건축환경 1
건축환경공학이란? 환경이란? - 인간, 생물개체를둘러싸고상호작용을미치고있는모든외부세계를의미 - 환경 = 자연환경 + 사회환경 - 건축은자연환경중에있지만, 인간이직접영향을받는것은실내환경이다. - 실내환경은건물부근의외기온도, 풍속, 일조등에영향을받음. 건축환경공학이란? 생활공간에서환경을어떻게제어하고, 어떻게조성하는가 하는문제를대상 으로한다. 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 19
건축과환경 건축은자연환경에순응하고자연재해등으로부터보호받기위해거처를마련하고점차편안한공간을만들기위해노력해왔다. 자연환경 = 기후적환경 + 지리적환경 - 기후적환경 : 해당지역의날씨, 기온, 비, 바람등의기후요소 - 지리적환경 : 평야, 경사지, 바닷가등의지리적인위치 건축환경공학 ( 자연환경조절 ) 열환경 ( 단열, 결로, 환기, 일조및일영, 태양열 ), 빛환경 ( 자연채광, 인공조명 ), 음환경, 공기환경
건축환경의조절 출처 : 건축환경계획 : 이경회저 : 문운당 : p 6
산업화, 과학의발달과생활수준의향상으로도시집중과건물의고층화, 대형화로각종설비를이용한주거및사무환경개선에많은발전 환경에대한관심증가 건축수법의발달로사람, 거주공간의환경과용도에알맞은빛, 온도, 습도, 기류등을자동조절하는건물이탄생 과거에는자연환경조절수법 ( 주변의지역, 지형, 기후등에적합한건축 ) 이사용 기계설비수법 + 친환경적인자연형수법고려 - 원시시대건물 : 자연환경 ( 비, 눈, 바람등 ) 에대한피신처 (Shelter) 의개념 - 자연형환경조절방법에의존 토속건축 (Vernacular Architecture) - 산업혁명이후 : 복잡하고인위적인환경조절시스템이등장
쾌적한실내환경에영향을미치는요인물리적요인, 미적요인, 심리적요인, 생리적요인, 기능적요인등 - 환경공학분야에서주로다루는빛환경, 열환경, 음환경및공기환경등의물리적요인은생리적및심리적요인에도영향을미친다. 물리적요인의조절을통하여쾌적한실내환경을조성 인간이건강하고쾌적하며능률적으로작업을수행한다.
자연형조절 (Passive Control) - 건물의형태, 구조, 공간구성, 외피구성등건축계획을통해기계적장치없이실내환경조건을조절하는방법 - 외부의자연환경이갖고있는이점을최대한이용 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 42
설비형조절 (Active Control) - 환경조절을위하여에너지를소모하는기계적장치를이 용하는방법 - 실내환경에대한적극적인통제 외부환경조건에관계없이실내환경을쾌적하고일정한수준으로조절 많은에너지가필요하다. 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 43
1. 기후요소 1) 기온 (Air Temperature) 대기의온도 건구온도계로측정 척도 : 섭씨온도 ( o C), 화씨온도 ( o F), 캘빈온도 (K) 등 열환경지표의하나
연교차 : 1 년간측정한평균최저기온 (1 월 ) 과평균최고기온 (7 월 ) 의차이 세계에서가장연교차가큰지역 : 대륙성기후시베리아, 베르토안스키 - 여름 : 36.7 도 - 겨울 : 영하 68 도 서울의연교차 : 약 29 중강진의연교차 : 약 39 출처 : http://blog.naver.com/oklove215/30027144098
2) 습도 (Humidity) 대기중에포함된수증기의양 적도부근에서가장높고극지방으로갈수록감소 측정도구 : 건습구온도계, 모발습도계, 노점습도계등 표시방법 : 수증기압, 상대습도, 절대습도, 습구온도, 노점온도등 우리나라 여름 : 높은습도 겨울 : 낮은습도
3) 일사 (Solar Radiation) 태양으로부터의복사에의한에너지 자외선, 가시광선, 적외선으로구성 파장 : 200 ~ 3,000nm 일조시간 : 어느지역에서일정기간중태양의직사광선을받을수있는시간 여름 : 차양으로 일사차단 겨울 : 채광유리 일사적극유입 출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docid=869628
4) 강수량 (Precipitation) 강수란? 대기중에있는수증기의 응축현상, 지면에생성된수 분의총칭 비, 눈, 우박, 이슬, 서리등 우리나라강수량 : 1,000 ~ 1,800mm 강수량의분포 : 남에서북으로갈수록감소 출처 : http://cafe.naver.com/teacherj/2471
5) 바람 (Wind) 지구상의계절별기압분포, 지구의자전, 육지와바다의가열이나냉각의일변화, 지형과주위환경에의해결정 풍속계로측정, 단위는 m/s, km/h, knot 등 출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docid
6) 기후도 (Climograph) 어떤지역에관한기후의체감을표현하기위해제안 기온과습도의조합 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 37
빛환경 빛 : 태양 ( 자연의빛, 자연채광 ), 인공조명 빛환경 : 태양의빛을이용한자연광과인공적으로만든인공조명으로공간의사용목적에따라밝기를조절하는것 건물에서자연광의이용방법 : 창의위치와크기조절, 다양한유리사용, 건축적수법으로빛의양과질조절 출처 : http://cafe.naver.com/sko3/7
자외선 200~380nm 화학효과 표백, 피부를태우는효능 가시광선 380( 보라 )~ 780nm( 빨강 ) 광효과 단파적외선 780~3,000nm 열적효과열환경에영향
1. 빛의성질 1) 투과 (Transmission) : 빛은직진하는성질 2) 반사 (Reflection) : - 빛은물질의표면특성에따라반사광이난반사하여확산광이되는확산반사와동일방향으로반사되는경면반사 - 오목한면은빛이한곳으로모이고볼록한면은확산함 3) 굴절 (Refraction) - 광선이하나의투명매체에서다른매체로들어가면그방향이변하는것
출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 295
2. 빛의단위 1) 광속 : 어느면에입사하는단위시간당빛의에너지량 - 단위 : lumen 1 lumen : 1cd 의광도와동일한점광원에서발산하는광속중 1 입체각 (1sr, Steradian) 내에방사하는빛의양 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 301
2) 조도 - 단위면적당입사하는광속의양 면의밝기 - 어떤면의조도는그면에투사되는광속의밀도 - 단위 : lx 1lx : 1m 2 에 1루멘의광속이투사되고있음 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 302
3) 광도 - 어느광원에서발산하는광의세기 - 점광원의특정방향에대한빛의양 - 단위 : 촉광또는 cd 1cd : 점광원을중심으로하여반지름 1m 2 의면적을통과하는광속이 1 루멘일때그방향의광도를 1cd 라함. 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 301
4) 휘도 - 광원면, 투과면또는반사면의어느방향에서보았을때의밝기 - 단위 :sb(stilb) 와 nt(nit), cd/m 2 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 307
글레어 (Glare) : 사람이어떤공간에서느끼고있는휘도보다현저하게높은휘도부분이있어시력저하나눈의피로감, 불쾌감, 시지각등의방해와같은장애 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 360
3. 조명의종류 자연조명 ( 자연채광, 주광조명 ) : 태양빛을사용하여낮에이용하는조명, 계절과일기에따라빛의양이다름. 인공조명 ( 조명 ): 형광등, 수은등, LED 등등 혼합조명 = 자연조명 + 인공조명 1) 자연채광 측창채광 (Lateral Lighting) 천창채광 (Top Lighting) 정측창채광 (Top Side Lighting)
2) 인공조명의종류
4. 조명방식 ( 배광방식에따라 ) 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 355
직접조명 : 작업면에높은조도, - 어떤작업을하기위한명시조명이주목적 간접조명 ( 엠비언트조명 ) : 천장과벽반사율은최대로높임. - 분위기, 의장적효과를위한무드조명이주목적 반직접조명 : 적은양의빛을천장에반사. 전반확산조명 : 모든방향으로빛을확산. 반직접조명 : 위, 아래로균등히빛을확산 반간접조명 : 많은빛을천장에반사
5. 건축화조명 건물의천장, 벽, 기둥내부에광원을만들어조명하는방식. 건축의중요한일부를이루는조명설비. 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 357
열환경 열환경 : 실내에서생활하는사람의온도체감에따라덥거나추위를느끼는것 - 실내의온도, 습도, 공기의흐름등에의해나타나는현상 열환경조절방법 : 단열재설치, 창과문의크기와위치조절등 1. 열에너지의형태 1) 현열 : 온도를상승시키는열로흡수나방출되는열에너지 2) 잠열 : 상태를변화시키는열로흡수나방출되는열에너지 3) 복사열 : 물체로부터방출되는에너지
출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 83
2. 열의전달방식 열은고온측에서저온측으로흐른다. (1) 전도 (Conduction) : 물체를통해직접열이전달되는방식 전도에의한열량은물질에따라다르며, 열전도율에비례한다. 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 84
(2) 대류 (Convection) 입자자체가움직여서열을전달하는방식 물질이열을동반하고이동하는경우로기체, 액체에서일어남. 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 85
(3) 복사 (Radiation) 전자기파에의해열을전달하는방식 고온의물체표면에서저온의물체표면으로복사에의해열이이동하는것 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 86
(4) 열전도율 (Thermal Conductivity, λ) 두께 1m 의균일재에대하여양측의온도차가 1 C 일때 1m 2 의표면적을통하여흐르는열량 (5) 열관류율 표면적 1m 2 인구조체를사이에두고온도차가 1 C 일때구조체를통한열류를와트로측정한것 출처 : 건축환경공학 ; 김재수저 ; 서우 ; p 93