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학위논문 상세정보

自然通風 活用을 위한 共同住宅 配置形態에 따른 風速分布에 관한 硏究 원문보기
A Study on Wind Speed Distribution in Apartment House Layout to Use The Natural Ventilation

  • 저자

    李正一

  • 학위수여기관

    수원대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    建築工學

  • 지도교수

  • 발행년도

    2000

  • 총페이지

    xi, 93 p.

  • 키워드

    自然通風 共同住宅 風速分布;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8954384&outLink=K  

  • 초록

    오늘날 국민생활수준의 향상으로 인하여 주거내의 거주자는 쾌적한 주거환경에 대한 요구가 커지고 있다. 이에 따라 여름철 냉방기기인 에어컨의 보급률이 크게 증가되었다. 에어컨 사용의 증가는 하절기 에너지 소비량의 급격한 증가를 가져왔고, 실내공기 환경의 질이 악화되고 동시에 냉방기 작동으로 인한 주변 온도상승, 냉방기기 사용을 위한 전력생산과정에서 발생되는 CO_2의 방출과 냉매로 인한 오존층의 파괴가 지구 환경오염에 큰 문제를 초래하는 실정이다. 본 연구에서는 우리나라 주거용 건물의 과반수를 차지하면서 최근 냉방에너지수요가 급증하고 있는 공동주택을 대상으로 자연통풍의 적극적인 이용을 통하여 쾌적하고 건강한 주거환경을 조성하고 에너지 절약을 꾀할 수 있도록 건축계획 시 단지 배치 단계에서 적요할 수 있는 계획 방법을 제시하고자 하였다. 선정한 아파트 단지를 중심으로 현장실측으로 풍속데이터를 측정하고 수동실험을 통한 가시화를 통해 전체적인 데이터를 각 배치별로 비교검토하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) ㄷ자형은 풍향이 단지가 열린 쪽으로 들어올 경우 자연통풍을 이용하기에 비교적 바람직한 배치형태로 사료된다. 기준점풍속과 전체 지점풍속의 비교에서 다른 배치형태에 비해 풍속이 균일하게 분호하였고, 풍속의 감소도 상대적으로 적었다. 이것은 다시 말해 ㄷ자형에 바람이 불 때, 각 단위세대로 바람의 유입이 균일하고 이때의 풍속이 실내 거주자에게 실질적인 냉방효과에 의한 쾌적감을 줄 수 있다는 것을 의미한다. 이때 최적의 조건은 풍향이 단지가 열린 쪽으로 들어올 경우인데, 이것을 고려하여 단지가 배치되어야 하고, 풍향이 언제나 일정하지는 않으므로 동간 간격을 충분히 떨어뜨려 어떤 경우에도 바람의 유입이 원활하도록 하여야 할 것이다. ㄷ자형의 경우, ㅁ자형보다 많은 바람의 유입구가 제공될 수 있다는 효과가 있었지만 단지가 개방된 쪽으로 바람이 불 때에만 그리한 효과가 나타난다는 취약점도 가지고 있었다. 그러나 아파트 배치를 계획할 당시부터 그 지역의 하절기 주풍향을 고려하여 계획한다면 충분히 자연통풍을 이용할 수 있을 것이라고 판단된다. 2) 엇형 배치의 풍속분포가 단지 전체에 비교적 균일하게 퍼져있어 자연통풍을 각 단위세대에서 이용하기에 바람직한 단지배치형태로 나타났다. 이 배치형태는 바람이 측면에서보다는 전면에서 불 때 더욱 많이 단지로 유입되어진다. 단 45°와 유사한 각으로 단지에 바람이 불때는 앞동의 영향에 의해 바람이 거의 유입되지 않는 주동이 생기게 되어진다. 따라서 주동의 장변의 길이를 작게 하여 바람이 전체 단지에 더욱 균일하게 유입되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 좀더 적극적인 자연통풍을 위해, 주동 간격을 넓게 하여 풍향의 영향에 덜 영향을 받을 수 있는 배치가 필요할 것이다. 3) 일반적으로 자연통풍에 불리하게 알려져 있는 ㅁ자형은 바람이 유입구를 향하여 비스듬하게 불고 동간 측면간격이 충분하다면 자연 통풍을 이용할 수 있는 풍속분포를 가질 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 단지배치 시, 대지지역의 주풍향과 단지를 직교시키지 말고 약 45°로 기울여 배치하고 동간 간격을 충분하게 떨어뜨려 바람의 유입구를 확보한다면, 더 많은 양의 바람이 단지 내로 유입될 수 있을 것이다. 만일 주풍향과 단지를 직교시킨다면, 단지 중심부에는 거의 바람이 유입되지 않아 뒷동이 자연통풍에 상당히 불리하게 될 것이다. 4) 일자형은 바람이 단지정면에서 볼 때에는 뒷 건물동이, 측면에서 불 때에는 전체적으로 바람과 면하는 부분이 적어져, 전체적으로 풍속저하가 일어나는 것으로 나타났다. 따라서 자연통풍을 이용하기에는 불리한 배치형태로 사료된다. 5) ㅅ자형은 다른 문헌과 연구에서도 알 수 있듯이 건물 주위에 와류가 발생하기 쉽고 곡지점 쪽의 단위세대는 건물이 단지의 최 외곽에 배치되지 않는다면, 바람의 유입이 적어져 자연통풍을 이용하기에는 다소 무리가 있는 것으로 사료된다. 6) 건물과 건물(혹은 지형)사이에 놓인 지점에서는 통로효과(channel effect)와 벤츄리효과(venturi effect)에 의해 단지전체에 부는 기준풍속보다도 지점 풍속이 오히려 더 높게 나타날 수 있다. 이것은 바람이 통로에 직각으로 불 때 가장 심화된다. 이때 만일 통로를 만드는 두변 중 한 변이 더 길게 나와 있고 바람이 그 벽을 따라 유입된다면 상당히 강한 풍속이 생성되게 된다. 7) 지점풍속은 기준점 풍속, 즉 단지 내로 유입되는 풍속뿐만 아니라 풍향에 의해서도 상당히 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 각지점이 바람의 통로가 되면 지점풍속이 증가하고 풍속 저하역이 되면 거의 바람의 유입이 없는 지점이 된다. 이때 기준풍속자체보다는 풍향에 의해서 한지점이 통로가 될 수도, 풍속 저하역이 될 수도 있다. 따라서 이것은 기준점 풍속과 각 지점의 풍속이 필연적으로 비례한다기보다는 풍향도 고려되어져 판단되어져야함을 의미한다. 8) 기류가 건물의 정면에서 불어올 경우에는 건물의 전면에 기류에 대한 장애물이, 기류를 얼마나 차단하고 있는지가 가장 중요하며, 또한 뒤쪽에 있는 건물이 앞건물의 풍속 저하역 범위에 들지 않는 충분한 인동 간격을 갖는지가 중요하다. 인동 간격이 얼마나 되는지에 따라 통풍의 성능에 크게 영향을 미치게 된다. 9) 건물이 기류에 대해 45° (또는 135°)로 비스듬히 배치되어 있는 경우에는, 일반적으로 모든 타입에서 양호한 기류 흐름을 보인다. 그리고 기류에 대해 90°(또는 270°)로 평행하게 배치된 경우, 기류의 흐름은 원활하나, 기류를 실내로 유도할 수 있는 요건이 불충분해 유효한 통풍 성능을 갖지 않음을 알 수 있다. 통풍 성능의 향상을 위해서는 건물 외부에 기류를 유도할 수 있는 요소를 적용시키거나 주동의 형태를 변화시켜 주동 내부로 적극적으로 유도하는 등의 대안이 필요하다. 본 연구에서는 아파트의 배치형태에 따른 단지 내에서의 풍속의 분포와 그것의 가시화를 통하여 자연통풍을 효과적으로 이용할 수 있는 적절한 단지배치 설계의 방향을 제시하고자 하였다. 여기에서 중요한 점은 건설예정대지가 속해 있는 지역의 상풍향인데, 설계 데이터로 사용하고 있는 상풍향도 단지 그 방향의 바람이 다른 방향보다 좀더 많이 분다는 것으로 실제로 바람의 방향과 속도는 정확한 예측이 거의 불가능하다. 따라서 자연통풍을 고려한 건축계획은 단지 상풍향에 대한 통풍만을 고려할 것이 아니라 어느 향의 바람이든 모두 수용할 수 있는 계획이 되어야 할 것이다. 또한 실외의 기류를 실내로 적극적으로 유입할 수 있는 디테일 적인 계획도 연구되어져야 할 것이다.


    Nowadays the requirement of comfortable environment is increased because of improvement of life quality. So the dissemination of the air conditioner is 40% in case of the apartment houses development in 1998, South Korea. There is the lack of the electric energy in the peak-load time during summer day and poor quality of indoor air because of use of air condition that is increased. Besides, emission of CO_2 on the course to generate the electric energy and chlorofluorocarbons (CFCs) and hydrochlorofluorocarbons that are used as the working fluids in air conditioner are destroy the earths stratospheric ozone layer. As a result, it is the cause that the earth environment gets poor. The natural ventilation is the oldest way to cool indoor air and no pollution way we know for the present. The purpose of this study is to provide the fundamental data on the wind velocity distribution on four apartment layout to use natural ventilation. It is final to helping a designer, who try to find out how to saving energy, plan the apartment houses development. The purpose of this study is to provide the fundamental data on the wind velocity distribution on apartment layout form to use natural ventilation. Actual measurement was played in five-form (linear-shaped, court-shaped, U-shaped, diagonal-shaped, L-shaped) apartment house each other. As an actual measurement result, we can get the next conclusions. 1) U-shaped : Comparing with other form, the wind velocity of the measurement point is distributed uniformly and the decrease of the wind volume is little relatively. In case of this form, it is best condition that wind is blow in opened side. 2) diagonal-shaped : When wind is blow in the lateral face of this form, the wind is flower in this apartment houses development than it is blow in the front. It is judged that the natural ventilation is used positively on this form. 3) court-shaped : This form is generally known as disadvantage to use the natural ventilation. If wind is blow between both buildings diagonally and the distance of both building is sufficient, it is possible that wind is flower in this aparment houses development. 4) linear shaped : It is showed that wind velocity of ground-measurement-point in this form is decrease very much than standard-measurement-point. So It is thought that this form is not suitable to use the natural ventilation. 5) On the place where is between building and building (or knoll), it is occasionally possible that the wind velocity on ground level is faster than the wind velocity on standard point in same development for the channel effect and the venturi effect.


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