다인병실의 창의 면적 및 차양계획에 따른 에너지소비량과 주광조도에 관한 연구 - 최창대 (The Graduate School, Ajou University, 2013)
최근 에너지절감에 대한 요구가 급증하고, 다양한 용도의 시설에 대한 에너지절감기법이 적용되고 있다. 의료시설의 경우에도 에너지절감에 대한 요구가 커져 다양한 기법의 적용, 기준의 작성, 가이드라인의 적용 등이 이루어지고 있지만 의료시설의 목적인 치유환경과 에너지절약이라는 두 가지 측면을 동시에 평가하는 국내 친환경의료시설의 기준마련이 시급하다. 해외의 경우에는 이러한 부분을 인지하고 치유환경을 전제로 한 에너지절약을 강조하고 있지만, 국내의 경우에는 에너지절감부분에 크게 편중되어 있다. 따라서 본 연구는 현재 의료시설에 있어서 다인병실을 표준모델로 설정하여 에너지절약요소인 창호계획을 통하여 이로 인한 에너지절감효과를 검증하고, 창호계획을 적용함에 따라 변화되는 주광조도 획득량을 도출해내어 이중그래프로 종합분석을 실시한다. 이와 같은 과정을 통하여 본 연구에서 얻어진 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 창호계획을 하지 않은 표준모델보다 창면적비 감소와 차양의 설치를 통한 모든 케이스들이 연간총에너지소비량의 절감을 나타냈다. 에너지효율화는 유효한 것으로 판단된다. 둘째, 창면적비(WWR)의 감소는 연간총에너지소비량을 모든 향에 있어 가장 크게 절감시켰지만, 가로길이와 세로길이의 연간총에너지소비량의 감소량은 향에 따라 다르게 나타났으며, 남향과 북향의 경우에는 가로길이를 줄이는 것이 절감에 유리했고, 동향과 서향의 경우에는 세로길이를 줄이는 것이 더 효과적이다. 셋째, 차양의 위치에 따른 에너지절감효과는 북향의 경우 거의 없고, 남향과 동, 서향의 경우에는 차양의 설치에 따른 절감은 있었으나, 위치변화에는 절감에 따른 편차가 크지 않았기 때문에 차양의 설치 시에 에너지절감에 목적을 둔 창호계획이라면 수평차양만 설치된 대안이 효율적인 것으로 판단된다. 넷째, 수평차양의 돌출깊이증가는 동, 서향에서는 연간에너지소비량을 감소시키지만 남향과 북향에서는 오히려 증가시키는 요인으로 나타나 향에 따른 안배가 필요하고, 수평차양의 개수증가도 에너지절감패턴이 유사했지만 수평차양의 돌출깊이의 증가보다 수평차양의 개수의 증가가 연간에너지소비량의 변화를 크게 하는 것으로 확인되었다. 수직차양의 경우에는 모든 향에 걸쳐 에너지절감효과가 적어 상대적으로 영향력이 적은 창호계획요소로 보인다. 다섯째, 주광조도의 경우에 창의 가로길이와 창의 세로길이 중에서는 창의 세로길이를 조절하는 것이 주광조도의 손실을 크게 만들었다. 여섯째, 차양의 모든 요소들은 주광조도의 손실을 크게 만들고, 차양의 위치변화, 돌출깊이증가, 수평차양개수증가, 수직차양개수증가 순으로 주광조도의 획득량이 크게 감소했다. 특히 수직차양의 경우에 연간총에너지소비량의 절감을 이끌어내지도 못하며, 주광조도의 획득도 감소시키는 요소로 나타났다. 일곱째, 창호계획을 통해 연간총에너시소비량의 절감은 나타나지만, 주광조도의 획득에서는 반대의 패턴을 보이기 때문에 병실의 창호계획에 따른 주광조도의 획득에 유의해야 한다. 여덟째, 향별로 오전, 오후에 따른 유용조도범위 시뮬레이션 결과가 다르며, 남향의 경우에 과열구간이 정오에, 동향은 오전, 서향은 오후에 있고, 인공조명의 추가제어가 북향은 일과시간의 대부분에, 동향은 오후, 서향은 오전에 필요한 것으로 나타나 요소별로 시간대에 얻는 주광조도가 달라, 이에 대한 적절한 대안을 고려해야 할 것으로 보인다. 아홉째, 유용조도의 경우 유용조도범위(269lx~2690lx)를 상회하는 경우에 블라인드 등 별도의 주광조절방법이 적용될 필요가 있다.
학위논문(석사)아주대학교 일반대학원 :건축학과,2013. 2
Keywords: 의료시설; 다인병실; 주광조도; 유용조도; 에너지소비량; COMFEN; 창호계획; 창면적; 차양; 치유효과