친환경 건축의 구조적 조건
친환경 건축의 형식은 시설목적에 따라 그 형식을 다르게 하고 있으며. 기본적으로는 태양의 광열을 유효하게 포착, 보존하여 난방효과를 극대화한다. 그리고 온실에 의해 만들어지는 미기상을 빠르게 목적기상으로 전환할 수 있도록 하여 시원하고 따뜻하며 충분한 일사량을 구할 수 있는 구조여야 하는 한편, 바람, 눈 따위의 하중을 되도록 적게 받는 방향으로 시설하는 것이 바람직하다.
친환경 건축 형식
친환경 건축 종류의 구분은 크게는 주로 동절기에 사용 목적으로 하는 고온성온실과 하절기에 사용하기 위한 저온성온실로 구분하며 온실의 피복재 및 철골조 등 기타의 조건에 따라서도 건축의 형식을 구분하기도 한다.
그러나 온실의 형태는 어디까지나 내부에서 이루어지는 미기상 또는 목적기상을 효과적으로 관리하기 위한 조치 이므로 온실 내부에서 요구 되는 환경 및 기상을 건축물 스스로 가장 효과적으로 형성할 수 있는 동적인 구조물이어야 한다.
온실은 이와 같은 조건에 의해 다음과 같은 기본형식으로 나눌 수 있다.
반지붕형 온실 _ Lean to half span
양지붕형 온실 _ Wide span
양지붕 연동형 온실 _ Wide multi span
더취라이트지붕형 온실 _ Dutch light roof
트리쿠오터형 온실 _ Three quarter uneven span
유선형 온실 _ Curvilinear roof
추녀곡면형 온실 _ Curved eave
벤로형 온실 _ Venlo type
돔형 온실 _ Dome type
장식용 온실 _ Conservatory
다각형 온실 _ Sqare greenhouse
연합형 온실 _ Union greenhouse
경량 온실 _ Slim greenhouse
비닐 온실(경량온실 & 1-2W 연동형 온실) _ PE greenhouse
가정용 온실 _ greenhouse
온실의 설치 및 설계 시 따르는 구조적 조건
일반적으로 온실은 고온, 중온, 저온온실로 구분하여 사용목적에 맞게 시설할 수 있다.
이는 각 형식의 기본구조를 달리하므로써 각 형식의 목적에 맞는 온실을 시설할 수 있는것이다. 즉 온실의 기본구조를 어떻게 하느냐에 따라 극고온 온실 과 추운온실로 나누어질 수 있다는 문제로이다. 이것은 중온온실을 요구하는 시설이 기본구조를 고온온실로 형성하였다면 이 온실은 과다한 냉방비를 출혈하는 사태가 발생 할 것이며, 반대로 고온온실을 요구하는 시설에 중온 및 저온온실의 기본구조를 적용 하였다면 이는 보다 많은 난방비를 지불하여야 할 것이다.
온실의 구조는 단순히 튼튼한 구조물에 유리 및 기타 피복재를 설치하는 행위에 국한 한 것이 아니라 참으로 다양한 이론을 바탕으로 여러각도에서 고심해야 할 문제인 것이다.
온실시설 계획자의 생각과 설계자의 이해
좋은 온실이 만들어지기 위한 기초적 필수조건이라고 수없이 강조되는 말이다.
온실설계란 온실사용자의 사용계획을 시설원예 및 건축가, 농림수산업의 생산시설에 대한 전문적 지식을 기반으로 온실 계획자의 생각을 현실로 옮기는 작업으로 설계자는 온실 사용자의 사용목적 및 운영계획을 충분히 이해하고 그 목적에 맞는 건축형식과 내부시스템을 구성해야 한다.
온실은 식물 및 곤충에게 인위적환경을 제공하여 최적의 생육조건을 유지하는 곳이다. 이와 같은 곳에 주어진 잘못된 기상 및 환경은 그 형성 시간 및 조건의 강도가 아무리 적은 것 이라도 온실내에서 촉성 및 생육되는 동, 식물에게는 매우 심각하며 이와 같은 타격은 오랜시간의 연구 및 재배를 무의로 만들게 되어 사용자에게는 심각한 정신 및 물질적 손실을 줄 수 있다.
" 온실은 대단히 초정밀해야 한다는 설계자 인식은 대단히 중요하다. "
빛 에너지(광량)의 이용
온실의 기본구조 목적중 광량에 관리는 배치관계 및 지붕구배, 측고, 동고등 여러가지가 있다. 그 중 광량관리의 대표적인 지붕물매(구배)를 통한 광량의 관리면을 중점적으로 소개하고자 한다.
온실의 형식중 지붕형태에 따라 구분되어지는 형식은 광량을 효과적으로 이용하기 위한 조치에 의하여 만들어진 지붕형태를 형식으로 구분하여 이름 되어진 것으로 대부분의 고온 및 저온온실은 다음 내용에 적용 되어진다
지붕의 구배를 통한 광량관리
지붕의 구배란?
지붕피복재의 경사면과 수평면과의 각도를 말하는 것이며 그 구배의 각도는 지붕피복재를 통하여 가장 많은 광선을 투입시키는데 그 목적이 있다.
지붕 피복재를 통하여 실내에 투입되는 광량은 지붕피복재면에서의 반사와 피복재 자체의 흡수에 의해서 일부는 손실되고 나머지는 실내에 입수하게 되는데 피복재면에서의 투사각이 직각인 경우에는 반사에 의한 손실이 없으나 그 투사각이 작아짐에 따라 그 손실은 점차 증대되어 60도에서는 2.7% 30도에서는 11.2% 10도에서는 41.2%에 달한다 거기에 피복재 자체의 흡수율을 가산한다면 나머지 입사율은 다음과 같다.
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교 차 각
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입 사 율
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교 차 각
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입 사 율
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교 차 각
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입 사 율
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교 차 각
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입 사 율
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100 도
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98 %
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90 도
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96 %
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80~60 도
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85 %
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50 도
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80 %
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교차각이 50도 미만시는 현저히 효율이 떨어지므로 논하지 않는다.
태양의 높이는 하루 동안에도 시각에 따라 변화되고 계절적으로도 변화하며 동절기(12월21일)에 가장 낮다. 서울의 경우로 수평면과 정오시의 태양과 형성하는 태양각도는 28도가 된다. 이 때에 한낮 최대의 입사를 기대하려면 남쪽 지붕의 구배를 60도 전후로 하는것이 좋으나 이러한 구배는 건축상의 정도가 아니다.
보통 6/10의 구배의 경우 각도는 30.58도 약31도 이므로 피복재면에서의 효율각(교차각)은 태양각도 28도 + 지붕구배 31도=입사 효율 각도 59도가 되는데 위의 표에 의해서 교차각이 50도에서 80도 정도까지는 입사율이 그다지 떨어지지 않으므로 실용상 허용되는 범위내에 있다고 할 수 있다 .
남북동의 경우는 동서동과는 전혀 사정이 달라진다 남북동의 경우는 한낮의 피복재면의 입사각은 지붕의 구배가 급할수록 그 각도가 작아지고 반대로 완만하여 수평면에 가까울수록 투사각은 커진다 그러므로 수평이 된다고 하더라도 동지의 투사각은 30도 내외에 불과하므로 많은 입사를 기대하지는 못하지만 동절기 이용을 중심으로 생각한다면 남북동의 지붕 구배는 완만 한편이 좋다.
광량 이용에 따른 고온온실 및 저온온실의 배치 및 지붕구배
고온온실의 배치 및 지붕구배
1.건물의 배치는 남북동 길이 방향으로 하는것이 효과적이며 지붕구배 또한 27~30도 정도가 바람직하며 그 이상의 지붕 구배라 하여도 관계 없다.
2.건물의 배치는 동서동 길이 방향으로 하는것이 효과적이며 지붕구배 또한 20도 이하 정도가 바람직하며 그 이하의 지붕 구배라 하여도 내부 결로관계를 극복하면 고온온실 및 중온온실로 사용 할 수 있다.
저온온실의 배치 및 지붕구배
1.건물의 배치는 동서동 길이 방향으로 하는것이 효과적이며 지붕구배 또한 27~30도 정도가 바람직하며 그 이상의 지붕 구배라 하여도 관계 없다.
2.건물의 배치는 남북동 길이 방향으로 하는것이 효과적이며 지붕구배 또한 20도 이하 정도가 바람직하며 그 이하의 지붕 구배라 하여도 내부 결로관계를 극복하면 저온온실 및 중온온실로 사용 할 수 있다.
온실은 사용목적에 따른 배치와 지붕구배만으로도 효과적인 온실을 설치 할 수 있다.
이와 같은 조건을 갖추지 못했을때는 방법이 없는가 ?
그렇치 않다 _ 온실은 실로 대단히 많은 조건충족의 여건을 가지고 있다. 더욱 자세한 내용은 이곳 전체를 통하여 해당하는 항목의 소개시 점차적으로 자세히 하기로 합니다.
온실의 기본구조
온실은 별도의 시설없이 건축 자체만으로도 따뜻하고 시원하며 쾌적함을 기본구조로 하며 효율적 생산 및 편리성은 온실의 이용에 극대화를 위한 조치 입니다. |
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