공동주택 외부공간의 지표면 특성이 단지 내 열환경에 미치는 영향 = Influence on thermal environment due to the characteristics of Soil surface in Apartment house

국문 초록 (Abstract)

우리나라의 급속한 경제개발과 도시화는 주택보급의 양적확대로 이어지면서 아파트라는 공동주택 형태를 적극 도입하게 되었다. 최근의 아파트는 주차장법 강화, 법적조경면적 확대, 거주자의 친환경욕구 증대, 건설사의 분양차별화 전략 및 친환경 건축물인증제도와 생태면적율의 도입으로 인하여 주차공간을 지하화하고 그 상부 인공지반위에는 다양한 외부공간이 조성되고 있다.
본 연구는 이렇게 조성된 공동주택 외부공간의 지표면 특성이 단지 내 열환경에 미치는 영향에 대한 검토와, 친환경적인 외부공간 조성 기법을 제시하고자 함에 목적이 있다.
우선 문헌을 통해 공동주택 외부공간에 대한 기존연구를 조사하고, 외부공간과 관련된 제도로 국토의 계획 및 이용에 관한 법률, 주택법, 건축법, 친환경건축물 인증제도 및 생태면적율에 대하여도 검토하였다.
본 연구에서는 기존 연구에서 정의하는 공동주택 외부 공간의 개념 및 구성요소등을 분석하고, 기존 연구 및 실제 적용된 설계 사례 분석을 통해 공동주택 외부공간의 지표면 마감특성을 유형화하였으며, 최근 조성된 단지의 사례조사를 통하여 인공지반의 조성현황에 대하여 알아보았다.
이렇게 조성된 인공지반이 가지는 열특성을 알아보기 위해 인공지반 및 자연지반 실측을 하였다. 실측은 지반주변 기상측정, 지반 표면온도 측정, 토심별 토양온도 측정 및 열류량을 측정하였으며, 이를 통하여 구성 변화에 따른 지반 열특성을 분석하고, 인공지반 내 열이동 특성을 분석하였다. 실측을 통하여 인공지반은 자연지반에 비하여 불안정한 온도 및 열류분포를 갖는 것으로 확인되었으며 이는 토심 및 토양하부 구조물 등에 의한 영향으로 판단되며, 따라서 인공지반의 다양한 구성에 의한 영향을 알아보기 위하여 에너지 Simulation을 실시하였다.
Simulation을 통하여 인공지반은 토심이 깊을수록 토양 내 온도가 증가하나 정비례하는 것은 아니며 토심보다 중요한 것은 마감면의 형태이기에 앝은 토심이라도 건물의 에너지 성능에 큰 영향을 미침을 알 수 있다. 또한 인공토양의 열전도율이 일반토양보다 낮아 같은 토심일 경우 인공토양이 더 효율적인 것으로 나타난다.
본 연구를 통하여 인공지반이 가지는 물리적 특성은 온도저하와 에너지 절감에 직접적으로 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Apartment housing type has been spreaded according to rapid economic development and urbanization in Korea. Recently, parking spaces in apartment blocs are tending to be underground parking lots and various outdoor spaces are created on artificial ground owing to the reinforcement of the raw related with parking place, legal expansion of landscape gardening area, desire of inhabitants for the sustainable environment, sales marketing strategies of constructional companies, and Green Building Certification Criteria, etc.
A purpose of this study is to examine how the characteristic of surface effect to thermal environment, and to develop design method for sustainable outdoor space.
The established researches were investigated in the field of outdoor space in apartment block firstly, legal standard of planning and utilization for land space, housing laws, Green Building Certification Criteria, and ecology area ratio are investigated.
In this study, the concept and factors of outdoor space of apartment block which is defined in existing researches are discussed, the characteristic of ground surface is divided typically through the analysis for design applications. Also, the present conditions and trend of artificial ground are examined by investigation of apartment blocks constructed lately.
On this paper, the measurement of artificial and natural ground applied for figuring out thermal characteristics of artificial ground. Weather data, surface temperature, soil temperature, and heat flux has been collected by field measurement. Ground characteristics through composition change and quality of heat flow in artificial ground are analyzed using by measurement. Artificial ground have properties those are relatively unstable soil temperature and heat flux in comparison with natural ground, it can be estimated about influence of soil depth and underground structure, etc. Thus, Energy Simulation was applied to know about the influence of variable composition.
Artificial ground have characteristics that are temperature increase through soil depth and effect of surface albedo. Considering the result of simulation, surface albedo is more important for building energy performance. In addition, artificial ground on perlite soil has better energy efficiency than artificial ground on natural soil due to low thermal conductivity.
The physical characteristics of artificial ground affects directly to energy efficiency through this study.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 연구의 범위 및 방법 3
• 제 2 장 이론적 고찰 4
• 2.1 외부공간에 관한 기존연구의 고찰 및 관련제도 검토 4
• 2.1.1 기존연구의 고찰 4
• 2.1.2 외부공간 설계에 관련된 제도 검토 6
• 2.2 공동주택 외부공간 설계수법 20
• 2.2.1 공동주택 외부공간의 개념 20
• 2.2.2 공동주택 외부공간의 설계수법 21
• 2.3 공동주택 외부공간의 지표면 마감특성 25
• 2.3.1 지표면 마감의 구성 25
• 2.3.2 인공지반 32
• 2.3.3 소 결 47
• 제 3 장 공동주택 외부공간의 지표면 특성이 열환경에 미치는 영향 48
• 3.1 실 측 48
• 3.1.1 인공지반 48
• 3.1.2 자연지반 59
• 3.2 Simulation 66
• 3.2.1 Simulation 목적 66
• 3.2.2 Simulation 개요 67
• 3.2.3 Simulation 결과 71
• 제 4 장 결 론 76
• 참고문헌 78
• ABSTRACT 81