이번 글에서는 연돌효과와 역연돌효과, 이중외피 시스템, 빗물 이용 시스템에 대해 상세히 알아보도록 하겠습니다.
연돌효과와 역연돌효과
연돌효과는 굴뚝효과라고도 하며 건물 내부와 외부의 온도 차이로 인해 발생하는 공기의 수직 이동 현상입니다. 주로 겨울철에 두드러지게 나타나며, 건물 높이와 외부 풍환경 등의 요인에 영향을 받습니다. 또한 연돌효과로 인해 건물 내부의 공기가 상승하면서 하부에서 외부 공기가 유입되는 현상이 발생합니다. 외부의 풍압과 공기부력도 연돌효과에 영향을 주는 요인입니다. 연돌효과의 문제점으로는 외기 및 틈새바람의 증가로 에너지소비량이 증가한다는 것입니다. 창문개방 등 자연환기의 어려움도 있으며 화재 시 수직방향으로 연소확대 현상이 증가되어 이로 인해 화재 시 연기와 열기가 빠르게 확산될 수 있어 안전상 문제가 발생할 수 있습니다. 역연돌효과는 여름철에 나타나는 현상으로, 건물 내부와 외부의 온도 차이로 인해 공기가 하향 이동하는 현상입니다. 여름철에는 실내외 온도 차이가 작아 연돌효과가 잘 나타나지 않습니다. 역연돌효과로 인해 건물 내부의 차가운 공기가 하부로 내려가면서 상부에서 외부 공기가 유입되는 현상이 발생합니다. 이로 인해 냉방 에너지 손실이 증가할 수 있어 에너지 효율 측면에서 문제가 발생할 수 있습니다. 종합적으로, 연돌효과와 역연돌효과는 건물 내외부의 온도 차이로 인해 발생하는 공기 이동 현상입니다. 이는 건물의 에너지 효율과 화재 안전에 영향을 미칠 수 있어 건축 설계 및 HVAC 시스템 설계 시 고려해야 할 중요한 요소입니다.
이중외피 시스템
이중외피 시스템은 기존의 외피 위에 추가 외피를 설치하여 중공층을 만드는 방식입니다. 이중외피는 공기층을 사이에 두고 그 양쪽에 구조체가 설치된 구조로 고단열성과 고기밀성, 축열 등으로 냉난방부하를 줄여 에너지를 절약할 수 있는 구조체 방식이며 자연환기에도 상당히 유리합니다. 초고층건물에서도 자연환기가 가능한 창호시스템을 고안할 때 우선적으로 고려되는 방법이 이중외피 방식입니다. 중공층에는 블라인드나 커튼 등의 차양 장치를 설치하여 건물의 에너지 효율을 높일 수 있습니다. 이중외피 시스템의 장점으로는 여름철에 외부 차양 효과로 인해 냉방 부하를 줄일 수 있습니다. 겨울철에는 중공층의 단열 효과로 인해 난방 에너지 손실을 줄일 수 있습니다. 중공층의 공기 순환으로 인해 실내 온도와 습도 조절이 용이해집니다. 외피 보호로 인해 건물 외피의 수명이 연장될 수 있습니다. 기계공조를 함께 할 경우에 설비규모를 최소화할 수 있다는 장점도 있습니다. 소음 차단 효과에도 뛰어납니다. 이중외피 시스템의 단점으로는 초기 투자 비용이 증가한다는 것입니다. 이중외피 시스템 설치를 위해 추가적인 비용이 발생합니다. 또한 중공층 내부의 관리와 유지보수가 필요해 복잡해질 수 있습니다. 중공층으로 인해 건물 내부 공간이 줄어들 수 있다는 단점도 있습니다. 종합적으로, 이중외피 시스템은 건물의 에너지 효율과 실내 쾌적성을 향상시킬 수 있지만, 초기 투자 비용과 유지보수 복잡성 증가 등의 단점도 고려해야 합니다. 건물의 용도와 환경에 따라 이중외피 시스템의 적용 여부를 신중히 검토해야 합니다.
빗물 이용 시스템
빗물 이용 시스템이란 빗물을 지하의 저장층에 모아 두고 화장실 등의 상수도를 필요로 하지 않는 부분에 재활용하는 방법입니다. 주요 구성 요소로는 집수 시설, 저장 탱크, 처리 시설, 배관 시스템 등이 있으며 보통 간단한 시스템으로 초기투자비를 적게 계획하고 빗물 저수조의 크기는 가능한 크게 합니다. 빗물 이용 시스템의 장점으로는 유출량 저감 및 수자원 확보에 있습니다. 빗물 이용으로 인해 직접 유출량이 감소하여 홍수 예방 효과가 있으며 수자원 확보를 통해 상수도 사용량을 줄일 수 있습니다. 빗물 처리 과정에서 오염물질이 제거되어 수질 개선 효과도 있습니다. 빗물 이용으로 인한 상수도 사용량 감소로 에너지 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 빗물 이용은 지속가능한 수자원 관리 방식으로 환경 보호에 기여합니다. 빗물 이용 시스템의 적용 사례에는 종합운동장, 실내체육관, 공공청사 등 대규모 시설에 주로 적용됩니다. PC 제품을 활용한 구축 방식은 시공성이 뛰어나고 내구성이 우수하며 관리가 용이합니다. 빗물 이용 시스템의 향후 발전은 기술 발전에 따른 시스템 효율이 더 향상될 것이며 경제성 또한 향상될 것입니다. 다양한 건물 유형과 규모에 적용 가능한 시스템을 개발하고 통합 인증 시스템을 통해 편리한 서비스를 제공할 것입니다. 종합적으로, 빗물 이용 시스템은 수자원 확보, 비점오염원 관리, 에너지 절감 등의 장점을 가지고 있으며, 지속적인 기술 발전과 다양한 적용 사례를 통해 미래 지속가능한 수자원 관리 방안으로 자리잡을 것으로 기대됩니다.