모듈러 공법은 내장재와 기계·전기 설비 등이 시공된 구조체를 제작 공장에서 건설 현장으로 운반하여 설치 및 시공하는 공법이다. 모듈러 공법은 특히 주택과 같은 소규모의 비교적 구조가 간단한 건축물을 대상으로 활발하게 적용되고 있는 추세이다. 국내건설 산업에 모듈러 주택의 도입된 기간이 길지 않은 만큼 아직 모듈러 주택의 환경적 특성에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 모듈러 주택의 단열성능을 적외선 이미지 분석과, Air-Surface Thermal Ratio 방법, 실내외 온도차비를 활용하여 실증적으로 분석하는 것이다. 이를 위해 실제 서울시에 위치한 준공 후 2년이 경과된 모듈러 주택과 RC 주택을 비교하여 단열성능 분석하였다.
본 연구는 국내 전체 화재발생 건수에서 가장 높은 비율을 차지하고 있는 주거공간에 대한 화재 및 인명안전의 개선 대책에 관한 기초연구이다. 주거공간은 다른 어떠한 방호공간보다 가장 높은 수준의 안전이 요구되는 소방대상물이다. 국내의 주거공간을 대표하는 공동주택의 안전을 확보하는데 가장 중요한 역할을 하는 것이 화재감시시스템이며 이를 구성하는 요소 중에서도 감지기의 성능이 가장 중요한 역할을 한다. 감지기의 성능은 인간의 두뇌와 같은 기능을 하기 때문이다. 이미 일본의 경우는 공동주택 전용의 화재감시시스템을 개발하고 기준으로 제정하여 널리 보급하고 있는 실정이다. 또한 미국은 공동주택 전용의 화재감시시스템이 별도로 존재하지는 않지만 화재특성 및 화재하중 등에 대한 시험을 통해 다양한 방호공간을 효율적으로 적용할 수 있도록 상세한 코드가 정립되어 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 공동주택에 적합한 전용 화재감시시스템을 개발하는데 필요한 기초 연구로서 국내와 방재선진외국의 감지기 설치 및 성능을 검증하는데 필요한 설치 및 시험 기준에 대하여 조사하였다.
공동주택에서의 음환경 성능은 실내환경의 질과 연관시켜 설계단계부터 충분한 검토가 필요한 성능항목이다. '국토해양부'는 '공통주택 성능등급 표시제도'에서 Air Duct를 통해 상하층간 전파되는 소음을 제어하기 위한 대책을 요구하고 있다. 이에 화장실에 적합한 구조 및 재질로 소음 저감기를 개발하고, 소음기 성능평가 장치를 구성하여 이론과 비교평가하고, 실제 현장에 설치 시 적용효과를 분석하였다.
올해부터 2000가구 이상의 대규모 단지 아파트는 자동차나 컴퓨터 같은 일반 제품처럼 물건을 비교해보고 살 수 있다. 화장실 소음은 어느 정도이며 조망권과 일조 시간은 충분한지, 화재 · 방재 시설은 잘 갖춰져 있는지 등을 평가해 공개하는 '주택성능등급표시' 제도가 시행되기 때문이다. 이 제도에 따라 2008년부터는 1000가구 이상으로 확대 시행되며, 아파트 가격에도 큰 영향을 미칠 것으로 보인다.
공동주택 화재 확산 방지와 피난을 위해 방화문의 내화성능과 성능설계가 중요하게 요구된다. 본 연구는 공동주택에 적용되는 화재성능시험을 통과한 대피공간 방화문 182건, 공용부 방화문 308건의 DB를 구축하고 방화문의 구조(12개 요소) 분석을 통하여 방화문 성능영향인자를 도출하였다. 결과로서, 대피공간 방화문에서 내화충진재의 밀도, 접착제, 발포 가스켓의 영향을 확인하였고, 공용부문에서 내화충진재, 접착제, 방화핀의 영향을 확인하였다. 불합격 사례를 분석한 결과, 화염발생과 틈새발생의 영향이 지배적인 것을 확인하였다.
본 연구에서는 국내 공동주택의 건축 형식이 벽식 구조에서 기둥식 구조로 변화하면서 기둥식 구조에서 사용되는 건식 경량벽체에 대한 내화성능과 차음성능 기준을 제시하고자 하였으며, 공동주택 세대간 벽체의 경우는 국내 건축법에서 이미 의무화되어 있는 기준이 있어, 국내에 기준이 없는 세대내 벽체를 대상으로 내화성능은 30분의 내화성능을 1등급으로 하여 3개 성능등급으로 구분하였으며, 차음성능은 Rw+C값이 최소 35dB를 최소등급으로 3개 성능 등급을 기준을 제시하였다.
공동주택은 단독주택과는 달리 대지와 건물의 계단, 벽 등을 공동으로 사용하지만 각 세대별로는 독립된 주거생활을 영위할 수 있도록 건축된 소방대상물로서 아파트, 연립주택, 다세대주택 및 기숙사 등이 이에 해당된다. 공동주택은 대부분 단지 내 기계실에서 전 세대에 소화수를 공급하고 있기 때문에 부재중인 세대와 사생활침해 등의 이유로 출입이 자유롭지 못한 세대로 인하여 스프링클러의 점검 작업 시 많은 어려움을 겪고 있다.
최근 공동주택, 오피스 등 고층 초고층 건물의 경량화, 공간의 가변성, 시공의 용이성, 공기단축 등 설계, 시공상의 요구조건을 충족시키기 위하여 가변화된 건식부재로 벽체를 구성하고 있으며, 조적방식의 칸막이 벽체의 개선이나 건식 및 조립공법과 같은 새로운 경량칸막이 벽체 공법 개발에 대한 관심이 증가되고 있다. 공동주택 등 주거용 건축물의 경우 구조적 안전성이나 내구성 외에 거주성 및 환경성, 프라이버시 등의 추가성능 확보가 요구되면서, 벽체계획 시 제반 요구성능에 대한 종합적 분석 및 검토와 대안별 비교평가를 통한 적합공법 선정을 위한 기초자료가 필요하다. 즉, 현장 및 건축물의 특성, 설계 및 시공 시 요구성능을 고려한 경량칸막이 벽체구성재의 분류와 성능평가를 통한 적정자재 및 공법선정에 활용될 수 있는 기초자료의 확보가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국내 공동주택에서 주로 사용되고 있는 경량칸막이 벽체구성재의 시공현황을 조사하고, 벽체구성재 종류별 특성을 파악하여 분류한 후, 시공자 관점에서의 성능평가를 실시하여 제시하였다.
최근 10년간 주거시설에서 발생한 화재 중 공동주택이 약 40%를 차지하고 있다. 공동주택에서 화재 확산 방지와 피난을 위해 방화문의 내화성능과 성능설계가 중요해지고 있다. 본 연구는 화재성능시험을 통과한 2016년부터 2020년까지 품질검사보고서 395건의 DB를 구축하고 방화문의 구조(12개 요소)를 분석을 통하여 방화문 성능영향인자를 도출하였다. 결과로서, 287건의 합격사례에서 내화충진재와 밀도, 접착제, 발포제의 영향을 확인하였다. 한편, 불합격 사례 108건에서 화염발생과 틈새발생이 방화문 내화시험에서 가장 큰 불합격 요소임을 확인하였다. 방화문은 내화성능 불합격을 방지하기 위하여 복합자재들로 구성이 되어 있으며, 구성 요소들의 위치 등 형태를 정형화하여 일률적인 품질관리가 필요하다. 본 연구의 DB 분석 결과를 바탕으로 공동주택의 대피공간문 및 공용부 방화문에 대하여도 추가적인 비교분석이 필요하다.
본 연구는 공동주택에 적용되고 있는 환기장치를 선정하고 환기장치의 에너지특성 분석과 에너지저감을 목적으로 시뮬레이션 프로그램 (ECO2)을 이용하여 환기장치 별 에너지성능평가를 수행하였으며, 아래와 같이 결과를 도출하였다. 공동주택을 대상으로 환기장치 별 에너지 효율등급평가 기준에 따른 소비량을 수행하고자 하였다. 또한 단지별 에너지소비량과 비교 검토 결과를 통하여 현재 우리나라에서 공동주택에 적용하고 있는 환기장치별 에너지 소비량 실태를 파악하였다. 중부지방의 84type, 한 개동을 대상으로 시뮬레이션한 결과, 자연환기장치의 등급용 1차에너지소요량 값은 $159.9kWh/m^2yr$, 전열교환환기장치 $161kWh/m^2yr$, 바닥환기장치 $179.7kWh/m^2yr$로 계산 되었다. 위 시뮬레이션 결과를 공동주택의 실제 현장자료로 검증하였으며, 환기장치별 에너지소요량에 대한 비율로 비교해본 결과, 전열교환환기방식이 자연환기방식에 비해 -1~6% 적은 값을 보였으며, 바닥배관환기방식이 자연환기방식에 비해 약 10~20% 더 많은 1차에너지소요량이 나타났다. 환기장치의 팬동력과 열회수효율에 따라 에너지소요량의 난방과 환기 값이 변화하며, 향후 기계환기장치의 효율화 및 최적화가 필요하다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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