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배우는 도시이야기

일본의 지속가능한 건축 (7) : 니혼대, 과학기술대학

by 신삼호 2011. 1. 14.


 

니혼대학은 1889년 법학부를 기초로 설립된 120년의 역사를 가지는 일본의 대학이다.
니혼대학은 일본대학(日本大學)의 발음상 명칭이며, 대학 홈페이지에서도 Nihon University로 표기하고 있다.
학교 규모는 14개 단과대학에 83개의 학과와 22개 전공의 대학원과 6개의 전문대학과정에 약 8만명을 학생이 등록된 대학이다.

(솔라 굴뚝이 상징적 요소인 입면)


Project Outline / 개요
- 본 건물은 니혼대학 후나바시 캠퍼스에 있는 과학기술대학 14호관 건물로 교육과 학생주거의 중심이 되는 건물로 설계 및 시공되어졌다.
- 외부의 유리입면은 ‘사회로 열려진 대학’을 상징화하고 있으며, 학생들의 생활생활에서 교육과 변화가 일어나는 장소성을 표현하고 있다.
- 1층 학생라운지 주변 지역은 투명도가 상당히 높으며, 디자인상 특징으로 좌굴 및 진동을 조절하는 구조가 통합된 형태로 하나의 ‘나무와 같은 공간’을 표현하고 있다.
- 이 곳은 광장공간에 있는 체리목이 기존 선형과 잘 어울리고 있다.

(가변적으로 사용가능한 교실)


- 급속하게 변화는 대학의 환경 속에서 강의실은 IT가 구비되어있으며 대학 건물은 가변성에 대응할 수 있는 구조로, 다양한 요구에 대응할 수 있는 장수명 시설로 되어있다.
14호관은 친환경 태양광 발전 건물로 계획되었으며 지속가능한 건물의 한 모델이다.
- 과학기술대학의 캠퍼스건물로서 생산창조의 요람으로서, 자연적인 에너지를 활용하는 기술과 구조상의 좌굴진동을 조절하는 기술과 같은 최근의 건축기술이 도입된 디자인으로서, 이러한 것들은 학생들이 우선적으로 이곳에서 경험할 수 있다.

(구조적 장치를 조형적으로 처리한 1층 로비)


Basic Information/ 건축개요
[CASBEE rank] A ()
[CASBEE tool used] CASBEE for New Construction (2006 edition)
[Location] Narashinodai, Funabashi City, Chiba Prefecture
[Completion date] March, 2004
[Site area] 379,048 m2
[Total floor area] 9,527 m2
[Structure] Superstructure S / Basement SRC
[Floors] 5F above ground / 1F below ground
[Owner] Nihon University
[Designer] Nihon Sekkei, Inc. / Nihon University
[Contractor] Taisei Corporation


● Special Features / 건물의 특징
Q-1 Indoor Environment / 실내환경
- 배출팬에서 자연환기 조합에 의해서 동절기에 냉기배출량 조절
- 배출팬에서 자연환기 조합을 이용하여 단순한 공기흐름 장치
- CO2센서를 사용하여 적당한 신선 공기를 흡입
- 이중 유리를 사용하여 실내 열 환경을 증진시킨다.

Q-2 Quality of Service / 서비스 질
- 모든 방은 바닥배관장치를 사용하여 50 W/m2의 전기량 공급
- 좌굴 및 진동을 조절하는 설비를 설치하여 지진시 사람들을 보호하며, 빌딩의 수명을 연장하고 가변성을 확대하였다.

Q-3 Outdoor Environment on Site / 대지 외부환경
- 광장과 옥상의 녹화를 통해서 온도상승을 완화시키고, 안전한 물을 자원으로 확보한다.
- 1층의 투명한 유리개구부를 통해서 광장을 통합적으로 사용할 수 있게 하였다.

(옥상녹화)


LR-1 Energy
/ 에너지
- 솔라 굴뚝과 자연환기구에 의해 자연환기와 야간의 공기정화를 가능하게 한다.
- 간단한 공기흐름을 유도하는 창의 사용을 통해 오후의 태양열 부하를 대응하도록 한다.
-
냉온 튜브를 사용하여 외기를 예냉, 예열한다.
- 얼음 보온창고 장치를 사용하여 부하를 규격화한다.

(지열획득을 위한 피트)



LR-2 Resources and Materials / 자원과 재료

- 물절약 설비를 사용
- 중수로서 재사용하기 위해서 우수를 걸러낸다.
- 기존 건물이 구조를 재사용하였다.

LR-3 Off-site Environment

- 빗물재사용에 의해서 지역 공공시설의 부하를 저감

▲ Solar chimney
/ 솔라 굴뚝

(지중피트에서 획득한 냉기를 열원으로 사용한다.)

- 솔라 굴뚝은 태양광으로 자연환기를 제공할 뿐만 아니라 외관 디자인에 중요한 요소로 작용한다.
- 우리는 동측 블록에서 두 개의 솔라 굴뚝을 설치하여, 교실에서 자연환기를 위해 사용하고, 하나는 라운지에 자연환기를 위한 배기 타워로서 사용한다.
- 라운지 내의 공기는 외부바람의 흡입효과와 상하부간의 온도차에 의해 유발되는 굴뚝효과에 의해 유리 굴뚝 (3m×3m×26m (h))을 통하여 배출된다.

(솔라 굴뚝과 솔라집광판에 의해 건물의 상징성을 표현하고 있다.)

(상하부 조절판의 개폐를 통해 자연환기를 유도한다.)


▲ Solar power generation / 태양광 발전

(처마부분에 설치된 PV module /집광판)


- 10KW를 생산하는 태양관 발전설비를 도입하였다.
- 태양광 집광판은 태양광을 차단하는 설비로 조합되어 효과적으로 배치되어있다.
- 이러한 것들은 남측면 처마와 서측면에 차양시설 스크린에 배열하였다.

(태양광 차단 루버와 집광판)




▲  Simple airflow
- 한절기에 찬공기의 환기를 측정하기 위해서 실내에 설치된 환기팬과 조합된 자연환기 장치
-
태양이 있는 시간, 태양광에서 획득되는 열을 완화시키기 위한 목적으로 브라인더 박스 내부에 공기흐름 펜을 설치하였다.

▲  Natural ventilation / 자연환기
- 간절기에는 팬이 작동하지 않고 조절판을 열어서 자연공기를 공급하는 통풍구로서 역할을 한다.

<< 참고할 만한 요소들 >>

1. '쏠라 굴뚝'이라는 새로운 요소 도입
: 간단히 정리하자면, 굴뚝 효과를 이용한 무동력 환기 장치를 통해 쾌적한 실내환경에 기여하는 것과 상부의 쏠라 집광판(PV Module)을 통해 두가지 기능을 해결하고 있다.
뿐만 아니라 조형적 상징성을 가짐으로서 이 건물이 지향하는 바를 형태적 이미지를 통해서 쉽게 전달할 수 있도록 새로운 건축기능의 전형을 제시한 예라고 할 수 있다.

2. 구조적 장치와 태양광 발전요소를 디자인 요소로 활용
: 2층 이상층의 교실의 가변성을 고려하여 장스판 구조로 되어 있다. 반면 1층 천정의 구조는 내진구조를 고려한 브레이싱(사선형 기둥다발)이 추가되게 되어 있다. 이러한 요소를 1층 로비에서 장식적 요소로 노출하여 사용한 것이다.
그리고 외벽을 마감하는 재료는 유리와 태양광 PV Module과 태양광 차단 루버로 구성되어 있다. 별도의 고급재료를 사용하지 않고 방위에 따라서 에너지를 생산하거나 절약하기 위한 기능을 가진 요소로 외피의 재료와 위치가 구성하였다.

<< 마무리 하면서 >>
사람이 거주하는 공간중에서 가장 기능적으로 디자인 된 것이 비행기라는 얘기를 들은 적이 있다. 일단 비행에 적합한 구조에 사람이 앉거나 화물을 실을 수 있는 공간을 배치한 결과로 나타난 형태가 지금의 비행기 형태이다.
앞으로 이와 같이 건물의 디자인 경향도 에너지를 절감할 수 있는 매스형태를 고려한 배치계획과 추가적인 기능으로 마감재료 및 개구부의 위치등이 결정될 것이다.
이러한 관점에서 보면 상기 건물은 에너지절약형 건물이 외부 디자인 과정에 참고할 만한 사례임에 틀림이 없을 것이다.  <<<

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