디자인
상세 및 에너지절약기술
평면계획
평면은 동서로 달리는 중앙 순환 축이 있는 짜임새 있는 직사각형이다. 3개층에 걸쳐서 있는 이 축의 남측은 모두 단층의 교실, 사무실, 도서관으로 구성되어있다. 북측은 체육관, 서비스 룸, 다목적홀 등 대체로 낮은 온도로 있어도 괜찮은 실들로 채워져 있다. 단면은 이와 같은 디자인 컨셉을 명확히 드러내는 데 최대한의 태양열 획득과 각 층에 일광을 충분히 공급하기 위한 계단으로 된 선스페이스, 코리도에 자연광을 공급하기 위한 북쪽과 남쪽 블록 사이의 휴게공간이 바로 그러하다.
<그림 4> 배치도
시공
교실이 있는 남쪽 블록은 기둥과 보로 구성된 RC 프레임을 가진다. 학교의 벽들은 80mm expanded polyurethane을 두른 열관류율 0.5 W/㎡K인 콘크리트 블록이다. 학교의 북측에 있는 남측보다 큰 스팬에는 고속도로 viaduct 카탈로그에 있는 프리스트레스트 콘크리트 빔이 2.3m 폭으로 지붕을 형성하는 프리패브리케이트 콘크리트 슬래브 위에 사용된다. 콘크리트 슬래브의 상부는 40mm 폴리우레탄 단열재, 40mm bituminous 펠트, 50mm gravel로 구성된다. 지붕의 열관류율은 0.8W/㎡K이다. 1층의 콘크리트 바닥은 열관류율 1.2 W/㎡K인 30mm 폴리우레탄 단열재로 시공되었다.
<그림 5>
Passive Solar Design
<그림 6> 1,2,3층 평면도(아래에서부터)
이중창이 남측파사드를 거의 덮고 있는데 이 폭이 58m에 달한다. 파사드 앞쪽에 수평지지대가 있으며 이것과 벽 사이에 캔버스 오닝(canvas awnings)가 지탱할 수 있어 이것으로 차양이 마련된다.
태양열 획득은 코리도를 통해 건물 내부로 분배된다. 2층 높이의 대기실은 1층과 2층 사이의 직접적인 열적 연결장치가 된다. 콘크리트와 짙은 색의 세라믹은 내방재로 사용되고 매시브 플로어는 이런 내장재로 약 40㎥의 용적에 해당하는 직접적인 태양복사열 축열 효과를 얻을 수 있다.
베네치안 블라인드는 일광의 양을 조절하고 필요시 과도한 태양열 획득을 감소시켜주는 역할을 수행하도록 최상층 바닥 위에 설치하였다.
<그림 7> 내부단면 투시도
보조난방시스템
직사광선은 남쪽으로 면한 16.2㎡(4㎡는 침실 나머지면적은 거실임)의 유리를 통해서 들어온다. 테라스의 밝은 도색은 반사에 의해 태양열을 받아들이는 것을 증가시킨다. 각각의 침실은 낮은 에너지공급과 밤시간의 에너지순환 그리고 온도복사를 위해 1.3㎡의 창문과 2.5㎡의 TROMBE WALL을 갖는다.이 TROMBE WALL은 이중유리와 50㎜의 공기층을 갖는 300㎡두께의 콘크리트 블록으로 만들어졌다. 이것은 또한 상부와 아래쪽에 통풍기를 가지고 여름의 그늘을 제공하고 겨울밤의 단열을 위한 회전형 셔터가 부착되었다. 6개의 250㎜지름의 유리섬유 온수실린더는 각각 180ℓ의 물을 담는데 이것은 거실의 창문 바로 뒤에 설치되었다. 이것은 방에서 방출되고 낮시간동안 유입된 직사광선에 의한 열을 저장했다가 밤에 방출한다. 이 주택의 열 물체는 강화 콘크리트 블록벽, 양감이 느껴지는 중앙 굴뚝 그리고 콘크리트 바닥 등에 의해서 더욱 효율적이 된다.
작동모드
이 건물은 두 번의 겨울 동안 각각 다른 전략을 사용하여 점유상태를 가상화 해보았다. 첫 번째는 어떠한 보조난방 없이 자유스러운 방식이고 두 번째는 18℃로 온도를 자동조절한 것이다. 두 방법 모두 회전식 SHADE는 아침저녁으로 태양이 뜨고 짐에 따라 개폐되었다. 모든 창은 대부분 닫혀 있었다. 여름에는 회전식 SHADE가 TROMBE WAPP과 물 실린더를 덮도록 해두었고 다른 모든 것들은 일상적인 생활에 맞도록 자연채광을 위해 열어두었다. 교차환기를 통한 난방은 외기온도가 내부온도이하로 떨어질 때에도 북쪽의 환기창과 남쪽의 창을 열어 밤에 난방량이 증가되었다.
<그림 8> 작동모드
제어기술
중앙의 난방은 자동온도조절밸브를 가진 라디에이터와 송풍관을 없애기 위해 외벽에 부착된 대기가스보일러에 의해 이루어진다. 2차 열 교환기로 설치된 보일러와 150 리터용량의 온수실린더는 후에 설비형 태양열 시스템이 요구될 때 그 열 흡수관을 설치할 수 있도록 최상층 갤러리에 설치하였다.
보일러에 사용하기 위한 신선한 공기는 두겹으로 된 파이프를 통해 들어오게 되고 이것은 배출된 가스들에 의해 미리 데워진다.