디자인
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디자인상세
지중해 건축에 가장 큰 문제중의 하나는 알맞은 환기와 여름철에 시원함을 어떻게 만드는가 하는 것이다. white는 대중건축의 외부마감에 대체적으로 사용되어지며, externally-white 구조는 여름철 cross-ventilation을 촉진한다. 그리고 겨울철 태양복사에너지를 모으며 저장한다. 이러한 것을 집대성하여 건물은 특별하게 계획하였다.
이 구조는 "Blanco wall"로 불려 진다. 건물 안에는 direct gain와 같은 전통적 passive system, sunspace, patio, water thermal storage를 포함했다.
<그림 1> 건물 외부
평면계획
이 건물은 연못 주변 3개의 wing(날개)에 교실과 실험실을 구성했다. 연못은 건물의 유기체적 공간에 토대를 이루며 여름철에 동쪽으로부터 시원한 미풍을 받아들인다. 그것은 또한 연못과 정원을 포함한다.
북쪽 날개는 2개층을 가졌고, 겨울 바람을 지속적으로 막기위해 북쪽에 부분적으로 earth-shelered를 했다. 입면에 있어서는 창문 없이 오로지 환기를 위해 열려지게 했다.
남쪽 날개에는 sunspace-corridor가 Blanco wall을 가진 1층 교실에 결부되어 졌다. 남쪽 날개는 오로지 단일층이며 입면은 또한 Blanco wall이다. 서쪽 날개에는 홀, 사무실, 서비스 구역과 포토그래픽실험실을 포함하여 연결되어진다.
<그림 2> 입면
시공
주요구조는 목재바닥 구조와 지붕을 가진 베어링 콘크리트 블록벽으로 부과했다.
북쪽, 동쪽과 서쪽벽의 외부에 유리섬유 판넬 50mm을 부도체로 입혔다. 남쪽벽에는 Blanco벽, 경사지게 구성된 창문, 움직이는 반사체와 절연벽 혹은 유리, water storage tank가 있다. 건물의 지붕은 목구조 위에 50mm 유리섬유 판넬로 절연시켰으며 외벽은 70mm hollow brick을 덮고 시멘트 몰탈로 마감했다. 주요건물에 suspended floor와 susspace-corridor는 스틸접합 위에 40mm 점토타일을 붙쳤다. 창문은 여름에 차양을 위해 무거운 목재 셔터를 가진 단일창이다. sunspace 유리는 셔터가 부착되지 않았다.
디자인과 구조에 주요 난점이 있다; 평범하지 않는 재료와 새로운 구조 요소는 건물 비용의 증가를 초래하고 건물 내부에 thermal mass를 제공한다.
Passive Solar Design
이 건물은 5가지 요소의 passie solar 디자인을 가진다.
-직사광선 획득
-Blanco wall system은 냉·난방 둘다를 제공한다.
-sunspace-corridor는 water thermal storage를 가진다.
-patio는 동풍을 받아 들이고 습윤한 연못을 가진다.
남쪽 입면창의 큰 면적은 교실안으로의 직사광 확보를 용이하게 한다. 셔터들은 여름에 창양을 위해 제공되어진다. Blanco wall system은 60°경사창, 실내의 가변 알루미늄 반사물과 실내의 열 저장소로 구성된다.
<그림 3> 1층 평면도
창을 통해 광선이 들어오면 남쪽벽의 열저장소로 반사되어진다. 저장소에는 2가지 타입이 사용된다. 남쪽 날개 단일 저장소에는 주요창 아래에 콘크리트벽으로 저장소를 형성한다. 이것은 50mm의 외부 절연물로 250mm 콘크리트 블록을 구성했다. 그리고 실내에는 타일을 붙쳤다. 북쪽 날개의 최상부 저장소에는 3개의 얇은 water tank에 모아지게 된다. 두께 420mm, 높이 1100mm, 길이 3700mm 와 각용량 1.7㎥이 외벽의 유리뒤에 놓이게 했다.
외부의 반사 셔터들은 탱크의 외부 열손실을 감소 시키고 높이려 할때 직사광선획득을 증가 시킨다. 내부의 반사물들 또한 회전하거나 밤에 경사창을 위한 단열을 형성한다. 이어서 Blanco wall은 여름철 환기를 위한 열통로로 사용된다. black roller blind는 반사물의 최상부에 고정되어 열흡수를 증가시키기 위해 반사물 위로 끌어 내린다. 그렇다면 stack effect 가 증가한다. 반사물과 roller blind 둘다 counter-balance 기계가 부착되어 쉽게 작동되어 진다. susspace-corridor는 22.4㎡의 바닥면적과 25㎡창면적을 가진 북쪽 날개의 남쪽면 1층에 결부되어 있다. 유리문과 창문의 연결을 통해 태양복사에너지를 교실 뒷면에서 받을 동안에 18개의 50리터 water tank내에 열 획득을 위한 저장소가 제공된다.
<그림 4>
active solar water heating system은 7㎡의 집열판넬로 복도의 지붕에 고정 되었다. sunspace tower에는 나선모양의 계단이 있고, 북쪽 날개의 지면과 1층에 연결되었으며 7㎥의 water tank(높이 4.6m*지름 1.4) 주위를 휘감는다. 검게 칠해진 steel tank는 상황에 따라 검은 steel 주변에 열획득을 분산하거나 모으는 동안 열 덩어리로 작용한다.
patio는 지중해 건축에서 일반적으로 볼수 있는 수동적인 요소이다. 이것은 여름철 우세한 미풍을 받아들이기 위해 동쪽으로 개방되었다. 30㎡연못의 물로 공기는 습윤하다.
극도로 더운 상황에서 이 물은 또한 교실의 지붕타일을 따라 차갑게 기화하기 위해서 사용되어진다. 이로부터 쏟아진 물들은 다시 연못으로 돌아간다.
보조난방시스템
난방을 위한 예비열시스템은 없으며 냉방 및 환기를 위한 설비는 가지고 있다. 전기는 오로지 조명과 교육보조를 위해 사용되어진다. 여름에 때때로 연못의 펌프를 작동시키는데 전기의 적은량을 사용한다.
제어기술
모든 passive system은 건물의 교육적 사용과 유사하게 수동적으로 조절되고 반사면 active solar water system은 자동적으로 조절된다.
작동모드
Blanco wall은 다음에 오는 방법들에 의해 작동되어진다.
<그림 5> Blanco wall
겨울날 실내의 반사판넬들은 후면에 두어 저장벽과 물탱크의 안쪽위에 반사광을 맞추게 한다. 실외의 반사 판넬들은 바깥의 water tank들을 낮아지게 한다. 열 굴뚝(solar chimney)에 환기공들은 닫쳤지만 다른 실내의 환기공들은 지붕아래 via 대류루프 공기 순환을 장려하기 위해서 열리게 했다. 겨울밤 실내의 반사 판넬들은 절연을 보호하고 경사창을 덮기 위해 앞쪽에 매달았다. water tank 앞쪽의 외부반사 판넬들은 닫쳐 있다. 여름날, 검은 roller blind는 경사창에 닫쳐진체로 존재하는 실내 반사판넬들 위에 끌어당겨지게 된다.
solar chimney와 북쪽 입면에 환기공이 열림에 의해 stack effect는 증가 됐다. 그것에 의하여 cross-ventilation을 촌진 시키게 되었다.
<그림 6> Blanco wall
water tank 앞쪽에 외부반사 판넬들은 위를 향하고 닫쳐저 존재한다. 열름밤에 solar chimney와 북쪽면 환기공들은 열려져 있다. 남쪽 창문들의 외부 셔터들은 낮은 겨울 빛의 진입을 허가하나 여름에는 차양을 제공한다. 그 셔터들은 밤의 창문들의 열손실을 줄여 준다. sunspace-corridor에서 유일한 조절은 열획득을 원하지 않더라도 환기를 위해서 창문을 열리게 하는 것이다. sunspace tower는 겨울에 태양열을 모으고, 모아진 것은 water tank나 계단에 저장된다. 그리고 여름철 고온의 물체는 적절한 온도를 가지게 된다. 조절 기계들은 없다. 중앙의 patio는 겨울바람의 완충공간으로 작용하며 여름에는 건물에 시원한 공기를 제공한다. 연못은 여름에 촉촉하고 시원하게 통풍하기 위해서 사용한다.