| 논문명 |
광반사를 이용한 광선반 채광시스템의 기본형상 설계 및 성능평가에 관한 연구 / Design and Performance of Horizontal Light-Redirecting Devices in Offices |
| 수록사항 |
대한건축학회논문집 계획계, v.19 n.3 (2003-03) |
| 주제어 |
광선반 ; 채광시스템 ; 자연채광 ; 자연광 분포 ; 자연채광 분석 ; Light shelf ; Light redirecting devices ; Natural lighting ; Light distribution ; Daylighting analysis |
| 요약1 |
업무능률 및 근무 만족도 제고를 설계 목표로 하는 사무소 건축에 있어 조명의 역할은 개인환경에 대한 인식과 문화수준의 향상으로 말미암아 날로 증대되고 있다. 바람직한 조명환경의 조성을 위해 외부에 대한 조망 확보와 자연광의 도입은 논란의 여지가 없다. 자연광은 비교적 적은 양이라 할지라도 공간의 질적 제고와 거주자의 심리적 생리적 요구에 대한 건축적 해결책으로서 적극적으로 인식되어야 한다. 그러나 사무소 건물은 일반적으로 그 규모상 창문으로부터 심도가 깊은 내부공간의 존재는 필연적이며 이에 반해 측창을 이용한 자연광의 유입양은 창면으로부터 거리가 증가할수록 급격히 감소된다. 수직 외벽에 위치한 측창만으로 자연광을 유입하는 것은 한계가 있는 반면 자연광의 유효 거리내인 창면으로부터의 6～8m 이내의 밝은 외주부는 극심한 조도의 불균형 및 현휘의 발생요인을 내포하고 있다. 이와 같은 자연광의 불균형적인 분포를 방지하고 자연광의 유입 거리를 증가시키기 위한 대표적인 건축적 채광기법으로 실내를 향한 광반사를 인위적으로 유도하는 수평형 광선반을 들 수 있다.
광선반은 수평차양과 유사한 형태로 수직창의 상단부에 위치하여 창과 근접한 외주부의 주광량을 감소시키며 실내 깊숙한 부분까지 자연광을 반사, 유입시킴으로써 실내의 조명환경을 질적으로 향상시킨다. 근본적으로 광선반의 존재는 채광부에 대한 1차원적인 차양효과로 말미암아 자연광의 실내 유입 총량을 감소시키며 반복되는 반사에 의한 손실까지 부가되어 전체적인 실내 조도의 평균치를 감소시키는 결과를 초래함을 감수하여야 한다. 그러나 단순히 실내 공간 내에 유입되는 총 광량의 증가만을 목적으로 하는 것이 아니라 실내 전체 공간내의 자연광의 균일한 분포를 비롯한 질적 조명환경에 대한 고려가 요구될 때 채택될 수 있는 바람직한 대안이다.
본 연구는 광선반 시스템의 형태별 채광성능을 평가하고 효용성에 따른 건축적 적용성을 제고하는 대안의 제시를 목적으로 수행되었다. 자연채광 설계 및 해석 프로그램인 Lumen Micro 2000을 사용하여 광선반의 폭을 의미하는 실 내?외측 돌출길이, 설치 높이, 천공의 상태, 광선반의 개수 등의 변수에 따른 다양한 성능평가를 통해 광선반 시스템의 채광성능을 정량적으로 분석하였다. |
| 요약2 |
Good natural lighting and unimpeded views out of a building belongs to the minimum standards required by guidelines for natural, healthy, productive workplaces. Attention, however, should be focused not so much on a simple maximization of the natural light available in a space, as on improving the quality of lighting by ensuring as even but intense distribution of illumination in all inner areas. An architectural means of optimal daylight distribution is by using so-called light shelf systems, horizontal shading and redirecting devices. They improve the uniformity of natural light in a space by reducing the level of illumination near the window and redirecting light deeply into the space. In most cases, systems of this kind consist of light-colored, reflecting or mirror elements in the area of the building facade. One problem in selecting and positioning elements of this kind is the facts that ultimately the amount of light available in the facade plane is merely redistributed and reduced a little with each reflection.
This paper aims to provide the design guidelines for optimal light shelves based on their geometric and optical characteristics. Their role, that is, a tradeoff between optimal distribution of the daylight and glare control has been evaluated simultaneously. A series of computer simulation deals with the basic geometrical design elements of a commonly used light shelf and sky conditions. As is shown in the results, for best distribution, light shelves should be located as low in a space as possible without causing glare, typically above standing eye level. In addition, more uniformity of light distribution can be improved by extending of the shelf and reflectance of the shelf and higher ceiling height might play a role in increasing the effectiveness of light shelves. |
