Sustainable Construction CHAPTER 1 Introduction and Overview

Sustainable development movement • 지속가능한 발전 운동에 의해 건설산업에서 큰 변화 일어남. (건물, 건설회사 운영방법, 개개인의 생각) • Triple bottom-line reporting (Dupont, Ford Motor, Hewlett-Packard, etc. ) - bottom-line: 회계상 손익계산서의 마지막 줄, 즉, 세후 순이익을 지칭 - 3 BL: Economic, Environmental and Social Impacts (회사가 1년 동안 얻은 수익 뿐 아니라 환경과 사회에 미친 영향도 보고함) • 지구온난화: CO 2, 메탄가스 - 인간의 생활 및 건설분야가 향후 기후변화에 어떻게 적응 해야 하는 지 거의 고려하고 있지 않음.

• Oil Rollover Point(석유 생산 감소 시점) - 전세계적으로 석유생산량 극대화 시점 - 전세계적으로 석유생산량 50% 감소 시점 - 석유의 에너지량 < 생산에 소비된 에너지량 - 2010, 2020년도에 기름값 급등(공급량<필요량) ∵중국, 인도의 경제성장 ※ 따라서 초에너지 절약적 건물과 교통수단이 시급히 필요

• 지속가능성과 지구온난화와 관련한 용어의 등장 - Factor 4, Factor 10, ecological footprint, ecological rucksack, biomimicry, the Natural Step, eco-efficiency, ecological economics, biophilia, Precautionary Principle ※ 보조적인 용어(지속가능의 원칙을 평가하고 건축에 응용하는 기술) - green building, building assessment, ecological design, life-cycle assessment, life-cycle costing, high-performance building, charrette[ ]; 각 분야의 전문가가 모인 집단 토론회

• The Sustainable Development(지속가능 발전) Sustainable Construction(지속가능 건설) - 건물이 지속가능이라는 비젼에 공헌하는데 있어서의 건축의 역할을 다루고 있음 ※ 미국의 경우 - 1993년 USGBC(미국 그린빌딩 협의회) 발족 - 1993 -1998 USGBC에서 건물의 자원효율성과 환경에의 영향을 평가하기 위한 기준 개발 (LEED: Leadership in Energy and Environmental Design)

※ LEED의 인증건물 사례 ▪ NRDC (Natural Resources Defense Council), Santa Monica, CA

※ LEED의 인증건물 사례 ▪ NRDC (Natural Resources Defense Council), Santa Monica, CA ; Platinum-certified - 바닷바람에 의한 냉방 - 동일지역 일반 사무소건물 에너지 소비량의 1/3 소비 - 100% 재생가능(Renewable)에너지 이용(CO 2 배출량 0%) - 지붕에 태양광 발전 패널(7. 5 k. W) - 기존 건물 해체 후 98% 재료 재활용 - 우수와 중수 : 화장실 세정수, 정원수로 활용 - Waterless 소변기(40, 000 gal/yr 절약) - 이중 세정수량 버튼(소변용, 대변용) - VOC 무방출 실내마감 자재 사용 - 자연채광

Organization(책의 구성) • 본 서적은 건물의 설계에서부터 건물 생애의 마지막 단계에 이르기까지 경제적, 환경적, 사회적 영향을 고려한 지속가능성을 다루면서도 건축주 를 만족시킬 수 있는 고성능 그린빌딩 생산시스템(Green Building Delivery System)에 대해 설명 • Building Delivery System - 필요한 시설 설계 → 건물 시공 → 건물 사용의 과정을 비용효율적으로 하는 것

• Conventional Construction Delivery System vs the High-performance Green Building Delivery System ☞ 모든 관련 직종 사이에 더욱 긴밀한 협조 필요 1) Building Owner(건축주) 2) Developer(시행사) 3) Architects(건축가) 4) Engineers(기술자) 5) Constructors(시공사) 6) Facility Managers(건물 관리자) 7) Building Code Officials(건축법 관련 관료) 8) Real Estate Professionals(부동산 관련 업자)

• USGBC의 그린빌딩 인증 프로그램을 자세히 설명 • 기타 건물인증 프로그램 설명 - 미육군의 SPi. Ri. T 프로그램 - 미국 정부의 Energy Star 프로그램 - 영국의 BREEAM 건물인증 프로그램 • 친환경 건설의 경제적 혜택을 좀더 포괄적으로 평가하기 위한 경제성 분석방법 설명 • 이후부터 본 서적은 세부분(Three Parts)으로 구분됨 - Part 1: Green Building Foundations(그린빌딩의 기초) - Part 2: Green Building Systems - Part 3: Green Building Construction, Economics, and Future ※ 관련 웹사이트 - http: //www. wiley. com/go/sustainableconstruction

Advantages of High-Performance Green Buildings (고성능 그린빌딩의 장점) • HPGB: 기존의 건설기술의 최대장점과 고성능 신기술을 결합시킨 건물 • 미국 건설시장에서 그린빌딩이 빠르게 확산되고 있는 3가지 이유 1) 지속가능 건설기술: 환경영향과 자원소비의 논쟁점에 대한 도덕적, 실용적 대응 2) 그린빌딩: 비록 초기비용은 더 높지만 생애비용은 경제적으로 유리 3) 지속가능한 설계는 건물의 구조 및 건물의 운전이 건물 사용자에게 미치는 잠재적인 영향을 고려한다. - IAQ 관련 불만 - 건물 관련 발병 → $150 billion/yr (1500억$/yr)

• 기존의 건물 - SBS(Sick Building Syndrome) - BRI(Building-Related Illness) - MCS(Multiple Chemical Sensitivity) • 그린빌딩은 건물 사용자의 건강을 고려한 몇 가지 방법사용 1) 시공단계에서 덕트의 오염을 방지를 위해 덕트를 보호하도록 함. 2) VOC 미방출 자재 사용 하도록 함. 3) 제습을 촉진하기 위하여 좀더 정확한 냉난방 장치의 용량 결정 - 곰팡이 발생 억제 4) 환기장치에서 곰팡이와 박테리아 살균을 위해 자외선 사용하도록 함.

Defining “Sustainable Construction”(지속가능 건설의 정의) Sustainable Construction High-performance Green

• CIB(Conseil International du Batiment)의 정의(1994) - “Creating and operating a healthy built environment based on resource efficiency and ecological design” • 지속가능 건설의 7가지 원칙

▶자원을 의식한 디자인(RESOURCE-CONSCIOUS DESIGN) • 자연자원 소비의 최소화 → 생태시스템에 대한 영향 최소화 • 지속가능 건설에서의 재료선택 1) Closing Materials Loops(재료 순환의 폐쇄) 2) 고체, 액체, 기체상의 폐기물 방출 억제 • 폐쇄루프 제품 - 해체 용이, 구성재료들은 재활용 가능하며, 재활용 가치 있을 것. • 대부분의 일반적 건설재료는 downcyclable - 매립용 또는 도로공사용

▶대지자원(LAND RESOURCES) • 개발되지 않은 자연상태의 땅과 농지(Greenfields)는 가급적 개발하지 않는다. • 가능하면 과거의 산업단지(Brownfields), 황폐된 도시구역(Grayfields)를 개발 → 대지자원 절약, 경제활성화, 사회재활성화 도모 ▶에너지와 대기(ENERGY AND ATMOSPHERE) • 에너지절약을 위하여 1) 건물외피의 단열성능 강화(전도, 대류, 복사열 전달 차단) 2) 재생가능한 에너지 사용 3) 자연형 설계(Passive Design) 기법의 충분한 활용

▶물과 관련된 논쟁점(WATER ISSUES) • 식수(Potable Water) 공급 문제→전세계적으로 개발과 건설에 제약 요인 • 식수부족 1) 과도한 물의 사용 2) 지구 온난화에 의한 이상기후현상 3) 지하수 오염 ※ 대처방안 1) 절수형 급수장치 이용 2) 물의 재활용(Water Recycling) 3) 우수 활용(Rainwater harvesting) 4) 내건성 조경(Xeriscaping)- xeric(소량의 수분을 요하는, 내건성의) 5) 기타, 폐수처리 및 폭우 관리 시스템

▶생태계: 잊혀진 자원(ECOSYSTEMS: the Forgotten Resource) • 생태계와 건축을 통합함으로써 건물외부로부터의 냉난방부하 제어, 쓰 레기의 처리, 폭우의 처리, 식량생산 가능하고 자연의 아름다움 제공 Living Machine: 주변의 자연늪지

▶그린빌딩의 정의(DEFINING “GREEN BUILDING”) • 그린빌딩은 지속가능 건설의 원칙과 방법들을 적용하여 창조된 건물의 질과 특성을 의미 ☞ 생태에 근거한 원칙을 적용하여 자원을 효율적으로 이용하여 설계되고 건설된 건강한 건물 ▶고성능건물, 건물 통합설계 및 시스템의 사고 ( High-performance bld, whole bld design, and systems thinking) • 고성능 건물의 정의 (EERE; U. S Office of Energy Efficiency and Renewable Energy) - 기존의 방법보다 훨씬 우수한 에너지 성능, 경제적 성능, 환경적 성능 을 달성하기 위하여 전방위적(whole-building design) 건물 디자인 기법 을 사용한 건물 ☞ 통합설계(Integrated Design)

• 통합설계(Integrated Design; Whole Building Design) 건물 시공자 기술자 건축주 건축가 시스템 사고 (Systems Thinking) IAQ 분석 전문가 재료 전문가 - 에너지 절약 - 환경영향 극소화 물 전문가 에너지 전문가

※ 시스템사고의 사례: Solaire(27층 고층 아파트, 뉴욕) - 미국 최초의 고층아파트, 2003년 준공 1) 건물외피에 태양광발전 패널 설치 2) 비슷한 규모의 주거용 건물보다 35% 에너지 적게 사용 3) 자연채광 양호, 실내 공기질 우수 4) 우수를 지하탱크에 저장하여 옥상 정원수로 사용 5) 배수를 재활용하여 냉각탑 용수와 화장실 세정수로 사용 6) 옥상정원: 아름다운 도심지 조경 + 냉난방부하 감소

▶고성능 건설을 위한 주정부와 지방정부의 지침(Guidelines) 1) GGGC(The Pennsylvania Governor’s Green Government Council) - Guidelines for Creating High-Performance Green Buildings : A Document for Decision Makers(1999)

2) City of New York Department of Design and Construction - High Performance Building Guidelines(1999)

Green Building Progress and Obstacles (그린빌딩의 발전과 장애물)

Emerging Directions(향후 발전방향) • 진짜 고성능 건물의 창조를 보증하기 위한 강력한 3가지 방법 1) PERFORMANCE-BASED FEES(성능기반 설계비) - 전기, 가스, 석유 및 기타 자원을 많이 절약 할 수 있는 건물일수록 건축가와 기술자의 설계비 높게 2) THE CHARRETTE(전문가 집단 토론회) 3) BUILDING COMMISSIONING(건물 시운전) - 건물이 건축주의 요구대로 설계, 시공, 시험되고 운전 및 관리될 수 있는지를 검증하는 과정

※ THE CHARRETTE(전문가 집단 토론회) 건축주 시공자 설계팀 활발한 의견 교환 건물 관리사 어린이 지역 주민 비영리 단체 그린빌딩 건축에 매우 성공적

Summary and Conclusions(요약 및 결론) • 지속가능 건물 ☞ 환경적 및 경제적으로 매우 유리 • USGBC의 LEED기준 ☞ 지속가능 건설을 널리 보급시킴 • 미국의 그린빌딩 운동은 점차 가속화 • 향후 지속가능 건설은 보편화될 예정

※ LEED의 6가지 평가항목 ▪ Sustainable Sites: 침식 및 퇴적 제어의 필요조건 - 대지선정, 도시재개발의 효과, 운송, 강수 관리, 외부 디자인 조명공해 ▪ Water efficiency: 효율적인 물의 이용 ▪ Energy and atmosphere: 기본적인 건물 시스템의 운영, 에너지 성능, CFC 냉각제 감소의 필수조건 - 최적화된 HVAC 시스템의 에너지 성능, 재생가능한 에너지 설비장치, 대기중의 오존층 파괴의 영향의 최소화 ▪ Material and resources: 재활용품들의 보관 및 수집을 위한 예비 설비 - 재료, 자원, 재활용 물품, 지역적 사용가능한 재료의 재활용 설비 ▪ Indoor environmental quality: 최소의 실내공기질(IAQ), 담배연기 제어; - 이산화탄소 모니터링, 효율적인 환기, 저방사 재질 사용, 열쾌적, 자연채광, 외부 조망 ▪ Innovation and design process - 음향 성능, 거주자 교육, 공동사회 개발, 선택된 재료의 라이프사이클 분석과 같이 LEED에 포함되어 있지 않는 창조적인 항목

※ 참고자료(LEED V 2. 1)

※ 참고자료(LEED V 2. 1) - Checklist