친환경 건축 외피와 에너지
에너지 환경 조절 외피
환경-친화적인 건축물의 외피 설계를 위해서는 외부환경을 이루는 기후요소가 실내로 유입되는 것을 조건에 따라 조절하는 필터의 기능을 수행할 수 있어야 한다. 또한 일사-일조, 바람, 비와 같은 자연에너지를 실내 환경의 조절 조건에 따라 능동적으로 대응할 수 있는 기능을 가지고 있어야 한다. 또한, 발전적인 시각에서 외피의 기능이 이러한 제어 및 관리에 국한하지 않고 에너지에 대한 가능한 대응전략 기술을 융합하여 자연에너지에 대한 선택적 이용이 가능한 시스템형(지능형)외피와 같은 다중적인 기능을 포함하여야 한다. 외피의 궁극적인 목표, 즉 환경 친화적인 건축물의 외피유형을 결정하는 주요 인자는 다음과 같다. 첫째, 열 에너지의 활용방안이다. 열에너지에 대한 대응의 경우 창호, 벽체, 지붕의 고단열 및 열교부위의 최소화, 침기의 차단을 통해 내부 공간의 공기질 향상을 통한 쾌적성 증대를 유도하였다. 또한, 건물 외피에 태양열 에너지를 태양전지나 집열판등을 활용하여 저장 및 생산할 수 있는 시스템을 구축하여 건물 내 에너지사용량을 감소시켰다. 또한, 옛 토속건축에서부터 적용되어져왔던 에너지의 전달방법(전도, 대류, 복사)현상을 활용한 채열, 축열, 온실 등의 공간구조 설계를 통해 열 에너지를 획득하고 이를 활용하여 난방의 도구로 활용하였다.
둘째, 빛 에너지의 활용방안이다. 친환경 건축물의 초기 계획단계 중에서 우선 고려되는 배치단계에서는 빛 에너지를 건축물에 적합한 유형으로 활용하기 위한 분석대상이 되며 이에 따라 아트리움, 테라스, 발코니, 썬룸, 광루, 지붕의 개구정도 그리고 차양 장치와 같은 세부적인 사항이 적용되어 빛 에너지를 통한 외피구성의 계획기법을 세우게 된다. 이러한 빛 에너지의 활용정도에 따라 건축물의 공간 구성과 외부 형태구성 그리고 장단변비와 개구부의 정도가 정해지게 된다. 셋째, 바람 에너지의 활용방안이다. 바람에너지를 활용하여 건축 환경을 조성하는데 가장 중요한 요소는 내부공간의 환기성능(자연)을 통한 내부 공기질(온, 습도)의 쾌적성능 향상이며 다음으로 바람에너지를 통한 에너지의 취득으로 바람에너지의 활용정도에 따라 공간 구성시 개구부의 위치와 환기성능향상을 위한 공간 배치, 그리고 에너지의 생산 및 활용을 높이기 위한 시스템이 구축되게 된다.
친환경 건축을 실현하는데 건물의 외피는 단순히 외부환경을 차단하기 위한 쉘터로 보지 않고 내-외부간의 상호작용할 수 있는 매개로써 환경적으로 반응할 수 있는 필터로서 디자인되어야 한다. 즉, 외피는 공기질을 향상시키고 열과 빛을 사용자의 요구에 따라 조절가능하며 기후에 따른 제어가 용이한 기능을 내포해야 한다. 또한, 친환경적인 외피의 기능에서 에너지의 생산과 활용도의 기능을 더해 건물의 에너지 관리 성능의 향상을 위한 다중적인 역할을 수행해야 한다. 최근 환경의 지속적인 보전과 에너지의 효율적 관리방안에 따른 연구가 거듭되면서 건축물의 각 영역별 요구가 증가함에 따라 외피 역시 이러한 발전된 유형으로 나타나고 있다.