공동주택단지 개발에 따른 바람환경변화 분석 : 대구시 신천지역을 대상으로

대구 신천지역 공동주택단지 개발이 바람환경에 미치는 영향을 분석했다.

오늘날의 도시사회는 경제발전과 시민의식 수준의 향상으로 도시환경에 대한 기대가 증대되고, 삶의 질에 대한 국민의 관심이 점차 높아지면서 주택의 기능은 단순한 주거기능에서 주거환경의 쾌적성을 추구하는 방향으로 변화되어 왔다. 최근 많은 공동주택단지들이 고층ㆍ고밀의 형태로 경관이 좋은 하천연접지역에 계속 세워졌다. 그 결과, 풍향의 불안정한 전환으로 인한 자연환기의 감소와 오염물질의 정체 등의 주거환경의 질 문제를 야기시키게 되었다. 쾌적한 주거환경을 구성하는 중요한 요소 중 하나인 바람은 온도, 습도, 복사열과 함께 인간의 온열적 감각을 지배하는 중요한 요소이며, 이런 특성은 여름철 더위를 피하기 위한 수단으로서 충분한 활용가치가 있다. 바람을 활용하여 대기환경문제를 개선하기 위한 바람길 연구는 최근 시민들의 쾌적한 주거환경에서 살고자하는 욕구와 맞물려 활발히 진행 중에 있다. 이러한 점에 착안하여 본 연구에서는 바람환경에 영향을 미치는 단지ㆍ건축계획적 요소로써 주거동의 배치유형과 지표면의 피복종류를 선정하였다. 이를 바탕으로 대구시의 주요 바람길인 신천지역을 대상으로 하여 공동주택개발에 따른 바람환경의 변화를 분석하고, 향후 공동주택단지 개발 계획시, 보다 쾌적한 단지계획을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다.

사례대상지의 공동주택단지 개발계획에 따른 바람의 유동영향을 분석하기 위하여 먼저 대상지 및 주변의 지형정보를 구축하기 위한 기초자료를 수집하고, 자동기상관측장비를 이용하여 지표면에서의 풍향 및 풍속측정 및 분석을 하였다. 마지막으로 대상지 지역의 바람의 유동영향을 분석하기 위하여 3차원 미기후 예측 프로그램인 ENVI-met(Ver. 3.1)을 이용한 모의실험을 수행하였고, 모의실험의 결과는 다음과 같다. 첫째, 바람길을 고려한 공동주택개발 계획요소의 ENVI-met(Ver. 3.1)을 이용한 기초 모의실험 결과, 주거동의 배치유형에 있어서 판상형 평행ㆍ격자형의 배치유형보다 타워형 점배치 유형이 풍속이 증가되고, 대기온도가 저감되는 것으로 나타났다. 또한 지표면의 포장종류별 기초 모의실험 결과에 있어서도 아스팔트, 콘크리트같은 인공적인 포장재료보다 모래, 물, 잔디의 자연적인 포장재료로 토지피복시 바람의 유동에 유리한 것으로 나타났다. 특히 주동의 배치형태는 풍속의 증감, 지표면의 포장재료는 대기온도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

둘째, 기초 모의실험 결과를 토대로 신천지역을 대상으로 바람길을 고려한 공동주택 계획요소의 적용 전ㆍ후의 바람환경에 대한 모의실험을 수행한 결과 주동의 타워형 점배치형태와 단지 내 토지피복을 녹화하였을 경우 풍속이 증가(지상에서 높이 6m 수평분포: 0.024m/s 증가, 지상에서 높이 10m 수평분포: 0.014m/s 증가)하고, 대기온도가 감소(지상에서 높이 6m 수평분포: 0.127℃ 감소, 지상에서 높이 10m 수평분포: 0.119℃ 감소)한 것으로 나타났다. 또한 공동주택단지의 개발에 따른 바람환경의 영향은 단지 내부뿐만 아니라 단지 외부 주거단지에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이상의 분석결과와 같이 주동의 타워형 점배치 형태와 지표면의 녹화는 바람의 유동성 향상에 유리한 공동주택단지 개발계획 요소인 것으로 판단된다. 따라서 향후 공동주택단지 개발 계획시 바람길을 고려할 경우 넓게는 도시계획차원에서, 좁게는 단지 및 건축계획 차원에서 주거환경의 쾌적성 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

In today's urban society, expectations of urban environment and citizens' concerns about quality of life have been gradually increasing due to economic development and citizenship improvement. Consequently, house functions have also changed from simple residence to seeking residential comfort. Recently, a large number of apartment complexes, multi-story and high density, have been built in areas adjacent to rivers which have scenic beauty. As a result, it led to quality problems of residential environment such as pollutant accumulation and decrease in natural ventilation caused by unstable change of wind direction.

Wind, one of the important factors consisting of pleasant residential environment, is an essential factor which controls human thermal sensation along with temperature, humidity, and radiant heat. This characteristic is valuable enough to be used as a measure to avoid summer heat. Studies on wind corridors, which aim to improve atmospheric environment using wind, are actively proceeding lately in line with citizens' desire to live in pleasant residential environment. Considering the facts above, this study selected types of building layout and kind of land cover as complex or architectural design factors that have an influence on wind environment.

Based on the factors, it analyzed change in wind environment according to apartment complex development aiming at the Sinchun area which is Daegu Metropolitan City's main wind corridor. Therefore, when apartment complex development is planned in the future, it can offer basic data for establishing plans for more pleasant complexes. To analyze effects of wind flow according to the development plans of apartment complexes in the Sinchun area, first of all, I collected basic data for building a geographical information system of in and around the area. Then, I used an automatic weather station to measure wind direction and wind velocity at the surface of land and to analyze the results.

Finally, I conducted a simulation employing ENVI-met(Ver. 3.1) which is a three-dimensional simulation program for microclimates to analyze effects of wind flow in the area. Results are as follows: First, as a result of the basic simulation which evaluated design factors of apartment complex development that considered wind corridors using ENVI-met (Ver. 3.1), it is revealed that in the case of the pointed layout of tower type building, wind velocity increased and ambient temperature decreased rather than the parallel or grid layout of plate type building.

According to another basic simulation across pavement types on the land cover, it was advantageous for wind flow to pave a road with natural materials such as sand, water, and lawn rather than artificial materials including asphalt and concrete. Especially, layout of a main apartment building had a huge influence on increase and decrease in wind velocity and the kind of land cover also greatly affected the ambient temperature. Second, based on the results of the basic simulation, I conducted a simulation to verify effects of wind flow comparing before and after applying the design factors of apartment complex development that considered wind corridors of the Sinchun area.

As a result of the simulation, when the main apartment building was the pointed layout of tower type and land cover of the complex changed by planting trees, wind velocity increased(horizontal distribution at 6m above the ground: 0.024m/s increased, and at 10m: 0.014m/s increased) and ambient temperature decreased(horizontal distribution at 6m above the ground: 0.127℃ decreased, and at 10m: 0.119℃ decreased). Also, change in wind environment according to apartment complex development had an influence not only on inside the complex but also outside the residential complex.

With the analysis results above, it is concluded that it is important to construct a main apartment building as the pointed layout of tower type and surface greening. They are advantageous factors of apartment complex development for improving wind flow. Therefore, if wind corridors are considered when apartment complex development is planed in the future, this study can offer useful information contributing to improve comfort in residential environment in the level of complex building as well as city planning.