표제지

국문초록

목차

제1장 서론 17

1.1. 연구의 배경 및 목적 17

1.2. 선행연구 18

1.3. 연구의 범위 및 방법 22

1.3.1. 연구 대상 선정 22

1.3.2. 공간계획 옵션 도출 22

1.3.3. 공간계획 시뮬레이션 과정 및 최적화 옵션 결정 22

제2장 연구대상 고찰 24

2.1. 연구대상 선정 24

2.2. 행정복지센터의 특성 분석 24

2.2.1. 행정복지센터의 개념과 공간구성 24

2.2.2. 행정복지센터의 공공성과 잠재성 공간 25

2.2.3. 행정복지센터의 사례분석과 프로그램 구성 27

제3장 환경 시뮬레이션 적용 방법 34

3.1. 환경 시뮬레이션을 위한 소프트웨어 선정 34

3.1.1. 모델링 프로그램 : 라이노 (Rhino) 34

3.1.2. 파사드 디자인 프로그램 : 그래스호퍼 (Grasshopper) 35

3.1.3. 환경분석 프로그램 : 레이디버그 (Ladybug) 37

3.1.4. 결과도출 프로그램 : 갈라파고스 (Galapagos) 39

3.2. 환경 시뮬레이션의 실행 과정 40

제4장 설계 프로세스 제안 43

4.1. 대상지 현황 및 대지 활용계획 43

4.2. 프로그램 및 잠재성 공간 구성 45

4.2.1. 기본 프로그램의 구성 45

4.2.2. 잠재성 공간의 구성 47

4.3. 공간계획 옵션 도출 49

4.3.1. 공간계획의 기본 조건 49

4.3.2. 6개의 공간계획 옵션 52

4.4. 시뮬레이션 실행 56

4.4.1. 표준기상데이터(EPW) 적용 56

4.4.2. 기본 모델링 적용 58

4.4.3. 파라메트릭 파사드 알고리즘 적용 58

4.4.4. 시뮬레이션 적용 62

4.5. 시뮬레이션 결과 도출 63

4.5.1. 2층 최적화 옵션 64

4.5.2. 3층 최적화 옵션 68

4.5.3. 4층 최적화 옵션 72

4.5.4. 최적화 옵션 취합 76

4.6. 최종 설계안 77

4.6.1. 렌더링 이미지 77

4.6.2. 입면도 80

4.6.3. 평면도 82

4.6.4. 최종 판넬 85

제5장 결론 86

5.1. 실험의 결과 86

5.2. 결과의 한계 88

5.3. 결과 적용 가능 범위 89

참고문헌 90

ABSTRACT 92

표 1.1. 시뮬레이션 건축 선행연구 18

표 2.1. 용당동 행정복지센터 공모전 당선작의 공간구성 28

표 2.2. 일광면 행정복지센터 공모전 당선작의 공간구성 30

표 2.3. 강동구 상일2동 주민센터 공모전 당선작의 공간구성 32

표 3.1. 프로그램별 창면적비 설정 41

표 4.1. 대상지 토지이용계획 현황 44

표 4.2. 프로그램 면적표 46

표 4.3. 층별 프로그램 조닝 47

표 4.4. 2층 옵션1 시뮬레이션 결과 64

표 4.5. 2층 옵션2 시뮬레이션 결과 66

표 4.6. 3층 옵션1 시뮬레이션 결과 68

표 4.7. 3층 옵션2 시뮬레이션 결과 70

표 4.8. 4층 옵션1 시뮬레이션 결과 72

표 4.9. 4층 옵션2 시뮬레이션 결과 74

표 4.10. 최종 옵션 도출 76

그림 1.1. 파사드 에너지 시뮬레이션 19

그림 1.2. 그림자 스터디와 유전알고리즘 19

그림 1.3. 뇌파분석을 이용한 매스스터디 20

그림 1.4. 빌딩의 형태와 주변 그림자에 따른 외피 21

그림 1.5. 연구의 흐름 23

그림 2.1. 행정복지센터의 공간구성 25

그림 2.2. 잠재성공간의 구성방법 26

그림 2.3. 용당동 행정복지센터 공모전 당선작 조감도 27

그림 2.4. 용당동 행정복지센터 공모전 당선작의 개념도 28

그림 2.5. 일광면 행정복지센터 공모전 당선작의 조감도 29

그림 2.6. 일광면 행정복지센터 공모전 당선작의 개념도 30

그림 2.7. 강동구 상일2동 주민센터 공모전 당선작의 조감도 31

그림 2.8. 강동구 상일2동 주민센터 공모전 당선작의 개념도 33

그림 3.1. Rhino 인터페이스 34

그림 3.2. Nurbs, Polygon, Subdivisio 모델링의 차이 35

그림 3.3. Grasshopper 인터페이스 35

그림 3.4. 데이터에 따라 유동적으로 변하는 파사드 36

그림 3.5. Ladybug의 작동방식 37

그림 3.6. EPW를 활용한 일조분석 38

그림 3.7. Galapagos 인터페이스 39

그림 3.8. 전체 시뮬레이션 알고리즘 40

그림 3.9. 방위별 적정 창면적비 42

그림 4.1. 대상지 인근 현황도 43

그림 4.2. 선부 2동 행정복지센터 건축 설계공모 설계지침서 45

그림 4.3. 잠재성 공간의 역할 47

그림 4.4. 각 층별 잠재성 공간의 위치 48

그림 4.5. 공간계획 기본조건 다이어그램 50

그림 4.6. 1층 평면도_고정공간 51

그림 4.7. 층별 옵션 생성 메커니즘 52

그림 4.8. 2층 옵션1 53

그림 4.9. 2층 옵션2 53

그림 4.10. 3층 옵션1 54

그림 4.11. 3층 옵션2 54

그림 4.12. 4층 옵션1 55

그림 4.13. 4층 옵션2 55

그림 4.14. 대상지 계절별 환경분석 알고리즘 56

그림 4.15. Sun Path by Ladybug 57

그림 4.16. 건축물과 실내 일사량 그래프 (위:겨울, 아래:여름) 58

그림 4.17. 고정 창 알고리즘 59

그림 4.18. 창면적비 0~10%의 벽체 60

그림 4.19. 창면적비 20%의 벽체 60

그림 4.20. 창면적비 25%의 벽체 60

그림 4.21. 시뮬레이션 루버 알고리즘 61

그림 4.22. 3종류의 루버 조합 예시 61

그림 4.23. 각 계절 별 태양에너지 평균값 알고리즘 62

그림 4.24. 유전알고리즘 세팅 63

그림 4.25. 2층 옵션1 시뮬레이션 결과 64

그림 4.26. 겨울철(위)과 여름철(아래)의 태양에너지(kWh/m²) 그래프 65

그림 4.27. 시뮬레이션 결과로 적용된 루버형태(녹색) 65

그림 4.28. 2층 옵션2 시뮬레이션 결과 66

그림 4.29. 겨울철(위)과 여름철(아래)의 태양에너지(kWh/m²) 그래프 67

그림 4.30. 시뮬레이션 결과로 적용된 루버형태(녹색) 67

그림 4.31. 3층 옵션1 시뮬레이션 결과 68

그림 4.32. 겨울철(위)과 여름철(아래)의 태양에너지(kWh/m²) 그래프 69

그림 4.33. 시뮬레이션 결과로 적용된 루버형태(녹색) 69

그림 4.34. 3층 옵션2 시뮬레이션 결과 70

그림 4.35. 겨울철(위)과 여름철(아래)의 태양에너지(kWh/m²) 그래프 71

그림 4.36. 시뮬레이션 결과로 적용된 루버형태(녹색) 71

그림 4.37. 4층 옵션1 시뮬레이션 결과 72

그림 4.38. 겨울철(위)과 여름철(아래)의 태양에너지(kWh/m²) 그래프 73

그림 4.39. 시뮬레이션 결과로 적용된 루버형태(녹색) 73

그림 4.40. 4층 옵션2 시뮬레이션 결과 74

그림 4.41. 겨울철(위)과 여름철(아래)의 태양에너지(kWh/m²) 그래프 75

그림 4.42. 시뮬레이션 결과로 적용된 루버형태(녹색) 75

그림 4.43. 투시도 77

그림 4.44. 조감도 77

그림 4.45. 입면 디테일1 78

그림 4.46. 입면 디테일2 78

그림 4.47. 실내투시도 79

그림 4.48. 남측면도 80

그림 4.49. 동측면도 80

그림 4.50. 북측면도 81

그림 4.51. 서측면도 81

그림 4.52. 1층 평면도 82

그림 4.53. 2층 평면도 83

그림 4.54. 3층 평면도 83

그림 4.55. 4층 평면도 84

그림 4.56. 최종 판넬 85