현대 건물 구축의 가장 기본적인 목표는 자연채광, 강수량, 및 바람, 온도와 같은 외부 환경 조건 문제에 대비해 인간을 보호하는 것으로 각 산업 분야에서 친환경 패러다임으로 건물의 에너지 소비 감소 및 디자인을 활용하여 환경 조절하는 건축물에 대해서 지속적으로 높아지고 있음에도 불구하고 아직 까지는 이에 대한 학술적 연구는 부족한 실정이다. 이에 대한 수많은 대안들 중 자연의 생태를 모방하여 뛰어난 에너지 효율 성능을 얻을 뿐만 아니라 미적 가치 또한 향상시키는 기술인 바이오미미크리(...
현대 건물 구축의 가장 기본적인 목표는 자연채광, 강수량, 및 바람, 온도와 같은 외부 환경 조건 문제에 대비해 인간을 보호하는 것으로 각 산업 분야에서 친환경 패러다임으로 건물의 에너지 소비 감소 및 디자인을 활용하여 환경 조절하는 건축물에 대해서 지속적으로 높아지고 있음에도 불구하고 아직 까지는 이에 대한 학술적 연구는 부족한 실정이다. 이에 대한 수많은 대안들 중 자연의 생태를 모방하여 뛰어난 에너지 효율 성능을 얻을 뿐만 아니라 미적 가치 또한 향상시키는 기술인 바이오미미크리(Biomimicry)가 주목받고 있다. 그 이유는 바이오미미크리(Biomimicry) 건축(Biomimicry Architecture)요소인 파사드(Facade)는 외부표면을 보호해줌으로 이상적인 구조를 달성하고, 그 중 건물 외관은 건물 내부와 외부를 분리하는 중립적 역할 뿐만 아니라 건물 상황과 환경의 상호작용을 가져올 수 있는 능동적 요소가 될 수 있으므로 참고 할 필요가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 노력으로 건물의 외관이 역학적으로 응답하는 지능적 외피 기술에 관심이 요구된다. 이에 따라 논의되고 있는 방안 중 하나로 리스펀시브 키네틱 파사드(Responsive Kinetic Facade)를 들 수 있다. 연구에서는 바이오미미크리(Biomimicry)를 적용한 리스펀시브 키네틱 파사드(Reponsive Kinetic Facade)(Responsive Kinetic Facade)가 주목하여 외부환경에 적용되어야 하는 이유는 다음과 같다.
첫째, 바이오미미크리(Biomimicry)는 생명을 뜻하는 ’bios’와 모방이나 흉내를 뜻하는 ’mimesis’ 두 개의 단어에서 유래한 용어로, 생물의 기본적인 구조 나 원리, 행동, 시스템, 메커니즘 등의 특성을 산업전반에 적용하는 것으로, 자연의 역사동안 극심한 기후에도 불구하고 그에 맞게 적응 하여 생존 해 온 지혜를 통해 새로운 기술을 만드는 것이다.
둘째, Reponsive Kinetic Facade(Responsive Kinetic Facade)는 빛을 제공 할 수 있는 동시에 변화하는 다중의 특이한 패턴의 움직임으로 형성된 외관 디자인을 통해 디자인의 창조성과 에너지 절감 효과성을 발휘 할 수 있다.
아직까지 이러한 리스펀시브 키네틱 파사드(Responsive Kinetic Facade)에 있어 국내의 연구 단계는 초기적이다. 기술적 특성 분석이 미흡하고 적용 및 경제성 분석 사례는 많지 않다.
따라서 본 연구는 리스펀시브 키네틱 파사드(Reponsive Kinetic Facade) 디자인 패턴(Responsive Kinetic Facade Design Pattern)을 바이오미메틱 관점에서 파사드(Facade) 디자인을 제안함에 있어 따개비디자인 모티브로 추출하여 활용한다. 이러한 추출된 요소들이 어떤 방식을 통해 조절되고 활용되었는지 조사한 뒤, 이를 바탕으로 바이오미미크리(Biomimicry) 3.8 이라는 바이오미미크리 관련 단체에서는 ‘Biomimicry Resourse Handbook’을 통해 바이오미미크리 적용의 레벨을 3가지 속성으로 구분하여 제시하였다. 그 3가지 속성 중 디자인적 패턴으로 용이한 Organism Level 즉 형태를 모방하는 것 과 Behavior Level의 organism Level보다는 깊은 단계로 기능과 행동을 모방하는 것이다. 그러므로 본 연구에서는 이 두가지 속성으로 한정한다. 디자인 모티브를 활용하여 만들어지는 디자인 패턴은 다수가 가능 하지만 두 가지의 디자인 패턴만을 진행한다. 디자인 패턴의 적용 대상은 사무실, 병원, 미술관 등 다양한 건물 들이 있지만 이 중에서 주거건축 공간에 적용하는 것으로 적용대상으로 설정 하여 응용의 사례로 지정하기로 한다. 디자인 패턴의 대한 생성은 따개비의 그룹핑(Grouping) 원리를 적용하여 패턴의 조합 방법을 제안하기로 한다. 제안된 디자인 패턴에 대한 자연채광 성능분석을 위해 사용한 컴퓨터 프로그램은 라이노(Rhino) 그라스호퍼(Grasshopper) 와 디바(Diva)를 하기로 한다. 이때 인천 지역을 설정하여 환경적 특성을 적용해 주거 공간의 내부, 외부 자연채광 시스템에 대한 시뮬레이션을 진행하기로 한다. 이를 통해 추출된 파라미터를 기반으로 최적화된 디자인 패턴을 구할 수 있다. 또한 제안된 디자인 패턴에 대한 시뮬레이션 기준으로 UDI(Useful Day Light)를 활용하기로 한다.
현대 건물 구축의 가장 기본적인 목표는 자연채광, 강수량, 및 바람, 온도와 같은 외부 환경 조건 문제에 대비해 인간을 보호하는 것으로 각 산업 분야에서 친환경 패러다임으로 건물의 에너지 소비 감소 및 디자인을 활용하여 환경 조절하는 건축물에 대해서 지속적으로 높아지고 있음에도 불구하고 아직 까지는 이에 대한 학술적 연구는 부족한 실정이다. 이에 대한 수많은 대안들 중 자연의 생태를 모방하여 뛰어난 에너지 효율 성능을 얻을 뿐만 아니라 미적 가치 또한 향상시키는 기술인 바이오미미크리(Biomimicry)가 주목받고 있다. 그 이유는 바이오미미크리(Biomimicry) 건축(Biomimicry Architecture)요소인 파사드(Facade)는 외부표면을 보호해줌으로 이상적인 구조를 달성하고, 그 중 건물 외관은 건물 내부와 외부를 분리하는 중립적 역할 뿐만 아니라 건물 상황과 환경의 상호작용을 가져올 수 있는 능동적 요소가 될 수 있으므로 참고 할 필요가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 노력으로 건물의 외관이 역학적으로 응답하는 지능적 외피 기술에 관심이 요구된다. 이에 따라 논의되고 있는 방안 중 하나로 리스펀시브 키네틱 파사드(Responsive Kinetic Facade)를 들 수 있다. 연구에서는 바이오미미크리(Biomimicry)를 적용한 리스펀시브 키네틱 파사드(Reponsive Kinetic Facade)(Responsive Kinetic Facade)가 주목하여 외부환경에 적용되어야 하는 이유는 다음과 같다.
첫째, 바이오미미크리(Biomimicry)는 생명을 뜻하는 ’bios’와 모방이나 흉내를 뜻하는 ’mimesis’ 두 개의 단어에서 유래한 용어로, 생물의 기본적인 구조 나 원리, 행동, 시스템, 메커니즘 등의 특성을 산업전반에 적용하는 것으로, 자연의 역사동안 극심한 기후에도 불구하고 그에 맞게 적응 하여 생존 해 온 지혜를 통해 새로운 기술을 만드는 것이다.
둘째, Reponsive Kinetic Facade(Responsive Kinetic Facade)는 빛을 제공 할 수 있는 동시에 변화하는 다중의 특이한 패턴의 움직임으로 형성된 외관 디자인을 통해 디자인의 창조성과 에너지 절감 효과성을 발휘 할 수 있다.
아직까지 이러한 리스펀시브 키네틱 파사드(Responsive Kinetic Facade)에 있어 국내의 연구 단계는 초기적이다. 기술적 특성 분석이 미흡하고 적용 및 경제성 분석 사례는 많지 않다.
따라서 본 연구는 리스펀시브 키네틱 파사드(Reponsive Kinetic Facade) 디자인 패턴(Responsive Kinetic Facade Design Pattern)을 바이오미메틱 관점에서 파사드(Facade) 디자인을 제안함에 있어 따개비디자인 모티브로 추출하여 활용한다. 이러한 추출된 요소들이 어떤 방식을 통해 조절되고 활용되었는지 조사한 뒤, 이를 바탕으로 바이오미미크리(Biomimicry) 3.8 이라는 바이오미미크리 관련 단체에서는 ‘Biomimicry Resourse Handbook’을 통해 바이오미미크리 적용의 레벨을 3가지 속성으로 구분하여 제시하였다. 그 3가지 속성 중 디자인적 패턴으로 용이한 Organism Level 즉 형태를 모방하는 것 과 Behavior Level의 organism Level보다는 깊은 단계로 기능과 행동을 모방하는 것이다. 그러므로 본 연구에서는 이 두가지 속성으로 한정한다. 디자인 모티브를 활용하여 만들어지는 디자인 패턴은 다수가 가능 하지만 두 가지의 디자인 패턴만을 진행한다. 디자인 패턴의 적용 대상은 사무실, 병원, 미술관 등 다양한 건물 들이 있지만 이 중에서 주거건축 공간에 적용하는 것으로 적용대상으로 설정 하여 응용의 사례로 지정하기로 한다. 디자인 패턴의 대한 생성은 따개비의 그룹핑(Grouping) 원리를 적용하여 패턴의 조합 방법을 제안하기로 한다. 제안된 디자인 패턴에 대한 자연채광 성능분석을 위해 사용한 컴퓨터 프로그램은 라이노(Rhino) 그라스호퍼(Grasshopper) 와 디바(Diva)를 하기로 한다. 이때 인천 지역을 설정하여 환경적 특성을 적용해 주거 공간의 내부, 외부 자연채광 시스템에 대한 시뮬레이션을 진행하기로 한다. 이를 통해 추출된 파라미터를 기반으로 최적화된 디자인 패턴을 구할 수 있다. 또한 제안된 디자인 패턴에 대한 시뮬레이션 기준으로 UDI(Useful Day Light)를 활용하기로 한다.
Recent literature presents that experimentation in kinetics and architectural skins is more widely introduced as a solution for environmental-related design issues. Facades and elements are transformed in kinetic living creatures changing in synchrony with the surrounding environment. In this resear...
Recent literature presents that experimentation in kinetics and architectural skins is more widely introduced as a solution for environmental-related design issues. Facades and elements are transformed in kinetic living creatures changing in synchrony with the surrounding environment. In this research explores the possibilities of kinetic composition afforded by facades and It presents a method for the evaluation of kinetic facades system performance using experimental approach. The experiments investigate improving daylight performance through the design pattern. For the generation of design patterns, propose combining patterns by applying the grouping principle of barnacle. The Responsive Kinetic Facade using various integrated software to analyze the performance of the proposed design pattern. whthin the framework of this study, Rhino Grasshopper and Diva, are linked a d coded into one integrated process, facilitating design advantaging with real time feedback. At this time, we will set up one area and apply the environmental characteristics and inside the living space we will proceed with the simulation of the external natural light system. In this paper was performed design pattern through comparing and analyzing the achievement of the generation design pattern in following process.
1) Developing a method of generating design patterns through a combination of design motifs that apply biomimetics. 2) Developing a performance analysis methodology of design pattern and its impact on daylighting performance. 3) Developing a Responsive Kinetic Facade algorithm using parametric design process for integrating daylighting performance into design method configuration evaluation is achieved.
As a result, a design pattern optimized based on the extracted parameters can be obtained. Also, this study create a way forward in designing energy efficient space utilizing UDI (Useful Day Light) as a daylight performance metric based on the simulation of the proposed design pattern. The impact of kinetic facade Design of barnacle shape pattern to control the daylight distribution in an living space is studied using parametric simulation technique. Results demonstrate the analysis of opening and closing kinetic motions at the early design stage compared to a traditional window (base case). Finally, possible configurations to enhance daylight performance are suggested.
Recent literature presents that experimentation in kinetics and architectural skins is more widely introduced as a solution for environmental-related design issues. Facades and elements are transformed in kinetic living creatures changing in synchrony with the surrounding environment. In this research explores the possibilities of kinetic composition afforded by facades and It presents a method for the evaluation of kinetic facades system performance using experimental approach. The experiments investigate improving daylight performance through the design pattern. For the generation of design patterns, propose combining patterns by applying the grouping principle of barnacle. The Responsive Kinetic Facade using various integrated software to analyze the performance of the proposed design pattern. whthin the framework of this study, Rhino Grasshopper and Diva, are linked a d coded into one integrated process, facilitating design advantaging with real time feedback. At this time, we will set up one area and apply the environmental characteristics and inside the living space we will proceed with the simulation of the external natural light system. In this paper was performed design pattern through comparing and analyzing the achievement of the generation design pattern in following process.
1) Developing a method of generating design patterns through a combination of design motifs that apply biomimetics. 2) Developing a performance analysis methodology of design pattern and its impact on daylighting performance. 3) Developing a Responsive Kinetic Facade algorithm using parametric design process for integrating daylighting performance into design method configuration evaluation is achieved.
As a result, a design pattern optimized based on the extracted parameters can be obtained. Also, this study create a way forward in designing energy efficient space utilizing UDI (Useful Day Light) as a daylight performance metric based on the simulation of the proposed design pattern. The impact of kinetic facade Design of barnacle shape pattern to control the daylight distribution in an living space is studied using parametric simulation technique. Results demonstrate the analysis of opening and closing kinetic motions at the early design stage compared to a traditional window (base case). Finally, possible configurations to enhance daylight performance are suggested.
학위논문 정보
저자
Kim, Hyun-joo
학위수여기관
Graduate School, Yonsei University
학위구분
국내석사
학과
Department of Interior Architecture and Built Environment
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.