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문제 정의
- WWR은 미국 LBNL(Lawrence Berkeley National Laboratory)의 기준으로 외벽창호비율을 제한하여 내외기의 열차단을 방지하는데 목적이 있다. 해운대 프로젝트에서는 친환경 주택 건설기준의 열관류율 준수하고 외기로부터의 에너지세이빙을 위하여 창호비율(WWR)을 제한하였다.
- 주요 원인 중 하나로 환기문제를 들 수 있는데, 강제환기 및 밀폐창에 의한 불편함과 이에 따른 냉난방비의 증가에 따른 과다한 관리비의 부담이 주요원인이다. 본 프로젝트에서는 커튼월에서의 에너지세이빙에 의한 관리비 절감구현과 해운대의 최대 장점인 세대내 바다전망에 대한 조망확보 그리고 자연환기가 가능하도록 계획하였다. 커튼월 세부기술 요소로는 다음과 같다.
- 해운대 관광리조트의 설계관리 CM업무에 대해 세부적으로 살펴보았다. 이러한 설계단계의 CM역할로 인해 초고층 기술요소들에 대한 검토가 현재 설계에 많은 부분이 적용되었다.
제안 방법
- ①로이복층유리 두께와 코팅면 적용방안, ②VLT(Visible Light Transmittance:가시광선투과율), ③VLR(Visible Light Reflectance:가시광선반사율), ④SHGC(Solar Heat Gain Coefficient:태양열취득계수), ⑤RHG(Relative Heat Gin:상대취득열량), ⑥U-value(열관류율), ⑦LSG(Light to Solar Gain:가시광선투과율과 취득열량계수의 함수) 특히 여름철 해운대 특성을 고려하여 SHGC값과 LBNL에서 제안되어 있는 EA(Effective Aperture: WWR X VLT) 0.2.~0.3을 준수하여 적정한 외벽제한과 실내밝기를 고려 하였다.
- 최초 SRC 구조로 계획되었으나 시공성 및 경제성 검토결과 초고층환경과 곡면을 고려한 구조를 반영하였을 때 중량부재의 양중 및 접합문제 등 시공방법의 난이성 문제와 공기지연의 문제가 발생 될 것으로 판단하였다. 경제성 또한 SRC 구조가 RC구조 보다 불리함이 도출되어 Belt Wall를 RC구조로 변경하였다.
- 국내외 초고층 시공사례와 유리성능을 비교 분석하여 설계 성능을 반영하였다. 주요 분석사항은 다음과 같다.
- 먼저, 사용자들의 편리성과 이용효율 확보를 목적으로 정확한 교통량 산출과 유사 사례 분석을 통해 엘리베이터 계획을 수립 하였다. 둘째, 다양한 에너지 절감 기법을 통한 관리비 절감을 반영하여 입주자의 부담을 최소로 하고자 하였다. 셋째, 벽면율 확보, Glass 성능확보, Mullion 간격 확보 등의 검토로 해운대 기후와 현재 주거 트랜드에 적합한 커튼월 설계를 도모했다.
- 첫째, 먼저 엘리베이터 사용인원을 서울시 주택본부에서 지정한 초고층 건축물 승강기 설치 가이드라인 자료에 의해 산출한다. 둘째, 사용인원에서 실제 인구 적용율을 결정하고 유사사례를 분석하여 엘리베이터의 정격하중, 인승, 속도, 대수 및 운행층을 정한다. 셋째, 정해진 엘리베이터의 사양과 실제 인구 적용율로 엘리베이터 교통량을 산출한다.
- 해운대 관광리조트는 해운대 해수욕장 바로 앞에 건립되는 사계절 레져휴양 복합시설로써 백사장을 직접 연결하여 바닷가 입지를 최대한 활용하였으며 주거타워의 전체 세대에서 바다 조망이 가능하도록 배치되었다. 또한 녹지공간을 충분히 확보하기 위하여 건폐율은 73.3%(법정기준이 85%)로 최대한 낮게 계획하였다.
- 타워동 골조는 코아선행을 계획하였으며 기준층의 기본물량과 작업조 이동 및 생산성 그리고 콘크리트 강도에 따른 양생시간 분석(수직, 수평재 탈형시간, RCS Anchor 양생시간)을 고려하였다. 또한 여러 형태의 Zoning계획을 통한 공정시뮬레이션을 통하여 기준층 골조Cycle을 계획하였다. 위와 같은 공정분석에 의하여 공정관리 Tool인 Neo-Plan을 이용한 Master Schedule을 만들었으며 향후 비용, 공정이 반영된 관리기준공정표를 작성하여 효율적인 공정관리를 진행할 계획이다.
- 엘리베이터 교통량 산출 항목은 5분간 수송능력(%), 평균운전간격(sec), 평균 대기시간(sec), 평균 주행시간(sec), 평균 목적 층 도착시간(sec)으로 국내외 교통량 분석 성능기준을 토대로 비교 검토한다. 마지막으로 교통량 분석 성능기준 검토 결과를 바탕으로 기준치에 미달인지, 상회하는지 판단한다. 만약 기준치에 비해 많이 상회한다면 교통량 효율은 상승하지만 엘리베이터 대수나 속도 또한 상승하여 비용이 높아질 수 있음을 인지하고 적정한 엘리베이터 사양을 산정한다.
- 먼저, 사용자들의 편리성과 이용효율 확보를 목적으로 정확한 교통량 산출과 유사 사례 분석을 통해 엘리베이터 계획을 수립 하였다. 둘째, 다양한 에너지 절감 기법을 통한 관리비 절감을 반영하여 입주자의 부담을 최소로 하고자 하였다.
- 둘째, 사용인원에서 실제 인구 적용율을 결정하고 유사사례를 분석하여 엘리베이터의 정격하중, 인승, 속도, 대수 및 운행층을 정한다. 셋째, 정해진 엘리베이터의 사양과 실제 인구 적용율로 엘리베이터 교통량을 산출한다. 엘리베이터 교통량 산출 항목은 5분간 수송능력(%), 평균운전간격(sec), 평균 대기시간(sec), 평균 주행시간(sec), 평균 목적 층 도착시간(sec)으로 국내외 교통량 분석 성능기준을 토대로 비교 검토한다.
- 셋째, 정해진 엘리베이터의 사양과 실제 인구 적용율로 엘리베이터 교통량을 산출한다. 엘리베이터 교통량 산출 항목은 5분간 수송능력(%), 평균운전간격(sec), 평균 대기시간(sec), 평균 주행시간(sec), 평균 목적 층 도착시간(sec)으로 국내외 교통량 분석 성능기준을 토대로 비교 검토한다. 마지막으로 교통량 분석 성능기준 검토 결과를 바탕으로 기준치에 미달인지, 상회하는지 판단한다.
- 해운대프로젝트는 해운대 백사장이 근접되어 있는 최고의 바다전망을 조망할 수 있는 위치에 있다. 유사현장 사례조사와 실내에서의 외부조망을 확보할 수 있도록 Mullion간격을 고려하였으며 특히, 거실에서는 중간 Transom Bar를 삭제하고 안전접합유리를 사용하여 거주자의 조망권 확보와 안전을 고려하였다.
- 분양성 향상을 위하여 다양한 에너지 절감 기법을 적용하여 관리비 절감을 도모하는 것이 최근의 초고층 기술요소 중 하나이다. 이를 위해 먼저 유사 초고층 건물들의 관리비를 분석하였으며, 본 프로젝트를 위한 에너지 세이빙 아이템을 선정하고 그에 따른 관리비 절감비율을 산정하였다.
- 이 3곳의 평균 평당 관리비는 11,484원인데, 면밀히 검토해본 결과 공동 전기요금과 공동수도요금이 많이 나오는 것으로 확인되었다. 이에 전기요금, 난방/급탕요금 및 수도요금의 절감이 가능한 에너지 세이빙 아이템을 도출하였다.
- 지하주차장 골조는 층별 4구역 14소구역으로 구획하였으며 복공구간 최소화로 시공성과 경제성을 감안한 골조공정 계획을 반영하였다. 이와 연계된 지상부 8층높이의 Podium은 전체 6구역 25소구역으로 구획하여 물량대비 작업팀 이동을 반영한 골조공정계획을 수립하였다.
- 지하주차장 골조는 층별 4구역 14소구역으로 구획하였으며 복공구간 최소화로 시공성과 경제성을 감안한 골조공정 계획을 반영하였다. 이와 연계된 지상부 8층높이의 Podium은 전체 6구역 25소구역으로 구획하여 물량대비 작업팀 이동을 반영한 골조공정계획을 수립하였다.
- 엘리베이터 계획을 하기 위해 교통량을 분석하는 방식은 다음과 같다. 첫째, 먼저 엘리베이터 사용인원을 서울시 주택본부에서 지정한 초고층 건축물 승강기 설치 가이드라인 자료에 의해 산출한다. 둘째, 사용인원에서 실제 인구 적용율을 결정하고 유사사례를 분석하여 엘리베이터의 정격하중, 인승, 속도, 대수 및 운행층을 정한다.
- 가시설 공사 시 주변 지반 침하영향을 고려하여 지하연속 벽 및 RJP그라우팅이 반영되었다. 타워3동 모두 현장타설 말뚝(RCD File)이 적용되었으며 안정성 확보를 전제로 파일 배치에 관한 반력값을 감안한 재배치를 통하여 공사비절감을 구현하였다.
- 타워동 골조는 코아선행을 계획하였으며 기준층의 기본물량과 작업조 이동 및 생산성 그리고 콘크리트 강도에 따른 양생시간 분석(수직, 수평재 탈형시간, RCS Anchor 양생시간)을 고려하였다. 또한 여러 형태의 Zoning계획을 통한 공정시뮬레이션을 통하여 기준층 골조Cycle을 계획하였다.
- 해운대 관광리조트 개발사업의 엘리베이터 검토를 위하여 위의 내용과 같은 교통량분석과 국내외 유사현장에 관한 자료분석 및 전문가 협의를 통하여 적정한 엘리베이터 계획을 수립하였다. 사례에서와 같이 승강기 인승은 대부분의 현장들이 법적 승강기 대수에서 유리한 17인승 이상을 적용하고 있고, 속도와 층수만을 기준으로 검토한 결과 80층 이하에선 300m/min 이하를 적용하고 있다.
- 효율적 공사지원 및 경제적 대수 산정을 감안한 장비 용량 및 위치 선정 및 자재 반입 및 출고가 용이하고, 직접 양중과 자재 Stock Yard에 인접하여 원활한 양중 System 고려하여 계획하였다.
성능/효과
- 셋째, 벽면율 확보, Glass 성능확보, Mullion 간격 확보 등의 검토로 해운대 기후와 현재 주거 트랜드에 적합한 커튼월 설계를 도모했다. 마지막으로 RCD 파일의 재배치를 통해 공사비 절감을 구현하였고, 기준층 물량과 시공성을 고려하여 효율적인 공정관리가 진행되도록 하였다.
- 둘째, 다양한 에너지 절감 기법을 통한 관리비 절감을 반영하여 입주자의 부담을 최소로 하고자 하였다. 셋째, 벽면율 확보, Glass 성능확보, Mullion 간격 확보 등의 검토로 해운대 기후와 현재 주거 트랜드에 적합한 커튼월 설계를 도모했다. 마지막으로 RCD 파일의 재배치를 통해 공사비 절감을 구현하였고, 기준층 물량과 시공성을 고려하여 효율적인 공정관리가 진행되도록 하였다.
- 이러한 세부 아이템들을 선정하여 해운대 관광리조트 개발사업에 적용하게 되면 공동 에너지비와 세대 에너지비 모두 절감할 수 있고, 유사 초고층 건물 3곳의 평균 평당관리비보다 26%정도의 절감율이 기대된다. 설계단계가 진행 중이기 때문에 현재 아이템에 관한 재검증과 더 다양한 에너지 세이빙 아이템의 검토를 통해 더 많은 관리비 절감율을 도출할 계획이다.
후속연구
- 이렇게 다양한 초고층 기술요소들의 검토를 통해 해운대관광리조트는 현재 기본설계단계를 진행하고 있고, 실시설계단계에서도 CM단의 더 많은 기술검토가 이루어 질 것이다. 또한 해운대 관광리조트가 준공이 되면 부산뿐만 아니라 국내 최대규모의 사계절 레저휴양복합시설로써 100층 이상 높이 400m가 넘는 초고층 빌딩으로 세계 초고층 건축물 순위 10위권 내에 들어 우리나라 건축사에 이정표가 될 것이다.
- 또한 여러 형태의 Zoning계획을 통한 공정시뮬레이션을 통하여 기준층 골조Cycle을 계획하였다. 위와 같은 공정분석에 의하여 공정관리 Tool인 Neo-Plan을 이용한 Master Schedule을 만들었으며 향후 비용, 공정이 반영된 관리기준공정표를 작성하여 효율적인 공정관리를 진행할 계획이다.
- 이렇게 다양한 초고층 기술요소들의 검토를 통해 해운대관광리조트는 현재 기본설계단계를 진행하고 있고, 실시설계단계에서도 CM단의 더 많은 기술검토가 이루어 질 것이다. 또한 해운대 관광리조트가 준공이 되면 부산뿐만 아니라 국내 최대규모의 사계절 레저휴양복합시설로써 100층 이상 높이 400m가 넘는 초고층 빌딩으로 세계 초고층 건축물 순위 10위권 내에 들어 우리나라 건축사에 이정표가 될 것이다.
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