[논문]체계중심병원설계를 위한 공조조닝 설정의 건축 계획에 관한 연구

김은석; 양내원

doi:10.15682/jkiha.2018.24.3.29

체계중심병원설계를 위한 공조조닝 설정의 건축 계획에 관한 연구
A Study on Architectural Planning of Establishing Air-Conditioning Zoning for Hospital Design Focused on System 원문보기

의료·복지건축 : 한국의료복지건축학회 논문집 = Journal of Korea Institute of Healthcare Architecture, v.24 no.3, 2018년, pp.29 - 38

김은석 (Department of Architectural & Environmental Engineering, Graduate School of Hanyang University) , 양내원 (Department of Architecture, Hanyang University)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: Space planning to cope with the changing function of the hospital is essential in hospital architecture. In order to do so, it is vital that the paradigm shifts from hospital design focused on purpose toward hospital design focused on system. Not only space planning but also air-conditioning plan, which is most closely related to the operation and maintenance of hospital facilities; and the environment of hospital users, should be able to respond to changes with ease. Thus this study is to provide fundamental data of the air-conditioning plan for the hospital design focused on system by analyzing the concept and characteristics of the air-conditioning plan in the recent hospital architecture planning. Results: As a result of this study, in the air conditioning plan for the hospital architecture planning, the most important are the location relation among the departments the air handling unit room and the air handling unit manage and the air conditioning zoning setting according to the air conditioning system. Therefore, for the hospital architecture planning focused on system, it is necessary to establish the air conditioning setting that can accommodate changeable environment of departments and accordingly the appropriate area range of the air conditioning zoning and the plan for the location of the air handling unit should be considered. Implications: Thereby aims to provide fundamental data on air handling unit zoning planning in the hospital architecture planning.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

병원건축은 각 부서/실들의 특수성 때문에 모든 조건을 동일하게 하여 공조조닝을 설정한다는 것은 불가능 하지만 국내·외 몇몇 사례들의 분석을 통해 그 가능성을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 우선 공조설비 관련 문헌, 도면, 실무에서 작성되어 실행하는 자료 등을 통해 공조설비 개념 및 특징들을 분석하였다. 그 후 최근 건립되었거나 건립이 진행 중인 국내종합병원들을 공조 방식에 따라 분류하여 각 공조방식에 따른 공조설비 계획 및 공조조닝 설정의 건축적 특징을 비교 분석하였다.
이러한 내용을 배경으로 본 연구에서는 병원건축의 내부변화 대응에 유리하다고 할 수 있는 체계중심병원건축설계 개념의 공조설비조닝 설정 방식을 분석하여 병원건축 공조 설비 계획의 기초적인 자료를 제공하는데 목적이 있다.

제안 방법

그 결과를 토대로 용도중심설계 및 체계 중심설계 개념으로 공조조닝이 계획된 국내·외 사례들을 비교하여 공조조닝설정 방식을 분석하고 결론을 도출하였다.
본 연구에서는 우선 공조설비 관련 문헌, 도면, 실무에서 작성되어 실행하는 자료 등을 통해 공조설비 개념 및 특징들을 분석하였다. 그 후 최근 건립되었거나 건립이 진행 중인 국내종합병원들을 공조 방식에 따라 분류하여 각 공조방식에 따른 공조설비 계획 및 공조조닝 설정의 건축적 특징을 비교 분석하였다. 그 결과를 토대로 용도중심설계 및 체계 중심설계 개념으로 공조조닝이 계획된 국내·외 사례들을 비교하여 공조조닝설정 방식을 분석하고 결론을 도출하였다.
다음으로 최근 병원건축의 공조방식에 따른 공조조닝 설정 차이를 분석하기 위해 분산 공급 방식의 CK-1병원과 각층 공급 방식의 CH-1병원의 공조기가 담당하고 있는 영역, 즉 공조조닝과 공조 조닝들 각각의 면적을 비교 하였다²⁾ (Table 5)(Figure 4).
본 연구에서는 공조 방식의 차이에 따라 국내 종합병원들을 분류하여 각 공조방식에 따른 공조설비계획 및 공조조닝설정의 건축적 특징을 비교 분석한 후, 병원건축의 내부변화 대응에 유리하다고 할 수 있는 체계중심병원건축계획 개념의 공조설비조닝 설정 방식을 분석하여 다음과 같은 결론을 도출하였다.
이 과정에서 설계 과정의 최종 결과물인 실시 건축설계 및 기계설비 도면, 관련 자료 등을 참고, 분석하였고 더불어 건축설계과정에 직접적으로 참여하였던 실무자, 공조기 관리 운영자, 건축 및 설비계획 전문가들의 인터뷰 등을 통해 수집한 의견을 분석하여 결과에 반영하였다.

대상 데이터

본 연구의 대상 범위는 병원 내 공조를 하는 공조조닝이 설정된 공간 전체로 정의하였으며, 공조설비와 관련된 공조실, 공조 관련 배관 및 덕트, shaft 등으로 범위를 한정하였다. 또한 공조 설비의 기술공학적, 환경적인 부분이 아닌 건축적 의미의 공조기 계획, 공조실의 면적 및 위치 등을 다루는 것으로 한다.

성능/효과

둘째, 최근 국내 종합병원의 공조 계획은 공조방식에 따라 분산 공급 방식과 각층공급 방식으로 분류할 수 있다. 공조 방식에 따른 공조 관련 공간들(공조실, 공조관련 shaft)의 면적을 분석한 결과, 전체 연면적 대비 공조실 면적의 비율 평균을 비교하였을 때, 분산 공급 방식의 병원들의 평균은 5.64%, 각층 공급 방식의 병원들의 평균은 3.96%로 분산 공급 방식의 병원들 평균보다 낮은 결과를 보였다. 또한 전체 연면적 대비 공조 설비 관련 공간인 shaft 면적의 비율 평균 역시 각층 공급 방식이 2.
[Table 2]과 [Table 3]는 서울 신촌의 Y병원의 사례로써 설계에 적용되었던 온·습도 기준들과 병원에서 현재 적용되고 있는 기준을 비교한 표이다. 공조계획 시 설정하였던 온도 및 부서 별 이용 시간대가 실제와는 다소 다르게 적용되고 있는 것을 알 수 있다. 이는 비록 단편적인 하나의 사례라고도 할 수 있지만 이를 통해 앞서 언급하였던 여러 가지 공조 계획과 관련한 조건들을 고려한 공조 설계 결과가 개원 후 변화할 수 있다는 것을 실질적으로 보여주는 중요한 사례이기도 하다.
용도 중심의공조조닝은 공조 설비 계획 초기에 설계 기준들이 부서/실 단위로 세분화되어 적용된 당연한 결과라고 할 수 있다. 그럼에도 불구하고 국내외 사례에서 한 공조기가 한 개의 부서에 국한되지 않고 여러 개의 부서를 동시에 영역화 할 수 있는 체계중심개념의 공조 계획이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 체계중심개념의 공조 계획 시 공조기의 성능 설정이 매우 중요하며 이는 공조기의 크기, 나아가서는 건축설계에 직접적으로 작용하는 공조실의 크기 및 위치와도 연결되므로 이에 대한 충분한 고려가 필요하다고 판단된다.
기단부 층별 공조 관련 shaft 면적비율은 각층 공급 방식이 분산 공급 방식보다 전반적으로 낮은 비율을 보였다. 의료시설이 집중적으로 배치되어 있는 B1층에서 4층 중 특히 2층의 경우는 각층 공급 방식이 1.
둘째, 최근 국내 종합병원의 공조 계획은 공조방식에 따라 분산 공급 방식과 각층공급 방식으로 분류할 수 있다. 공조 방식에 따른 공조 관련 공간들(공조실, 공조관련 shaft)의 면적을 분석한 결과, 전체 연면적 대비 공조실 면적의 비율 평균을 비교하였을 때, 분산 공급 방식의 병원들의 평균은 5.
96%로 분산 공급 방식의 병원들 평균보다 낮은 결과를 보였다. 또한 전체 연면적 대비 공조 설비 관련 공간인 shaft 면적의 비율 평균 역시 각층 공급 방식이 2.40%로 분산 공급 방식 평균인 2.58%보다 다소 낮았다. 의료시설이 집중적으로 배치되어 있는 B1층에서 4층 중 특히 2층의 경우는 각층 공급 방식이 1.
마지막으로 공조방식과 상관없이 최근 병원 건축의 공조계획은 용도중심의 공조계획 경향을 보이고 있다. 용도 중심의공조조닝은 공조 설비 계획 초기에 설계 기준들이 부서/실 단위로 세분화되어 적용된 당연한 결과라고 할 수 있다.
우선 전체 연면적 대비 공조실 면적의 비율 평균을 비교하였을 때 , 분산 공급 방식의 병원들의 평균은 5.64%, 각층 공급 방식의 병원들의 평균은 3.96%로 분산 공급 방식의 병원들 평균보다 낮은 결과를 보였다. 일반적으로 문헌이나 실무자들의 인터뷰 결과로는 각층 공급 방식이 분산 공급방식보다 공조실 자체가 층마다 배치되기 때문에 좀 더 많은 면적을 차지한다고 하지만 위의 사례병원들의 면적분석 결과에서는 오히려 분산 공급 방식의 전체 공조실 면적 비율이 높았다.
전체 연면적 대비 공조 설비 관련 공간인 shaft 면적의 비율 평균 역시 각층 공급 방식이 2.40%로 분산 공급 방식 평균인 2.58%보다 다소 낮았다. 그러나 shaft에 관한 면적을 비교분석하는데 있어서 전체 연면적 대비 shaft 전체 면적 비율을 비교하는 것보다 기단부 한 층 면적 대비 그 층의 shaft 면적 비율을 분석하는 것이 의미가 있다고 판단된다.

후속연구

셋째, 최근 병원 공조 계획에서는 공조방식과는 크게 상관없이 병동부를 제외한 기단부에서 공조기 1대 당 공조 면적을 1,100m²~1,200m²으로 계획되고 있다. 이 수치는 초기 공조설비 계획 시 공조기 대수 및 공조 면적 등을 산정 할 때 참고자료로 활용될 수 있다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	병원에서 공조 설비는 어떤 역할을 하는가?	병원에서 공조 설비는 실내에 쾌적한 환경을 제공함으로써 환자의 치유 효과를 높이고 의료인 및 직원들의 효율성을 높이는 역할을 담당하고 있다. 또한 공조 설비는 병원의 기능을 운영하고 유지하기 위해서 의료의 목적 및 행위에 따라 병원 환경에 반영되기도 한다.
	공조 공급 방식은 기단부 공조실 위치 변화에 따라 어떻게 발전되었는가?	기단부 최상층 공급방식은 주로 1980년대에 나타난 유형으로 기단부 일부 부서들에 한해서만 공조기를 운영하는 유형이다. 1990년대에 들어서 기존의 공조 영역이 확대됨에 따라 기단부 전 층을 공조하기 위해 지하층과 기단부 최상층에 공조실이 분산 배치되는 경향을 보이며 최근까지 이러한 유형이 계획되어 지고 있다. 마지막으로 기단부 각층 공급방식은 기단부 분산공급 방식에서 특별히 공조가 필요한 부서에 별도의 조닝이 계획되어 추가로 공조하거나 각층에 배치된 공조실에서 그 층의 부서에 직접적으로 공조하는 방식으로 2010년대에 들어 나타나는 유형이라고 할 수 있다. 따라서 공조조닝 설정의 건축적 특징을 파악하기 위해 최근 국내종합병원에서 계획되고 있는 기단부 분산공급 방식과 기단부 각층 공급 방식의 사례병원들의 공조실 위치, 관련 배관 및 덕트 공간, shaft들의 관계를 비교 분석하는 것은 필수적이라고 판단된다.
	체계 중심 병원설계의 정의는 무엇인가?	, 2015: 224)(Yang, et al., 2012: 64)에서는 각 부서의 용도, 기능을 우선적으로 고려하여 병원을 설계하는 개념을 용도 중심 병원설계, 부서 용도와 관계없이 병원의 전체적인 체계와 구조를 우선적으로 결정하는 설계 개념을 체계 중심 병원설계로 정의하였다. 이에 따라 병원건축의 핵심개념인 항상 변화하는 기능에 쉽게 대응할 수 있는 융통성을 어디에나 적용 할 수 있는 체계중심병원건축설계는 공조 설비 계획에도 필수적으로 적용되어야 한다.

참고문헌 (10)

Amold C.M Burger(architect)-ir. Alex Jansen (engineer), "THE NEW MARTINI HOSPITAL A SUSTAINABLE BUILDING?", European Congress Healthcare Planning and Drsign, Rotterdam June 7ir.
GS E&C, ChangWon Gyeongsang National University Hospital, 2016
Jung, Rye-Hwa, Kim, Uk, 1996, A Study on Construction of Hospital Plan System Considering Air Conditioning, Architectural Institute of Korea, No.89, pp. 63-72
Kim, Eun-Seok, Yang, Nae-Won, 2015, A study on the Space Depth For Hospital Architecture Planning Focused on System, Korean Institute of Interior Design Journal, No.113, pp.221-228
Kim, Eun-Seok, Yang, Nae-Won, 2017, A Study on the Systematic Construction of the Utility Space in General Hospital, Journal of Korea Institute of Healthcare Architecture, No.69, pp.77-84
Lee, Min-Woo, 1994, The Building of Hospital in Side of Mechanics
S.A.M.O.O Architecture & Engineering, 실무자를 위한 최첨단 종합병원 설계 자료집, 2013
Stephen Verderber, 2010, "Innovation in Hospital Architecture", ROUTLEDGE.
Yang, Nae-Won, Cho, Jun-Young, Son, Ji-Hye, Kim, Eun-Seok, 2012, Hospital Architecture and Sustainability in Korea, The Symposium on Healthcare Architecture in Asia 2013, pp.62-67
유해성, 김재림, 1985, 기계실의 기기배치계획, 설치계획, Korean Association of Air Conditioning Refrigerating and Sanitary Engineers

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