Transcript 2.1.1 커튼월 빛반사 길이와 면적 추정 방법(2)

제17차 부산공간포럼 강연자료
부산시 I-Park 빛반사 현황과 대응 사례
A case of evaluation for the specular reflection
at the residential building in Busan
2013.11.29.
부경대학교 건축공학과
Ph.,D., P.E. 정 근 주
E-mail: [email protected]
발표순서
제 1 장 빛공해 발생 메커니즘 및 판단기준
제 2 장 빛공해 시뮬레이션 및 측정법
제 3 장 해운대 I-PARK 빛공해 평가사례
제 4 장 경면반사 저감 기술적 대응 방안
제 5 장 부산시 빛공해 저감 제도 수립 방안
제 1 장 빛공해 발생 메커니즘 및 판단기준
1.1 빛공해 발생 메커니즘
1.2 빛공해 판단기준
1.1.1 경면반사 정의
경면반사(Specular reflection)
- 입사 빛과 반사 빛의 각도가 대칭될 때 거울에서 빛이 반사되는 것과 같은 현상.
- 정반사 또는 거울반사라고 함.
- 광택금속, 유리는 빛 반사율이 높아, 확산반사 없이 거의 모든 빛을 반사시킴.
확산반사(Diffuse reflection)
- 회반죽 면과 같이 비 흡수성 재료의 면은 거의 완전한 확산반사를 일으킴.
1.1.2 경면반사 메커니즘
2차원적 경면반사 개념
3차원적 경면반사 개념
이방성반사율분포함수
(BRDF; Bidirectional Reflectance Distribution Function)
1.1.3 햇빛에 의한 건물 경면반사 메커니즘(1)
- 자연계 태양 휘도 150,000,000 cd/m2.
- 태양양고도 및 방위각이 일간, 연간 변화.
- 건물 외피(반사율 높음) 면체 기준으로 태양입사각과 대칭되는 부분에
경면반사 발생하고, 이로 인하여 불능현휘 발생.
1.1.3 햇빛에 의한 건물 경면반사 메커니즘(2)
-
일중
일중
연중
연중
태양방위각 변화 / 오전 동쪽, 정오 전후 남쪽, 오후 서쪽에서 발생.
태양고도 변화 / 고도가 낮은 일출, 일몰 시 멀리 발생.
일조시간이 긴 여름에 장시간 발생.
태양고도가 가장 낮은 겨울철 멀리 발생.
1.1.4 햇빛에 의한 건물 경면반사 사례
제 1 장 빛공해 발생 메커니즘 및 판단기준
1.1 빛공해 발생 메커니즘
1.2 햇빛에 의한 불능현휘 판단기준
1.2.1 햇빛에 의한 불능현휘 판단기준
- 눈으로 입사되는 휘도(輝度; Luminance) : 25,000(cd/㎡) 초과
- 포화효과(飽和效果, Saturation effect)에 의하여 시각정보 지각 불가능 시
불능현휘(不能眩揮, Disability glare).
- 대상과 배경 휘도 대비 : 10:1 이상
- 대비효과(Contrast effect)에 의하여 시각효율 감소, 불쾌감 수반.
제 2 장 빛공해 시뮬레이션 및 측정법
2.1 빛공해 시뮬레이션 기법
2.2 빛공해 측정법
2.1.1 커튼월 빛반사 길이와 면적 추정 방법(1)
태양기하학에 의하여 일중 특정시각 태양고도 γ 와 방위각 α 는 식 1∼3에 의함.
sinγ = sinΔ · sinφ + cosΔ · cosφ · cos t
cosα = (cosφ · sinΔ - cosΔ · sinφ · cos t ) / cosγ
Δ = 23.45 · sin(360 · (284+n)/365)
(1)
(2)
(3)
2.1.1 커튼월 빛반사 길이와 면적 추정 방법(2)
경면반사 영향영역 길이(L),
두 께 (d), 면 적 (SRA) 는 식
4~6에 의함.
L = h / tan γ
(4)
d = cos(α') · b
(5)
SRA = d · L
(6)
2.1.1 커튼월 빛반사 길이와 면적 추정 방법(3)
2.1.1 커튼월 빛반사 길이와 면적 추정 방법(4)
방위, 시각별 하지 빛반사 길이(부산)
방위, 시각별 동지 빛반사 길이(부산)
1200
1200
1000
1000
800
800
600
m
400
600
400
200
200
0
- 모델커튼월 : 폭 30m x 높이 100m
6시
7시
8시
9시
10시
11시
12시
13시
14시
15시
16시
17시
18시
북서
서
남서
남
동
남동
6시
7시
8시
9시
10시
11시
12시
13시
14시
15시
16시
17시
18시
북서
서
남서
남
남동
동
북동
북
북
0
북동
m
2.1.1 커튼월 빛반사 길이와 면적 추정 방법(5)
방위, 시각별 하지 빛반사 면적비율
1200
1200
1000
1000
800
800
600
%
400
600
400
200
200
0
북
0
6시
7시
8시
9시
10시
11시
12시
13시
14시
15시
16시
17시
18시
북서
서
남서
남
북동
동
남동
남
남서
서
북서
6시
7시
8시
9시
10시
11시
12시
13시
14시
15시
16시
17시
18시
동
북
남동
북동
%
방위, 시각별 동지 빛반사 면적비율
2.1.2 커튼월 빛반사 시뮬레이션 기법(1)
- 빛환경 시뮬레이션 프로그램 미국 Lawrence Berkeley National Laboratory 제공
RADIANCE LIGHTING SIMULATION PROGRAM 이용
자연, 인공 조건, 대상물체 정량적 휘도 시뮬레이션 가능
-
RADIANCE는 빛에 관한 수치해석과 가시적 표현을 위한 소프트웨어이다. 이 프로그램은 광원,
태양, 천공, 건물, 방, 가구 등의 소스(Sources)와 정밀한 컬러이미지로 모아진 분광별 휘도 생성에
의하여 그 모습을 가시적으로 보여준다. 이 프로그램은 컴퓨터 그래픽 및 시각화를 용이하게 할
수 있는 ‘상지향 광추적(Image oriented ray tracing)’으로 불리는 시뮬레이션 기술을 이용한다.
빛의 경로는 추정된 목적지에서 하나 또는 그 이상의 물체까지 일정한 트랙으로 도달하게 되는데,
경면반사(Specular reflection), 투과(Transmission)로서 실제 모습에 관한 기하학에 바탕을 두고
있다. 반사된 빛을 바라보는 것은 광원을 직접 바라보는 것 보다 물체를 양호하게 바라볼 수
있는데, 이는 일부분의 광자(Photon)가 인체의 눈으로 투사되기 때문이다. 물체로부터의 빛을
확인할 수 있다면, 이미지에 기여하지 않은 광선을 버리고 나머지 양의 계산이 가능하다.
2.1.2 커튼월 빛반사 시뮬레이션 기법(2)
2.1.3 커튼월 빛반사 휘도 측정법
MINOLTA CS-100 휘도계 이용
경면반사 휘도 측정
- 999,999cd/m2 범위 측정
(향후 측정 규정 확립이 필요함)
제 3 장 해운대 I-PARK 빛공해 평가사례
3.1 평가개요
3.2 현장조사
3.3 경면반사 시뮬레이션
3.4 불능현휘 조사 및 분석
3.1 평 가 개 요
3.1.1 평가명
- 해운대 아이파크 경면반사에 의한 경남마리나 눈부심 및 생활방해
3.1.2 평가목적
- 경남마리나아파트에 아이파크가 햇빛을 반사시키는 정도(불능현휘 정도)
- 쾌적한 주거생활 불편 정도
- 재산상 불이익
3.1.3 평가 대상 건물
- 불능현휘 평가 대상 : 경남마리나아파트 60세대
- 경면반사 발생 건물 : 해운대 I-PARK
항목
층수
세대수, 동수
건축현황
지하 6층, 지상 72층
1,631세대, 6개동
연면적
563,056㎡
대지면적
41,218㎡
시행, 시공자
외관특징
비고
현대산업개발 주식회사
커튼월, 로이복층유리, 복층유리
외부 100% 유리 소재
평가 대상 건물 위치
3.1.4 평가 사항
- 하절기 일몰 직전, 경남마리나아파트에 햇빛 반사 현상 발생 여부
- 1년 중 구체적인 햇빛 반사 정도 및 이로 인한 생활방해 정도
- 아이파크 인과관계 및 햇빛 반사 현상의 구체적인 발생 기전
- 현상 방지, 제거 조치 필요 여부, 소요 비용
- 경면반사에 기인한 생활방해 여부
- 재산 가치 영향 분석
- 온도상승 정도, 냉방비용 증가 내용
3.1.5 평가 방법 및 범위
가. 평가방법
1) 경남마리나아파트에 불능현휘가 발생하는지 여부에 관한 정성적 평가
- 현장 측정조사 기반
- 불능현휘 발생 시점에 대표 세대에서 휘도, 온열환경, 일사 등
평가에 필요한 물리적 인자 실측
2) 세대별 불능현휘 발생유무, 연중 발생기간, 하루 중 발생 시간, 휘도 수준
- 버클리연구소(Berkeley laboratory) 제공 RADIANCE, Auto Desk사의
3D-CAD 소프트웨어를 사용한 컴퓨터시뮬레이션
- 평가대상 건물, 주변 건물들의 각종 도면(CAD도면, 기타 도면)을 입수하고
이를 바탕으로 경면반사 시뮬레이션 수행
3) 불능현휘에 의한 거주자의 심리적 불안, 시각적 불쾌감 등의 주거생활 영향
- 문헌고찰에 의함
4) 냉방기 운전 시간 및 냉방기 전력 예측
- 건구온도, 흑구온도, 일사 측정 및 컴퓨터시뮬레이션에 의한 세대별 불능
현휘 수준에 의하여 결정
- 일반적인 아파트용 냉방기 운전특성 고려
5) 불능현휘로 인한 주거생활 영향에 따른 부동산가치하락
- 불능현휘 시뮬레이션 결과, 일조권 및 조망권 침해 판례, 부동산전문가
상담조사 등을 토대로 분석
평가에 사용한 계측기 및 프로그램
장비명
사
양
제작사/공급처
휘도측정기
CS-100A
Minolta
온열환경측정기
AM-101
Kyoto electronic
RP12
ESPEC
일사계
Solar power meter TM-206
TEN MARS
경면반사시뮬레이터
RADIANCE V1.02
LBL
CAD프로그램
Auto Desk 3-D CAD
Auto Desk
기타
데스크탑, 노트북 컴퓨터
온습도기록계
복사온도기록계
나. 평가범위
1) 아이파크 건립에 따른 경남마리나 60세대 불능현휘, 주거생활 영향
2) 연간 총 불능현휘 발생시간은 시뮬레이션에 의한 발생일수에 일일 평균발생
시간을 연산하여 산정함. 이 때 일일 평균발생시간은 시작일, 하지, 종료일의
불능현휘 발생시간을 직선보간법으로 평균하여 구함
3) 시뮬레이션에 의한 연간 총 불능현휘 발생 시간은 일기가 모두 청명하다고
가정한 상태임. 일조가 없는 날에는 경면반사가 발생하지 않을 것으로 보아,
부산의 평균 일조율 51.2%(4～8월)를 감안하여 연간 총 불능현휘 발생 시간을
보정함
3.1.6 평가 진행경과
일자
진행경과
2011.08.08
평가 촉탁
2011.08.09
연구진 구성 및 평가 착수
2011.08.10
프로그램 및 장비 구축
2011.08.16
2011.08.16
2011.08.31
2011.09.02
2011.08.17～
해운대 아이파크 현장 방문
(CAD 도면 및 유리창 성능 자료 요청)
경남마리나아파트 방문
(아파트 도면 요청 및 1차 현장조사)
경남마리나아파트 현장 측정
(휘도, 온습도, 흑구온도, 온열환경)
부동산 가격 변동 조사
건물모델링, 시뮬레이션, 조사, 분석,
2011.10.초
보고서 작성
2011.10.초
평가서 제출
관련자 접촉사항
현대산업개발(주) 공무부장 면담
입주자회장, 관리소장
입주자회장, 관리소장, 변호사 입회
공인중개사 면담
3.1.7 평가 기준
가. 불능현휘 수인한도
건물이 햇빛을 경면반사를 발생시켜 그 빛이 영향을 받는 건물에 입사되고,
휘도가 25,000(cd/㎡)이상이 될 때, 이를 수인한도를 초과하는 것으로 봄.
- 휘도(輝度; Luminance) : 물체 겉보기의 단위 면적당 광도(光度; Candela)
- 단위 : 스틸브(stilb, sb), 니트(nit, nt), cd/㎡(SI 국제표준 휘도 단위)
단위환산; 1stilb(cd/㎠)=1×104(nit or cd/㎡)
- 태양의 휘도 : 15,000sb(1.5×108cd/㎡, 1억5천cd/㎡)
- 달의 휘도 : 0.25sb(2.5×103cd/㎡, 2천5백cd/㎡)
- 전구 필라멘트의 휘도 : 150∼200sb(1.5×106∼2.0×106cd/㎡)
- 눈으로 입사되는 휘도(輝度; Luminance)가 25,000(cd/㎡) 초과 시, 인체는
포 화 효 과 ( 飽 和 效 果 , Saturation effect) 에 의 하 여 작 업 수 행 에 필 요 한
시각정보 지각이 불가능해지는 불능현휘(不能眩揮, Disability glare) 상태에
놓임.
- 대상물과 주위배경 휘도 대비가 10:1 이상 시, 대비효과(Contrast effect)에
의하여 인체의 시각효율이 감소되고, 불쾌감이 수반됨.
나. 불능현휘에 의한 주거생활 영향
일조권침해 판례를 참조하고, 부동산 전문가의 의견을 조사하여, 이를 토대로
불능현휘로 인한 부동산 가치하락을 추정하였고, 불능현휘 주거생활 침해로
인한 부동산가치 하락 정도는 일조권침해로 인한 하락의 범위 내로 봄.
- 불능현휘 현상으로 과다한 휘도의 빛이 실내로 입사될 때, 실내밝기가
극대화 되고, 거주자는 심리적으로 불안감을 느끼고, 실내에서 외부 경관을
바라보기 어렵게 되고, 장기적으로 눈의 건강에 나쁜 영향을 미침.
- 불능현휘에 의한 주거생활 영향을 장기간에 걸친 실증적이며 정량적인
것으로 제시하기 어렵고, 더욱이 불능현휘에 의한 주거생활 영향을 금전
등의 형태로 정량화하는 것은 어려움.
- 불능현휘가 주거생활에 좋지 않은 영향을 줄 때, 부동산 가치의 하락이 있을
수 있으므로 부동산 전문가의 의견 조사 필요함.
- 경면반사 및 불능현휘에 의한 손해를 판시한 사례가 없었기 때문에
일조권침해 판례를 바탕으로 불능현휘에 따른 영향을 추정할 필요가 있음.
다. 불능현휘 방지를 위한 공사비
현실적인 상황을 고려하여 아이파크 건물에 기 시공된 외부 유리에 저반사
필름을 부착하는 것을 경면반사 방지대책으로 설정하였으며, 이를 기준으로
공사비를 산출함.
- 해운대 아이파크는 총 6개 동이며, 현재 그 중 가장 북쪽에 위치한 한 동의
북, 서측 유리창(면적 17,003㎡)에서 경면반사 발생.
- 불능현휘 시뮬레이션 결과, 경면반사 발생 유리면 가운데 약 40%에서
경면반사 일어나므로 경면반사를 일으키는 부분의 면적 6,801㎡만
방지대책 대상.
- 아이파크에는 로이복층유리 및 일반 복층유리가 시공 되어 있는데, 이를
교체하는 것은 비용 및 시공 측면에서 매우 어려움.
라. 냉방비용 증가
불능현휘가 발생될 때에 많은 양의 태양복사가 실내로 유입되어 온열환경에
영향을 주는데, 이를 불능현휘 발생 이전의 상태로 유지하기 위해서는 실내
냉방기 운전이 필요함.
- 경면반사에 의해 과다일사를 받은 실내 재료 및 구조체 등은 영향이 멈춘
뒤에도 지연효과(Time delay effect)에 의하여 열기를 방출하므로 일정 시간
냉방 필요 + 냉방기 운전 시 요구되는 약간의 예냉(豫冷) 시간
=> 불능현휘 발생일에 실내 온열환경 안정을 위한 추가적인 냉방운전시간
3시간 으로 설정
- 세대별 시뮬레이션 결과에서 나타난 연간 불능현휘 발생일수에 부산의
평균일조율 51.2%를 연산하여 연간냉방운전일수 구함
- 불능현휘가 발생되는 세대의 연간 필요 냉방시간은 연간냉방운전일수에
3(시간/일)시간을 연산하여 총 냉방시간 산정
- 경남마리나아파트의 잔존수명은 45년으로 추정
제 3 장 해운대 I-PARK 빛공해 평가사례
3.1 평가개요
3.2 현장조사
3.3 경면반사 시뮬레이션
3.4 불능현휘 조사 및 분석
3.2 현 장 조 사
3.2.1 현장조사 개요
가.
나.
다.
라.
마.
측정일시 : 2011년 8월 31일 17:00∼19:00
측정장소 : 경남마리나아파트 101동 1004호
입
회 : 입주자대표회장, 관리소장
천공상태 : 청명
측정항목 : 경면반사 현상 유무 촬영, 불능현휘 휘도, 일사량, 온열환경 측정
3.2.2 현장조사 진행
가. 경면반사 휘도 측정
경남마리나아파트 발코니에서 불능현휘 발생 시간대에 휘도 측정기로
입사되는 빛의 휘도 측정
휘도 측정 모습
나. 일사 측정
다. 온열환경 측정
경면반사에 의한 불능현휘가 발생하는 시간을 전후로 경남마리나아파트 세대
내부의 건구온도, 상대습도, 흑구온도, 기류속도를 측정
3.2.3 현장 조사 결과
가. 경면반사에 의한 휘도
해운대아이파크 건물의 경면반사에 의해 측정기 범위인 999,999(cd/㎡)을
초과(17:52분경)하는 고휘도 일사가 경남마리나아파트에 입사됨
경남마리나아파트에 입사되는 빛은 수인한도인 25,000(cd/㎡) 수준보다 매우
높게 측정됨
경면반사에 의한 햇빛이 입사되어 경남마리나아파트에 불능현휘가 발생되는
시간은 17:35경부터 18:15까지로 약 40분으로 조사됨
아이파크 경면반사 모습
경남마리나아파트 반사광 입사 모습
다. 일사측정 결과
- 18:00경 태양을 정면으로 향한 일사량은 353(W/㎡)로 측정됨
- 경면반사가 없는 방향 일사량 29(W/㎡)
- 경면반사가 있는 방향의 일사량은 61(W/㎡)
- 경면반사의 유무에 따른 일사량 차는 32(W/㎡) 정도임
- 경면반사에 의하여 실내 입사된 일사량은 평상시 보다 약 2배
- 이로 인하여 실내 건구온도를 증가시켜 온열환경에 나쁜 영향을 줌
일사량(태양)
일사량(반사 유)
일사량(반사 무)
라. 온열환경 측정 결과
현장조사 당일(8월31일) 해운대아이파크가 경면반사를
발생시킨 직후에 경남마리나아파트 실내 건구온도가
2.9℃ 증가되는 것으로 조사됨
한여름에는 가조 시간이 더 길어짐에 따라 이보다 더
큰 온도차가 나타날 수도 있음
이로서 아이파크는 경면반사를 통하여
경 남 마리 나 아파 트 실 내 온열 환 경에 영 향 을 주 는
것으로 판단
온열환경 측정결과
건구온도
상대습도
흑구온도
기류속도
Ta
RH
Tg
Va
(℃)
(%)
(℃)
(m/s)
17:25
25.8
67.1
28.4
0.01
1.12
17:30
23.7
65.2
28.5
0.01
0.87
17:35
23.3
64.4
28.5
0.01
0.78
17:40
26.2
63.5
29.0
0.01
1.03
17:45
26.2
62.5
29.1
0.01
1.00
17:50
26.0
63.0
28.9
0.01
0.96
17:55
26.1
62.9
28.8
0.01
0.92
18:00
25.9
63.6
28.8
0.01
0.93
18:05
25.7
63.6
28.7
0.01
0.88
18:10
25.5
64.9
28.6
0.01
0.88
18:15
25.8
65.0
28.5
0.01
0.84
측정시각
예상온열감
(PMV)
비고
제 3 장 해운대 I-PARK 빛공해 평가사례
3.1 평가개요
3.2 현장조사
3.3 경면반사 시뮬레이션
3.4 불능현휘 조사 및 분석
3.3 경면반사 시뮬레이션
3.3.1 경면반사 시뮬레이션 개요
가. 인간의 시지각 범위와 표준렌즈
- 인간시야 : 시선방향에서 상향 60°, 하향 70°,
수평 180° 범위
- 중심시계 : 시 선 과 거의 평 행 한 극히 작은
각도(2°이내)
- 주변시계: 중심부는 시선에서 상, 하 30° 되는
부분과 좌우로 30° 되는 원뿔모양. 외부는 시선
상향 60°, 하향 70°, 좌우 각각 60°
- 약 80～90°의 시계 : 물체의 윤곽을 어렴풋하게
판단
- 표준렌즈 : 사람의 육안과 유사한 원근감을
갖는, 사용하는 필름의 대각선 길이와 비슷한
초점거리를 갖는 렌즈. 크기는 35mm필름을
기준으로 50mm
나. 시뮬레이션 프로그램
로렌스버클리연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)에서 제공하고
있는 RADIANCE V 1.02(Window operating 환경용) 프로그램을 이용하여
경면반사 시뮬레이션
- 빛에 관한 수치해석과 가시적 표현을 위한 소프트웨어.
- 광원, 태양, 천공, 건물, 방, 가구 등의 소스(Sources)와 정밀한 컬러이미지로
모아진 분광별 휘도 생성에 의하여 그 모습을 가시화함
- 컴퓨터 그래픽 및 시각화를 용이하게 할 수 있는 ‘상지향 광추적(Image
oriented ray tracing)’으로 불리는 시뮬레이션 기술 이용
- 빛의 경로는 추정된 목적지에서 하나 또는 그 이상의 물체까지 일정한
트 랙 으 로 도 달 하 게 되 는 데 , 경 면 반 사 (Specular reflection), 투 과
(Transmission)로서 실제 모습에 관한 기하학에 바탕 둠
- 이미지에 기여하지 않은 광선을 버리고 나머지 양의 계산 가능
다. 시뮬레이션 절차
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
CAD 건축도면과 주위 지형을 바탕으로 3차원 CAD 도면 작성
RADIANCE 프로그램에 모델링 건물, 주변건물 세팅
유리창 물성, 지구좌표, 일조조건, 카메라 렌즈 크기 입력
대표 세대에서 시점 설정, 하지 18시 휘도 시뮬레이션
춘분, 추분 방향으로 일자를 수정, 불능현휘 시작일, 종일 확인
시작일과 종일의 시점 및 종점 시각 확인
불능현휘 시작일, 하지, 불능현휘 종료일, 일별 발생시간 평균 확인후, 사이
일수를 연산하여 연간 총 발생 시간을 구함
8) 부산의 연간 평균 일조율과 위 연간 총 현휘 발생시간을 연산하여 일조율
감안 현휘 발생시간으로 보정
9) 잔존 59세대에 대하여 위 3)～6)항의 과정을 반복하여 세대별 불능현휘의
발생 유무와 발생시간을 구함
3.3.2 경면반사 시뮬레이션 수행
가. 건물모델링
나. 경면반사 시뮬레이션 진행
3.3.3 경면반사 시뮬레이션 결과
• 18세대 불능현휘 미발생, 42세대 불능현휘 발생
• 106동 위치한 세대에서 최장 187일 불능현휘 발생
• 하지 중간 시간대 최대 70,511,748cd/㎡ 휘도 발생
경면반사 시뮬레이션 결과
불능현휘 발생
분석
이름
동호
하지(6/22)
발생
시작일
종료일
연간
연간시간
유무
(월/일)
(월/일)
일수
(일조율보정)
01
○
05/15
07/29
76
16시간05분
1,148,010
02
○
06/07
07/07
31
1시간21분
69,831,354
03
○
05/06
08/08
95
31시간07분
70,401,704
04
○
05/06
08/08
95
31시간07분
287,308
05
○
05/02
08/12
103
34시간10분
444,005
06
○
05/06
08/08
95
30시간43분
9,851,571
07
○
05/02
08/12
103
34시간10분
926,734
08
○
05/02
08/12
103
34시간10분
965,680
09
○
05/06
08/08
95
31시간07분
122,790
10
○
05/12
08/03
84
21시간23분
57,874,556
11
○
05/15
07/29
76
16시간05분
50,987,827
12
○
05/12
08/03
84
21시간23분
49,445,621
13
○
05/15
07/29
76
16시간05분
2,059,684
14
○
05/25
07/20
57
7시간25분
12,290,421
15
○
06/02
07/14
43
3시간33분
15,026,477
순번
중간시간대
휘도(cd/㎡)
비고
경면반사 시뮬레이션 결과
불능현휘 발생
분석
이름
동호
하지(6/22)
비고
발생
시작일
종료일
연간
연간시간
유무
(월/일)
(월/일)
일수
(일조율보정)
16
×
-
-
-
-
-
17
×
-
-
-
-
-
18
×
-
-
-
-
-
19
×
-
-
-
-
-
20
×
-
-
-
-
-
21
×
-
-
-
-
-
22
×
-
-
-
-
-
23
○
05/19
07/26
69
4시간46분
31,011,921
24
○
05/01
08/13
105
26시간13분
36,417,732
25
×
-
-
-
-
-
26
×
-
-
-
-
-
27
×
-
-
-
-
-
28
×
-
-
-
-
-
29
×
-
-
-
-
-
30
×
-
-
-
-
-
순번
중간시간대
휘도(cd/㎡)
경면반사 시뮬레이션 결과
불능현휘 발생
분석
이름
동호
하지(6/22)
발생
시작일
종료일
연간
연간시간
유무
(월/일)
(월/일)
일수
(일조율보정)
31
×
-
-
-
-
-
32
×
-
-
-
-
-
33
×
-
-
-
-
-
34
×
-
-
-
-
-
35
○
03/29
09/15
171
45시간29분
15,538,573
36
○
03/22
09/21
184
48시간09분
190,611
37
○
03/21
09/23
187
55시간49분
6,463,975
38
○
03/21
09/23
187
59시간21분
114,084
39
○
03/21
09/23
187
73시간00분
65,088,561
40
○
03/21
09/23
187
60시간00분
115,326
41
○
03/21
09/23
187
60시간58분
105,235
42
○
03/21
09/23
187
60시간58분
118,221
43
○
03/21
09/23
187
60시간58분
103,744
44
○
03/29
09/15
171
45시간30분
130,779
45
○
03/22
09/21
184
48시간09분
113,120
순번
중간시간대
휘도(cd/㎡)
비고
경면반사 시뮬레이션 결과
불능현휘 발생
분석
이름
동호
하지(6/22)
비고
발생
시작일
종료일
연간
연간시간
유무
(월/일)
(월/일)
일수
(일조율보정)
46
○
03/29
09/15
171
44시간46분
137,724
47
○
03/22
09/21
184
48시간09분
112,676
48
○
03/21
09/23
187
45시간30분
142,850
49
○
03/22
09/22
185
60시간18분
37,172,307
50
○
04/02
09/10
162
42시간25분
16,775,349
51
○
04/03
09/10
161
41시간25분
21,262,301
52
○
04/03
09/10
161
42시간51분
65,946,344
53
○
04/10
09/03
147
49시간15분
69,313,813
54
○
04/02
09/10
162
42시간25분
70,511,748
55
○
04/10
09/03
147
32시간50분
841,907
56
○
04/20
08/24
127
83시간12분
55,672,062
57
○
04/24
08/20
119
38시간54분
27,455,295
58
○
04/24
08/20
119
38시간54분
38,594,245
59
○
04/20
08/24
127
42시간35분
44,798,151
60
×
-
-
-
-
-
순번
중간시간대
휘도(cd/㎡)
제 3 장 해운대 I-PARK 빛공해 평가사례
3.1 평가개요
3.2 현장조사
3.3 경면반사 시뮬레이션
3.4 불능현휘 조사 및 분석
3.4 불능현휘 조사 및 분석
3.4.1 불능현휘 발생기간 및 휘도
• 최장시간 발생세대, 3월21일부터 최후 9월23일까지, 연간 187일 발생
• 연중 총 발생시간은 73시간(일조율 보정 후)
• 하지(6월22일), 17시35분~18시35분, 1시간 동안 불능현휘 지속
• 중간 시간대 휘도는 65,088,561(cd/㎡)로 나타남
• 가장 짧게 나타난 세대, 6월7일~7월7일, 연간 31일 발생
• 연중 총 발생시간은 1시간21분(일조율 보정 후)
• 하지(6월22일), 18시41분~18시48분, 7분 동안 지속
• 중간 시간대 휘도는 69,831,354(cd/㎡)로 나타남
3.4.2 불능현휘 발생 인과관계
-아이파크 커튼월이 경남마리나에 여름철 18시 전후 불능현휘 발생 판명
- 아이파크 북, 서측 유리면의 높은 반사도에 의해 여름철 18:00경 일몰 직전
태양 방위각이 서향 0도 가까이 변함
- 아이파크의 완만한 곡선형 유리면(단위세대 유리창은 평면)은 입사각과
반사각을 일치시켜 경남마리나아파트에 불능현휘 발생. 하지, 태양 방위각이
서서히 변할 때, 경면반사 1시간 이상 지속적인 발생
경면반사 발생 인과관계
3.4.3 불능현휘 방지 방안 및 비용
- 경면반사 발생 북측, 서측면 유리창 면적은 17,003㎡
- 시뮬레이션 결과 이 가운에 약 40%만이 경면반사를 발생
- 17,003㎡의 40%인 6,801㎡만 경면반사 방지대책 대상
- 기 시공 로이복층, 일반복층 유리창 교체 현실적 불가능
- 유리창 6,801㎡에 국산 저반사 필름을 부착하는 대책 제시
- 저반사필름의 최장 수명 10년, 경남마리나아파트의 잔존수명 45년 고려
- 총 5회의 저반사필름을 교체 부착하는 비용 제시
- 공사비 추정 결과 1회 공사비 299,244,000원
- 5회 총공사비 1,496,220,000원 소요
경면반사 방지 저반사필름 부착 공사비
품명
규격
단
위
수량
단가
금액
비고
(1) 1회 공사비
저반사필름
KDF-Green
시공비
㎡
6,801 35,000
㎡
6,801
소계
K디펜스필름
34,005,000
G창호시스템
272,040,000
부가가치세
합
5,000
238,035,000
10%
식
1
계(a)
27,204,000
299,244,000
(2) 잔존수명고려
5회 공사비
a항 × 5회
식
1
1,496,220,000
3.4.4 불능현휘에 의한 영향 정도
가. 불능현휘 영향의 정량적 평가를 위한 고찰
- 불능현휘 현상으로 인하여 거주자는 심리적으로 불안감을 느끼게 되며
실내에서 외부 경관을 바라보기 어렵게 될 것이고, 장기적으로 눈의 건강에
나쁜 영향을 받게 될 것이므로, 불능현휘는 부동산가치 하락에 영향을 미치게
될 것임
- 일조권침해 판례를 참조하는 한편 부동산 공인중개사 면담을 통하여 본
사건의 재산적 영향을 추정하기로 함
- 일조는 겨울철 건물의 난방에너지 소모, 주광(자연광) 인입 등에 중요한 영향
인자이므로 이것의 확보 수준은 부동산 가치에 큰 영향을 미침. 일조권침해
관련 기사 등을 살펴보면 동짓날 기준 8시간(08:00～16:00) 동안 햇빛이 전혀
들지 않을 때, 일조권침해로 인한 부동산 가치하락 비율은 8%(8시간 기준)로,
손해배상 비율은 4%인 것으로 나타남
- 각종 판례에 의하면 일조권침해 수인한도로 동짓날에 총 4시간이상의
일조(08:00～16:00), 연속 2시간이상의 일조(09:00～15:00)로 규정하고 있음.
- 불능현휘는 일조권침해와는 대조되는 개념
- 일조권침해 동지 기준 판단 참조, 불능현휘는 하지를 기준 판단이 타당
- 불능현휘 영향에 의한 부동산 가치 하락과 관련하여 공인중개사와 면담
- 하지 아파트 불능현휘 발생 시, 1시간 당 1%의 부동산가치 하락 추정
- 평가일 기점 국민은행 제시 아파트 시세 참조
나. 불능현휘 영향의 추정
불능현휘 발생 세대에 대한 부동산가치하락 범위의 기준
① 불능현휘 발생 세대를 결정
② 시뮬레이션에 의한 하짓날의 불능현휘 발생 시간을 확인
(세대별 불능현휘 시뮬레이션 결과 참조)
③ 경남마리나아파트 시세 조사
④ 일조권침해 판례 및 공인중개사 의견을 고려하여 부동산가치 하락비율은
하짓날 불능현휘 발생 1시간당 1%로 추정
⑤ 아파트별 시세와 부동산가치 하락비율을 연산하여 부동산가치 하락범위를
제시
가치하락계수 = {(불능현휘발생시간;분)/60}/100
불능현휘에 의한 부동산 가치하락 추정
부동산가치
분석
순번
이름
동호
하지불능현휘
가치하락
국민은행
하락추정
면적
지속시간
계수
부동산평균
(천원)
(㎡)
(시간:분/일)
시세(천원)
[d=c*b]
[c]
(천원미만반올
[a]
[b=(a/60)/100]
림)
1
110.658
0:46
0.007667
350,000
2,683
2
110.658
0:07
0.001167
350,000
408
3
110.658
1:11
0.011833
350,000
4,142
4
110.658
1:11
0.011833
350,000
4,142
5
110.658
1:14
0.012333
350,000
4,317
6
110.658
1:11
0.011833
350,000
4,142
7
110.658
1:14
0.012333
350,000
4,317
8
110.658
1:14
0.012333
350,000
4,317
9
110.658
1:11
0.011833
350,000
4,142
10
110.658
0:55
0.008333
350,000
2,917
11
110.658
0:46
0.007667
350,000
2,683
12
110.658
0:56
0.009333
350,000
3,267
13
110.658
0:46
0.007667
350,000
2,683
14
110.658
0:26
0.004333
350,000
1,517
15
110.658
0:16
0.002667
350,000
933
불능현휘에 의한 부동산 가치하락 추정
부동산가치
분석
순번
이름
동호
하지불능현휘
가치하락
국민은행
하락추정
면적
지속시간
계수
부동산평균
(천원)
(㎡)
(시간:분/일)
시세(천원)
[d=c*b]
[c]
(천원미만반올
[a]
[b=(a/60)/100]
림)
16
79.776
0:00
0
235,000
0
17
79.776
0:00
0
235,000
0
18
79.776
0:00
0
235,000
0
19
79.776
0:00
0
235,000
0
20
110.658
0:00
0
350,000
0
21
79.776
0:00
0
235,000
0
22
79.776
0:00
0
235,000
0
23
79.776
0:11
0.001833
235,000
431
24
79.776
0:54
0.009000
235,000
2,115
25
79.776
0:00
0
235,000
0
26
79.776
0:00
0
235,000
0
27
79.776
0:00
0
235,000
0
28
110.658
0:00
0
350,000
0
29
110.658
0:00
0
350,000
0
30
110.658
0:00
0
350,000
0
소 계(1∼30)
49,156
불능현휘에 의한 부동산 가치하락 추정
부동산가치
분석
순번
이름
동호
하지불능현휘
가치하락
국민은행
하락추정
면적
지속시간
비율계수
부동산평균
(천원)
(㎡)
(시간:분/일)
시세(천원)
[d=c*b]
[c]
(천원미만반올
[a]
[b=(a/60)/100]
림)
31
110.658
0:00
0
350,000
0
32
110.658
0:00
0
350,000
0
33
110.658
0:00
0
350,000
0
34
110.658
0:00
0
350,000
0
35
167.78
0:57
0.009500
440,000
4,180
36
167.78
0:57
0.009500
440,000
4,180
37
167.78
0:51
0.008500
440,000
3,740
38
167.78
1:05
0.010833
440,000
4,767
39
167.78
1:00
0.010000
440,000
4,400
40
167.78
1:06
0.011000
440,000
4,840
41
167.78
1:06
0.011000
440,000
4,840
42
167.78
1:06
0.011000
440,000
4,840
43
167.78
1:06
0.011000
440,000
4,840
44
167.78
0:57
0.009500
440,000
4,180
45
167.78
0:57
0.009500
440,000
4,180
불능현휘에 의한 부동산 가치하락 추정
부동산가치
분석
순번
이름
동호
하지불능현휘
가치하락
국민은행
하락추정
면적
지속시간
비율계수
부동산평균
(천원)
(㎡)
(시간:분/일)
시세(천원)
[d=c*b]
[c]
(천원미만반올
[a]
[b=(a/60)/100]
림)
46
167.78
0:57
0.009500
440,000
4,180
47
167.78
0:57
0.009500
440,000
4,180
48
167.78
0:57
0.009500
440,000
4,180
49
167.78
1:13
0.012167
440,000
5,353
50
201.676
0:57
0.009500
490,000
4,655
51
201.676
0:57
0.009500
490,000
4,655
52
201.676
0:57
0.009500
490,000
4,655
53
201.676
1:14
0.012333
490,000
6,043
54
201.676
0:57
0.009500
490,000
4,655
55
201.676
0:48
0.008000
490,000
3,920
56
110.658
1:15
0.012500
350,000
4,375
57
110.658
1:13
0.012167
350,000
4,258
58
110.658
1:13
0.012167
350,000
4,258
59
110.658
1:15
0.012500
350,000
4,375
60
79.776
0:00
0
235,000
0
소 계(31∼60)
112,729
합 계( 1∼60)
161,885
3.4.5 경면반사에 의한 냉방비용
• 경면반사 발생 시점 경남마리나아파트 내부 기온이 약 2.9℃ 상승
• 경남마리나아파트의 냉방기 용량은 1.78∼3.9kW(아파트 면적별 차등)
• 운전부하 60%(실내외기의 팬 가동 고려)
• 일일 운전시간 3시간(예냉, 본운전, 사후운전)
• 운전일수는 연간 불능현휘 발생일수에 부산지역 평균일조율 0.512 적용
• 전력단가는 183(원/kWh) 기준
• 잔존 아파트 수명 45년 설정
추가적인 냉방비용 추정
잔존수명
냉방기
불능현휘
연간냉방
연간전력
주택전력
연간
용량
일수
가동일수
소모량
단가
전력요금
(kW)
(일/년)
(일/년)
(kWh/년)
(원/kWh)
(원/년)
[a]
[b]
[e]
[f=d*e]
1
1.99
76
39
140
183
25,620
1,153,000
2
1.99
31
16
57
183
10,431
469,000
3
1.99
95
49
176
183
32,208
1,449,000
4
1.99
95
49
176
183
32,208
1,449,000
5
1.99
103
53
190
183
34,770
1,565,000
6
1.99
95
49
176
183
32,208
1,449,000
7
1.99
103
53
190
183
34,770
1,565,000
8
1.99
103
53
190
183
34,770
1,565,000
9
1.99
95
49
176
183
32,208
1,449,000
10
1.99
84
43
154
183
28,182
1,268,000
11
1.99
76
39
140
183
25,620
1,153,000
12
1.99
84
43
154
183
28,182
1,268,000
13
1.99
76
39
140
183
25,620
1,153,000
14
1.99
57
29
104
183
19,032
856,000
15
1.99
43
22
79
183
14,457
651,000
분석
순번
이름
동호
[c=0.512*b] [d=0.6*a*3*c]
전력요금
(원/45년)
[g=45*f]
(천원미만반올림)
추가적인 냉방비용 추정
잔존수명
냉방기
불능현휘
연간냉방
연간전력
주택전력
연간
용량
일수
가동일수
소모량
단가
전력요금
(kW)
(일/년)
(일/년)
(kWh/년)
(원/kWh)
(원/년)
[a]
[b]
[e]
[f=d*e]
16
1.78
0
0
0
183
0
0
17
1.78
0
0
0
183
0
0
18
1.78
0
0
0
183
0
0
19
1.78
0
0
0
183
0
0
20
1.99
0
0
0
183
0
0
21
1.78
0
0
0
183
0
0
22
1.78
0
0
0
183
0
0
23
1.78
69
35
112
183
20,496
922,000
24
1.78
105
54
173
183
31,659
1,425,000
25
1.78
0
0
0
183
0
0
26
1.78
0
0
0
183
0
0
27
1.78
0
0
0
183
0
0
28
1.99
0
0
0
183
0
0
29
1.99
0
0
0
183
0
0
30
1.99
0
0
0
183
0
0
31
1.99
0
0
0
183
0
0
분석
순번
이름
동호
소 계(1∼30)
[c=0.512*b] [d=0.6*a*3*c]
전력요금
(원/45년)
[g=45*f]
(천원미만반올림)
20,890,000
추가적인 냉방비용 추정
잔존수명
냉방기
불능현휘
연간냉방
연간전력
주택전력
연간
용량
일수
가동일수
소모량
단가
전력요금
(kW)
(일/년)
(일/년)
(kWh/년)
(원/kWh)
(원/년)
[a]
[b]
[e]
[f=d*e]
31
1.99
0
0
0
183
0
0
32
1.99
0
0
0
183
0
0
33
1.99
0
0
0
183
0
0
34
1.99
0
0
0
183
0
0
35
2.57
171
88
407
183
74,481
3,352,000
36
2.57
184
94
435
183
79,605
3,582,000
37
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
38
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
39
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
40
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
41
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
42
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
43
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
44
2.57
171
88
407
183
74,481
3,352,000
45
2.57
184
94
435
183
79,605
3,582,000
분석순
번
이름
동호
[c=0.512*b] [d=0.6*a*3*c]
전력요금
(원/45년)
[g=45*f]
(천원미만반올림)
추가적인 냉방비용 추정
잔존수명
냉방기
불능현휘
연간냉방
연간전력
주택전력
연간
용량
일수
가동일수
소모량
단가
전력요금
(kW)
(일/년)
(일/년)
(kWh/년)
(원/kWh)
(원/년)
[a]
[b]
[e]
[f=d*e]
46
2.57
171
88
407
183
74,481
3,352,000
47
2.57
184
94
435
183
79,605
3,582,000
48
2.57
187
96
444
183
81,252
3,656,000
49
2.57
185
95
439
183
80,337
3,615,000
50
3.90
162
83
583
183
106,689
4,801,000
51
3.90
161
82
576
183
105,408
4,743,000
52
3.90
161
82
576
183
105,408
4,743,000
53
3.90
147
75
527
183
96,441
4,340,000
54
3.90
162
83
583
183
106,689
4,801,000
55
3.90
147
75
527
183
96,441
4,340,000
56
1.99
127
65
233
183
42,639
1,919,000
57
1.99
119
61
219
183
40,077
1,803,000
58
1.99
119
61
219
183
40,077
1,803,000
59
1.99
127
65
233
183
42,639
1,919,000
60
1.78
0
0
0
183
0
0
분석
순번
이름
동호
[c=0.512*b] [d=0.6*a*3*c]
전력요금
(원/45년)
[g=45*f]
(천원미만반올림)
소 계(31∼60)
88,877,000
합 계( 1∼60)
109,686,000
세대별 경면반사 시뮬레이션 결과(분석순번-01)
항목
내용
분석순번
평가대상
a. 불능현휘 발생유무
01
항목
내용
k. 현휘 종료일 시작 시각
18:34
l. 현휘 종료일 종료 시각
18:38
이름
m. 현휘 종료일 발생 시간
00:04
동호
n. 시작일～하지 사이 발생일수
39일
o. 하지～종료일 사이 발생일수
38일
○
b. 현휘 시작일
05월 15일
p. n항 평균시간=(g+j)/2
00:24
c. 현휘 종료일
07월 29일
q. o항 평균시간=(j+m)/2
00:25
d. 연간 총 현위 발생 일수
76일
r. 연간 현휘발생시간=(n×p)+(o×q)
e. 현휘 시작일 시작 시각
18:25
s. 부산 평균 일조율
f. 현휘 시작일 종료 시각
18:27
t. 연간 현휘발생시간 보정 =(r×s)
g. 현휘 시작일 발생 시간
00:02
u. 시작일 중간 시점 휘도
h. 하지 현휘 시작 시각
18:02
v. 하지 중간 시점 휘도
1,148,010(cd/㎡)
i. 하지 현휘 종료 시각
18:48
w. 종료일 중간 시점 휘도
1,188,456(cd/㎡)
j. 하지 현휘 발생 시간
00:46
동호; 000동 000호(시작일 시작시점)
일시; 05월15일, 18:25
주변부 휘도; 13(cd/㎡)
중심부 휘도; 69,735(cd/㎡)
동호; 000동 000호(시작일 중간시점)
일시; 05월15일, 18:26
주변부 휘도; 13(cd/㎡)
중심부 휘도; 979,176(cd/㎡)
동호; 000동 000호(시작일 종료시점)
일시; 05월15일, 18:27
주변부 휘도; 15(cd/㎡)
중심부 휘도; 6,357,818(cd/㎡)
31시간 26분
0.512
16시간 05분
979,176(cd/㎡)
동호;000동 000호(하지 시작시점)
일시; 06월22일, 18:02
주변부 휘도; 49(cd/㎡)
중심부 휘도; 70,610(cd/㎡)
동호; 000동 000호(하지 중간시점)
일시; 06월22일, 18:25
주변부 휘도; 14(cd/㎡)
중심부 휘도; 1,148,010(cd/㎡)
동호; 000동 000호(종료일 중간시점)
일시; 07월29일, 18:35
주변부 휘도; 13(cd/㎡)
중심부 휘도; 1,188,456(cd/㎡)
동호; 000동 000호(하지 종료시점)
일시; 06월22일, 18:48
주변부 휘도; 14(cd/㎡)
중심부 휘도; 31,436,779(cd/㎡)
동호; 000동 000호(종료일 종료시점)
일시; 07월29일, 18:38
주변부 휘도; 43(cd/㎡)
중심부 휘도; 59442751(cd/㎡)
동호; 000동 000호(종료일 시작시점)
일시; 07월29일, 18:34
주변부 휘도; 13(cd/㎡)
중심부 휘도; 113,985(cd/㎡)
불능현휘 미발생 세대 예제
제 4 장 경면반사 저감 기술적 대응 방안
경면반사 저감 기술적 대응 방안
• 태양방위, 고도 관련 경면반사 영향 최소화 건물 배치
(남, 북을 제외한 방향에서 반사 외피 면적 최소화)
• 경면반사 최소화 외피 구조 설계
(전체 유리면, 광택 금속판 재료 지양)
• 경면반사 발생 재료의 면적 최소화
(유리, 복합패널, 기타 반사재료)
• 확산반사율이 높고 경면반사율이 낮은 외피 재료의 선정
(표면조도 높은 재료, 무광 도료 등)
• 적정한 수평, 수직 차양 적용으로 경면반사 발생 억제
(차양은 유리면 햇빛 입사 원천적 차단, 냉방부하 저감)
• 경면반사 방지 필름의 적용
(내구성 문제가 있음)
비 고
제 5 장 부산시 빛공해 저감 제도 수립방안
건물에 의한 빛공해 저감 제도 수립방안
• 시 차원 경면반사, 불능현휘 전문가 집단 구성, 기본연구 필요
• 경면반사/불능현휘 측정, 시뮬레이션 규정 정립
• 설계단계 건물 햇빛반사 영역 예측, 시뮬레이션 의무화 검토
• 인근지역 특정일 기준 햇빛반사 길이, 면적 수치적 규제 검토
• 외피 재료 경면반사 면적 수치적 규제 검토
• 수평, 수직 차양 적용으로 경면반사 억제 시 인센티브 검토
비 고
Q&A
경청해 주셔서 감사합니다.