건축환경 환경과 건축의 만남 - ‘아트리움’1.현대적 아트리움에 이르기까지..오늘날, 아트리움이란 일반적으로 유리지붕과 같은 투명체로 덮은 중정을 말한다.현대건축에서 아트리움 공간은 다양한 건물 유형에서 나타나 각기 독특한 기능을 가지게 되는데 공동주택, 호텔과 같은 숙박시설, 사무소건물, 공공건물 등에서 빈번하게 출현하고 있다. ‘호텔이나 기숙사’등과 같은 숙박시설에서는 사회적인 유대감을 형성하는데 큰 역할을 하고 있으며, 고급 호텔에서 아트리움 공간은 사회적 교류장소로서 그리고 호텔내에서 방향을 설정해주는 공간으로 작용한다. 그리고 ‘관청’에서는 광장과 같은 공적인 옥외공간과 연결되어 공적인 용도로서 사용되며, ‘학교’건물과 같은 공공 건물에서 아트리움 공간은 주로 만남이나 의사 교화장소 또는 이벤트 공간으로서 역할을 하고 있다. 한편, ‘사무소건축’에서 아트리움 공간의 역할은 우선 획일적인 도시공간에 시각적 개방감과 드라마틱할 공간 연출에 의해 도시민들에게 활력을 불어넣는 도시공공적 이점과, 자연환경의 실내도입, 즉 자연광 및 자연기후요소의 도입을 통한 실내공간의 에너지 축적에 의한 환경설비 비용의 절감과 아울러, 전용사무소 건물에서는 고급스러운 정원과 함께 회사의 상징으로, 직원의 라운지로 작용하며 또한 임대건물에서는 통로 및 진입공간 또는 단순한 로비로서 사용되는 등 대규모 사무소 건물에서는 이러한 아트리움 계획이 필수적인 것으로 되고 있다.로마주거의 중정전통한옥의 마당이러한 아트리움은 매우 오래된 개념으로서 약 2000년 전 로마시대의 주택에서 그 기원을 찾아볼 수 있다. 주로 커다란 입구 공간(Grand entrance space)이나 건축물의 중심에 자리 잡은 안마당(courtyard), 또는 지붕이 없는 반 공공공간을 일컫는 말이었다. 고대 로마 주택의 중앙에 위치한 아트리움은 주위에 배치된 실(室)들로 인하여 외향적으로는 ‘열려진 공간’이 되고, 내향적으로는 ‘닫힌 공간’이 되어 외부와 내부 공간, 공적인 공간과 사적인 공간이 연결되는 완충적있다. 빌딩 내의 주요 순환통로 기능 외에도 아트리움은 레스토랑, 라운지, 전시 또는 공연장소 등으로 활용될 수 있으며, 아트리움이 창출해내는 좋은 전망이나 접근성을 생각한다면 주위공간의 상층부도 시각적, 심리적인 ground level의 연장으로 인식될 수 있다.이상 4가지 측면에서의 초점은 아트리움 기법의 도입이 자칫 만능적인 요소로써 생각될 수도 있으나, 그것이 아니라 위의 측면들에서의 긍정적인 요소들을 통해 현대건축의 한 building form으로서 여러 필요조건들을 보다 더 충족시킬 수 있는 해결방안이 될 수 있다는 가능성을 엿 볼수 있는 것이다.3. 아트리움의 유형 및 특성1) 아트리움의 유형아트리움은 건물의 기능이나 형태에 따라 다양하게 표현되는데, 복잡한 동선의 분화, 만남과 휴식, 전망 등 실내외의 중간영역으로서 갖추어야할 요구조건들이 충분히 고려되어야만 한다. 또한 쾌적한 실내 환경으로서의 기본적인 기능과 더불어, 지속적으로 변화되는 현대인들의 요구와 취향에 따라 여러 가지 유형의 아트리움이 창조될 가능성이 높다. 이러한 아트리움의 유형은 공간적인 측면에서 5가지 단순형과 4가지 복합형으로 분류되고, 기능상으로 난방형과 냉방형, 그리고 혼합형으로 나뉜다.①단순형태(Simple Type)ㄱ. 일면형, 온실형 아트리움(Single-Sided Atrium)건물의 한 면이 유리벽과 창을 갖춤으로써 온실형의 아트리움이 형성되는 것을 말한다. 아트리움이 외부로 드러나므로 시각적인 확장감과 확대된 공간성을 느낄 수 있다. 건물의 주기능 공간과 아트리움이 병렬의 형태로 나타나는 것이 일반적이며, 건물전면에 설치될 경우는 인지성이 높고, 남향일 경우는 태양열 습득에 매우 유리하다고 할 수 있다. 대게 아트리움이 부착된 곳이 주출입구가 되며 로비의 역할을 하게 된다.ㄴ. 양면형 아트리움(Two-Sided Atrium or Two Open Sides)아트리움이 건물벽체의 2개면에 걸쳐있는 경우를 말하며 아트리움 유리의 경사에 따라 사선형태와 수직형태 두 가지고를 아틀란타 리젠시 하이얏트 호텔에 적용했는데, 건물 전체를 위한 기본적인 공기공급은 아트리움 내부로 들여 보내지고 상층부로 순환될 때, 최하층에서 정상까지 약 4℃정도 차이가 나게 된다.ㄷ. 혼합형 아트리움(Convertible Atrium)혼합형 아트리움은 겨울에는 난방형으로, 여름에는 과열방지와 냉방효과를 갖도록 설계되며, 차양시설이 필수 조건이다. 따라서 온도 변화에 따라 능동적으로 변화시킬 수 있으므로 대륙성기후에 적합한 형태이며, 겨울에는 저각도의 햇빛을 흡수하고, 여름에는 고각도의 태양을 차단하는 차양시설을 필수로 하여, 겨울밤의 단열효과를 위해 차양시설이 움직일 수 있는 것이 더 효과적이다.2) 아트리움의 특성①빛기후조건, 자연조건, 시간에 따라 그 분위기가 다르게 느껴지는 자연광은 인간의 심리에도 영향을 미치며 아트리움 공간에서는 가장 큰 장점이 되고 있다.내부에 도입된 자연광은 실내에 필요한 조도를 충분히 제공해 주며, 심리적 생리적으로 만족감을 주고, 그 빛이 수반하는 열은 온실효과를 주므로 에너지 절감도 된다. 하지만 직사광선은 변동이 심하므로 주로 산란광을 실내조명으로 사용한다. 자연채광의 정도는 유리창으로부터 멀어질수록 급격히 저하되어 일반적으로 7m 이상의 주광의 입사는 시작업에 유용하지 못하다.자연채광의 유입정도는 창의 방향과 크기, 내부의 깊이에 따라 차이가 나며, 그 밝기에 의해 사람들은 공간에서 친밀감을 느낀다.그러나 아트리움은 자연채광만으로 부족한 시간이나 환경조건에서 적절한 인공조명은 필수이며, 태양광선과 비슷한 빛의 성질을 가지며, 연색성이 좋은 고광도 램프를 설치하는 것이 바람직하다. 지나친 조명의 노출은 광원으로부터 글레어가 발생할 수 있으므로 그릴이나 반사 디테일로서 눈부심과 미관적 효과를 고려해야 한다. 아트리움의 경우 넓고 높은 공간여건에 맞추어 건축화 조명에 의한 전체조명을 사용하여 자연광과의 조화를 꾀할 수 있다.②공간외부적 내부공간의 성격을 띤 기능을 갖고 있는 개체적 의미로서의 아트리움 공간은 사적영역과 발생하는 습기? 습도의 상승에 의한 불쾌감 및 결로의 발생음? 반사성 높은 내장재에 의한 반사음(타일 바닥, 유리 벽 및 유리 천정) 및 큰 공간 규모에 의한 긴 잔향 시간? 실내 분수 또는 폭포 등 내부 발생 소음5. 아트리움의 환경적 특징과 설계위와 같은 아트리움의 장단점을 바탕으로 아트리움의 환경적 특징을 더욱 자세히 알아보고 어떻게 설계하여야 할 것인지 알아보자.아트리움을 이용한 건물은 아트리움의 공간적 특선에 따른 문화적, 경제적, 기능적 이익들과 함께 시각적인 감동과 신선감을 제공한다. 그러나 아트리움이 갖고 있는 가장 기본적인 기능은 아트리움을 통하여 '모건물'의 환경조건을 조절함으로써 에너지를 절약하고 쾌적환경을 조성하는 것이다. 그러나 최근 건립된 많은 아트리움 공간을 이용한 건물에서는 오히려 여름철의 극심한 과열 현상이나 과도한 온도차이, 결로현상, 소음의 확산 및 울림 현상, 조경용 수목의 고사 및 그 밖의 여러 가지 문제점이 드러나고 있다.1) 아트리움의 열환경 특징① 아트리움 열환경의 기본적인 특징아트리움은 많은 양의 빛을 받아들임으로써 아트리움 내부를 빛이 풍부한 밝은 공간으로 만들뿐 아니라, 자연채광용 주변부를 넓힘으로써 인접한 모건물의 자연 채광의 이용 범위를 넓힐 수 있다. 이와 함께 많은 양의 일사가 유입되어 아트리움 공간의 온도가 상승하게 되므로 모건물의 예열 환기 효과, 열 손실의 감소 등 동계의 난방 부하를 크게 줄일 수 있으며, 아트리움 공간 자체도 연간 온화한 기후 환경이 유지된다.아트리움 공간의 온도 상승은 다음 두 가지 측면에서 모건물의 에너지 절약 효과를 얻을 수 있게 한다.ㄱ. 모건물에서 아트리움 공간으로 손실되는 에너지가 감소하게 된다. 또한 아트리움과 모건물 사이의 벽에 커다란 유리의 사용을 가능하게 하여 아트리움으로 인한 자연채광의 효율 감소를 보상하게 한다.ㄴ. 아트리움은 난방되는 모건물에 예열된 환기용 공기를 제공함으로써 에너지 절약을 꾀할 수 있다. 또한 아트리움 공간의 온도가 어느 정도 상승하게 되록 사용되며 환기에 유리하도록 설치할 수 있다.그림 에서는 Thermal Tower로서 기능할 수 있도록 디자인 된 아트리움의 개념을 보여주고 있다. 높은 천창의 아트리움과 샤프트를 통하여 굴뚝효과 및 바람에 의한 자연환기가 동시에 가능하도록 계획하였으며, Thermal Tower에 면한 건물의 오른쪽은 북측을 향하고, 왼쪽은 남측을 향하도록 계획함으로써 북측에 면한 사무공간에서 자연환기를 원활히 유도할 뿐 아니라 교통소음을 차단하기 위한 이중외피 구조로 구성하였다. 따라서, 여름철에는 신선한 외기가 지붕을 통해 유입되고, 주변의 콘크리트 구조물에 의해 차가워진 공기는 가라앉으면서 사무공간의 열을 회수하여 북측 개구부를 통하여 배기된다. 반면에, 겨울철 및 환절기에는 북측의 이중외피 구조를 통하여 외기가 유입되고, 아트리움내에서 열을 획득한 공기는 굴뚝효과에 의해 상승하면서 상부로 배기된다. 또한, 아트리움에서의 식생(plants)도 중요한 역할을 하는 데 건물 내의 미시기후를 향상시키고, 외부소음을 차단할 수 있으며, 열적 완충효과도 얻을 수 있다.③ 아트리움의 열환경에 영향을 미치는 건축적 요소ㄱ. 평면 형태평면 형태에 따라 전체 표면적 중 외피 면적이 크게 변하므로 아트리움과 같이 일반적으로 외피가 유리한 경우, 평면 형태는 아트리움의 온도 분포에 큰 영향을 주게 된다. 이 경우 외피 면적이 차지하는 비율이 낮을수록 벽체를 통한 열의 이동량이 적어져 외기에 의한 온도 분포의 영향이 적고, 하루 중의 온도 변화폭이 작아져 열적인 성능을 고려할 때 효과적이게 된다. 또한 평면 형태의 변화에 따라 표면적의 넓이도 변화하여 벽체 온도에 따른 공간 온도 분포에 영향을 주며, 또한 벽면에서 공기의 상승 혹은 하강 기류 영향에 의한 공간이 공기 유동에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 평면의 형태가 정방형에 가까울수록 벽체의 표면적이 줄어들게 되어 벽체 온도에 따른 공간 내 온도 분포의 영향이 적어진다.ㄴ.향아트리움의 향은 열적인 측면에서 볼 때 일사 유입량에 큰 영향.