濟州地域 初等學校 敎室의 室內環境性能 및 快適性 評價에 관한 硏究

Abstract

For school facilities and buildings, the design and structure should put the function to serve as a base first where a variety of educational methodologies and contents can be practiced under efficient, safe, and comfortable environmental conditions. The facilities in elementary schools are particularly important to incorporate the concept of sustainable design elements because schools are the place where young students spend long hours, thus significantly influences them both physically and psychologically. Subsequently, this study seeks to provide foundational data that are required in improving indoor environment more healthily and comfortably. The indoor environment such as thermal, indoor air quality, acoustic, and visual environments was measured and assessed on the subject of comfort conditions and levels in existing schools in Jeju province using the field measurement method and survey. And then the methods of improving indoor environment were indicated. In advance, domestic or overseas standards and guidelines were searched as a basic reference. Additionally, studies on indoor environment and field measurement of school facilities from the 1980s to the early 2000s were searched. Field measurements and survey were taken in the period of November through December to assess thermal, indoor air quality, acoustic, and visual environments in 12 elementary schools in Jeju.

The results of the study can be summarized as follows :

(1) Thermal environment When the interior temperature was analyzed in comparison with the School Healthy Code standards, 42% of classrooms, 25% of computer laboratories and 75% of science laboratories did not meet the required standard. The level of satisfaction on thermal environment in winter rated at an average of 2.3 scale point and it was lowest in the indoor environmental factors. To improve thermal environment during winter in Jeju, installing heating system is most imperative. At the same time improving airtightness and insulation performance has to be considered to reduce heating load.

(2) Indoor Air Quality CO2, CO and PM10 were measured and analyzed in comparison with the School Healthy Code standards among the indoor air quality factors. In 67% of the measured classrooms, concentration of CO2 was above the standard. And PM10 was above the standard in 75% of the measured classrooms, 58% of computer laboratories and 58% of science laboratories. The level of satisfaction on indoor air quality rated at an average of 2.8 scale point and it was higher than thermal and acoustic environments. Most of occupancies can't perceive their poor indoor air quality. Thus, to improve IAQ in schools is especially required a automatic ventilation system which can maintain the standard level.

(3) Acoustic environment The noise level of classroom in class is higher than the noise level of playground. The level of satisfaction on acoustic environment rated at an average of 2.5 scale point and it was lowest in the indoor environmental factors except thermal environment. The noise damage is on the increase owing to varied teaching style. Thus plans for sound insulation and absorption are required to minimize noise transfer caused by adjacent classrooms.

(4) Visual environment The measured range of light intensity and uniformity with the use of artificial lighting did meet the required standard in the majority of schools. In computer laboratories, vertical measured point was worst than horizontal measured point when analyzed in comparison with the School Healthy Code standards. Daylighting performance was assessed by daylighting factor, and it did not meet the required standard in the majority of schools. The level of satisfaction on visual environment rated at an average of 3.0 scale point and it was highest in the indoor environmental factors. Glare, as well as lack of daylighting, cause the poor visual environment. To improve visual environment, the plan is required that admit diffused lighting into classroom deeply.

학교시설은 다양한 교육 방식과 내용을 효율적이고 안전하고 쾌적하게 수행하며, 변화하는 교육과정에 대해 능동적으로 대처할 수 있는 기반이 우선되어야 하는 건물이다. 특히 초등학교시설은 어린 학생들이 성장기의 대부분을 보내면서 물리적, 정신적 영향을 크게 받게 되므로 건강하고 쾌적한 실내환경의 유지는 매우 중요하다. 따라서 본 연구는 제주지역의 기존 학교시설을 대상으로 열․빛․음․공기 등 실내 환경요소의 실측과 재실자의 설문 인터뷰를 통해 실내환경의 쾌적성을 분석하여 평가하고, 개선방안을 제시함으로써 학교시설의 실내환경을 보다 건강하고 쾌적하게 개선하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 먼저 학교시설의 실내 환경관련 기초연구로서 국내․외 관련기준 및 가이드라인을 분석하고, 1980년대부터 2000년대 초반까지 진행된 학교시설의 실내 환경 및 실내 환경요소의 실측 관련 논문을 조사하였다. 실측 및 설문조사는 제주시내에 위치한 12개의 기존 초등학교를 대상으로 11월～12월에 걸쳐 일반교실 및 특별교실의 온열환경, 공기환경, 음환경 및 빛환경에 대해 진행되었다.

본 연구의 연구결과를 요약하면 다음과 같다.

1.1.1. 온열환경 학교보건법시행규칙에 준하여 실내기온을 평가하면 일반교실은 42%, 컴퓨터실은 25%, 과학실은 75%의 학교가 기준을 충족시키지 못하는 것으로 조사되었다. 겨울철 온열환경에 대한 만족도는 평균 2.3점으로 실내 환경요소 중 가장 낮은 것으로 나타났다. 제주지역에서 겨울철 실내 온열환경을 향상시키기 위해서는 일반교실의 난방기 보급이 가장 우선적으로 이루어져야 할 것으로 보이며, 난방기기의 유지관리비용 측면을 고려하여 건물의 기밀성능 및 단열성능 향상도 동시에 고려해야 할 것으로 판단된다. 1.1.2. 공기환경 실내공기환경은 CO2, CO, 미세먼지(PM10) 등 세 가지 항목을 측정하여 학교보건법시행규칙 기준에 준하여 평가하였다. 일반교실의 CO2농도는 전체 학교의 67%가 기준을 초과하였다. 미세먼지(PM10)농도는 일반교실이 75%, 컴퓨터실과 과학실이 각각 58%의 학교가 기준치를 초과하는 것으로 측정되었다. 공기환경에 대한 만족도는 평균 2.8점으로 온열 및 음환경에 비해 만족도가 높은 것으로 나타났다. 실내 공기질에 대한 재실자의 인식수준이 낮기 때문에 CO2농도를 감지하여 자동으로 실내공기를 환기시킬 수 있는 자동환기시스템 계획이 요구된다.

1.1.3. 음환경 평균소음수준은 강의 중 교실이 운동장소음보다 높은 것으로 나타났다. 음환경에 대한 만족도는 평균은 2.5점으로 온열환경 다음으로 낮게 조사되었다. 수업방식의 변화로 인접교실에 의한 소음피해가 증가하고 있으므로 인접교실간의 소음전달을 최소화할 수 있도록 적절한 차음과 흡음계획이 요구된다.

1.1.4. 빛환경 인공조명을 병행하는 경우 실내 조도수준 및 균제도는 대부분의 학교에서 기준을 충족시키는 것으로 나타났으며, 컴퓨터실의 경우 수평면보다 수직면에 대해서 좀 더 취약한 것으로 나타났다. 주광률로 평가한 자연채광성능은 대부분의 학교에서 기준에 미달하여 자연채광성능이 크게 떨어지는 것으로 나타났다. 빛환경에 대한 만족도는 평균 3.0점으로 실내환경요소 중 가장 높은 것으로 조사되었다. 자연채광부족과 함께 현휘발생이 빛환경 저해요인으로 조사되어 실내 빛환경향상을 위해서는 확산광을 교실 깊이 유입시켜 자연채광을 향상시킬 수 있는 계획이 요구된다.