건축의 기후 요소, 일조, 일조율, 일영, 일조 계획

건축물이 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수량, 바람, 기압, 일조 등의 기후 요소를 잘 파악하여 건축물을 설계해야 한다. 또한 대지가 위치한 곳이 평야인지, 고지대인지 경사지, 해안 지대인지 그 지역의 지리적 특성인 기후 인자 또한 조사하여 설계에 반영해야 한다.

 

기온

기온은 대기의 온도이며 계절에 의한 태양 에너지의 변화로 인해 나타나는 것이다. 기온은 건축 양식에 영향을 미친다. 예를 들어 기온이 높은 곳에 지어지는 건축물은 기온이 낮은 곳에 지어지는 건축물과 형태부터 색채까지 다양한 양상으로 다른 모습을 띤다. 북유럽 등에서는 돌을 사용하여 벽체를 두껍게 만들고 창문은 작게 만들어 외부로부터 실내의 온도를 지키는 형태로 건축물을 짓고, 사막 지역 같은 곳에서는 지붕과 기둥 만으로 건축하여 내부와 외부 공간을 개방적으로 짓는 것을 볼 수 있다. 

 

습도

습도는 공기 중에 포함된 수증기의 양을 수치로 표시한 것이다. 건축물 내부의 필요에 따라 가습, 제습을 하도록 결정하기 위한 자료로 사용된다. 대지가 위치한 지역의 평균 습도, 대지의 지형, 호수나 늪지대가 주변에 있는지에  따라 습도는 달라진다. 한국은 여름에 습하고 겨울에 건조하다. 1년 중 가장 습도가 높은 7~8월 여름에는 75~90%의 습도를 나타낸다. 겨울에는 외기의 상대 습도는 낮지 않지만 절대 습도가 낮아서 난방을 하면 실내는 건조하다고 느껴진다. 이와 같이 국가별, 지역별 습도를 조사하여 건축물의 계획에 반영해야 쾌적한 건축 환경을 누릴 수 있다. 

 

비와 눈

강수량과 적설량은 건축물의 설계 행위 중 지붕의 형태나 외관을 결정하기 위해 중요한 요소이다. 한국의 연간 강수량은 1000~1500mm이며 4계절 중 여름에 강수량이 많다. 또한 북쪽 지방에서는 겨울철에 눈이 많이 오는 지역이므로 지붕에 눈이 쌓여서 붕괴의 우려가 예상되는 곳에는 지붕의 모양을 다르게 해서 지붕이 눈의 하중을 견디지 못해서 붕괴되는 일이 없도록 설계해야 한다.

 

일조

일조란 태양 광선의 모든 작용과 효과이며, 사람의 눈으로 느낄 수 있는 파장의 전자기파인 가시광선의 이용에 의한 채광과 자외선에 의한 효과이다. 태양 광선은 적외선, 가시광선, 자외선으로 나눌 수 있는데 적외선에 의한 열 효과는 일사라고 한다. 적외선은 열 효과가 별로 없기 때문에 열선이라고 하며, 가시광선은 눈으로 느낄 수 있는 빛의 효과를 나타낸다. 자외선은 사진에 대한 화학반응, 생물에 대한 생육 작용, 살균 작용을 한다.

 

일조율

태양의 직사광이 오는 것을 일조라고 하고, 일조를 시간으로 나눈 것을 일조 시수라고 한다. 일출에서 일몰까지의 시간을 주간 시수라고 하며 가조 시수에 일조 시수를 나눈 백분율을 일조율이라고 한다. 즉, 일조율=(일조 시수/주간 시수) x 100%이다. 일조율을 구름과 관계가 있으므로 구름이 많은 지역의 일조율은 적다.

 

일영

일영은 건축물 등에 햇빛이 비칠 때 건축물에 생기는 그림자이다. 태양의 이동에 따라 생기는 그림자의 끝을 연결한 선을 일영 곡선이라 한다. 또, 하루 종일 일조가 전혀 없는 것을 종일 음영이라고 하며, 태양의 고도가 제일 높을 때에도 종일 음영인 부분은 영구 음영이라고 한다. 

 

일조 계획

일조는 춘분과 추분, 동지와 하지의 태양 고도를 기준으로 계산한다. 주택은 동지 때 실내에 깊숙하게 햇빛이 들어오며, 하지 때에는 햇빛이 거의 들지 않게 계획해야 한다. 방위에 따라 일조 시간의 차이가 커서 남쪽 방향의 주택은 계절에 상관없이 평균 8시간의 일조 시간을 가지지만 북쪽 방향의 주택은 하지 때에 4시간 정도의 일조 시간을 가지므로 건축물의 방향은 남쪽이 좋다. 일조 계획은 방위에 영향을 많이 받는 가조시간이 중요하므로 차양과 루버 등의 시설물을 잘 사용하여 일조량을 조절해야 한다.