KR101987212B1 - 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일정하게 통제된 기상조건에서 투·보수블록의 표면온도와 상부 공기온도 등을 측정함으로써 투·보수블록 열섬저감 성능을 평가할 수 있는 장치, 설비 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 「기밀성 및 수밀성이 확보되며, 온·습도 조절장치, 살수장치, 일사조명, 블로워 및 온습도계가 구비된 기후환경챔버; 및 상기 기후환경챔버의 중앙에 배치되며, 일정 면적의 지면 상에 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 적재 수용하면서 배수 기능이 구비된 수용틀 및 상기 수용틀 내 구조체의 중량측정 기능이 구비된 블록 성능 평가 장치; 를 이용하며, (a) 지면 상에 평가대상 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 상기 블록 성능 평가 장치의 수용틀에 채워 넣고, 상기 블록 성능 평가 장치를 상기 기후환경챔버 중앙에 배치하는 단계; (b) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 상기 기후환경챔버 외부로 배출시키는 배수설비를 설치하는 단계; (c) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 일정하게 제어한 후 상기 온·습도 조절장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버를 밀폐시키는 단계; (d) 상기 살수장치로 강수량 조건에 따라 상기 평가대상 블록 위에 살수하는 단계; (e) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 제거하고 상기 일사조명으로 상기 평가대상 블록에 설정된 일사량을 제공하는 단계; (f) 상기 블로워로 상기 기후환경챔버 내에 설정된 풍속 조건을 형성시키는 단계; 및 (g) 상기 (e)단계 및 (f)단계를 지속시킨 상태에서 일정 시간 간격으로 상기 평가대상 블록의 표면 및 상부 공기의 온도를 수집하는 단계; 를 포함하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법」을 제공한다.
본 발명은 「기밀성 및 수밀성이 확보되며, 온·습도 조절장치, 살수장치, 일사조명, 블로워 및 온습도계가 구비된 기후환경챔버; 및 상기 기후환경챔버의 중앙에 배치되며, 일정 면적의 지면 상에 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 적재 수용하면서 배수 기능이 구비된 수용틀 및 상기 수용틀 내 구조체의 중량측정 기능이 구비된 블록 성능 평가 장치; 를 이용하며, (a) 지면 상에 평가대상 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 상기 블록 성능 평가 장치의 수용틀에 채워 넣고, 상기 블록 성능 평가 장치를 상기 기후환경챔버 중앙에 배치하는 단계; (b) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 상기 기후환경챔버 외부로 배출시키는 배수설비를 설치하는 단계; (c) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 일정하게 제어한 후 상기 온·습도 조절장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버를 밀폐시키는 단계; (d) 상기 살수장치로 강수량 조건에 따라 상기 평가대상 블록 위에 살수하는 단계; (e) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 제거하고 상기 일사조명으로 상기 평가대상 블록에 설정된 일사량을 제공하는 단계; (f) 상기 블로워로 상기 기후환경챔버 내에 설정된 풍속 조건을 형성시키는 단계; 및 (g) 상기 (e)단계 및 (f)단계를 지속시킨 상태에서 일정 시간 간격으로 상기 평가대상 블록의 표면 및 상부 공기의 온도를 수집하는 단계; 를 포함하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법」을 제공한다.
Description
본 발명은 일정하게 통제된 기상조건에서 블록(특히 투수블록)의 표면온도와 상부 공기온도 등을 측정함으로써 블록의 공기온도 저감 성능을 평가할 수 있는 설비 시스템 및 방법에 관한 것이다.
한반도 기후변화 전망보고서(기상청, 2012)에 따르면 RCP(Representative Concentration Pathway) 8.5를 기준으로 21세기 후반기 서울의 폭염일수가 73.4일, 열대야 일수가 72일로 현재 대비 폭염일수는 5.61배, 열대야 일수는 7.78배 증가하는 것으로 전망된다.
특히 도심에서는 폭염 및 열대야와 함께 열섬현상이 발생하는데, 도심의 열섬현상은 지표면을 포장하고 있는 아스팔트, 블록 등과도 관계가 깊다. 지표면이 불투수면으로 포장되어 있는 경우 빗물이 지반으로 충분히 스며들지 못하고 지표면을 따라 우수관으로 유출되어 버린다. 이에 따라 태양 순복사량의 대부분이 지표면의 현열과 아스팔트 또는 블록 등의 불투수면에 전도되는 열로 바뀌며 매우 작은 부분만이 잠열로 바뀐다. 그 결과 도심의 공기온도와 지표면온도가 비도심 지역보다 더 높게 형성된다.
이에 반해 투·보수블록은 높은 투·보수율로 인해 빗물 유출량이 적어 태양 순복사량의 대부분이 잠열로 바뀌고 매우 작은 부분만이 현열과 블록으로 전도되는 열로 바뀐다. 따라서 공기온도와 투·보수블록 표면 온도가 낮게 형성되어 열섬현상이 저감될 수 있다.
다만, 종래에 투·보수 블록의 열섬저감 성능 평가 연구는 공기온도 저감 성능 평가가 아닌 열화상 카메라 촬영에 의한 표면온도와 열류량 비교에 그쳤다1),2),3).
1) Kimijima, T., Ando, Y., Honda, T., Moriyama, M., Takebayashi, H., Nishioka, M., Nabeshima, M., "Study on heat island mitigation on interlocking block pavement", 9th international conference on concrete block paving, Argentinean Concrete Block Association and Argentinean Portland Cement Institute, Buenos Aires, 2009.
2) Takebayashi, H., Moriyama, M., "Surface heat buget on green roof and high reflection roof for mitigation of urban heat island", Building and Environment, 42(8), 2971-2979, 2007.
3) Takebayashi, H., Masakazu, M., "Study on the urban heat island mitigation effect achieved by converting to grass-coverd parking", Solar Energy, 83(8), 1211-1223, 2009.
또한, 공기온도 저감 성능 평가를 다룬 실험보고서4) 역시 통제되지 않은 기후조건으로 인해 연구결과의 신뢰성이 낮다.
4) 서울시 도로관리과, "투수성 도로포장(블록) 시험시공 모니터링 분석 결과 보고", 2011.
따라서 온도, 습도, 강우, 강설, 일사 등 기후요소 제어가 가능한 기후환경챔버를 활용하여 블록의 공기온도 저감 성능을 평가하는 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.
1. 투·보수블록이 공기온도에 미치는 영향을 정확히 평가하기 위해 투·보수블록의 표면온도는 물론 상부 공기의 온도 변화 상황을 정확히 측정할 수 있는 방법을 제공한다.
2. 여타의 기상 요건 등에 영향을 배제하고 오직 투·보수블록의 공기온도 저감 성능을 평가할 수 있도록 하는 방법을 제공한다.
전술한 과제 해결을 위해 본 발명은 「기밀성 및 수밀성이 확보되며, 온·습도 조절장치, 살수장치, 일사조명, 블로워 및 온습도계가 구비된 기후환경챔버; 및 상기 기후환경챔버의 중앙에 배치되며, 일정 면적의 지면 상에 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 적재 수용하면서 배수 기능이 구비된 수용틀 및 상기 수용틀 내 구조체의 중량측정 기능이 구비된 블록 성능 평가 장치; 를 이용하며, (a) 지면 상에 평가대상 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 상기 블록 성능 평가 장치의 수용틀에 채워 넣고, 상기 블록 성능 평가 장치를 상기 기후환경챔버 중앙에 배치하는 단계; (b) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 상기 기후환경챔버 외부로 배출시키는 배수설비를 설치하는 단계; (c) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 일정하게 제어한 후 상기 온·습도 조절장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버를 밀폐시키는 단계; (d) 상기 살수장치로 강수량 조건에 따라 상기 평가대상 블록 위에 살수하는 단계; (e) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 제거하고 상기 일사조명으로 상기 평가대상 블록에 설정된 일사량을 제공하는 단계; (f) 상기 블로워로 상기 기후환경챔버 내에 설정된 풍속 조건을 형성시키는 단계; 및 (g) 상기 (e)단계 및 (f)단계를 지속시킨 상태에서 일정 시간 간격으로 상기 평가대상 블록의 표면 및 상부 공기의 온도를 수집하는 단계; 를 포함하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법」을 제공한다.
상기 (a)단계의 구조체는 도로재현층; 투수시트; 투수기층; 투수시트; 받침안전층 및 평가대상 블록을 적층시키고, 상기 (c)단계에서는 상기 기후환경챔버 내부를 온도 26~40℃, 습도 30~80% RH(Relative Humidity)로 제어하고, 상기 (d)단계의 강수량 조건은 5~150mm/hr, 총 투입량 60~80kg, 상기 (e)단계의 일사량은 600~1,200W/㎡, 상기 (f)단계의 풍속 조건은 0.1~0.8m/s로 제어하고, 상기 (g)단계는 평가대상 블록의 표면 및 상기 블록의 표면으로부터 50cm, 120cm, 160cm 상부의 온도를 10분 간격으로 각각 수집하고, 상기 블록의 표면 온도가 60℃에 도달하는 시간을 측정함으로써 블록의 공기온도 저감 성능 평가할 수 있다.
본 발명이 제공하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법을 이용함으로써, 투·보수블록의 표면온도는 물론 상부 공기의 온도 변화 상황을 측정하여, 투·보수블록이 공기온도에 미치는 영향을 정확히 평가할 수 있다. 또한, 여타의 기상 요건 등에 영향을 배제하고 오직 투·보수블록의 공기온도 저감 성능을 평가할 수 있다.
[도 1]은 본 발명에 적용되는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 장치 일 실시예의 사시도이다.
[도 2]는 본 발명에 적용되는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 장치의 단면을 도시한 것이다.
[도 3]은 본 발명에 적용되는 블록의 열섬저감 성능 평가 설비 시스템의 모식도이다.
[도 2]는 본 발명에 적용되는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 장치의 단면을 도시한 것이다.
[도 3]은 본 발명에 적용되는 블록의 열섬저감 성능 평가 설비 시스템의 모식도이다.
본 발명은 본 발명은 「기밀성 및 수밀성이 확보되며, 온·습도 조절장치, 살수장치, 일사조명, 블로워 및 온습도계가 구비된 기후환경챔버; 및 상기 기후환경챔버의 중앙에 배치되며, 일정 면적의 지면 상에 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 적재 수용하면서 배수 기능이 구비된 수용틀 및 상기 수용틀 내 구조체의 중량측정 기능이 구비된 블록 성능 평가 장치; 를 이용하며, (a) 지면 상에 평가대상 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 상기 블록 성능 평가 장치의 수용틀에 채워 넣고, 상기 블록 성능 평가 장치를 상기 기후환경챔버 중앙에 배치하는 단계; (b) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 상기 기후환경챔버 외부로 배출시키는 배수설비를 설치하는 단계; (c) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 일정하게 제어한 후 상기 온·습도 조절장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버를 밀폐시키는 단계; (d) 상기 살수장치로 강수량 조건에 따라 상기 평가대상 블록 위에 살수하는 단계; (e) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 제거하고 상기 일사조명으로 상기 평가대상 블록에 설정된 일사량을 제공하는 단계; (f) 상기 블로워로 상기 기후환경챔버 내에 설정된 풍속 조건을 형성시키는 단계; 및 (g) 상기 (e)단계 및 (f)단계를 지속시킨 상태에서 일정 시간 간격으로 상기 평가대상 블록의 표면 및 상부 공기의 온도를 수집하는 단계; 를 포함하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법」을 제공한다.
이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명이 제공하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법은 기후환경챔버 및 블록 성능 평가 장치를 이용한다.
상기 블록 성능 평가 장치(100)는 일정 면적의 지면 상에 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 적재 수용하면서 배수 기능이 구비된 수용틀 및 상기 수용틀 내 구조체의 중량측정 기능이 구비된 것이다.
상기 블록 성능 평가 장치는 [도 1]에 도시된 바와 같이, 블록수용틀(110), 하부 물받이(120); 지지프레임(130); 을 포함하여 구성할 수 있다.
상기 블록수용틀(110)은 바닥판(111) 및 측벽(112)으로 구성되는데, 상기 바닥판(111)은 다수의 배수공(113)이 오·열 등간격으로 형성되어 있고, 상기 측벽(112)은 상부에 다수의 월류공(114)이 횡방향 등간격으로 형성되어 있다.
상기 블록수용틀(110)에는 지면 상에 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 채워 넣을 수 있다. 상기 구조체의 최상층에 일반 블록을 적층하면 일반 블록으로 포장된 지표면이 재현되는 것이고, 투·보수블록을 채워 넣으면 투·보수블록으로 포장된 지표면이 재현되는 것이다. 따라서, 상기 블록수용틀에 채워 넣는 블록을 달리하면서 본 발명이 제공하는 평가 방법을 적용함으로써, 블록의 종류가 공기온도 저감에 어떠한 영향을 미치는지 평가할 수 있게 된다.
상기 블록수용틀(110)의 넓이는 블록 포장면적을 나타내는 것인데 실험 계획에 따라 상기 블록수용틀(110)의 가로, 세로 길이를 1m×1m, 1.5m×1.5m, 2m×2m, 2.5m×2.5m, 3m×3m 등으로 다양화할 수 있다.
상기 물받이(120)는 상기 배수공(113)으로 흘러나오는 물을 받도록 상기 블록수용틀(110) 하부에 구비된 것이다.
투수블록은 빗물이 블록을 통과하여 지중에 침투하도록 공극이 형성된 블록이고, 보수블록은 블록이 일정 기간동안 빗물을 머금고 있으면서, 빗물이 서서히 지중에 침투하도록 구성된 블록이다.
투·보수블록은 빗물을 흘려 보내지 않고, 지중에 침투시키기 때문에 급격한 침수 방지, 지하수량 확보 등에 기여하는 바가 있으며, 빗물을 일정량, 일정 기간동안 머금고 있으므로 태양 복사열에 의해 블록에 침투된 빗물이 증발되면서 증발잠열 만큼의 온도 강하를 일으킨다.
상기 블록의 공기온도 저감 성능 평가 장치(100)도 빗물이 블록을 통해 지중으로 침투하는 상황을 재현할 수 있어야 하며, 이에 따라 상기 블록수용틀(110)의 바닥판(111)에 다수의 배수공(113)을 등간격의 오·열을 이루도록 형성시킨다.
따라서, 투수블록이나 보수블록을 상기 블록수용틀(110)에 채워 넣은 상태에서 빗물 재현을 위해 물을 뿌려주면, 상기 투수블록이나 보수블록으로 침투한 물이 빠져나와 상기 배수공(113)을 통해 하부 물받이(120)로 흘러나간다.
상기 하부 물받이(120)는 상기 배수공(113)으로 흘러나오는 물을 받도록 상기 블록수용틀(110) 하부에 구비된 것으로서, 받은 물을 저수할 수 있도록 구성할 수 있으며, 별도의 배수 드레인(미도시)을 결합시켜 받은 물을 배출시킬 수 있다.
상기 하부 물받이(120)는 하방향으로 수렴하는 깔대기 형태로 구성하고, 수렴된 하단에는 배수구(121)를 형성시킬 수 있다. 이 경우 상기 배수 드레인(121)은 상기 배수구(121)와 연통하도록 결합시킬 수 있다. 또한, [도 2]에 도시된 바와 같이 다수의 하부 물받이(120)가 상기 바닥판(111)의 각 구획면을 밑에서 받치도록 구성할 수 있다.
상기 블록수용틀(110)은 지지프레임(120)에 의해 지지된다. 상기 지지프레임(130)은 상기 블록수용틀 바닥판(111)의 각 코너와 각 변 중단을 지지하는 지주(131a, 131b), 상기 지주(131)의 하단 사이 사이를 연결하는 횡연결대(132), 상기 코너를 지지하는 지주(131a) 중단에 설치된 로드셀(133)을 포함하여 구성된다.
상기 로드셀(133)은 상부의 무게를 측정하는 것인데, 상기 블록수용틀(110)에 배치된 투수블록 또는 보수블록에 살수(撒水)하기 전·후의 무게 측정에 의해 상기 투수블록 또는 보수블록에 함유된 수량(水量)을 파악할 수 있다.
또한, 상기 로드셀(133)과는 별개로 살수량과 배수량을 체크함으로써 상기 투수블록 또는 보수블록에 함유된 수량(水量)을 파악할 수도 있는데, 상기 로드셀(133)에 의해 측정되는 수량(水量)과 살수량과 배수량의 차에 의해 산출되는 수량(水量)을 비교하여 수량 측정값의 오차를 보정할 수 있다.
상기 블록 성능 평가 장치(100)에는 상기 지지프레임(130)에 이동롤러(140)를 결합시킬 수 있다. 상기 블록수용틀(110)에 평가대상 블록을 채워 넣은 상태에서도 쉽게 이동시킬 수 있도록 하기 위함이다.
상기 블록수용틀(110)의 측벽(112) 일부구간에는 투과창(115)을 설치할 수 있다. 상기 투과창(115)을 통해 물이 투수블록 또는 보수블록에 침투되는 상황을 육안으로 확인할 수 있다.
상기 월류공(114)에는 일정 길이를 갖는 원통형 노즐(116)을 결합시킬 수 있다. 실제 투수블록이나 보수블록이 설치된 상태에서 빗물이 전부 지중으로 침투하는 것이 아니라 일부는 블록 표면을 따라 유출된다. 따라서 본 발명이 제공하는 블록 성능 평가 장치(100)도 위와 같은 실제 상황을 그대로 재현하기 위해 투수블록, 보수블록을 포함하는 평가대상 블록에 살수된 물이 블록 표면을 따라 흘러 배수될 수 있도록 상기 블록수용틀(110) 측벽(112)에 월류공(114)이 형성된 것이고, 월류공(114)으로 배출된 물이 상기 측벽(112)과 일정 간격을 두고 낙하할 수 있도록 상기 노즐(116)을 결합시킬 수 있는 것이다.
따라서, 상기 월류공(114)은 블록수용틀(110)에 수용되는 블록의 상면과 동등한 높이에 형성되어 있어야 하며, 상기 측벽(112)을 높이 조절이 가능하도록 구성함으로써, 상기 측벽(112)의 높이를 조절함으로써 상기 월류공(114)과 블록의 상면 높이를 맞출 수 있도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명이 제공하는 블록 성능 평가 장치(100)에는 [도 2]에 도시된 바와 같이 상기 블록수용틀(110) 상단을 넘는 물이 특정 위치의 배출구에 이르도록 유도하는 상부 물받이(150)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 이는 투수블록이나 보수블록의 투·보수 용량을 초과하는 집중호우에 의한 침수 상황을 재현하기 위한 것이다.
전술한 블록 성능 평가 장치(100)를 이용하여 평가대상 블록이 지면 상에 포장된 상태를 재현하듯, 상기 기후환경챔버(200)는 공기온도 저감 효과 필요한 하절기의 기상 상태를 재현한다.
아래 [참고도 1] 및 [참고도 2]는 일반블록(블투수블록)과 투·보수블록의 증발잠열량의 차이를 비교하여 나타낸 모식도이다. [참고도 1]에 나타난 일반블록의 경우 복사열에 의해 블록 표면에 묻어 있는 물기가 증발하는데 그치는 반면, [참고도 2]에 나타난 투·보수블록의 경우 블록 내에 함유된 물기가 증발하면서 증발잠열량이 많아지게 되고 그만큼 표면온도 하강 효과도 커진다.
[참고도 1]
[참고도 2]
위와 같은 비교 실험을 위해 본 발명은 온·습도 조절장치(210), 살수장치(220), 일사조명(230), 블로워(240) 및 온습도계(250)가 구비된 기후환경챔버(200)를 이용한다. [도 3]에는 상기 기후환경챔버(200)를 모식적으로 도시한 것이다. .
상기 기후환경챔버(200)는 외부의 영향(온도, 습도, 바람 등)을 차단할 수 있는 실내 공간을 제공하는 것으로서, 기밀성 및 수밀성이 확보되어야 한다.
상기 온·습도 조절장치(210)는 상기 기후환경챔버(200) 내부의 온도와 습도를 조절하는 설비이다. 상기 기후환경챔버(200) 내부의 온도는 전열기, 보일러, 냉동기 등의 수단으로 조절할 수 있고, 습도는 가습설비, 제습설비 등의 수단으로 조절할 수 있다. 상기 온·습도 조절장치(210)는 전술한 각종 설비의 조합으로 구현할 수 있다.
상기 살수장치(220)는 상기 기후환경챔버(200) 내에 강우환경을 조성하기 위한 설비로서, 펌프와 노즐로 구성하여 위에서 아래로 살수되도록 하되, 상기 블록 성능 평가 장치(100)의 블록수용틀(110)에 집중 살수되도록 구성한다. 이에 따라 상기 기후환경챔버(200) 바닥에 물이 뿌려지지 않도록 하여, 평가대상 블록의 공기온도 저감 성능 평가시 블록 외의 조건에 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
상기 일사조명(230)은 상기 기후환경챔버(200) 내에 일사환경을 조성하는 설비이다. 상기 일사조명(230)은 태양의 복사열을 재현한 것으로써, 상기 기후환경챔버(200)에 전체적으로 하절기 일사량 600~1,200W/㎡을 가하도록 구성·배치할 수 있다.
상기 블로워(240)는 상기 기후환경챔버(200) 내의 풍속을 조절하는 설비이며, 이를 통해 다양한 풍속 조건에서 평가대상 블록의 열섬저감 성능 변화를 시험할 수 있다.
상기 온습도계(250)는 상기 블록수용틀(110) 상부 공간의 높이별 온·습도를 측정할 수 있도록 설치된다. [도 3]에 도시된 바와 같이 상기 블록 성능 평가 장치(100)의 블록수용틀(110) 상단 일측에 막대를 결합시키고, 상기 온습도계(250)를 높이별로 설치할 수 있다. 이에 따라 평가대상 블록의 표면 온도 변화는 물론, 블록 상부 공간에서의 온도 변화 상태를 모니터링할 수 있다.
전술한 블록 성능 평가 장치(100) 및 기후환경챔버(200)를 이용한 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법은, 「(a) 지면 상에 평가대상 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 상기 블록 성능 평가 장치의 수용틀에 채워 넣고, 상기 블록 성능 평가 장치를 상기 기후환경챔버 중앙에 배치하는 단계; (b) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 상기 기후환경챔버 외부로 배출시키는 배수설비를 설치하는 단계; (c) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 일정하게 제어한 후 상기 온·습도 조절장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버를 밀폐시키는 단계; (d) 상기 살수장치로 강수량 조건에 따라 상기 평가대상 블록 위에 살수하는 단계; (e) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 제거하고 상기 일사조명으로 상기 평가대상 블록에 설정된 일사량을 제공하는 단계; (f) 상기 블로워로 상기 기후환경챔버 내에 설정된 풍속 조건을 형성시키는 단계; 및 (g) 상기 (e)단계 및 (f)단계를 지속시킨 상태에서 일정 시간 간격으로 상기 평가대상 블록의 표면 및 상부 공기의 온도를 수집하는 단계; 를 포함한다.
상기 (a)단계에서는 상기 수용틀(110)에 도로재현층; 투수시트; 투수기층; 투수시트; 받침안전층 및 평가대상 블록을 차례로 적층함으로써 지면 상에 평가대상 블록이 포장된 상태를 재현한다.
상기 도로재현층은 일반적인 도로 하부의 자갈과 모래, 흙으로 구성된다.
상기 투수기층은 25mm~40mm 크기의 쇄석골재로 이루어져 있으며, 상기 받침안전층 하부의 침투면을 보호하고 도로재현층과 받침안전층 사이의 저류량을 확보하기 위해 형성된 것이다.
상기 받침안전층은 블록 하부에서 지면이 함몰되는 것을 방지하기 위한 안전층이다.
상기 투수시트는 상기 도로재현층과 투수기층의 골재 사이에 토사가 유입되는 것을 방지하기 위해 적층된다. 또한 상기 받침안전층과 투수기층 사이에 적층된 투수시트는 상기 받침안전층과 함께 지면이 함몰되는 것을 방지하는 기능을 겸한다. 상기 투수시트의 인장강도, 투수계수, 두께, 재질 등은 상기 도로재현층, 투수기층의 제반 여건을 고려하여 선정하여야 한다.
상기 (b)단계에서는 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 상기 기후환경챔버 외부로 배출시키는 배수설비를 설치한다. 상기 배수설비는 배수조, 배수 드레인 등을 포함하여 구성할 수 있다.
구체적으로, [도 1]에 도시된 바와 같은 블록 성능 평가 장치(100)를 적용하는 경우, 상기 블록 평가 장치(100) 주위에 저수조(300)를 배치하여, 상기 블록 성능 평가 장치(100)의 월류공(114), 상부 물받이(150) 등으로부터 배출되는 물이 상기 기후환경챔버(210) 외부로 배출시키기 전에 임시로 저장되도록 한다.
상기 배수 드레인(미도시)은 상기 투·보수블록 열섬저감 성능 평가 장치의 하부 물받이에 결합되어, 상기 블록수용틀(110)에 수용된 투·보수블록에 침투되어 배수공(113)을 통해 유출된 물을 외부로 배출시킨다.
한편, 상기 배수 드레인의 말단은 상기 배수조(300)에 연결되도록 구성할 수 있다. 이 경우 상기 배수조(300)에 저장되는 물의 양을 측정하거나, 상기 배수조(300)에서 배수관(미도시)을 통해 유출되는 양을 측정함으로써 평가대상 블록 위에 살수되었다가 배출되는 총 배수량이 측정되도록 할 수 있다.
여름철의 기후조건을 모사하기 위해서는, 상기 (c)단계에서 상기 기후환경챔버 내부를 온도 26~40℃, 습도 30~80% RH(Relative Humidity)로 제어하고, 상기 (d)단계의 강수량 조건 5~150mm/hr, 총 투입량 60~80kg, 상기 (e)단계의 일사량 600~1,200W/㎡, 상기 (f)단계의 풍속 조건 0.1~0.8m/s로 제어할 수 있다.
상기 (g)단계는 평가대상 블록의 표면 및 상기 블록의 표면으로부터 50cm, 120cm, 160cm 상부의 온도를 10분 간격으로 각각 수집하고, 상기 블록의 표면 온도가 60℃에 도달하는 시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법.
이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다.
100 : 블록 성능 평가 장치
110 : 블록수용틀 111 : 바닥판 112 : 측벽
113 : 배수공 114 : 월류공 115 : 투과창
116 : 노즐
120 : 하부 물받이 121 : 하부 배수구
130 : 지지프레임 131a, 131b : 지주 132 : 횡연결대
133 : 로드셀
140 : 이동롤러
150 : 상부 물받이 151 : 상부 배수구
200 : 투·보수블록 열섬저감 성능 평가 설비 시스템
200 : 기후환경챔버
210 : 온·습도 조절장치 220 : 살수장치 230 : 일사조명
240 : 블로워 250 : 온습도계
300 : 배수조
110 : 블록수용틀 111 : 바닥판 112 : 측벽
113 : 배수공 114 : 월류공 115 : 투과창
116 : 노즐
120 : 하부 물받이 121 : 하부 배수구
130 : 지지프레임 131a, 131b : 지주 132 : 횡연결대
133 : 로드셀
140 : 이동롤러
150 : 상부 물받이 151 : 상부 배수구
200 : 투·보수블록 열섬저감 성능 평가 설비 시스템
200 : 기후환경챔버
210 : 온·습도 조절장치 220 : 살수장치 230 : 일사조명
240 : 블로워 250 : 온습도계
300 : 배수조
Claims (4)
- 기밀성 및 수밀성이 확보되며, 온·습도 조절장치, 살수장치, 일사조명, 블로워 및 온습도계가 구비된 기후환경챔버; 및 상기 기후환경챔버의 중앙에 배치되며, 일정 면적의 지면 상에 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 적재 수용하면서 배수 기능이 구비된 수용틀 및 상기 수용틀 내 구조체의 중량측정 기능이 구비된 블록 성능 평가 장치; 를 이용하며,
(a) 지면 상에 평가대상 블록이 포장된 상태를 재현한 구조체를 상기 블록 성능 평가 장치의 수용틀에 채워 넣고, 상기 블록 성능 평가 장치를 상기 기후환경챔버 중앙에 배치하는 단계;
(b) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 상기 기후환경챔버 외부로 배출시키는 배수설비를 설치하는 단계;
(c) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 일정하게 제어한 후 상기 온·습도 조절장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버를 밀폐시키는 단계;
(d) 상기 살수장치로 강수량 조건에 따라 상기 평가대상 블록 위에 살수하는 단계;
(e) 상기 블록 성능 평가 장치에서 배수된 물을 제거하고 상기 일사조명으로 상기 평가대상 블록에 설정된 일사량을 제공하는 단계;
(f) 상기 블로워로 상기 기후환경챔버 내에 설정된 풍속 조건을 형성시키는 단계; 및
(g) 상기 (e)단계 및 (f)단계를 지속시킨 상태에서 일정 시간 간격으로 상기 평가대상 블록의 표면 및 상부 공기의 온도를 수집하는 단계; 를 포함하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법.
- 제1항에서,
상기 (a)단계의 구조체는 도로재현층; 투수시트; 투수기층; 투수시트; 받침안전층 및 평가대상 블록이 차례로 적층된 것을 특징으로 하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법.
- 제1항에서,
상기 (c)단계에서는 상기 기후환경챔버 내부를 온도 26~40℃, 습도 30~80% RH(Relative Humidity)로 제어하고,
상기 (d)단계의 강수량 조건은 5~150mm/hr, 총 투입량 60~80kg이고,
상기 (e)단계의 일사량은 600~1,200W/㎡이고,
상기 (f)단계의 풍속 조건은 0.1~0.8m/s인 것을 특징으로 하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 (g)단계는 평가대상 블록의 표면 및 상기 블록의 표면으로부터 50cm, 120cm, 160cm 상부의 온도를 10분 간격으로 각각 수집하고, 상기 블록의 표면 온도가 60℃에 도달하는 시간을 측정하는 것을 특징으로 하는 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법.
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| KR1020170139004A KR101987212B1 (ko) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | 블록의 공기온도 저감 성능 평가 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102315093B1 (ko) | 2021-06-16 | 2021-10-19 | (재)한국건설생활환경시험연구원 | 노면저항 측정 장치, 설비 시스템 및 노면저항 측정 방법 |
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| KR101694629B1 (ko) | 2015-09-01 | 2017-01-09 | 한국기초과학지원연구원 | 건설 재료 실험 장비 |
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