1. 개요

“건축 환경”이란 벽, 바닥, 천정, 창으로 둘러싸인 건축 내부의 공간이며, “도시 환경”은 건축물, 도로, 교량, 라이프라인(전기, 가스, 상하수도), 교통 시스템 등 필요에 따라 설치된 일정 공간이다. 하지만, 건축 환경, 도시 환경에서의 주체는 사람이다. 건축 환경은 사람에게 있어서 가장 친밀한 환경으로, 건축 환경은 도시 환경에, 도시 환경은 지역 환경, 지역 환경은 지구 환경에 둘러싸여 있다.

그러나, 화석연료의 고갈 등에 의해, 건축/도시 생활에서의 풍요로움이 미래 세대에까지 지속될 수 있을지 우려되고 있다. 에너지 자원이나 물질 자원의 투입, 소비, 폐기의 속도가 지금보다 완만하게 되어 가는 것이 요구되고 있으며, 최근에는 에너지 자원의 투입이 소량에서도 실현될 수 있는 구조나 장치를 도입해 편리성 및 쾌적성을 확보해 나가는 대응이 전개되고 있다.

2. 지속가능한 건축 환경, 도시 환경 구축

가. 건축에서의 자연 에너지 이용

원래 건축은 풍우로부터 사람의 생활을 지키기 위한 것으로, 그 형태는 지역의 기후나 풍토에 적응하도록 만들어져 왔다. 이와 같이, 지역의 기후나 풍토의 특성을 맞춰 벽, 바닥, 천정, 창 등의 건축 외부를 고안해 빛, 열, 공기의 흐름을 조정하는 구조를 패시브 시스템이라고 한다.

한편, 건축에 기계 장치를 설치해, 조명이나 냉난방 환기 등 건축 환경의 조정을 실시하거나 자연 에너지를 이용하는 구조를 액티브 시스템이라고 한다. 액티브 시스템의 도입에 의해, 실내 환경을 자유롭게 제어할 수 있게 되었다.

액티브 시스템에서는 화석연료 에너지 사용량을 억제하기 위해서, 기기 성능의 향상 등을 통해 건축의 설비 설계, 에너지 사용 관리와 함께 최적화를 도모하여 왔다.

하지만, 이상과 같은 패시브 시스템이나 액티브 시스템을 이용해 일사(햇빛), 바람, 지중열(냉), 눈의 냉기, 물(빗물) 등 가까이에 있는 자연을 적극적으로 이용하려고 하는 시도가 있다.

일사(햇빛) 이용의 경우, 실내에 빛을 모아 밝기를 얻는 주광 조명이나, 따뜻함을 얻는 자연난방 등 건축적 수법에 따르는 것이나, 지붕 등의 건축 외부에 집열기를 설치해 온수를 얻는 태양 급탕, 태양광 패널에 의한 발전 등 기계적 수법에 따르는 것이 있다. 바람의 이용은 건축의 개구부 등을 의해 건물 내에 통풍 경로를 확보하여 풍력에 의해 환기가 가능해지는 것 외에 하절기에는 기류가 인체의 방열을 촉진시켜 편안함을 얻는 것을 기대할 수 있다.

지중열 이용은, 지중 온도가 사계절의 변천에도 일정한 것을 활용한 방법이다. 겨울에는 따뜻함을, 여름에 시원함을 이용할 수 있어 열(냉)원으로서 시도되고 있다. 눈의 이용은, 특히 적설 지역에서 겨울에 내린 눈을 여름까지 보존해 냉방에 활용하는 것으로, 물은 증발할 때 주위로부터 기화열을 빼앗아 증발면의 온도를 저하시키는 것이 가능하기 때문에, 건축 외부나 지붕면에서 물을 증발시키거나, 액체수의 미립자를 분무해 냉각시킨다.

이상과 같이 건축에 관련되어 자연 에너지를 이용하는 시스템은 다양하다. 건축에 이러한 기술을 도입하고, 자연 에너지를 최대한으로 활용하면서, 화석연료 에너지를 사용하는 속도를 적절히 조절해 가는 것을 중요하다.

나. 환경을 배려한 학교 시설(에코 스쿨)

상기에서는 건축 외부나 성능이 높은 기기 설비를 도입하여, 자연의 에너지를 활용하는 것에 따라, 쾌적성이나 편리성을 유지 및 향상시키면서 자원 문제나 에너지 문제에 대응하는 방안에 대해 기술하였다. 그러나, 건축 외부나 성능이 좋은 설비기기가 도입되어도, 거주자가 이를 충분히 이해하고, 잘 다룰 수 없다면 환경을 배려한 건축으로서의 기능을 발휘하지 못한다. 거주자의 생활 방법에 따라, 주택의 에너지 사용량에는 큰 차이가 있기 때문에, 건물과 설비기기의 성능 모두를 계속해 개선하는 노력도 필요하지만, 이에 뒤떨어지지 않는 의식의 문제도 중요하다.

거주자가 적극적으로 환경 조정을 해 나갈 수 있도록 하기 위해서는, 친밀한 환경에 관심을 가질 수 있는 거주자 육성이 필요하다.

아동이나 학생이 생활하는 시간은 길고, 그들에게 친밀한 환경이라고 할 수 있는 학교를 대상으로, 자연 에너지를 활용하여 교사를 건축하는 것은 학교에서의 에너지 사용량 삭감으로 연결될 뿐만 아니라, 학교 건축 그 자체가 환경 교육의 교재가 되며, 또 지역의 환경 활동의 거점으로서의 역할을 완수하게 된다.

일본건축학회는 1993～1994년에 “환경을 고려한 학교 시설의 본연의 자세에 관한 조사 연구”를 실시하였으며, 문부과학성은 1996년에 “환경을 고려한 학교 시설(에코 스쿨)의 정비에 대해”라는 제목의 조사보고서를 발표하였다.

또, 1997년에는 “환경을 고려한 학교 시설(에코 스쿨)의 정비 추진에 관한 시범 모델 사업”의 실시가 시작되었다. 이는 환경 부하의 저감에 대응한 시설 구축 취지에 따른 정비를 실시하는 경우, 기본계획을 책정하기 위해서 필요한 조사연구비, 건물 등의 정비에 필요로 하는 경비, 태양광 발전 등의 도입 비용을 보조하는 것이다.

2008년까지 781개교가 인정되었으며 사업 타입으로서는, ①태양광 발전형, ②태양열 이용형, ③그 외 신에너지 활용형(풍력, 지중열, 연료전지), ④에너지 절약, 자원 절약형(단열화, 차양, 에너지 절약형 설비, 빗물 이용, 배수 재이용), ⑤자연 공생형(건물 녹화, 옥외 녹화), ⑥목재 이용형(지역재 등의 이용), ⑦자원 리사이클형(리사이클 건재, 쓰레기 처리 설비)의 7개가 있으며 “그 외”로는 자연 채광, 자연 환기가 들어 있다. 7개의 사업 타입 가운데, “태양광 발전형”이 가장 많고 그 다음으로 “에너지 절약, 자원 절약형”, “목재 이용형”이다.

한편, “환경을 배려한 학교 시설의 모델적 정비 추진에 관한 파일럿 모델 사업”의 하나로 “학교 에코 개수와 환경 교육 사업”이 있다.

이 사업은 기존의 학교 교사를 단열/내진 개수하는 과정이나 개수된 교사를 아동이나 학생뿐만 아니라, 지역 주민, 건축기술자 등에 대해서도 환경 교육의 교재로서 활용해 나가려고 하는 것으로, 지역의 환경 건축의 기술 보급이나 학교를 중심으로 한 지역 일체의 환경 교육의 전개가 특징이다.

2004년에는 사업 타당성 조사를 실시해, 2005년부터 모델 사업으로서 전국 9개교에서 사업이 시작되었으며, 2009년에는 전국 21개교에 이른다. 사업의 진행방식은 전국의 모델교별로 3년에 걸쳐서 진행된다. 2년째 이후에는 개수 건물의 기본 설계, 실시 설계를 거쳐 개수 공사를 실시해, 환경 교육을 실천한다.