21세기 세계적으로 처음 도시 외 인구보다 도시 내 인구가 더 많이 살게 되었다. 미국은 ‘세계 도시화 전망’에서 다양한 나라들이 도시 집중화 현장을 지속적으로 겪게 될 것이라고 보고했다. UN-통계학자는 2030년에 고개발도상국 인구의 80%, 중개발도상국 55%, 저개발도상국 40%가 도시에 거주하게 되고 이러한 경향이 2050년까지 지속적인 상승 추이를 전망한다.

세계는 지금 도시화로 인해 많은 사람들이 도시로 집중하고 있다. 그리고 도시는 많은 사람들을 위해 적합한 주택을 제공해야한다. 도시계획 관점에서 지속가능한 고밀도 도시개발을 위해 다양한 시도를 하고 있다. 생태적인 고려가 중시되고 기존 개발지역의 고밀화를 시켜 도시대신 녹지공간을 확대시키는 등 방안을 제시하고 있다.

이러한 고밀도 공간이 필요한 상황에서 주로 두 가지 주택유형이 고려된다. 판상형 아파트(Riegelbau)와 초고층 아파트(Hochhaus)이다. 이런 유형은 오늘날 많은 도시에서 르네상스를 맞이하고 있다. 그만큼 많은 비판을 받고 있다. 도시계획적인 문제점과 함께 고층건물은 이상적인 건축유형으로써 보지 않고 경제, 사회적인 관점에서 보여 지기 때문이다.

언급된 연구는 생태적인 비용 분석을 놓고 두 가지 유형의 장단점을 비교하였고 전체 생애주기에 대한 작용을 건물의 골조와 연관 지어 설명하였다. 거기에 덧붙여 생애주기평가는 취리히의 고르지 못한 지반상태와 지하수위가 높은 지역의 판상형아파트 유형의 시공프로젝트에 적용시켰다. 이와 비교 할 고층건물은 같은 지역에서 선별했고 세대수, 전용면적, 에너지소비수준, 에너지와 관계한 안락함 등 동일한 프로필을 갖고 있다.

이 연구의 목표는 초고층 아파트와 판상형 아파트 골조 사이의 생태적 비교이다. 여기에 두 유형 건물 골조의 자원과 재료사용이 이로써 판단 될 수 있는 환경오염과 같이 도출되어진다. 분석되는 두 건물 유형과 구조방식이 상반적으로 고밀도 공동주택을 대표하기 때문에 연구가 시행되었다.

판상형 아파트와 초고층 아파트의 골조는 건물의 준공으로부터 60년간의 사용을 거쳐 철거까지 생태적인 비교가 연구된다. 환경평가에서 난방요구량의 유지를 위해 요구되는 입면시공 또한 고려되지만 건물의 생애주기에 대한 건물난방에 소비되는 에너지는 고려되지 않았다. 두 건물은 같은 난방 요구량 19.2kWh/m2a을 갖는다. 그림에서 환경영향에 고려되는 형태와 양을 보여준다. 두 가지 유형의 평가항목은 생태적인 지속가능성 측면으로 제한했다. 사회 경제적인 지속가능한 항목은 본 연구에서 거론하지 않는다.

건물의 환경영향성은 다양한 지표를 보여준다.(Eco-Indicator99〔1〕, UBP'06〔2〕). 게다가 축척된 에너지사용은 Ecoinvent에서 제작한 방법을 이용하여 두 유형의 건물을 계산하였다. 추가적으로 민감도 분석을 시행했다. 이것은 깊은 지하수위를 가진 최적의 지반상태의 영향을 생애주기평가의 결과에 놓고 고려하고 있다.

초고층아파트는 살펴보면 고르지 못한 지반상태의 경우 명확히 판상형 아파트보다 축적된 에너지사용이 적다. 즉 환경에 대한 영향성이 생애주기평가에서 낮게 관찰된다. 하지만 이와 반대로 최적의 지반상태의 경우 축적된 에너지사용은 두 가지 유형의 아파트 모두 거의 이상적이다. 반면 초고층 아파트의 환경에 대한 영향성이 판상형 아파트보다 더 높게 나타났다. 본 연구는 두 건축유형의 전반적인 환경영향에 대한 장점과 단점을 도출할 수 없다. 생애주기비용의 추가적인 연구는 사회-문화적인 작용과 함께 계속적인 논박이 진행되어야 한다. 그 때 전반적인 평가가 가능하다.

Eco-Indicator 99에 의하면 판상형 아파트는 초고층 아파트보다 7.2% 더 높은 환경오염성을 보여준다. 비교사항은 지하수가 있는 터파기, 지하수가 없는 터파기, 되메우기, 콘크리트 기초말뚝, 기초말뚝 철근배근, 버림콘크리트, 콘크리트 바닥판, 바닥판 철근배근, 콘크리트 벽면, 벽면 철근배근, 콘크리트 지붕판, 지붕판 철근배근, 바닥판 단열, 외단열, 지붕단열, 창문이다. 특히 기초말뚝과 기초말뚝 철근배근, 바닥판 철근배근과 바닥 단열 그리고 지붕단열에서 큰 차이를 보이고 있다.

UBP 06에 의하면 판상형 아파트의 골조가 고층건물의 골조와 비교해 10,5% 높은 환경 오염도를 보이고 있다. 자세히 보자면 다시금 기초말뚝과 철근배근, 바닥판 철근배근, 바닥면적, 지붕 면적이 환경에 나쁜 영향을 미치고 있다.

민감도분석에서 건물 지반상태가 건물 골조의 생태적인 평가의 결과에 중요한 영향을 미친다고 증명된다. 특히 판상형 건물일 경우 뚜렷한 향상성을 보이고 있다. 판상형 아파트의 시공에서 생태적인 관점에 본다면 조적구조가 철근콘크리트보다 친환경적이다.

연구된 두 가지 유형의 건물은 생태적인 지속가능한 관점에서 제시된 연구에 의해 상대적으로 결론 내렸다. 언급된 연구에서 판상형 아파트가 초고층 아파트보다 나은 생태적인 친환경성을 지니기 위해서 최적화된 지반상태가 필요하다. 판상형 아파트의 부정적인 환경영향은 구조체에 철근콘크리트의 사용으로 기인한다. 여기에 전체가 구조적으로 패널 조립식 콘크리트로 시공된 초고층 아파트가 판상형 아파트보다 더 좋은 결과를 보여준다. 기초와 바닥판과 같이 터파기 작업은 두 유형의 건물에서 골조에 필요한 자원의 부분을 요구한다. 그래서 어떤 지반상태에 의해 어떤 건물유형이 의미 있는지 정확하게 시험해야 한다. 일반적으로 판기초를 시공하기 좋은 지반상태를 갖는다면 판상형 아파트를 선호하는 경향이다. 반면 지하 깊이 지지층이 존재하는 나쁜 지반상태의 경우 두 건물 유형 모두 기초말뚝으로 시공하게 된다. 이런 지반상태의 경우 초고층 아파트가 자원사용에 장점을 갖고 있다. 그와 함께 연관된 환경오염에 영향을 덜 준다. 그 이유는 판상형 아파트 취약부분의 건물 기초면이 제한적이고 여러 층의 지하실 때문에 바닥면이 이미 지지층 가까이에 도달하기 때문이다. 두 유형의 건물에서 생애주기 연구는 아직도 많은 질문을 던질 수 있다. 미래에 도시계획적인 토론과 더불어 지속적인 연구가 요망된다.

▣ 원문제목 : Oekologische Lebenszyklusanalyse enines Hochbauses im Vergleich zu einem Riegelbau