구조설계시 경제성과 지속 가능성에 대한 고려사항

 

건축물을 설계하고 건설하는 데 있어서 경제성 및 지속 가능성은 중요한 고려사항이며 사업의 성패를 좌우하는데 큰 역할을 합니다. 건설 분야 중에 구조 설계에도 마찬가지 프로젝트의 경제적 실행 가능성과 환경적 영향을 고려한 재료, 시공 방법 및 전반적인 시스템 결정에 중요한 역할을 하므로 그에 대한 고려사항은 어떠한 것이 있는지 알아보고자 합니다. 

건축물 구조설계 시 경제성에 대한 고려사항

건축물 구조 설계에서 경제적 고려사항은 프로젝트의 재정적 실행 가능성과 비용 효율성을 보장하는 데 필수적입니다. 그 고려사항 중 주요 경제적 요인에 대해사 얘기해 보자면 첫 번째, 초기 건설비용입니다. 초기 건설 비용은 건축물의 건설에 필요한 재료, 인건비 및 장비 비용을 고려한 경제적 주요 사항으로 설계자는 사용 가능한 예산과 구조적으로 안전한 시스템 선정의 균형을 이루어야 합니다. 최적의 재료 선택과 효율적인 설계를 통해 요구 성능을 충족하는 동시에 건설 비용을 최소화할 수 있어야 합니다. 두 번째, 라이프사이클 비용 분석으로 구조물의 수명 주기 비용 평가에는 초기 건설 비용뿐만 아니라 운영, 유지보수 및 최종 폐쇄 또는 개조와 관련된 비용도 고려해야 합니다. 설계자는 구조물의 사용 수명 동안 유지 보수비용을 평가함으로써 장기적인 경제 효율성을 최적화하고 정확한고 사실적인 정보에 입각하여 설계에 반영 및 결정을 내술 수 있도록 하여야 합니다. 세 번째, 앞서 언급한 라이프 사이클 비용과 함께하는 사항으로 구조 설계 시 지속적인 유지보수 및 운영과 관련된 비용도 고려해야 하는데 유지보수를 위해 접근이 쉽고 빈번한 수리 또는 교체의 필요성을 최소화하는 설계를 통해 장기적인 비용을 크게 절감할 수 있도록 하여야 합니다. 뿐만 아니라 내구성 증대, 점검을 쉽게 하기 위한 통로 또는 접근로 설치 등의 유지관리 용이성을 같이 고려하여 구조물의 사용 기간 동안의 비용을 절감할 수 있습니다.

네 번째, 지진 활돌과 극단적 기상 현상 등 잠재적인 위험과 위험에 탄력적인 구조를 설계하면 잠재적인 경제적 손실을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 건축 법규 및 기준에는 손상후 복원에 대한 요구사항을 포함하고 있는데, 이를 준수함으로써 향후 비용이 많이 드는 수리 또는 손상을 예방할 수 있습니다.

구조 설계 시 이러한 경제적 요인을 신중하게 고려함으로써 엔지니어와 건축가는 비용 효율성과 재정적으로 지속 가능한 구조를 만들 수 있습니다. 뿐만 아니라 초기 건설 비용과 장기 수명 주기 비용의 균형을 맞추고, 구조물의 유지 복원력을 측정하고 통합 함으로써 프로젝트의 경제적 실행 가능성과 성공에 기여할 수 있습니다. 

지속 가능성에 대한 고려사항

환경 영향을 최소화하고 보다 지속 가능한 건설 환경을 촉진하기 위해 구조 설계에서도 지속 가능성에 대한 고려는 필수적입니다. 그에 대한  지속 가능성에 대한 고려 요소를 알아보고자 합니다. 첫 번째, 지속 가능하고 환경 친화적인 재료를 선택하는 것으로 건설 활동에서 매우 중요한 사항입니다. 낮은 체화 에너지(추출, 제조 및 운송 중에 소비되는 에너지)와 탄소 배출량이 적은 재료를 선택할 수 있으며, 내구성이 뛰어나고 재활용이 가능하고 목재와 같은 재생 가능한 자원을 사용하는 것을 통해 독성 발생이 낮고 친환경적인 고려를 통해 지속 가능한 건축이 가능하도록 하는 것입니다. 두 번째, 에너지 효율을 높임으로써 라이프사이클 전반에 걸쳐 에너지 소비를 최소화하는 구조를 설계하는 것입니다. 적절한 단열재, 고성능 창 및 효율적인 HVAC 시스템과 같은 에너지 효율성이 높은 기능을 통합하고 자연조명, 환기 및 열 질량을 활용하는 수동적 설계 전략을 사용하여 인위적인 난방 및 냉방을 줄이는 것입니다. 세 번째, 물 소비를 줄이기 위해 물 효율적인 설계 방식을 구현하는 것입니다. 저유량 설비, 물 효율적인 가전제품 및 빗물 수집 시스템과 같은 기능을 통합하여 최소한의 관개가 필요한 경관을 설계하고 물 보존을 촉진하는 것입니다. 네 번째, 폐기물 감소 전략을 수립하여 건설 및 운영 폐기물을 최소화하는 것입니다. 건설 중 자재 사용을 최적화하고, 자재 재활용 및 재사용을 촉진하며, 건설 폐기물 관리 계획을 시행함으로써 해체를 위한 설계와 미래의 적응성을 고려하여 수명 주기가 끝날 때 건물 구성 요소의 해체와 재활용을 보다 쉽게 할 수 있도록 하는 것입니다. 다섯 번째, 생태학적 설계 원칙을 통합하여 생물 다양성을 촉진하고 자연환경을 개선하는 것입니다. 구조물 내부 및 주변에 녹색 공간, 초목 및 고유 식물 종을 통합하여 녹색 지붕, 수직 정원 또는 빗물 정원을 구현하여 빗물 유출을 줄이고 야생동물의 서식지를 제공할 수 있도록 하는 것입니다. 마지막으로 적응성 및 미래 지향성, 지역사회 및 사회적 영향을 고려하여 미래의 변화에 대응하고 삶의 질을 향상하고, 지역사회 참여를 촉진하며, 접근성을 향상하는 등의 지속 가능성 고려 사항을 구조 설계에 통합함으로써 엔지니어와 건축가는 환경적으로 책임지고 자원 효율적인 구조를 만드는 데 기여할 수 있습니다. 이러한 요소들을 고려한 설계는 기후 변화를 완화하고, 천연자원을 보존하며, 현재와 미래 세대를 위해 더 건강하고 지속 가능한 건설 환경을 조성하는 데 도움이 될 수 있습니다.