경량온실

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• 경량온실은 유리온실의 고가성 문제를 해결하고 피복재의 자중을 경감하여 철골조 및 기초를 약식화 하고자 개발된 모델이다. 피복재 및 골조의 형태에 따라 다르게 불려지고 있으며 주로 이용되는 피복재는 폴리카보네아트(PC)골판형, 폴리에스터(PET)평판형, 농업용 피브시(PVC)골판형, 불소계 필름, 농업용 필름 등이 사용된다. 피복재가 보다 가벼워지므로 그에 따른 기초(토목)공사 및 골조, 알루늄, 자동화 등의 시공금액을 현저히 줄이도록 하였다.

반지붕형 온실

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• 반지붕형 온실은 지붕을 한쪽으로만 형성하여 하절기 보다 동절기에 보다 많은 광량이 입사되도록 건립하는 고온온실의 한 종류로써 광포화점이 높고 생육적온이 비교적 높은 촉성재배나 연구용온실에 주로 사용된다. 또한 가정용 온실 및 선룸으로도 많이 사용된다.

벤로형 온실

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• 벤로형 온실은 처마가 넓고 지붕의 비가 좁은 양지붕형 온실의 일종이다.
  지붕면의 너비가 3.2M이고 2개의 지붕이 6.4M가 한동을 이룬 것이 기본형이며, 9.6, 12.8M 폭의 온실도 설치되고 있다. 온실의 지붕너비가 좁아 지붕골조재의 길이가 짧고 간격이 넓으며 트러스형의 보위에 지붕이 설치된다.
  온실골격율이 12%로 일반온실이 20%에 비해 매우 낮아 광투과율이 높다. 타 온실에 비하여 지붕면의 골조가 없는 관계로 지붕면을 통한 채광성이 대단히 우수하며 비교적 설치비가 저렴하여 농가 보급형으로 많이 되어있다.(국내 재배온실의 약 30%)
  또한 이 형식의 온실은 일정규격이 정하여져 있는 경우로 여러 모양을 갖추기 어렵다.
  이와같은 이유로 벤로형 온실은 외형적으로 길이만 다를 뿐 그 형태는 모두 같다.
  벤로형 온실은 표준설계도화 되어 있으며 (건설교통부 공고 제 1997-415호) 표준도면 해렬번호 |농진-97-나-1 | 농진-97-나-2 / 표준규격 SPAN 6.4M_2BAY | SPAN 9.6M_3BAY로 되어있으며 그밖에도 SPAN 8.0M_2BAY DUBLE RIDGE 형식이 환기를 보다 개선시킨 형태로 최근에 개발 되었다.

비닐하우스

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• 비닐온실의 종류에는 비가림 하우스, 수막 하우스, 1-2W 연동형 온실 등이 있으며 기밀성이 높아 온실보다는 약간 떨어지나 비교적 보온력이 높다. 조도에 있어서도 비교적 높아 작물생육에서 유리 온실에 비하여 떨어지지 않으나 점차 더러워져서 투광률이 떨어진다.
  비닐하우스의 피복제 재료로서 일본 등지에서 염화비닐필름이 많이 사용되었기 때문 에 비닐하우스라는 이름이 붙게 된 것인데, 현재 한국에서는 주로 폴리에틸렌필름을 사용하고 있다.
  이밖에 아세트산비닐필름 등도 이용되지만 이것은 일광의 투과율은 거의 비슷하나 파장이 긴 열선의 투과에는 큰 차가 있다.
  투과율이 가장 높은 것은 폴리에틸렌필름이고 가장 낮은 것은 염화비닐필름이am로, 야간의 보온을 고려한다면 폴리에틸렌 필름보다는 염화비닐이 훨씬 유리하다. 그러므로 일본에서는 주로 염화비닐이 비닐하우스의 피복재로 사용되며, 터널 등에는 아세트산비닐이 지면의 보온과 습도 유지를 위해 사용되는 멀칭 재료에는 폴리에틸렌 필름이 사용되고 있다. 한국에서는 비닐에서는 비닐이 적게 사용되고 대부분 폴레에틸 렌필름이 하우스에 이용되고 있으며, 두께는 0.03~0.1MM의 것이 이용되고 있다.
  그러나 이것들은 내구성이 약하여 근래에는 여러 종류의 강화판이 사용되기 시작하였 다. 강화판이란 0.2MM 이상의 경질 플라스틱판을 말한다. 현재 사용되는 주요 경질판 으로는 유리섬유 강화폴리에스테르판(FRP), 유리섬유 아크릴판(FRA), 아크릴수지 판(MMA)등이 있는데, 평평한 평판형과 골이 진 골판형이 등이 있다. 강화판은 투광률이 유리에 비하여 손색이 없으며, 오히려 파손의 우려가 적고 가벼운 장점이 있다.
  비닐하우스의 보온력은 필름 1장으로는 크게 기대할 수 없다. 즉 노지의 최저온도 0.9℃ 최고온도, 최고온도 12.3℃인 경우 1정으로 보온하면 최저 2~8℃, 최고 28.9℃ 정도이다. 따라서 이중터널이나 비닐 커튼등을 하게 된다.
  비닐하우스 피복제가 가볍기 때문에 골격재료도 유리온실에 비하여 크게 축소되어 구축비가 크게 절감되므로 시설면적이 증가하고 있다. 예전에는 대나무나 목재가 사용되었으나, 근래에는 철파이프, 철재, 경질 PVC 파이프 등이 많이 사용된다.
  철재는 ㄱ형 앵글이나 V형이 많다. 최근에는 경합금 골재도 사용되기 시작하였다. 지붕도 모양에 따라 외쪽지붕식, 3/4식, 양면식, 아치형 등으로 구분되며, 또 이들이 단동이냐 연동이냐에 따라 단동식, 2연동식, 3연동식 등으로 그 구조가 다양하다. 경영규모가 크고 주년재재를 할 경우는 대형 단동식이 가장 유리하며, 방향도 남북으로 길게 세우는 것이 이상적이다.
  하우스 난방에는 온탕가온, 증기가온, 온풍난방, 난로 전열장치 등이 있으나, 큰 규모 에 가장 적당한 것은 온풍난방에 의한 난방이다. 연료로는 석유, 경유, 중유 등이 사용 되는데 대규모일 경우에는 중유가 경제적이다. 하우스에는 빗물이 스며들지 못하기 때문에 관수시설을 갖추어야 하며, 고온기에는 기온을 낮추고 습기를 배재하기 위한 환기장치가 설치되어야 한다. 그리고 비료 중 흡수되고 남은 염류들이 직접되면 염류집적장애가 나타나므로 수리토양을 다량의 물로 관수하여 염류를 용탈시키거나 배양토를 교체하여야 한다.

쓰리쿼터형 온실

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• 쓰리쿼터형 온실은 광량의 투입이 매우 우수한 고온온실로써 멜론 및 피망등 고온식물 재배에 사용되는 예가 많으며 주로 동서동 방향으로 세워지고 지붕은 남북으로 양면을 두며(용도에 의한 배치 주요함) 남쪽지붕은 북쪽의 지붕보다 그폭이 넓다. 원래는 지분 한면의 폭이 지붕 전체의 4분의 3을 차지하도록 만들어져 있기 때문에 ‘4분의 3온실’이라는 이름이 생기게 되었으면 실제로 그 비육은 여러 가지가 있다(예 : 3분의 2온실-T재 third house 등)
  쓰리쿼터형 온실의 성능은 반지붕형에 가깝다. 겨울철에 지붕면으로 부터의 일사량이 많아서 온도를 올리기 쉬우며 반지붕형 보다 환기가 잘된다. 경영면으로는 가정용온실이나 학교용 소형온실에 적합하며 특히 겨울의 광선이 좋아서 다작의 멜론 전용온실로서 널리 사용되고 있다.

양지붕형 온실

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• 양지붕형 온실은 들보를 사이에 두고 좌우 대칭되게 지붕을 갖는 것으로 가장 일반화된 온실형태이다. 광투과와 입사가 좋고 통풍이 잘된다. 공간의 활용도가 매우 높으며 실내체적이 크므로 공기의 용량이 풍분하고 보온 및 차광을 경제적으로 할 수 있으며 온도관리가 쉽다. 또한 구조학적으로도 풍압이 반적반면만 부담하게 되므로 더욱 안전하다. 작물생산용은 온실의 폭이 5.5M에서 18M까지의 것이 일반적으로 8, 9, 12M가 많다. 필요에 따라서 단동과 2동 이상의 연동형으로 설치된다.
  경영면은 화훼생산 및 관상용 온실, 식물원, 판매온실로 적합하다. 그러나 연구용온실 중 단일 건물 내에서 중앙통로를 구성하고 실을 나누어 복합적인 사항을 연구하고자 하는 온실로는 부적합하다. 이와같은 조건의 연구용온실은 내부칸막이에 의한 통기성 장애가 심해지며 설비(배기휀)로 이를 극복하기 또한 만만치 않다. 이 형식의 온실을 연구용 온실로 이용하는 경우는 스판(GABLE &apm; 마구리) 방향으로 실을 나누어 환기장애를 극복하여야 하며 이와 같은 경우 온실의 천창 및 측창의 규격 및 위치 선정에 각별히 신중하여야 한다. 온실이 작고 각방의 구분이 많으면 설비자재의 규격이 대형화되므로 기기 배치에 주의한다.

온실시설

측략개폐시스템

온실에서의 측창은 천창 시스템과 같이 횐기 및 온,습도 갱신을 위하여 절대적 갖추어야 할 시스템으로 그 이론과 형식을 구분하면

Rack Pinion system - 온실의 형식에 관계없이 사용가능.
3way sliding windows system - 온실의 형식에 관계없이 사용가능.
Rolling system - 비닐온실에 권취형으로 주로 사용.
vertical sliding system - 외부 기상조건을 최대한 이용 가능하게 개발된 최근의 시설

일반적으로 측창은 그 형태를 갖추었다고 목적기능을 완벽하게 수행하는것이 아니다.
이는 지역 및 건축형태 또는 배치관계등이 고려되어 해당건물에 맞는 형태 및 규격으로 채택 되어야 그 기능을 완벽하게 수행할 수 있다.

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  주로 중력환기 위한 창에 형태로 모든 온실형태에 적용할 수 있으나 주창문으로 활용되기 보다는 보조창문으로 채용되는 예가 많다.

  창의 개구위치를 상하로 자유롭게 조절 할 수 있는 창이다.

  중력환기에는 우수하나 풍력환기는 효과적이지 못하다.

  목적기상의 미세조절이 가능하며 시스템의 자동화가 안정적이다.

  알루늄의 열변형 계수는 크지만 시스템 운영은 문제없다.

  개구 면적이 전 측창의 1/5이므로 환기량이 다름 시스템에 비하여 현저히 떨어진다.

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  주로 풍력환기를 위한 창에 형태로 모든 온실형태에 적용 할 수 있다.

  수평으로 3단중 2단을 개폐하는 형태 (2-way 2단중 1단이 열리는 형태)

  풍력환기에 대단히 우수하다.

  중력환기에 적용하기에는 대단히 불안정하여 바람이 없는 지역 또는 연구시설 및 건물이 밀집되어진 곳에서는 설치를 고려하여야 할 시스템이다.

  실내의 목적기상에 미세한 변화조절이 어려우므로 정밀함을 요구하는 동,식물의 연구시설에서는 적합지 않다.

  시스템의 자동화가 불안정하다.

  창호재의 열변형 계수가 큰 관계로 고온기(하절기)에는 운영장애를 갖는다.

  개구 면적이 전 측창의 2/3이다.

  온실의 형태에 관계없이 채용 가능하다.

  크기 및 높이 = 1800*넓이 3/기둥간격 (이상의 규격 이상의 경우 시스템에 발생)

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  이론적인 내용과 실질적인 운전면에서도 현재 발표되어진 측창의 시스템 중 가장 우수하다.

  온실의 하부에서 원하는 위치만큼 수직으로 위로 올려 개폐하는 방식이다.

  측창의 하부만을 개폐할 수 있어 우수한 중력환기를 유도할 수 있다.

  측장의 전부를 개폐하므로서 우수한 풍력환기를 유도할 수 있다. 수직개폐범위 = (측면높이-150)/2

  측창의 개페범위를 상, 하 자유롭게 조절이 가능하므로 미세 환경조절이 가능하다.

  측창의 개구면적은 측창의 100%이다.

  바람이 많은 지역과 바람이 적은 지역 어디에도 관계없이 설치할 수 있다.

  현재 일반 유리건축의 시스템 창호로 가장 많이 사용되는 시스템이다.

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  이론적인 내용과 실질적인 운전면에서도 현재 발표되어진 측창의 시스템 중 가장 우수하다.

  온실의 하부에서 원하는 위치만큼 수직으로 위로 올려 개폐하는 방식이다.

  측창의 하부만을 개폐할 수 있어 우수한 중력환기를 유도할 수 있다.

  측장의 전부를 개폐하므로서 우수한 풍력환기를 유도할 수 있다. 수직개폐범위 = (측면높이-150)/2

  측창의 개페범위를 상, 하 자유롭게 조절이 가능하므로 미세 환경조절이 가능하다.

  측창의 개구면적은 측창의 100%이다.

  바람이 많은 지역과 바람이 적은 지역 어디에도 관계없이 설치할 수 있다.

  현재 일반 유리건축의 시스템 창호로 가장 많이 사용되는 시스템이다.

천장개폐시스템

온실 및 유리 건축물에서의 천창 시스템은 환기 및 온도, 습도 갱신을 절대적 갖추어야할 시스템으로 그 형식을 크게 구분하면

Rack & pinion system - 양지붕 및 기타 유리온실에서 주로 사용
Rail 및 Swing system - 비닐온실에 권취형으로 주로 사용
Rolling system - 비닐온실에 귄치형으로 주로 사용
Sliding system, open sky system - 일반 건축 및 특별히 환기를 중요시 하여야 하는 특수한 건축물에서 사용
되어 온실에 적용되어진 예등이 있다.

이와같은 시스템은 자연환기 즉 중력 및 풍력환기를 극대화 시킬 수 있는 위피 및 규격으로 설치되어야 하며 특별한 이유에 한하여 중력환기에 중정을 두는 시스템으로 구성할 수 있고 풍력환기에만 중정을 두도록 시설 할 수도 있다.

• 벤로형 천장개폐 System

  

  현재 우리나라에 가장 많이 보급된 벤로형 청창개폐 system이다.

• 와이드스팬형 천장개폐 System

  

  와이드스팬형 유리온실에서 주로 사용한다.

  와이드스팬형 유리온실이나 경량온 실에서 사용하는 방식으로 Direct System보다 모타수가 감소하므로 에너지 절약측면에서 유리하다.

• Project Sliding 복합 system

  

  가장 최근에 발표된 시스템으로 Rack & Pinion system 용마루 양창시스템 과 온실의 측창 시스템 중 vertical sliding window를 연합시켜 지붕전체 면적의 2/3을 개방하여 중력 및 풍력환기에 효과적으로 대처함과 동시에 강우 시 발생되는 온실의 피해에 대비하여 신속한 개폐기능을 수행할 수 있도 록 설계 되어진 시스템이다.

• Rolling system

  

  비닐온실에서 주로 사용되는 시스템으로 비교적 시설비용이 저렴하므로 현재 비닐온실 및 그와 유사한 피복재를 사용한 온실에서 가장 많이 사용되고 있다.

커튼 및 강제환기

• 커튼개폐 System

  

  빛은 에너지의 한 형태로서 물체에 부딪힐 경우에 반사/투과/흡수현상이 일어나며 그중에 흡수된 광선은 이미 광에너지로서는 소멸되고 다른 에너지로 전환된다. 온실의 유리를 투과한 광선은 지표에 닿아 반사하는 것도 있지만 흡수되는 것은 열에너지로 전환되어 토양의 온도를 높이는 한편 야간에는 긴파장으로 바뀌어 온실에 야간온도를 조성한다.

  온실내에서 난방(적극적난방)을 실시하게 되는데 이때 가온된 실내공기가 외부공기와 접촉하지 못하도록 온실의 벽체 및 지붕면과 일정한 간격을 두고 천이나 기타 스크린 자재를 설치하여 주므로 열손실을 최소화 할 수 있다. 이중으로 닫혀 있는 공간의 공기층은 열을 전도하기가 어렵다. 이것을 이용하여 커텐을 치고 커텐과 피복제 사이에 공기층을 만들어서 열손실을 감고시키고자 하는 것이다.

• 강제환기 System

  강제환기의 필요성

  건축물에서 요구하는 자연환기량(절대환기량)를 건축자체의 기능으로 충족하지 못할때와 동절기 천, 측창의 개폐가 정지되어 있고 갑작스런 환기를 요구할 때 또는, 온실내의 목적기상의 강제적 미세조절을 하고자 할 때 사용하도록 구성되어진 설비시스템으로 자동 제어시스템에 연결되어 온도/습도/가스(일산화탄소/이산화탄소)/시간/풍속 등에 효과적으로 대처하도록 하는 설비이다.

  강제배기의 종류와 온실에서의 강제배기

  1종환기 : 송풍기와 배풍기를 설치하여, 송풍 및 배풍을 기계적으로 행하는 방법이다.
  1종환기는 설비비 및 운전비등이 높으나 가장 확실한 환기 방법이다. 그러나 운전비용 및 시스템 창호를 통한 흡입 면적이 많으므로 거의 사용하지 않는다.

  2종환기 : 송풍기만을 설치하여 외기를 이송하고, 자연에 의해 배기하는 방법이다.
  2종환기는 실내의 압력이 정압이 되므로 가스 발생 및 배기를 주요 목적으로 하는 곳에서는 사용하지 않는다.

  3종환기 : 배기풍만을 만들어 실내네서 배기하는 방식으로 송기는 자연에 의한다.
  3종환기는 실내가 부압이 되므로 유해가스 배출 및 빠른 배기를 목적으로 할 때 사용되므로 온실에서는 3종 환기법이 적합하다.

  온실에서의 강제 배기휀의 설치 위치

  온실에서의 환기를 위한 배기휀의 위치는 위의 이미지와 같이 Gable에 위피하며 그 높이는 내부에서 볼 때 차광스크린 보다 상부에 설치되어야 한다. 피복재를 통과한 태양광선은 온실내부의 여러 시설물과 부딪치면서 열에너지로 전환되는 특성을 지니고 있는데 이와같은 태양에너지의 특성이 일부공간에서만 적용되도록 알미늄증착 차광커텐을 설치하고 이곳에서 열로 교환되어진 실내공기를 배출한다.