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서울형 물순환 건축인증제 도입방안 연구

제출문

연구진

요약

목차

01. 서론
1. 연구배경 및 목적 38
 1-1. 연구배경 38
 1-2. 연구목적 39
2. 연구방법 39
3. 선행연구동향 및 차별성 40

02. 서울시 물순환 관리 기준 및 운영·실태분석
1. 저영향개발 사전협의제도 44
 1-1. 개요 44
 1-2. 시행 현황 46
2. 녹색건축인증제도 70
 2-1. 제도 70
 2-2. 실태 72
3. 조경면적 74
 3-1. 제도 74
 3-2. 실태 74
4. 기타 76
 4-1. 절수기기 76
 4-2. 환경영향평가 77
 4-3. 중수재활용시설 79
 4-4. 공개공지 80
 4-5. 수질오염총량제 82
5. 소결 83

03. 국외 녹색건축인증제 주요사례 분석
1. 사례조사 88
 1-1. BREEAM 88
 1-2. LEED 93
 1-3. CASBEE? 96
 1-4. DGNB 104
 1-5. 비교분석 109
2. 비교분석 115
 2-1. 수자원 평가항목 비교·분석 115
 2-2. 물사용 관리 117
 2-3. 물순환 관리 120
 2-4. 기후변화 대응 122

04. 물순환 건축인증제 도입방안
1. 물순환 건축인증제 인증대상 건물분석 126
 1-1. 서울시 건축물 현황 127
 1-2. 서울시 연면적별 현황 130
2. 물순환 건축인증제 인증체계 131
 2-1. 건물규모별 특성파악 131
 2-2. 물순환 건축인증제 건물 규모 및 용도별 분류 135
 2-3. 물순환 건축인증제 인증체계 136
 2-4. 물순환 건축인증제 인증체계별 관리방안 137
3. 물순환 건축인증제도 평가체계 138
 3-1. 물순환 건축인증제 평가항목 설정 138
 3-2. 항목별 평가방법 149
 3-3. 물순환 건축인증제 평가체계 198

05. 물순환 건축인증제 인센티브 방안마련
1. 인센티브 방안마련 206
 1-1. 시범대상지 물순환 효과 모의 206
 1-2. 국외 인센티브 적용 사례 220
 1-3. 서울특별시 물순환 건축 인센티브 부여 방안 226

06. 정책제언
1. 저영향개발 사전협의 관련 조례 개정(안) 232
2. 소규모 침투통 지원사업 운영방안(안) 235

참고문헌

표 목차
[표 1-1] 선행연구 분석 40
[표 1-2 ] 선행연구 분석 40
[표 2-1] 발생원별 빗물분담량(자료 : 서울특별시 고시 제2014-14호) 45
[표 2-2] 준공 이후의 현장 조사 목적과 내용 48
[표 2-3] 조사 대상지 위치와 개요 49
[표 2-4] 조사 대상지 자료 및 현장조사 방법 50
[표 2-5] 구로구 항동 153번지 시설현황 51
[표 2-6] 간이조사 대상지 : 양천구 목2동 514-18번지 외 6필지 52
[표 2-7] 간이조사 대상지 : 성북구 길음동 498 53
[표 2-8] 간이조사 대상지 : 강동구 암사동 451-16 54
[표 2-9] 간이조사 대상지 : 강동구 상일동 131 55
[표 2-10] 정밀조사 대상지 배치도와 세부 현황 사진 56
[표 2-11] 정밀조사 대상지 유출지하수 배출지점과 계측기 설치 57
[표 2-12] 측정된 강수량과 수위값 58
[표 2-13] 유출지하수 측정 유량값 60
[표 2-14] 채수된 유출지하수의 수질검사 결과 62
[표 2-15] 중수도의 용도별 수질기준 62
[표 2-16] 강우-유출 특성 파악을 위해 설치된 유량계와 수위계 63
[표 2-17] 측정된 강수량과 유량값 64
[표 2-18] 유출지하수와 강우에 의한 수위변화 66
[표 2-19] 사전협의 적용 시설 종류와 배치 장소별 설치대책량 67
[표 2-20] 지반별 투수/불투수 면적과 비율(10,000m 2 환산) 69
[표 2-21] 침투시설 설치 위치와 종류 분포(10,000m 2 환산) 69
[표 2-22] 침투시설 종류와 설치대책량(10,000m 2 환산) 69
[표 2-23] 빗물이용, 옥상녹화 설치대책량(10,000m 2 환산) 69
[표 2-24] 녹색건축인증제도 주요내용 변화 70
[표 2-25] 녹색건축설계기준에 따른 건축물 용도 구분 71
[표 2-26] 녹색건축설계기준의 면적별 적용 기준 71
[표 2-27] 서울시 건축물 용도별 녹색건축 인증실적(2004~2019) 72
[표 2-28] 서울시 녹색건축물 수자원 절약설비 설치현황 및 사용자 만족도 73
[표 2-29] 서울시 건축물 평균 수도소비량 73
[표 2-30] 조경기준(서울특별시 건축 조례) 74
[표 2-31] 서울시 소규모 대지안의 조경 실태 74
[표 2-32] 소규모 집합주택 조경공간 실태(지구별 가로 경관현황 분석) 75
[표 2-33] 소규모 집합주택의 조경공간 훼손의 가장 큰 사유 75
[표 2-34] 절수기기 설치 대상(제12조) 76
[표 2-35] 절수설비의 절수등급 및 표시에 관한 기준(별표 2의2) 76
[표 2-36] 환경영향평가 제도 개요 77
[표 2-37] 환경영향평가 대상사업(11개분야 26개 사업) 78
[표 2-38] 중수도 설치대상·관리(제11조) 79
[표 2-39] 공개공지 개요 80
[표 2-40] 공개공지 설치대상 81
[표 2-41] 공개공지 유형별 가이드라인 81
[표 2-42] 오염총량관리 대상(제27조) 82
[표 2-43] 수질오염총량 관리지역 82
[표 2-43] 수질오염총량 관리지역(계속) 83
[표 2-44] 기준 및 제도·실태 분석 84
[표 3-1] BREEAM 개요 88
[표 3-2] BREEAM 체계 89
[표 3-3] BREEAM 건물 분류방식 90
[표 3-4] BREEAM 평가항목 91
[표 3-5] BREEAM 평가 방법 및 인증등급 92
[표 3-6] BREEAM 점수계산 예시 92
[표 3-7] LEED 개요 93
[표 3-8] LEED 체계 94
[표 3-9] LEED 건물 분류방식 94
[표 3-10] LEED 평가항목 95
[표 3-11] LEED 평가방법 및 인증등급 95
[표 3-12] CASBEE 체계 97
[표 3-13] CASBEE 건물 분류방식 98
[표 3-14] CASBEE 평가항목 98
[표 3-14] CASBEE 평가항목(계속) 99
[표 3-15] CASBEE 평가방법 예시 101
[표 3-16] CASBEE 인증등급 101
[표 3-17] 적용단계별 CASBEE 도구 103
[표 3-18] DGNB 개요 104
[표 3-19] DGNB 체계 105
[표 3-20] DGNB 건물 분류방식 105
[표 3-21] DGNB 평가항목 106
[표 3-22] DGNB 평가방법 및 인증등급 107
[표 3-23] DGNB 세부평가항목 107
[표 3-24] DGNB 평가방법 예시 108
[표 3-25] 국·내외 녹색건축인증제도 비교개요 분석 109
[표 3-25] 국·내외 녹색건축인증제도 비교개요 분석(계속) 110
[표 3-25] 국·내외 녹색건축인증제도 비교개요 분석(계속) 111
[표 3-26] 국·내외 녹색건축인증제도 건물전생애단계 별 비교 112
[표 3-27] 국·내외 녹색건축인증제의 평가항목별 비교(신축건물) 113
[표 3-28] 수자원 평가항목 비교·분석 116
[표 3-29] 물사용 관리 평가항목 비교·분석 117
[표 3-30] 주요 건축인증제도 평가방법 비교(건물내 물사용) 118
[표 3-31] 주요 건축인증제도 물사용 관리에 대한 기준공식과 배점 119
[표 3-32] BREEAM, LEED, G-SEED 홍수, 지표수 유출 평가(Run-off Assessment) 120
[표 3-32] BREEAM, LEED, G-SEED 홍수, 지표수 유출 평가(Run-off Assessment)(계속) 121
[표 3-33] BREEAM, LEED, G-SEED 홍수, 지표수 유출 평가(Run-off Assessment) 121
[표 3-33] BREEAM, LEED, G-SEED 홍수, 지표수 유출 평가(Run-off Assessment)(계속) 122
[표 3-34] LEED 열섬저감 평가(Heat Island Effect-Roof Assessment) 123
[표 4-1] 건축물 기본데이터 항목 126
[표 4-2] 서울시 건축물 용도별 현황 127
[표 4-3] 서울시 건축물 최근 5년간 용도별 현황(단위 : 동, 천 m 2 ) 128
[표 4-4] 서울시 규모별 건축물 준공 현황(단위 : 동) 129
[표 4-5] 서울시 연면적별 현황(동수) 130
[표 4-6] 대규모 단위 131
[표 4-7] 신축건물 1천5백m 2 이상 1만m 2 미만 동수 132
[표 4-8] 소규모 신축건물 1천5백m² 미만 동수 133
[표 4-9] 저층주거지 134
[표 4-10] 물순환 건축인증제 건물 규모 및 관리유형 비교 135
[표 4-11] 물순환 건축인증제 인증체계 136
[표 4-12] 미국환경보호청에서 제시한 그린인프라 편익의 유형 141
[표 4-12] 미국환경보호청에서 제시한 그린인프라 편익의 유형(계속) 142
[표 4-13] 미국환경보호청에서 제시한 그린인프라 편익의 유형을 재구성한 것임 143
[표 4-13] 미국환경보호청에서 제시한 그린인프라 편익의 유형을 재구성한 것임(계속) 144
[표 4-14] 물순환 건축인증제의 평가항목 체계에 따른 시스템 항목(안) 145
[표 4-15] 평가항목의 설정 146
[표 4-16] 평가항목의 필요성과 기대효과 147
[표 4-17] 평가항목과 평가방법 147
[표 4-17] 평가항목과 평가방법(계속) 148
[표 4-18] 평가항목의 배점 148
[표 4-19] 녹색건축인증제도에서의 반영사례 150
[표 4-20] 개별 집수면과 연결된 침투시설 상세 151
[표 4-21] 기존 투수포장 위주의 계획에서 집수되는 불투수면적 155
[표 4-22] 우수관로를 침투트렌치로 교체하는 계획에서 집수되는 불투수면적 155
[표 4-23] 주진입도로와 주차장 면적의 집수 여부 160
[표 4-24] 주진입도로와 주차장 내 침투시설과 연결된 면적의 집수 여부 160
[표 4-25] 상계동 사전협의 대상지 배치안 설치대책량 166
[표 4-26] 기존 사전협의 계획에서의 자연지반 설치비율 170
[표 4-27] 자연지반 내 침투트렌치와 빗물정원의 설치비율 171
[표 4-28] 상계동 사업지 인공지반 상부 침투시설의 유출지연 기능 부여 비율 176
[표 4-29] 서울시 유출지하수 관리 건축물 현황 177
[표 4-30] 지하안전관리에 관한 특별법 상의 양수 행위 178
[표 4-31] 유출지하수 관리에 활용되는 빗물 침투시설 설치량 184
[표 4-32] 상계동 공동주책 대상지에서의 빗물이용 집수면 확보율 188
[표 4-33] 빗물이용을 위한 적정 관수면적 모의 결과 191
[표 4-34] 상계동 사전협의 대상지 내 빗물이용을 위한 사용처 연결율 192
[표 4-35] 상계1 대상지의 현재 상태의 적용시설에 대한 평가 점수 194
[표 4-36] 상계1 대상지의 물순환 건축 예시내용에 평가 점수 195
[표 4-37] 사업 대상지 면적 1,000m 2 ∼10,000m 2 에서의 기준 점수와 등급 196
[표 4-38] 사업 대상지 면적 10,000m 2 이상에서의 기준 점수와 등급 197
[표 4-39] 규모에 따른 평가항목 198
[표 4-40] 물순환 건축인증제 평가항목 체계에 따른 대규모건물 관리방안(안) 199
[표 4-41] 빗물관리 용량을 저감·관리하는 시설 설치 산출기준 199
[표 4-42] 기준 시설별 빗물분담량(mm) 200
[표 4-43] 물순환 건축인증제 평가항목체계에 따른 중규모건물 관리방안(안) 200
[표 4-44] 침투통 해외사례(일본) 201
[표 4-45] 침투통(규격 및 가격) 202
[표 4-46] 침투통의 설계침투강도 203
[표 5-1] 시나리오 I 에서의 시설 종류와 제원 212
[표 5-2] 시나리오 III의 대안 1), 2) 에서의 시설 종류와 제원 214
[표 5-3] 모의 결과 : 침투량 비교 214
[표 5-4] 인센티브 종류와 방법 220
[표 5-5] 미국 주요 도시들의 물순환 인센티브 적용 현황 221
[표 5-6] 독일 연방행정법원의 판결 요지 222
[표 5-7] 빗물요금 관련 법조항 223
[표 5-8] 베를린 상하수도/빗물 요금 현황 224
[표 5-9] 서울시 조례에서의 인센티브 관련 조항 226
[표 5-10] 하수도법 상의 하수의 정의 226
[표 5-11] 서울특별시 하수도 사용조례와 유출지하수 요금 부과 227
[표 5-12] 하수도사용료 요율표(1개월 기준) 227
[표 5-13] 하수도사용료 요율표(1개월 기준) 228
[표 6-1] 사전협의 대상과 시기 개정안 232
[표 6-2] 지하수 함양을 위한 유출지하수 재침투 개정안 233
[표 6-3] 물재이용을 위한 유출지하수 활용 연계 개정안 233
[표 6-4] 물순환 시민위원회의 물순환 건축인증 기능 개정안 234
[표 6-5] 침투통의 설계침투강도 235
[표 6-5] 침투통의 설계침투강도(계속) 236
[표 6-6] 이행확인서 제출 양식 237
[표 6-7] 침투통 지원금 신청서 양식 238
[표 6-8] 시공확인서 양식 239
[표 6-9] 소규모건물 침투통 설계사례(안) 240

그림 목차
[그림 1-1] 연구흐름도 39
[그림 2-1] 자치구별 사전협의 적용시설(m 3 /h) 46
[그림 2-1] 자치구별 사전협의 적용시설(m 3 /h)(계속) 47
[그림 2-2] 사전협의 대상지 빗물관리시설별 활용실태(m 3 /h) 48
[그림 2-3] 현장조사 대상지 49
[그림 2-4] 2020년 5월 8일 유출지하수 발생량 측정값 59
[그림 2-5] 2020년 6월 29일 유출지하수 발생량 측정값 59
[그림 2-6] 2020년 8월 22일 유출지하수 발생량 측정값 59
[그림 2-7] 2020년 11월 19일 유출지하수 발생량 측정값 59
[그림 2-8] 유출지하수 배출구와 유량계 설치 모습 60
[그림 2-9] 유출지하수 수질검사 결과서 61
[그림 2-10] 유출지하수 수질 샘플 시료 61
[그림 2-11] 유량계와 수위계 63
[그림 2-12] 침투시설과 연결되지 않고 배수시설과 연결된 집수면 65
[그림 2-13] 배수시설을 침투시설로 단일화하여 겸용하는 방안 65
[그림 2-14] 사전협의 대상지 시설배치 도면 68
[그림 3-1] CASBEE Family 96
[그림 3-2] CASEBEE 평가방법 및 인증등급 100
[그림 3-3] 건축물의 환경효율 101
[그림 3-4] CASBEE for Building(New Construction) 102
[그림 3-5] 평가항목별 배점 비교 114
[그림 4-1] 서울시 용도별 현황 130
[그림 4-2] 신축건물 1천5백m² 이상 동수 132
[그림 4-3] 소규모 신축건물 1천5백m² 미만 동수 133
[그림 4-4] 물순환 건축인증제 인증체계별 관리방안 설정(안) 137
[그림 4-5] 지속가능한 건축의 세가지 요건 138
[그림 4-6] 그린인프라(곡선)과 회색인프라(직선) 편익 비교 다이어그램 139
[그림 4-7] 그린인프라의 유형에 따라 제공하는 다차원적 편익 다이어그램 140
[그림 4-8] 집수면과 연결된 빗물정원의 유입부 예시(미국, 독일 사례) 149
[그림 4-9] 집수되는 불투수면적과 시설 효율의 관계 150
[그림 4-10] 개별 집수면과 침투시설 연결 예시 151
[그림 4-11] 기존 우수관로를 대체하는 침투트렌치 위치 152
[그림 4-12] 배수로 기능을 겸하는 침투트렌치(일본 우수저류침투 기술협회, 2007) 152
[그림 4-13] 침투트렌치의 제원과 유공관의 관경 153
[그림 4-14] 자연지반 상부의 우수관로 대체하는 침투트렌치 153
[그림 4-15] 침투시설과 연결된 불투수면적 산출 과정 154
[그림 4-16] 기존 투수포장 위주로 설치된 단지 내의 집수되는 불투수면적(파란색) 155
[그림 4-17] 우수관로를 침투트렌치로 교체할 경우의 집수되는 불투수면적(파란색) 155
[그림 4-18] 독일 하노버시 크론스베르크 주거단지 개발 과정 156
[그림 4-19] 생태저류형 배수로 시공 과정 156
[그림 4-20] 표토의 역할 157
[그림 4-21] 기존 사전협의에서의 투수포장을 빗물정원으로 전환 158
[그림 4-22] 주차장에 설치된 자연배수체계 예시 158
[그림 4-23] 자연배수체계와 연결된 도로, 주차장 면적 산출 과정 159
[그림 4-24] 비점오염물질이 많은 주진입도로와 주차장 면적 160
[그림 4-25] 주진입도로와 주차장 중에서 침투시설과 연결된 면적 160
[그림 4-26] 미국 뉴욕시에 설치된 빗물정원으로 유입된 도로유출수 161
[그림 4-27] 기공에 의한 물과 가스 교환 작용 162
[그림 4-28] 녹지 지역과 도시 지역에서 증발산에 의한 열수지 밸런스(M.Schmidt) 162
[그림 4-29] 주거단지 열환경 시뮬레이션에 의한 온도저감 효과(베를린) 162
[그림 4-30] 공공하수도와 연결되는 자연배수체계 163
[그림 4-31] 서울시 강서구 신방화사거리 빗물정원 163
[그림 4-32] 대상지 내의 모든 침투시설 설치량의 총합 164
[그림 4-33] 자연배수체계에 해당하는 시설 설치량의 총합 164
[그림 4-34] 기존 상계동 사전협의 계획상의 투수포장(보라색, 붉은색)과 자갈수로 165
[그림 4-35] 상계동 사전협의 대상지 내 빗물정원과 침투트렌치 등의 배치안 165
[그림 4-36] 대상지 내의 인공지반 167
[그림 4-37] 인공지반에서의 빗물흐름도 167
[그림 4-38] 공동주택 토지피복 하부의 자연지반과 인공지반 168
[그림 4-39] 자연지반에 설치되는 빗물정원과 침투트렌치 168
[그림 4-40] 인공지반과 자연지반에 배치된 침투시설 169
[그림 4-41] 자연지반에 배치된 침투시설 169
[그림 4-42] 기존 사전협의 계획에서의 빗물관리 시설배치 170
[그림 4-43] 침투트렌치와 빗물정원의 자연지반 상부 설치안 171
[그림 4-44] 인공지반 상부 투수블록에 유출지연 기능 부여 방안 172
[그림 4-45] 인공지반 상부 빗물정원의 유출지연 기능 모식도 172
[그림 4-46] 인공지반 상부에 조성된 녹지와 투수블록 173
[그림 4-47] 인공지반 상부 투수블록에 유출지연 기능 부여를 위한 빗물받이 연결 173
[그림 4-48] 인공지반 상부 빗물정원의 유출지연 구조 174
[그림 4-49] 유공관과 연결된 빗물받이 오리피스 174
[그림 4-50] 인공지반 상부 모든 침투시설의 설치량 175
[그림 4-51] 유출지연 기능이 부여된 침투시설의 설치량 175
[그림 4-52] 인공지반 상부 투수블록 중에서 유출지연 부여된 투수블록(파란색) 176
[그림 4-53] 유출지하수 배제를 위한 기초공사 현장과 펌핑 시설 177
[그림 4-54] 서울시 유출지하수 관리 건축물 대장에서의 유출지하수 일발생량 178
[그림 4-55] 서울시 유출지하수 요율 178
[그림 4-56] 양산시 아파트와 도로, 당진시 부곡 공단의 지하수위 하강과 지반침하 179
[그림 4-57] 하수도나 하천으로 배제시키는 기존 정책(베를린시) 179
[그림 4-58] 지하로 재침투시키는 정책 변화(베를린시) 180
[그림 4-59] 유출지하수를 활용한 도심 인공개천(서울시) 180
[그림 4-60] 유출 지하수 관리를 위한 빗물침투시설 개념도 181
[그림 4-61] 유출지하수 일발생량과 사전협의 대상지 설치대책량 비교 181
[그림 4-62] 실개천 용수로 활용 후 재침투 되는 유출지하수 182
[그림 4-63] 유출지하수와 연결된 침투트렌치의 배치 예시 183
[그림 4-64] 유출지하수 관리를 위한 빗물침투 시설 비율 산출 183
[그림 4-65] 빗물 침투시설을 활용한 유출지하수 재침투 184
[그림 4-66] 빗물이용 저류조 위치와 집수면 185
[그림 4-67] 빗물이용을 위한 집수면과 저류조 186
[그림 4-68] 집수면과 연결된 빗물이용 저류조(서울시 사전협의 대상지 예시) 186
[그림 4-69] 집수면적과 저류조 위치 표시 187
[그림 4-70] 상계동 공동주택 대상지에서의 빗물이용 집수면 확보 188
[그림 4-71] 빗물이용 사용처 연결 사례 189
[그림 4-72] 단지 내 녹지의 조경용수 공급 190
[그림 4-73] 빗물이용 수전의 위치 표시 사례 190
[그림 4-74] 단지 내 관수대상 녹지면적과 저류조 용량 산정 191
[그림 4-75] 상계동 사전협의 대상지 내의 빗물이용을 위한 사용처 배치 예시 192
[그림 4-76] 상계1 주택재개발 정비사업 대상지의 시설 종류와 배치 현황 193
[그림 4-77] 기존 사전협의 방식을 적용할 때의 최소 획득 가능 점수 196
[그림 4-78] 사업대상지 면적 10,000m 2 이상 규모에서의 재심의 기준 197
[그림 4-79] 물순환 건축인증제 평가체계 198
[그림 4-80] 녹색건축인증제와 저영향개발 사전협의제 프로세스 및 적용시기 200
[그림 5-1] 모델의 주요기능 206
[그림 5-2] 수문학적 동질단위(HRUs)의 구조와 생성 207
[그림 5-3] 강우-유출 중첩과 집중 208
[그림 5-4] 상계1 재정비촉진구역 주택재개발 정비사업 209
[그림 5-5] 상계1 대상지 설계도면 209
[그림 5-6] 지형과 우수관로를 기준으로 설정한 소유역도 210
[그림 5-7] 토지피복도 210
[그림 5-8] 토양도 211
[그림 5-9] STORM 모델을 이용한 수문분석 모의 환경 수립 211
[그림 5-10] 시나리오 I : 기존 방식의 배수 체계 212
[그림 5-11] 시나리오 II : 기존 사전협의에 의한 인공지반 상부 투수포장 배치 213
[그림 5-12] 시나리오 III의 대안 1), 대안 2) 에 대한 개념도 213
[그림 5-13] 시나리오별 2020년 1월∼8월 까지의 유출수문 곡선 215
[그림 5-14] 시나리오별 2020년 8월 3일 강우사상에 대한 유출수문 곡선 216
[그림 5-15] 투수포장에서의 수위변화와 유출수문곡선(2020년 8월 3일) 217
[그림 5-16] 유출저감 기능을 갖는 인공지반 상부 투수포장의 구조 예시 217
[그림 5-17] 대안에서의 침투트렌치 내부의 수위 변화(2020년 8월 3일) 218
[그림 5-18] 빗물 배수로 기능, 유출지하수 배제 기능을 겸한 침투트렌치 219
[그림 5-19] 빗물 하수도 요금 적용 방식 223
[그림 5-20] 베를린의 상하수도요금 고지서 224
[그림 6-1] 지원사업 프로세스(안) 235
[그림 6-2] 실시설계도면 236
[그림 6-3] 적정수량과 배치방법 240