주택의 친환경재료 및 설계적용 방안 - 건강성 재료 및 친환경설계 사례를 중심으로 - | |
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개요 | |
가. 친환경적인 자재의 의의
1) 환경친화적인 자재란? |
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2) 환경친화형 재료의 범주 - 지정, 기초재료 - 구조재료 마감재료 (건강성자재, 전통요소 도입설계) - 외장재료 (자연Energy이용, Energy절약설계) - 조경재 (포장재, 비오톱, 휴게시설)
나. 환경친화 자재의 종류
1) 옥내 : 바닥마감재, 벽재, 천정재, 창호재, 바름재, IAQ관련등. 2) 옥외 : 포장재료, 녹화, 조형시설물, 비오톱, 생태계복원공법
다. 연구의 범위 건강성자재, IAQ관련 신자재, 옥외환경(포장, 조형, 녹화, 비오톱등) 환경친화형 설계기법 및 공법포함 |
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건물내부에서 사용되는 재료 및 방법 | |
가. 벽지(바름재) 및 바닥재 |
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구분 |
자재명 |
특징 |
적용부위 |
경제성 분석(원/㎡) |
2~3단지 |
4단지 |
4단지 |
바닥 미장재 |
맥반석 몰탈 |
원적외선 방출효과 |
방바닥 미장재 |
7,580 (몰탈T40) |
16,800 |
△9,220 |
황토바닥재* |
원적외선 방출효과 |
방바닥 미장재 |
7,580 (몰탈T40) |
32,000 |
△24,420 |
바닥재 |
천연소재 륨카페트 |
나무 등 천연소재의 재료로 자연적 질감 |
거실 및 주방, 침실 |
9,302 (륨카페트) 35,370 (온돌마루) |
18,000 |
△8,698 ▼17,370 |
항균타일 |
내곰팡이성 확보 내구성 신뢰미흡 |
욕실 타일 및 줄눈 |
23,164 |
26,000 |
△2,836 |
벽지 |
숯초배지 |
실내 습도조절능력, 실내공기 정화 |
도배부위 |
1,017 |
1,500 |
△483 |
한지벽지 |
닥나무를 원료로 한 고급인테리어 소재 |
도배부위 |
2,520 (비닐실크) |
3,100 |
△580 |
접착제 |
숯첨가풀 |
실내습도조절 유해화학성분 감소 |
도배부위 |
7 |
170 |
△163 |
천연접착제 |
유기화학성분이 없는 천연재료 접착제 |
도배용 륨카펫용 |
7 125 |
200 12,600 |
△193 △12,475 |
페인트 |
천연페인트 |
유기화학용제를 사용하지 않은 순수 천연물로 제조 하여 무독성, 무중금속 |
발코니 |
2,305 (외부수성) |
3,490 |
△1,185 |
2,506 (비닐실크) |
4,200 |
△1,895 |
아크릴 실리콘 코포리머 페인트 |
환경마크 획득 환경유해물질(휘발성유기용제)이 적게 포함됨 |
발코니 |
2,305 (외부수성) |
2,534 |
△229 |
2,506 (비닐실크) |
3,052 |
△546 | |
<황토바닥재의 성능검토> |
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구분 |
A사 |
B사 |
C사 |
D사 |
구성성분 |
황토:25%(하동) 모래:50%(합천) 생석회:15%(수축방지) 견운모:10%(원적외선) 알루미나시멘트:소량 혼화제:소량(감수,지연) |
황토:71%(하동) 광석:24%(?) 바인다:5%(무기질) |
황토:26%(남부지방) 흑운모자갈:30%(논산) 흑운모모래:30%(논산) 흑운모미분:6%(논산) 일반시멘트:8% |
실리카:58%(규사) 아크릴수지:20% 맥반석:17%(원적외선) 물:5% 황토미분:소량 |
단가 (원/㎡) |
자재비 |
25,800 |
20,420 |
32,065 |
11,050 |
인건비 |
6,560 |
6,540 |
19,398 |
10,480 |
계 |
32,360 |
26,960 |
51,463 |
21,530 |
공사비증감 (59□형 기준) |
+269천원/호 |
+205천원/호 |
+508천원/호 |
+156천원/호 |
시공두께 |
본제품40㎜ |
본제품40㎜ |
본제품50㎜ |
미장37 +본제품3㎜ | |
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시험항목 |
단위 |
시험값 |
시험방법 |
A사 |
B사 |
C사 |
D사 |
난방성능 |
밀도(겉보기 비중) |
kg/㎥ |
1.61 |
1.51 |
1.72 |
1.763 |
KSF 2459 |
열전도율 |
W/mk |
0.777 |
1.174 |
0.670 |
1.973 |
ASTM C-518-'91 |
난방배관 과의 관계 |
내화학성 |
동관 |
- |
이상 없음 |
이상 없음 |
관변색 |
|
육안판별 |
내화학성 |
XL관 |
- |
이상 없음 |
이상 없음 |
이상 없음 |
|
육안판별 |
PH |
- |
9.4 |
9.2 |
10.2 |
9.5 |
KSM0100 |
시공성능 |
유동성(플로우치) |
% |
150 |
150 |
25 |
46 |
KSL5111 |
응결시간 |
초결 |
시간:분 |
6:10 |
3:00 |
9:25 |
6:00 |
KSL5103 |
종결 |
시간:분 |
9:40 |
5:50 |
10:45 |
18:20 |
길이 변화율 |
% |
-0.25 |
-0.13 |
-0.0695 |
-0.17 |
KSF2424 |
원형강제 구속균영 |
(개소) |
이상 없음 |
이상 없음 |
이상 없음 |
이상 없음 |
주공 SL재시험법 |
접착성능 |
표면경도(24hr) |
- |
100 |
100 |
100 |
92 |
KSM6518(ShoreA) |
부착강도(72hr) |
kgf/㎠ |
2.5 |
3.3 |
1.0 |
6.2 |
ASTM C-321-64 |
바닥재의 요구성능 |
흡수율 |
% |
27.3 |
20.5 |
19.6 |
2.0 |
KSL 1001 |
함수량 |
% |
1.2 |
1.9 |
- |
1.2 |
KSF 2306 |
압축강도 |
kgf/㎠ |
217 |
109 |
85 |
117 |
KSL 5220 |
부가성능 |
마감:한지+기름 |
원적외선방사율 |
(5~20㎛) |
0.90 |
0.91 |
0.91 |
0.89 |
KICM-FIR-1005 |
방사에너지(40℃) |
W/㎡㎛ |
3.62x10² |
3.66x10² |
3.66x10² |
3.58x10² |
KICM-FIR-1005 |
탈취율(2시간) |
% |
84 |
80 |
93 |
59 |
KICM-FIR-1004 |
마감:한지+니스 |
원적외선방사율 |
(5~20㎛) |
0.90 |
0.91 |
0.91 |
0.89 |
KICM-FIR-1005 |
방사에너지(40℃) |
W/㎡㎛ |
3.62x10² |
3.66x10² |
3.66x10² |
3.58x10² |
KICM-FIR-1005 |
탈취율(2시간) |
% |
79 |
77 |
93 |
0.88 |
KICM-FIR-1004 |
적외선, 열화상(42℃) |
℃ |
40.9 |
41.3 |
41.4 |
40.5 |
KICM-FIR-1006 |
항곰팡이성 |
- |
균을 발견못함 |
균을 발견못함 |
균을 발견못함 |
균을 발견못함 |
ASTM G-21 | |
나. 공기질(IAQ) 관련 자재
1) 향기발산장치 - 향공조 시스템→스트레스 해소, 정신건강 - 향분사+ 자연의새소리 →상쾌한기분 느낌. 향은 스트레스해소, 면역기능향상, 장기호르몬기능향상, 실내청정 및 향균효과, 악취제거 및 살균효과 - 인체감응 센서에 의하여 자연 새소리를 내며 동시에 향 분사 - 설치간단, 별도전원 불필요, 향종류 다양, 향캔 재사용 |
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구분 |
내용 |
전원 |
1.5V * 2개 |
ON/OFF |
전원 공급 및 차단 |
작동설정 기능 |
24시간 또는 주간 작동 설정 |
분사간격 설정 |
전원 공급 및 차단 |
분사간격 조정 |
7분 : 매 7분마다 센서에 의해 작동 15분 : 매 15분마다 센서에 의해 작동 30분 : 매 30분마다 센서에 의해 작동 |
센서 감응각도 |
정면 좌우 45도 |
센서 감응거리 |
정면 7.5m, 좌우측면 4.7m |
작동 내구성 |
100,000회 반복시험시 이상무 | |
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구분 |
7분 |
15분 |
30분 |
비고 |
12시간 |
24시간 |
12시간 |
24시간 |
12시간 |
24시간 |
향교환주기 |
44일 |
22일 |
88일 |
44일 |
176일 |
88일 |
향용량 : 328㎖ 1회분사 : 0.072㎖ |
건전지 교환주기 |
59일 |
34일 |
96일 |
61일 |
115일 |
89일 |
| |
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구분 |
몸체 |
향 |
관리비 |
가격 |
55,000원/개 |
5,000원/캔 |
3,000원/월 | |
2) 주방 살균 탈취기 - 고압전류로 오존발생→주방살균 및 음식물냄새 제거 - 오존은 여분산소원자 방출로 산화제 역할, 반감기는 12시간이상 - 오존살균은 선진국에서 상수적용검토, 염소소독의 7배 산화력 - 오존살균법 : 가스살균, 약액분무(주입) - 오존 가스살균의 특징 - 냉살균이 가능, 열, 수분에 민감한 재료에도 적용 가능 - 용기중 어느 정도 포장상태에서도 살균 가능 - 프라스틱, 종이, 섬유 등의 용기와 대상 재료의 침투성이 크다. - 다량의 유기물이 존재하여도 살균 가능 오존에 대한 환경 규제 - 오존에 대한 환경 규제 |
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국내규정 |
외국의 권고, 허용한계 |
8시간 평균 |
시간당 평균 |
일본 |
미국 |
러시아 |
0.06ppm이하 |
0.1ppm이하 |
0.1ppm 또는 0.2mg/㎥이하 |
0.01ppm이하 |
0.05ppm이하 | |
<살균성능 시험 결과> |
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구분 |
대장균 O157 |
살모넬라균 |
초기 |
1.9x10˚ CFU/시험편 |
1.7x10˚ CFU/시험편 |
10분후 감소율 |
1.3x10˚ CFU/시험편(31.6) |
9.4x10˚ CFU/시험편(45.4) |
30분후 감소율 |
8.7x10˚ CFU/시험편(95.4) |
6.3x10˚ CFU/시험편(96.3) | |
[우리나라 대기환경 기준] |
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구분 |
대기환경기준 |
2000.12.31일까지 |
2001.1.1일부터 |
아황산가스 ( SO₂) |
연간 평균치 |
0.03ppm이하 |
0.02ppm이하 |
24시간 평균치 |
0.14ppm이하 |
0.05ppm이하 |
1시간 평균치 |
0.25ppm이하 |
0.15ppm이하 |
일산화탄소 ( CO) |
8시간 평균치 |
9ppm이하 |
좌동 |
1시간 평균치 |
25ppm이하 |
좌동 |
이산화질소 ( NO₂) |
연간 평균치 |
0.05ppm이하 |
좌동 |
24시간 평균치 |
0.08ppm이하 |
좌동 |
1시간 평균치 |
0.15ppm이하 |
좌동 |
먼지 |
총먼지(TSP) |
연간 평균치 |
150㎍/㎥이하 |
- |
24시간 평균치 |
300㎍/㎥이하 |
- |
미세먼지(PM10) |
연간 평균치 |
80㎍/㎥이하 |
70㎍/㎥이하 |
24시간 평균치 |
150㎍/㎥이하 |
좌동 |
오존 ( O₃) |
8시간 평균치 |
0.06ppm이하 |
좌동 |
1시간 평균치 |
0.1ppm이하 |
좌동 |
납 ( Pb) |
연간 평균치 |
- |
0.5㎍/㎥이하 |
3개월 평균치 |
1.5㎍/㎥이하 |
- | |
주) 1. 1시간 평균치는 999천분위수의 값이 그 기준을 초과하여서는 아니되고, 8시간 및 24시간 평균치는 99백분위수의 값이 그 기준을 초과하여서는 아니된다. 2. 미세먼지는 입자의 크기가 10㎛ 이하인 먼지를 말한다. |
<국내·외 실내공기질(IAQ) 기준> |
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항목 |
단위 |
국내기분 (공중위생법) |
외국기준 |
부유분진 |
㎍/㎥ |
150이하 |
150(일본 빌딩위생관리법, 노동안전위생법) |
일산화탄소 |
ppm |
10이하 |
10(일본 빌딩위생관리법, 노동안전위생법) 20(일본 학교위생기준) 9(WHO기준-8시간),35(WHO-1시간) |
이산화탄소 |
ppm |
1,000이하 |
1,000(일본 건축기준법, 빌딩, 노동안전) 1,500(일본 학교환경기준) 920(WHO-8시간) |
온도 상대습도 기류 조명 낙하세균 이산화질소 |
℃ % m/sec lux - ppm |
17~18 40~70 0.5이하 100이상 - -
|
10~30℃(일본 학교환경기준) 30~80%(일본 학교환경기준) - 200(일본 학교환경기준) 평균 30개이하 0.21(유럽기준), 5(일본 산업위생허용농도) |
아황산가스 |
ppm |
- |
5(일본 산업위생허용농도) 0.04(일본 공해대책기본법) |
포름알데히드 |
ppm |
- |
0.1(유럽기준) 2(일본 산업위생허용농도) |
석면 |
개/cc |
- |
0.01(미국 석면긴급대책법) 2(일본 산업위생학회) |
라돈 |
Bq/㎥ |
- |
100(WHO유럽 신축주거) 70(스웨덴 신축주거) 100(일본 과기청고시) 3700(미국 광산위생국) | |
[환경마크 인증현황] |
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구분 |
대상제품군 명 |
제품수 |
업체수 |
01 |
인쇄용지 |
13 |
6 |
02 |
사무용지 |
- |
- |
03 |
화장지 |
8 |
6 |
04 |
합성수지제품 |
19 |
16 |
05 |
의류 |
- |
- |
06 |
비석면 운송부품 |
5 |
2 |
07 |
물절약형 수도기기 |
6 |
6 |
08 |
공기청정기용 여과재 |
1 |
1 |
09 |
비누 |
6 |
6 |
10 |
토목·건축자재 |
33 |
24 |
11 |
고무제품 |
3 |
3 |
12 |
형광램프 |
1 |
1 |
13 |
해상용2Cycle 엔진Oil |
- |
- |
14 |
유압작동유 |
2 |
1 |
15 |
목재성형제품 |
4 |
1 |
16 |
유류 |
1 |
1 |
17 |
재보충용 부품 |
4 |
4 |
18 |
태양열 온수기 |
- |
- |
19 |
냉장고 |
- |
- |
20 |
스프레이제품 |
- |
- |
21 |
토너카트리지 |
18 |
17 |
22 |
수성페인트 |
- |
- |
23 |
인쇄용 잉크 |
- |
- |
24 |
산업용 축전지 |
1 |
1 |
25 |
가스 보일러 |
3 |
2 | |
|
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구분 |
대상제품군 명 |
제품수 |
업체수 |
26 |
복사기 |
1 |
1 |
27 |
에어컨 |
- |
- |
28 |
세탁기 |
- |
- |
29 |
합성세제 |
2 |
2 |
30 |
자동온도조절밸브 |
- |
- |
31 |
단련용 황동합금 |
2 |
1 |
32 |
자동차용 창유리 세정액 |
- |
- |
33 |
레이저 프린터 |
1 |
1 |
34 |
레이저 팩시밀리 |
1 |
1 |
35 |
개인용 컴퓨터 |
- |
- |
36 |
컴퓨터용 모니터 |
- |
- |
37 |
텔레비젼 |
- |
- |
38 |
비디오 테이프 레코더 |
- |
- |
39 |
전기냉온수기 |
- |
- |
40 |
형광램프용 자기식안정기 |
- |
- |
41 |
연속간행물 |
- |
- |
42 |
사무용목제책상 및 테이블 |
- |
- |
43 |
사무용목제책상 및 벽장 |
- |
- |
44 |
모조귀금속 |
- |
- |
45 |
승용차용 타이어 |
2 |
1 |
46 |
가솔린자동차용 엔진오일 |
3 |
3 |
47 |
자동차용 부동액 |
- |
- |
48 |
유성페인트 |
- |
- |
49 |
주물용 황동합금 |
3 |
2 |
계 |
계 |
143 |
110 | | |
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옥외부분에서 사용재료 및 적용사례 | |
가. 포장재 및 적용방안
1) 개요 - 녹지공간 확충, 복사열 발산감쇄, 물의 자연적 순환을 유도하는 환경친화적 포장공법인 잔디보호블록 포장 - 콘크리트 기층재를 사용하지 않으므로 토양오염을 방지하고 폐 자재 재활용 으로 환경보존에도 기여할 수 있는 포장 공법인 고무블록 포장 - 전통공간이나 자연경관과 조화가 필요한 곳에 흙 포장 - 포장면과 녹지를 자연스럽게 연계할 수 있는 포장 경계마감재
2) 적용방안 ① 잔디보호블록 포장 - 특징 : 잔디생육 조건을 조성해 줌으로써 단지내 녹지 공간을 확충하고 한정된 공간을 효율적으로 활용 - 적용부위 : 보행로, 스탠드, 잔디주차장, 잔디광장, 공원 등 |
[보행용] |
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[HDPE] |
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[ILP] |
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②고무블록 포장 - 특징 : 기존의 고무매트나 고무조립블록 포장에 비해 콘크리트를 사용 하지 않고 조립블록 형태로 시공할 수 있는 포장 공법 - 적용부위 : 보행로, 운동장, 놀이터 등 |
[운동장용] [놀이터용] |
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③흙 포장 - 특징 : 흙과 시멘트계화합물, 무기화합물을 토양경화제로 사용하는 포장공법 - 적용부위 : 보도, 산책로, 전통공간, 원지형 보존지, 자전거도로, 공원 등 |
[마사토포장] |
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[흙다짐포장] |
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[흙시멘트포장] |
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④경계마감재(PVC, 철제) - 특징 : 돌출되지 않아 포장면과 녹지를 자연스럽게 연계할 수 있음 - 적용부위 : 포장 및 녹지경계, 재료분리대 |
[pvc 경계마감] [철제 경계마감] |
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3) 기대효과 - 투수성 포장재료 사용으로 물의 자연순환을 유도하여 우수활용 가능 - 하드 포장(hard paving) 면적을 줄여 반사 및 복사열 발산을 줄이고 단지내 기후(micro climate)를 조절하는 등 친 자연적이고 인간적 보행공간 조성 - 공간을 다목적으로 이용함으로써 한정된 토지자원을 효율적으로 활용하고, 잔디 생육조건을 조성해줌으로써 단지 내 녹지공간 확충 - 포장 기층으로 콘크리트를 사용하지 않음으로써 토양오염을 방지하고, 폐자재를 재활용(고무블록)함으로써 환경 보존에 기여 - 주변 맥락(context)과 조화되는 포장으로 수준 높은 외부공간을 창출 |
나. 조경 및 녹화
1) 잔디주차장 조성 - 지상공간 대부분이 주차장화 됨에 따라 열악해진 아파트단지에 충분한 녹지 및 보행공간을 확보하여 자연친화적인 푸르른 단지환경을 조성 - 주차면에 잔디 또는 답압에 강한 지피식물을 식재하여 삭막한 포장면에 푸르름을 확보 - 棟사이 주차장 조성시 녹지부족하므로 내부2열 주차를 잔디주차장으로 조성 - 단지 경계부위에 주차장 조성으로 외곽 녹지가 열악할 경우 효과적 - 장애자, 여성 주차공간에 적용배제(휠체어 이동, 하이힐을 여성은 이용불편) - 광장 또는 커뮤니티시설이 응집되어 있는 공간의 주차장에 적용 |
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2) 주차면 일부 녹지활용 - 주차면(2.3 x 5m)중 바퀴가 닿지 않는 부분에 잔디등을 식재, 녹지공간 확대 - 동간 4열주차시 중앙 띠녹지의 폭 확보가 어려운 구간에 반영 - 주차장과 접한 녹지의 폭아 좁아 경관상 불리한 공간에 활용 |
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-포장면 감소부위의 잔디식재로 공사비 증가 미미함
3) 지하주차장 램프주변 - 녹화 램프 내부 및 외곽에 녹지를 확보하여 구조물 완화 및 경관 개선 - 단지여건상 램프 외곽녹지 확보가 어려운 경우는 내부에만 식재공간을 조성 |
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- 기존설계의 업그레이드로 공사비 증가 미미함
4) 경계처리 - 방안 보행로와 녹지사이 등의 경계석을 배제하고 눈에 띄지 않는 경계구분재로 시공하여 바닥재질의 자연스러운 연결을 유도 - 보행자 전용도로의 경우는 경관향상을 위해 적극 적용 필요 - 차도와 접한 보도의 경우는 녹지와의 경계부위에 적용 - 棟전면 녹지와 보도경계 부위는 필수 적용, 쾌적한 보행이 되도록 조치 |
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5) 옹벽 녹화 옹벽 - 설치부위 녹화로 구조물을 완화하여 단지분위기 연출 - 구조적인 면을 고려하여 옹벽에 부착물을 사용치 않고 덩굴식물을 이용 녹화 - 옹벽 상. 하부위 녹지확보가 가능한 곳에 모두 적용 - 단지 외곽옹벽의 경우는 단지 경계로부터 식재를 위한 최소폭을 확보필요 |
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기존 조경을 이용 가능하므로 공사비증감 미미함
6) 담장 녹화 - 단지경계 담장을 생울타리로 대체하여 녹음이 있는 친근감있게 조성 - 폭 1m내외 생울타리, 수관폭 0.3m는 4열식재, 0.4m는 3열식재 - 내부 적정위치(중앙)에 2m간격으로 나무말뚝을 설치, 철망등으로 연결 - 생울타리용 수종은 측백, 서양측백, 선향, 광나무, 사철나무, 쥐똥나무 등 - 방음, 방범 또는 구조물의 디자인이 요구되는 곳에 적용 - 녹지폭의 확보가 가능할 경우 생울타리 폭을 충분히 확보하여 조성 - 보행자도로와 접한 단지경계에 적용 필요성 큼 |
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기존 구조물담장은 7만∼20만원/m, 생울타리 담장은 4만∼7만원/m
7) 환경친화형 포장재료 이용 기존 콘크리트포장의 삭막함을 완화할 수 있는 자연형, 투수성 포장재료를 적극 이용한 Design포장으로 쾌적한 단지 연출 - 단지계획시 포장재료, 패턴, 색상 등을 지역이미지에 맞게 지정 |
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기존 아스콘포장 : 약 7만 원/평, 차량용 블록포장 : 약 12만원/평
* 그 외 그린톱이라는 재료가 있으니 공간조형팀에서는 자료 찾아보시기 바랍니다. |
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