실내환경조건은 온열, 실내공기질, 청각 및 시각적 환경의 편안함과 같은 서로 상이한 환경요소들에 의해 결정된다. 도시환경 조건하에서는 열과 소음은 조명과 실내공기질과 함께 실내환경에 동시에 영향을 미친다. 열과 음향의 연구에 있어서 지구온난화와 에너지위기의 영향은 중요한 문제이다. 인도네시아는 불의 고리로 불리는 환태평양 화산대지역에 위치한 지역이다. 이로 인하여 인도네시아의 저지대와 고지대의 형성과 같은 지형적 패턴에 영향을 주었다. 지리적 고도의 차이는 환경차이에 의한 열적쾌적감과 온도의 변화 뿐만 아니라 도시성장의 차이에도 영향을 미치는데 통상적으로는 저지대 도시가 고지대 도시보다 더 빨리 성장하여 그 결과 소음도 증가한다. 전통주택은 인도네시아 문화의 일부분으로, 과거에 계획되어 시골에서 도시환경으로 환경적인 변이를 경험하였다. 전통주택은 그 적응에서 환기가 필요하였다. 하지만, 전통적인 모습 때문에, 전통가옥은 개선을 위한 수정이 제한되었고 그로 인하여 고도가 달라도 같은 문화에서는 건축물의 모습이 유사하다.
본 연구의 목적은 전통가옥이 기후와 환경변화에 적응한 것을 분석하고 기존조건에서 온열 및 소음 환경 개선을 제안하는 것이다. 또, 본 연구는 온열성능과 환경소음에 대한 통합적인 제한과 최적화를 목적으로 한다. 인도네시아와 해외의 표준을 비교하여 기존 및 제안한 건물설계를 살펴보고, 인도네시아의 열대지역건물에 대한 지침을 제시한다. 더불어, 본 연구에서는 지리적 고도의 차이로 기후변화에 노출된 자바가옥의 사례를 통해 열대지역의 전통가옥의 도시화 순응방식을 알아내고 온열성능과 환경소음의 통합적 최적화(온열 및 소음 환경 개선을 다룸)를 제안하고자 한다. 본 연구는 인도네시아 지역건축에 풍부한 에너지보존 컨셉의 디자인에 기술의 발전을 적용하여 지역발전을 도모하고 미래의 인도네시아 주택에 조언과 가이드라인을 제공하도록 의도하였다.
인도네시아에 위치하는 전통가옥의 사례연구로 본 연구에서는 자바 가옥들에 대한 4단계 환경분석을 하였다.
(1) 현장 연구 단계: 인도네시아 전통가옥의 특성을 결정하기 위한 물리적 도구를 통한 평가
(2) 시뮬레이션 단계: 기존건물들의 열쾌적성, 도시(度時), 및 소음 조건에 대한 평가(Autodesk Ecotect Analysis, ANSYS Fluent, MATLAB을 사용함).
(3) 최적화 단계: 온열성능 및 소음통제의 측면에서 제안된 설계로 최적화된 모형 또는 건물에 대한 평가
(4) 가이드라인 제안: 인도네시아와 해외 표준의 비교의 측면에서 기존의 건물과 제안된 건물의 설계를 검토 하고 미래 지침을 추천.
본 연구에서는 저지대(수라바야(Surabaya), 평균해발 0~50미터)와 고지대(말랑(Malang), 평균해발 440~667 미터)에 소재한 자바가옥들의 온도 및 소음 조건에 대해서 전통가옥 거주자들이 가지는 인식과 이들의 적응성을 분석하였다. 동부자바지역에서 가장 큰 두 도시인 수라바야와 말랑이 선택되었는데 그 이유는 문화와 건축물이 유사하기 때문이다.
그 결과의 주요부분은 저지대와 고지대 건축물의 서로 다른 환경적응방법에 대한 것이다. 주요 온열 환경인자로는 기후를 그리고 주요 소음의 원천으로 자동차에 각자 상이한 순응방법들을 보였다. 자연적인 방법은 저지대 거주자들에겐 쓸데없는 것으로 인식된다. 선풍기는 에어컨보다 가격이 저렴할 뿐만 아니라 냉각에도 효과적이다. 고지대 거주자들은 패시브적 방법과 액티브적 방법의 중간단계로 자기조절(개인적 적응)에 대한 방법을 가지고 있다. 소음예측에 대한 심리적 적응방법을 살펴보면 저지대거주자들은 “개구부를 닫는 것”, 고지대거주자들은 “자가조절”을 최고의 방법으로 여긴다.
인도네시아는 건기와 우기의 영향으로, 공기온도와 풍속에 대한 선호는 바뀌지 않지만 상대습도에 대한 인식은 고도에 따라 바뀐다. 선형추세선은 저지대와 고지대의 지역에서 29.3°C 의 온도와 0.6m/s의 풍속인 경우, 열적쾌적성에 대하여 ‘적당함’에 해당하는 투표가 이루어졌음을 보여준다. 이것은 거주자들이 온도와 풍속을 조절할 수 있음을 의미한다. 반면에, 고지대보다 저지대의 거주자들이 높은 상대습도를 선호한다. 저지대지역의 거주자들은 69.6%의 상대습도에서, 고지대지역의 거주자들은 63.9%의 상대습도에서 ‘적당함’에 해당하는 투표를 하였다. 이것이 의미하는 바는 거주자들이 인식할 때 상대습도가 가장 큰 요인이라는 것이다. 풍속과 비교하면, 풍속보다 상대습도가 다양한 인식과 적응에서 더 많은 가능성을 가진다.
소음통제보다 열쾌적성에 대한 욕구가 더 높게 인식된다. 열대지방은 환경변화의 결과로 환기계획이 아주 중요하다. 따라서 비록 야외가 시끄러워도 거주자들은 환기의 욕구 때문에 개구부를 여는 것을 선호한다.
바람(풍속과 풍향)은 온열환경에서 중요한 역할을 한다. 그러나, 닫힌 거리에서 소음의 전파는 원천에서 수신점까지의 거리가 먼 경우(무한한 거리) 바람은 효과가 거의 없었다. 온열쾌적성 회복 및 소음통제에 필요한 풍속(8m의 경우, 평균거리에서 존재)은 저지대/주간=1.5 m/s-무제한(평균상태) 및 2.6 m/s-무제한(가장 더운 시간), 고지대/주간=0.8 m/s-무제한(평균상태) 및 1.6 m/s- 무제한(가장 더운 시간), 및 평균상태와 가장 더운 때는 모두 저지대/야간=고지대/야간=무규제(0m/s-무제한)이다.
다음은 온열쾌적성과 소음허용한도기준을 다룬 미래의 인도네시아 표준안 제시를 요약한 것이다.
? 온열쾌적성: 현장조사를 근거로, 저지대의 쾌적온도는 1.4x+29.3 고지대는 1.5x + 29.3로 공식화한다. 쾌적온도의 범위는 저지대에서 28.6°C?30°C, 고지대에서 28.55°C?30.05°C이다. 반면 저지대의 상대습도는 그 범위가 3.8x + 69.6 (67.7%?71.5%)이고 고지대에서는 6.3x + 63.9 (60.75%?67.05%)이다.
? 소음허용한도: 미래의 인도네시아 표준을 생각할 때, 본 연구에서 제안하는 바는 저지대의 주간 소음한도는 49.9dBA 그리고 고지대의 주간은 47.8dBA로 설정하였다. 야간의 소음한도는 저지대와 고지대 각각 45.9dBA, 40.0dBA이다.

온열 및 소음환경개선과 관련하여 본 연구는 다음의 가이드라인을 제시한다.
? 온열쾌적성과 소음확산문제를 처리할 수 있는 건축자재: 최소두께 44.2mm (물질질량 36.5 kg/m2)로 기존의 건물벽 자재(나무)에 대한 두께의 수정.
? 온열쾌적성과 소음증가문제를 통합하여 다루는 통풍구 건설 시 창면적비: 저지대/주간: 0.13-100% (현장연구제한), 0.13-5.24%(세계보건기구기준), 저지대/주간: 0-100%(현장연구제한), 0-3.24%(세계보건기구기준), 고지대/주간: 0.24-100% (현장연구제한), 0.24-70.48%(세계보건기구기준), 고지대/야간: 0-100% (현장연구제한/세계보건기구 기준).
? 온열쾌적성 및 소음확산을 다루는 현장장벽분석: 바람이 없는 지역(기준높이= 0)을 고려하여 공기흐름요구와 소음통제를 위해서 최저장벽높이(1.5m)의 경우 장벽에서 수신기까지의 최소거리는 5.63m이다. 소음통제를 위한 최소거리(1.8m)에서 1.5m장벽높이를 사용할 때 최소기준높이는 1.02m이다. 기존빌딩의 장벽에서 수신기까지의 평균거리 즉, 5m일 때, 1.5m 장벽높이는 단0.167m라는 기준높이가 된다. 오버행 형태의 차단벽이 제안되는데 그 이유는 단순한 장벽이지만 다른 종류보다 더 저렴하고 도로소음을 통제하는 능력이 있고 바람을 가속화시키는 가능성이 있기 때문이다. 소음도 25dBA로 줄어든다(본 연구에서는 150mm콘크리트, TL. 평균=47의 흔하고 저렴한 재료로 만들어진 현장장벽을 제안했다).
추후 연구과제로는 온열 및 소음 환경개선을 위한 제안에 있어서 비용을 고려하는 분석을 할 예정이다. 이와 함께, 환경영향분석을 위해서는 미래의 환경친화건축물개선이 계획되어야 한다. 장래연구에서 행해질 공기오염분석은 열대지역가옥의 건설과 인도네시아의 환경적 개선에 유용할 것이다.