[강원권_그린 매거진] 제로에너지빌딩 적용기술 - 성남 심곡동 2.2L 패시브하우스

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by 강원 그린리모델링 기자단 김성수 2021. 12. 30. 17:57

성남 심곡동 2.2L 패시브하우스는 건축주의 요청으로 에너지비용을 낮추기 위해 한국패스브건축협회의 에너지컨설팅을 통해 패시브하우스로 계획했고, 그 결과 단위 면적당 난방으로 사용되는 에너지가 2.2리터인 주택이 되었다. 전국평균으로 볼 때, 보통 단독주택의 연간에너지사용량이 17리터이고 신축이 9~12리터임을 감안할 때 비용절약효과가 큰 주택이다. 이런 패시브하우스에 어떤 제로에너지빌딩 적용기술이 들어갔는지 알아보자.

개요

성남 심곡동 2.2L 패시브하우스는 1층을 철근콘크리트구조로, 2층 이상은 경량목구조로 이루어진 패시브하우스다. 경량목구조 부분은 현장에서의 오차를 최소화하기 위해 단열재와 투습방수지까지 모두 공장에서 만들어진 패널라이징 복합 벽체로 제작되었다. 가급적 재활용이 가능하거나, 자연으로의 복귀가 용이한 천연소재를 주로 사용하였으며, 특히 외장재의 경우 오픈조인트방식의 천연목재를 사용함으로써 하절기 건축물의 표면온도가 실내에 미치는 영향을 줄이도록 노력하였다. 이는 구조방식과 무관하게 냉방에너지를 줄일 수 있는 유효한 방법이나, 특히 축열체의 량이 절대적으로 부족한 목구조 방식에 유용하다고 한다.

외피성능

건축주의 요청으로 설계 초기부터 저에너지건축물로 계획하였으며, 단위면적당 난방에너지요구량이 22kWh/㎡ a로 계산되었다. 특히 콘크리트구조와의 접합부가 많이 발생할 수 밖에 없는 형태임에도 불구하고, 기밀성능 n50: 0.54회/h이라는 좋은 결과를 보게 된 것은 대부분 공장에서 정밀하게 제작된 패널라이징 조립벽체의 덕이 크다고 볼 수 있다.

외벽구성은 140mm 두께의 구조체 중간에 25K 글라스울을 채우고, 스터드에 의한 열교를 막고자, 구조체 외부에 가로, 세로로 엇갈려 72mm 두께의 글라스울로 외단열을 추가하였다. 열교를 포함한 외벽 평균열관류율은 0.193 W/㎡ K 이고, 지붕 역시 290mm의 중단열에 40mm 두께의 외단열, 열교 포함 평균열관류율은 0.130 W/㎡ K로 계획되었다.

에너지 성능 평가

<기후정보> [출처 : 한국패시브건축협회 사례집(저에너지/패시브)]

난방도시는 76.2kKh 로써 독일표준보다 다소 낮게 형성되었다. 그러나, 부하계산을 위한 최저온도는 매우 낮아서 부하와 평균온도의 차이가 큰 우리나라의 특성이 고스란히 반영되었다.

<난방/냉방에너지 요구량 결과표> [출처 : 한국패시브건축협회 사례집(저에너지/패시브)]

연간 에너지소요량 합계는 10,397kWh로 계산되었으며, 추후 태양광발전 5kWp가 설치될 예정이다. 이에 따라 연간 소요량은 약 4,000kWh 내외가 될 것이며, 단위면적당 소요량은 16kWh/㎡a에 불과할 것이다. 이를 비용으로 환산하면 연간 약 40만 원으로 쾌적한 생활이 보장될 수 있다는 의미가 된다고 한다.

현재 패시브하우스 숫자는 증가하고 있으며 디자인도 향상되고 다양해지고 있다. 하지만 여전히 패시브하우스는 디자인과 다양성에 있어 한계가 있으며 비싸다는 고정관념이 있는 것이 사실이다. 이러한 현실 속에서 성남 패시브하우스가 그 고정관념을 없애는 데 기여할 수 있기를 바란다.

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작성자 : 강원권 김성수 기자 (gw_gr_reporters@naver.com)