친환경 및 에너지절감 건축(하)
엄청난 시장규모에 미래 친환경 탄소제로주택 기술 및 시장을 선점하기 위한 기업들의 경쟁도 매우 치열하게 진행되고 있습니다. 특히 최근 기술개발의 특징은 IT 및 NT, BT 등 그동안 급진적 성장을 이루어온 타 기술 분야의 각종 첨단기술 및 신소재와의 융합을 통해 혁신적 성능개선을 이룬 제품을 개발하고 있습니다.
앞으로 불과 10년 이내에 이러한 제도가 시행·정착될 예정이니 미래 건축시장의 근본적 변혁 및 파급효과도 예측 가능할 것입니다.
다음은 친환경 및 에너지 절감을 위한 세부기술을 알아보도록 하겠습니다.
1. 창호-창호는 에너지 요구량에 대하여 가장 큰 영향을 미칩니다. 유리의 구성은 2장 이상의 판유리 사이에 건조 공기층을 갖도록 제작한 복층유리 또는 삼중유리가 있습니다. 유리와 공기층의 수가 늘어나면 단열효과는 증가합니다. 창호의 효과를 극대화하기 위하여 공기층에 아르곤, 크립톤 등 기체를 주입하거나, 유리 내부에 은막을 입힌 로이(Loe-E:Low Emissivity)유리가 사용됩니다. 가시광선을 투과시키면서 적외선은 반사시킵니다. 창틀부분이 단열이 되어있지 않다면 열교현상이 발생하므로 단열바를 사용하는 알루미늄 창호를 사용하거나 플라스틱 창호를 사용하여야 합니다.
2.단열재-지역마다 단열재의 법적 최소두께는 다르며 지붕, 벽체, 바닥에 쓰이는 법적 최소두께도 다릅니다. 무엇보다 단열이 끊어지지 않도록 기밀하게 시공하는 것이 가장 중요하며 외피는 물론 콘센트 박스 파이프, 덕트 및 연도에 대한 단열도 누락하지 않도록 해야 합니다. 특히 내단열의 경우는 열교현상이 일어나므로 단열재 보강에 유의하여아 합니다.
3.차양-건축에서 일조 및 일사조절 계획은 실내환경을 구성하는데 중요한 수단입니다. 난방기간 중 일사의 실내수용과 냉방 기간 중의 일사 차단은 건물에너지 절감에 큰 영향을 끼칩니다. 추운 지역일수록 난방대책으로 일사의 이용을, 온난지역일수록 냉방대책으로 일사의 차단을 계획하여야 합니다. 일사차폐와 태양 반사열을 감소시킬 수 있는 수목을 이용한 차양도 좋습니다. 건물의 북측에는 상록수를 심어 겨울의 풍설을 방지하고 여름철 나뭇잎 사이를 지나가는 공기온도를 낮추게 합니다. 중정, 남측, 동측, 서측에는 낙엽수를 심어 나뭇잎이 차양을 해 주고, 일사가 필요한 겨울철에는 낙엽이 떨어져 일사량을 확보합니다.
4.자연조명계획-조명은 냉방이나 난방에 비해 연중으로 볼 때 더 많은 에너지가 소비되고 있습니다. 환경친화적 건축에서는 자연채광으로 에너지 절감효과뿐만 아니라 자연광에서 얻는 심리적 안정감을 추구하여 실내공간의 쾌적성을 향상시키는 조명 계획을 따르게 됩니다. 자연채광의 이용은 경제적, 심리적으로 인공조명이 갖지 못하는 장점이 있으나, 인공광에 비해 빛의 방향성과 실내에서의 산란성으로 안정감이 부족한 단점이 있습니다. 이러한 자연관의 다양한 변화는 재실자에게 풍부한 실내의 시환경을 조성함으로써 심리적 안정감과 쾌적함을 줍니다. 그러므로 조염 계획시 인공조명과 조화를 고려하여 균형 잡힌 자연 채광을 계획하는 것이 중요합니다. 자연조명 계획 시 건물의 형태, 창(크기,위치,형상 등),실 내벽면(색,질감), 주광 조절장치(블라인드,루버 등)을 고려하여 설계하여야 한다.
5.이중외피구조 방식-이중외피(Double Skin)란 두 개의 외피, 즉 기존의 외피에 하나의 외피를 추가하여 이중 벽체를 갖는 방식이다. 외부에 대한 부하를 최소화하면서 환경친화적 방식으로 최근에 활용도가 가장 높은 시스템입니다. 겨울철에는 중공층에 데워진 공기를 난방에 이용할 수 있고,여름철에는 데워진 공기를 적절히 상부로 배출함으로써 냉방에너지를 절감할 수 있습니다. 추가적으로 소음차단의 효과를 가져 올 수 있고 디자인 요소로 사용 할 수도 있습니다.
6.태양에너지 시스템-1980년대부터 급탕, 온수를 목적으로 사용되어온 신재생에너지 기술 중 하나로 태양열시스템이 있고 태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로 이를 이용한 태양광 발전 시스템도 있으며 더 진화하여 건물의 외피를 구성하는 요소로 통합된 건물일체형 태양광발전(BIPV:Buildin Integrate Photovoltaic)시스템도 있습니다. 최근에는 BIPV시스템의 단점을 기술적으로 보완하는 동시에 폐열을 건물에 필요한 열원으로 사용할 수 있는 태양광/열 복합시스템(PVT:Photovoltaic/Thermal)도 있습니다. 정부의 신재생에너지 장려책으로 태양에너지 시스템의 설비는 건축면적에서 제외합니다.
7.지열 시스템-시설비가 많이 들지만 가장 효율적인 신재생에너지 방식 중 하나입니다. 지역적 제한이 없고 공급량이 무제한이며 계절에 상관없이 평균 15도를 유지하는 지중공간에 히트펌프를 설치합니다. 냉방과 난방에 이용하는 지열히트펌프시스템과 지중에 터널이나 관을 매설하여 외기를 통과시켜 냉방 또는 난방에 이용하는 열터널방식 등이 있습니다.
8.우수의 중수 활용-기상이변이 자주 있는 요즘 물의 가치는 갈수록 높아지고 있습니다. 빗물 활용에 가장 많은 쓰는 방법이 중수로 이용입니다. 화장실 및 조경수, 청소수 등은 정수가 아니어도 사용하는데 문제가 없기 때문에 일반건물에서 정수 이외의 용도에 필요한 물의 50~60%를 사용할 경우 30%정도의 수돗물 사용을 줄이는 효과가 있습니다. 그리고 센서에 의해 작동되는 전자감응식 수전을 사용하여 절수 효과를 가져 올 수 있습니다.
노동시간 단축으로 갈수록 주택에 거주하는 시간이 많아지고 있습니다. 선진국일수록 주택수요가 늘어나는 이유도 노동시간 단축 및 여유시간 증가와 연관이 있을 것 입니다. 화석에너지를 적게 쓴다는 말은 곧 친환경적으로 설계되었다는 것입니다.
주택은 곧 여러분입니다. 건강한 주택에 살아야 사람은 건강해집니다!
| ◆용어설명 열교현상:Thermal(Heat) Bridge,건물의 어느 한 부분의 단열이 약화되거나 끊길 때, 그 열적 취약부위를 통해 열기가 빠르게 빠져나가는 현상. 결과적으로 결로, 연손실, 곰팡이 등이 생기는 현상 |
황인목
-에펠건축사무소(진주) 대표
-경상대학교 건축학과 외래교수
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