기타 건축자료 패시브 하우스 관련 기사.(강원 횡성 기와시공 했던 집)

2012년 8월 강원도 횡성군 둔내면 수입 테릴기와 작업을 했었던 현장인데 완공 후 "전원속의 내집" 2013년 2월호에 소개가 됐더군요.

참고로 기사 글을 올려 봅니다.

 

아래 링크를 보시면 자세한공사내용이 있습니다.

 

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건축주는 주택에 거주했던 경험이 있어, 단열과 주거 쾌적성 등을 중요하게 여겼다. 기름보일러, 심야보일러, 지열히트펌프까지 난방 설비를 교체해도 원하는 만큼의 성능을 얻지 못해, 결국 세번째 집은 패시브하우스로 결정하게 된다. 실제 테스트를 통해 열교 분석과 기밀 성능을 측정해 본다.

일부 건축주들은 패시브하우스라고 하면 ‘비싼 집’이라는 선입견을 가지고 있다. 그러나 70~80년 이상의 내구성을 갖는 철근콘크리트 건물의 건축비는 초기투자비가 30%, 유지관리에서 폐기까지의 비용이 70%를 차지한다. 유지관리비가 적은 패시브하우스가 어찌 보면 보다 경제적일 수 있다. 무엇보다 좋은 점은 쾌적한 공기질이다. 겨울에도 내부 온도가 20도 이상을 유지하고 건물 외피와 내부 온도가 2~3도 이상 차이 나지 않기 때문에 실내 공기가 많이 움직이지 않는다. 결국 먼지도 적고 복사열도 내부 온도와 유사하여 아주 쾌적한 실내를 만들게 된다. 둔내주택은 주변 산세와 어우러질 수 있는 단차가 있는 두 개의 박공지붕 형태로 디자인했다.

건축물의 향은 최대한 남쪽을 향하게 해 겨울철 열획득을 최대화했다. 에너지 측면뿐만 아니라 생태적인 측면을 고려하여 내외부 마감재는 가급적 천연재료를 사용했다. 구조는 내진설계를 반영한 철근콘크리트 양단열 구조를 택했다. 외벽에 사용한 철근콘크리트 양단열 블럭은 철근콘크리트 외벽을 구성하기 위한 거푸집공사와 외단열 공사를 한번에 진행하여 시공비와 인건비를 줄일 수 있는 장점이 있다. 모듈화된 끼움방식으로 열교를 막는 역할도 한다. 바닥 구조체는 기초 단열에 매트기초를 조성하여 외벽단열과 끊어짐 없는 형태로 시공했다. 지반에 묻히는 기초도 충분한 단열을 실시하지 않으면 열손실이 크기 때문에 기존주택에 비하여 2배 이상의 단열을 하였다. 철근콘크리트의 라돈 유해성을 감소시키기 위해, 바닥은 일정한 두께의 리놀륨을 사용하여 마감했다. 지붕구조체는 상부의 중량을 줄이고 시공이 빠른 경량목구조를 선정하였다. 내부 유리섬유단열재를 충진하여 단열 성능을 높이고, 습기의 이동에 따른 단열 성능의 저하를 방지하기 위하여 내부는 가변형 투습방습지를 외부는 투습방수지와 환기를 적용하여 목구조의 따뜻한 지붕을 조성하였다. 각 구조체의 열관류율은 다음과 같다.

패시브하우스와 같은 고기밀 고단열 주택은 설계와 시공단계에서 긴밀한 협업이 이루어져야 한다. 그렇기 때문에 시공사의 선정이 중요하며, 고기밀·고단열 건축을 이해하는 시공이 반드시 필요하다. 그러나 아무리 이해를 바탕으로 진행되는 시공이라도 패시브하우스를 처음 접하는 시공자들은 어려움이 따른다. 국내의 시공현장에서는 시공자들이 시간과 비용에 쫓겨 정밀하게 시공하는 것이 어려운 실정이다. 따라서 이러한 시공 상 문제점을 찾고 보완하기 위하여 시공 후 테스트를 실시하게 된다.

“실내온도는 18~25℃, 상대 습도는 35~55% 사이가 거주자의 쾌적성을 위한 최적조건이다”

패시브하우스나 고효율주택의 최대 목표는 거주자의 쾌적성이다. 패시브하우스 연구소는 벽체의 열관유율값이 0.15, 유리나 창호(문)의 값은 0.8 이내, 창호유리의 G값은 50~55%를 쾌적성의 조건으로 보고 있다. 둔내주택의 열관류율값은 벽체 0.119, 지붕 0.117, 바닥 0.106으로 전체 구조체별로는 기준값을 충족하지만, 이중 일부 유리나 창문, 문에서 이 값을 충족하지 못하고 있다. 특히 출입문 쪽은 열관유율값이 1.0로 0.15 이내 조건을 충족하지 못한다, 이 부분들이 알게 모르게 쾌적도에 조금씩 영향을 미치고 있다. 공조환기장치를 정지시키고 30분이 지난 상태에서 실내 이산화탄소 농도를 측정했다. 실내에 사람 10명이 있는 조건에서 1,219ppm을 기록하였다(1,500ppm을 넘어서는 안된다).

1) 현장 기밀도 진단(EN 13829 결과값은 0.79/h)

가압과 감압의 차이가 없이 좁고 일정하다는 것은 그만큼 구조체가 타이트하게 시공되었다는 의미다. 가압과 감압의 평균이 0.79로 패시브하우스 기준인 0.6/h를 상회하고 있다. 현관문과 창호 주위, 콘센트의 침기를 막으면 많이 좋아질 것으로 보인다.

2) 침기 위치 파악

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1 방 창문 침기(전체 창과 문이 이런 경향이 있다)전체 창호 유리와 프레임 사이 침기, 창문과 프레임 사이 실러의 압이 부족하여 생기는 침기다.

⇒ 창호 시공 시 유리를 분리했다 창틀을 고정하고 나서 유리를 조립하면 침기가 생긴다. 시공 엔지니어가 조립 시 주의하여야 한다. 창문도 실러 사이에 생기는 압력을 조절해야 한다. 문을 닫고 종이 한 장을 끼워 당겨봐서 빠지지 않으면 적정한 것으로 판단한다.

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2 거실창 침기(실리콘 사이, 유리 사이)/ 방의 남측창 원거리 침기

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3 다용도실 문 침기(유리 사이와 아래 실러 부분에서 침기가 크다)다용도실 문 아래 부분에서 문과 프레임 사이에서 침기가 많다, 문의 문제인지 시공의 문제인지는 시공 엔지니어가 참고하여 관찰하여야 할 듯하다.

”바닥과 벽체 연결 사이에는 열교가 전혀 발생하기 않았다”

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4 벽체 사이와 지붕 사이의 침기외피가 ICF 구조로 열교를 잘 잡아 줄 수 있을 듯한데 벽체와 벽체, 벽체와 지붕 사이 등 시공 시에 현장에서 조금 더 주의를 하였더라면 하는 아쉬움이 남는다.

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5 다락방 낮은 지붕과 벽체 연결 부위 침기

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6 전기 콘센트에서 침기

3) 열교 진단(테스트 여건 상 동측 입면만 진행)

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1 동측 벽체와 지붕 연결 부위철근콘크리트 양단열 구조로 열교가 거의 없지만 지붕과 연결 부위에서 미세하게 열교가 있다. 추후 이런 연결 부위 조금만 더 신경 쓴다면 열교 없는 시공이 가능할 것으로 예상된다.

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2 실내에서 본 동측 벽체와 지붕 연결 부위벽체와 지붕을 연결한 부위의 기밀이 아쉬웠다. ICF 안의 콘크리트 구조체와 지붕 연결작업 시 외피용 Foam Joint tape 등으로 부착 후 목재를 연결하는 방법을 추천한다. 아니면 외피가 벽체와 지붕 사이를 완전히 감싸 열교나 침기를 막는 방법도 있다. 3 동측 창문에서의 열교(유리 사이와 프레임 사이 실러에서)창호에서 문제가 발생할 경우 침기와 더불어 선열교로 이어지니 외피로서의 창호 선택과 시공에 주의를 하여야 한다.

4) 현장 열관류율 측정

국내 자재는 자체적으로 상세한 열관류율 자료가 없다. 때문에 PHPP프로그램에 자료를 제대로 입력하기 어렵다. 결국 ISO에서 인증하는 방식대로 현장열관류율 측정기(etesto435-2)로 장시간 로깅하여 검증이 가능하다

5) PHPP에너지성능 프로그램

애초 설계 상에는 기밀도 0.3/h 정도를 목표로 하였다. 테스트 시 창호와 문, 틈새 등에서 침기가 있어서 실제 현장 기밀도 값이 0.79로 에너지 사용량이 약간 상회했다. 침기 부분을 좀 보완하면 0.6회 정도로 맞출 수 있을 것으로 보인다. 이 주택은 취사도 가스 대신 전기를 사용한다. 1차 에너지 충족 요건이 연간 평방메타당 120Kwh 이내로 가스 대신 전기를 사용 시에 충족하기 쉽지 않을텐데, 태양광과 지열을 사용하여 86kwh로 충족하였다. 참고로 11월 전기요금(다른 에너지원 없음)은 104,000원 나왔다고 한다.