쾌적하고 경제적인 주택을 넘어 에너지 독립으로°•의자료.pdf · 2015-10-27 · (사) 한국녹색회 • 단열을 제대로 했다 하더라도 건축구조상

- 쾌적하고 경제적인 주택을 넘어

에너지 독립으로 -

이 광 렬 (녹색회 정책실장)

사단법인 한국녹색회

(사) 한국녹색회

1. 패시브 하우스란?

1) 정의

2) 기준

3) 패시브하우스에서 얻는 것들

2. 패시브하우스 구성요소

1) 단열

2) 밀폐(기밀성)

3) 열교없는 건축

4) 열교환 환기

5) 단순성

목 차

3. 청주 패시브하우스 건축

과정 소개

4. 패시브하우스 사례

1) 방배동 패시브하우스

2) 양평 에너지 독립 주택

3) 독일

5. 에너지 독립

1) 에너지 독립의 필요성

2) 에너지 독립 효과


1. 패시브 하우스 정의

• 난방 에너지를 제곱미터당 연간 15kWh 이하(< 15kWh/(m²*yr), 석유 1.5

리터)로 소비하고, 전체 일차에너지를 제곱미터당 연간 120kWh 이하로

소비하는 주택.

난방부하는 m²당 10W 이하여야 한다.

30 m³/(h · pers) · 0,33 Wh/(m³K) · 30 K = 300 W/Pers.

300W/30 m² = 10W/ m².

- 에너지 수요가 적은 건축물 (냉난방 부하 10W/m² 이하)

- 쾌적한 실내 공기온도 유지

- 난방에너지 소비가 15kWh/m² 이하이고,

일차에너지 소비가 120kWh/m² 이하인 건물

* 1.5리터/m² 하우스


2. 패시브 하우스 기준

외기

열회수율 75% 이상인 환기장치

폐기(실외배기) 단열

U < 0.15W/m²K Uw < 0.8W/m²K

열교없음

기밀성(공기교환율): N50 < 0.6

배기 급기

난방에너지 소비 ≤ 15kWh/m²

냉방에너지 소비 ≤ 15kWh/m²

일차에너지 소비 ≤ 120kWh/m²

건물 기밀성 : n50 ≤ 0.6/h

건물 난방부하 ≤ 10kWh/m²

3중 로이유리/Ar Uw < 0.8W/m²K

G = 50-55% (G: 유리의 열투과율)


1. 쾌적함 : 신선한 실내공기

웃풍없는 따뜻함

2. 결로방지 : 결로와 곰팡이 안녕! 3. 비용 절감 : 패시브는 경제적이다 4. 기후변화에 대응하는 에너지 절감 – 탄소발자국 지우기

3. 패시브하우스에서 얻는 것들


얼마나 경제적인가?

- 일반주택 : 연간 17리터/m²

- 패시브하우스 : 연간 1.5리터/m²

- 절감액 : 15.5리터 * 등유가격 1,000원 * 면적 100m²/85% =1,823,000원

- 평당 건축비 500만원 가정, 건축비 15% 추가 부담할 경우 부담액

22,500,000원

- 이자 무시할 경우 22,500,000/1,832,3000 = 12.3년

- 평당 건축비 500만원 가정, 건축비 10% 추가 부담할 경우 부담액

15,000,000원

- 이자 무시할 경우 15,000,000/1,832,3000 = 8.2년

• 100m² 주택 가정

전기

온수

난방

기존건물 평균

다름슈타트 PH

최 종 에 너 지 소 비

에너지소비 88% 줄임

전기소비도 크게 줄어든 이유는 고효율 가전기기를 사용했기 때문이고, 온수용 에너지소비가 줄어든 이유는 태양열 온수기와 고효율 온수장치를 도입했기 때문 이다.

http://www.passivhaustagung.de/Kran/Vgl_Messwerte_Bestand_zu_Passivhaus.png


독일의 주택 에너지 소비 비교

저에너지 주택 : 65kWh/m²

파시브하우스 : 13kWh/m²

http://passipedia.passiv.de/ppediaen/_detail/picopen/vgl_niedern_wi_h_s_passivhaus_engl.png?id=operation:operation_and_experience:measurement_results:energy_use_measurement_results


2. 패시브하우스의 구성요소


패시브 하우스 개념도

단열 안함 7-10cm 단열 파시브하우스

내부 표면 온도 14.5도 18.1도 19.5도

벽장뒤 모서리 온도 5도 12도 16도 이상


• 단열을 제대로 했다 하더라도 건축구조상 열이 밖으로 빠져나가는 부분을 완전히 없애는 것은 어렵다. 연결을 위해서 사용된 금속이나 나무, 플라스틱 등이 단열재를 통과해서 외부로 나오거나 단열재 속 깊이 들어갈 수 있기 때문이다

• 파시브하우스에서 난방에너지를 최소로 유지하려면 이러한 열교를 최소로 만들어야 한다

• 파시브하우스에서 유의해야 할 열교는 창틀, 문틀, 창호유리 지지틀, 기초바닥 등과 벽이 연결되는 부분이다

• 열교에는 기하학적 열교와 구조적 열교가 있다. 기하학적 열교는 건물 디자인을 단순화함으로써, 구조적 열교는 열교를 줄이는 공법을 도입함으로써 줄일 수 있다

파시브하우스의 구성요소 2

열교(heat bridge)없는 건축


기하학적 열교


왼쪽 그림은 발코니가 벽을 뚫고 지나가는 그림이고, 오른쪽 그림은 이 구조의 열화상 사진이다. 등온곡선을 보면 벽보다 훨씬 많은 양의 에너지가 발코니를 통해서 빠져나감을 알 수 있다. 발코니 연결면뿐 아니라 그 주위의 벽을 통해서도 많은 에너지가 빠져나가는 것을

등온곡선과 화살표가 보여준다.

구조적 열교


파시브하우스의 구성요소 3 : 밀폐

열손실을 줄이고, 외풍을 막아 쾌적성을 높이며 건물손상을

줄여 건물 수명을 연장한다

끊기지 않고 연결된 밀폐면


창문-벽, 창문-단열재 연결 부분의 밀폐


파시브하우스의 구성요소 4 : 열회수 환기

신선한 공기 유입과 실내 온도 유지를 위한 필수 장치

외기 실외 배기

침실 침실

부엌 거실

욕실


창문을 통한 자연환기와 열회수 환기시의 이산화탄소 농도변화

열회수 환기

창문 환기

시간

• 파시브하우스에 적절한 창호의 열관류율은

0.80 이하가 바람직하다.

• 창호의 열관류율을 0.80 이하로 유지하려면

3중유리, 유리사이 공간을 아르곤이나 크세

논 채워넣는 것, 창틀의 단열이 필수적이다.

• 이러한 창호가 적용되면 창문표면의 온도와

실내온도의 차이가 작아지기 때문에, 실내의

쾌적성이 높아지고 건물손상이 방지된다.


패시브하우스 건축과정

개요

위치 : 충북 청주시 낭성면

면적 : 본채 25평, 다락 12평, 부속실6평, 별채 6평

구조 : 목구조, 폴리우레탄 외단열

창호 : 폴란드산 시스템 삼중로이코팅 창호

마감 : 내부 목조 노출, 외부 전면 2*10 구조목, 측. 후면 강판

보조난방 : 독일산 노출형 벽난로

에너지독립시스템 : 태양광 발전 4.2KW, 축전지 (최근 1.8KW 증설)



패시브하우스 건축과정

기초 콘크리트 양생중















4. 패시브하우스 사례 1. 방배동 패시브하우스

*용도 단독주택 (1.3리터, 패시브하우스)

시공사 선이건설(주)

에너지컨설팅 파시브하우스디자인연구소 (이필렬)

건축면적 150.82 ㎡

연면적 330.96 ㎡

구조 지하1층, 지상2층, 철근콘크리트조

외벽구성 미장마감+225mm 폴리우레탄보온판

+ 철근콘크리트벽체

외벽 열관류율 0.08 W/㎡·K

지붕 열관류율 0.061/0.046 W/㎡·K

창틀 열관류율 1 W/㎡·K

유리 구성 6로이+14Ar+4투명+14Ar+6로이

유리 열관류율 0.5 W/㎡·K

유리 g값 0.5

기밀성능(n50) 0.42 회/h

환기장치효율 88 %

난방면적 211 ㎡

난방에너지요구량 13 kWh/㎡·a

난방부하 11 W/㎡

1차에너지소요량 72 kWh/㎡·a

인증번호 2013-P-005


2. 양평 에너지독립 하우스


양평 1호집 내부


양평 2호집 내부





“비용적인 측면에서만 접근하면 쉽게 결심하기 힘들어요. 하지만

‘삶의 질’ 이라는 측면에서 본다면 오히려 다른 쪽의 비용을 줄여서라도

시도할 가치가 충분하다고 생각합니다.

이런 가치를 많은 분들이 누릴 수 있으면 좋겠습니다”

방배동 주택 건축주 평가


왜 에너지 독립인가?

• 국가의 원자력 확대 정책 + 한전의 전력독점

⇒ 대항모델 필요

1. 에너지 독립 :

국가와 원자력으로부터 독립하려는 각성된 시민들의 실천

2. 대항발전 :

시민들 간의 자유로운 재생가능에너지 생산과 거래


에너지 독립하우스

• 전체 에너지 수요를 오직 스스로 생산한 에너지로 충당하는 건축물

- 난방, 냉방, 온수, 조명, 환기, 요리, 각종 전기기구 등에 필요한

에너지를 그 건물 자체에서 생산

• 전력망 즉 한국전력으로부터 독립 = 원자력으로부터 독립

• 화석연료로부터 독립

에너지 독립, 어떻게?

• 건물의 에너지수요를 아주 크게 줄인다 : 패시브하우스

• 필요한 나머지 에너지를 태양광 전기로 조달한다

• 전기를 저장하고 지능적으로 조심스럽게 사용한다

• 건물사용자의 에너지 의식을 높인다


내일 지구의 종말이 온다 할지라도

나는 오늘 한 그루의 사과나무를 심겠다

- 스피노자-

감사합니다!

쾌적하고 경제적인 주택을 넘어 에너지 독립으로°•의자료.pdf · 2015-10-27 · (사) 한국녹색회 • 단열을 제대로 했다 하더라도 건축구조상

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