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2014.06.12 00:00

착한 주택을 찾아서 (1) : LH공사의 '더 그린하우스'

♪ 지난 5월에 지인들과 경기도 일원 친환경 건축을 답사하러 갔습니다. 모델하우스 몇개와 주거단지 등을 보고왔습니다. 새로운 에너지 관련 정보와 디자인을 여러분들과 나누어 보고자 합니다. 5차례 정도나누어 소개하겠습니다.

●  The Green : 미래주택기술체험관, 공동주택 홍보관 : LH공사에서 서울 강남구에 설치한 모델하우스입니다.

- 건물모형사진 : 옥상부를 휘감는 목제루버의 파동형태가 독특합니다.

- 건물외관 모습 : 지상 3층 건물로 전관 전시장으로 구성되어 있습니다. 

- 2층 전시홀의 전경 : 화려한 마감자재가 오히려 반환경적인 느낌이 들 정도임<<<

왜 친환경인가? 친환경건축이란 말은 상당히 추상적인 용어입니다. 물리적으로 계량화된 수치를 가지고 평가하는 개념이 아닙니다. 환경파괴를 최소화하기 위한 목적을 가진 건물로 생각하시면 됩니다.  간단히생각하자면, 다음에 소개하는 요소기술들을 적용하게 될 경우 친환경 건축물로 볼 수가 있습니다.

1) 태양광 발전, 태양열 회수시스템 : 외부에너지 사용을 최소화하고 자체적으로 에너지원을 생산하는 것이 친환경 건축의 가장 첫번째 단계입니다. 에너지를 확보하는 방법은 태양에너지, 풍력에너지,지열에너지로 나눌 수 있습니다.

- 옥상에 설치된 태양광 발전판은 전기를 생산하여 외부에서 유입되는 전기를 줄여줄 수 있습니다.

- 외부의 태양광을 광섬유를 통해 실내조명으로 사용합니다. 주로 지하 주차장 등에

- 광섬유를 통과한 태양광은 실내 화초의 식생작용에 도움이 된다고 합니다. (단 아직 가격이 조금 비싼 것이 흠입니다.)

- 풍력을 이용한 외부가로등입니다. 자체 전기를 생산해서 야간에 불을 밝히는 것입니다.

- 지열에너지 계통도 입니다. : 지중에 열교환을 위한 관을 심어서 지중열을 순환시켜서 냉난방에 필요한 에너지를 줄여주는 역할을 합니다. 지중과 지상의 온도차이를 이용한 것입니다. 단 여기에는 보조장치로 흡수식냉온수기가 있어야 정상적인 냉난방이 가능합니다.

- 건물의 기초말뚝을 박을 경우 내부에 열교환관을 심어서 지중열을 회수하는 모형입니다.

2) 친환경 자배 및 기술의 적용 : 건축내외부에 사용되는 자재와 요소기술을 사용하여 에너지 소비를 최소화할 경우  친환경 건축에 이르게 됩니다.

- 옥상정원 : 휴게기능과 함께 관상용으로도 좋치만 옥상을 덮은 토양이 단열재 역할을 하기에 에너지를 절감하게 해줍니다. 반면 식재를 하려면 옥상의 구조적 안정성을 고려해야 합니다.

- 실내환기 비교도 (판상형 아파트와 타워형 아파트) : 실내환기가 잘된다는 것은 강제로 (동력을 사용해서) 냉난방기를 가동할 필요가 없다는 것입니다. 판산형 아파트가 환기면에서 유리하다고 합니다. 에너지 절감에 유리한 구조라고 볼 수 있습니다.

- 소음 차단을 위한 창호성능 비교실 : 이중창, 삼중창의 소음 비교실험실

- 창호 및 유리의 종류에 따라 소음의 차폐도가 달리 나타납니다. 창호가 기밀하면 소음뿐만 아니라 단열성능도 우수합니다. 흔히 말하는 시스템창호가 비싸기는 해도 단열 및 소음차단에 유리한 시스템이랍니다.

3) 친환경 시스템의 적용 : 에너지 절약과 직접적인 연관은 없지만, 지속적으로 사용할 경우 재료 및 설비의 교환시나 최종적으로 철거될 경우에 수리 및 철거비를 절감할 수 있는 건축공법, 즉 이러한 시스펨을 이야기 하는 것입니다. 건물의 총 수명주기를 통해서 에너지를 절약할 수 있기 때문입니다.

- 상기 그림과 같이 철구조로 된 마감재는 재료의 교환이나 철거시 해체가 용이하며, 또한 철은 녹여서 재사용할 수 있기 때문입니다. 자재의 생애주기에서 총에너지를 절감할 수 있는 시스템입니다.

- 열회수형 설비는 실내에는 사람의 호흡과 연소 등에 의해 이산화탄소가 발생합니다. 그래서 건강을 위해서는 환기를 해주어야 합니다. 특히 한 겨울에 환기를 위해 창문을 확 열어비리면 실내에서 데워진 공기의 열손실이 엄청납니다. 그래서 마련한 것이 실내의 오염공기를 배출하는 덕트와 외부공기를 받아들이는 덕트를 꽈배기 처럼 꼬아서 급배기는 이루어지되 급기하는 온도와 배기하는 온도가 서로 열교환을 하여 공기의 열에너지를 회수하는 시스템입니다. 이것은 일 이백만원정도의 설비비가 들어갑니다. 천정에 덕트도 필요하고요***

- 당해층 배관시스쳄은 특히 아파트의 경우 우리집 화장실의 배관이 아랫집 천정에서 설치된 구조를 우리집 바닥안에 두어서 아랫집에 소음도 발생시키지 않고, 하자 처리시 이웃간 민원을 없애기 위한 시스템입니다.

- 건식온돌 이중바닥시스템은 하자처리시 바닥시멘트를 깨지 않고 손쉽게 보수가 가능한 구조입니다. 보수가 간편하다는 것은 에너지와 비용을 절감할 수 이중의 장점이 있지요

4) 건강에 좋은 마감자재 : 친환경 자재은 인체에 건강을 확보해주는 기능성 자재입니다.

 - 무기질 재료는 유기질 재료와 달리 세균 및 위생상 쾌적성을 확보해 주는 재료입니다. 그리고 어느정도의 습도를 머금었다가 뱉어주는 습도조절 마감재도 있군요, 옛날 초가집의 황토벽면이 그러한 역할을 하였답니다. 감성조명시스템은 설명하기 조금 어렵네요!!!

 5) 스마트 에너지 관리시스템 :  각 부분에서 취합된 에너지 절약시스템을 통합적으로 관리하는 방법을 말합니다. 예를 들면 외출시 절대 전원이 필요한 냉장고를 제외한 일괄소등 스위치를 설치하는 방법을 들 수 있습니다.

 

♬ 친환경주택은 에너지를 절감시켜주는 착한주택 : 일반적으로 친환경주택이라고 하면 일반 건물보다 공사비가 비싼 것이 사실입니다. 비용면으로 보았을 때 초기투자비는 더 들더라도 유지관리비에서 절약분을 감안하면 그리 비싸다고 볼 수 없습니다. 그간에 에너지정책면에서 보았을 때 건물의 에너지 절약에 대한 대책이 늦은감이 없지 않읍니다. 요즘 사람들 차를 살 때 차량의 연비를 우선적으로 비교를 해보고 고르곤 합니다. 그리고 가전제품에서도 에너지 성능 등급을 보는 것이 일상화되어 있습니다. 그런데 가장 많은 에너지를 소비하는 주택을 구입하거나 지을 때 에너지 성능에 대한 비교없이 무식하게(?)  외관만 보고 선택한 것이 사실입니다. 이것은 그간에 건물의 에너지 성능에 대한 평가기준이 없었기 때문입니다. 그런데 달라졌습니다. 올해부터 '에너지 성능 평가사' 제도가 시행되어 앞으로 모든 건물이 에너지 성능등급을 받도록 되어 있습니다. 앞으로 집을 지을 경우 꼭 유념하셔야 겠지요!!!

 

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2010.12.10 10:23

일본의 지속가능한 건축(2) : 엡슨 혁신센터 (Epson innovation Center)

엡슨'하면 쉽게 떠오른는 상품은 프린터 출력기기로 잘 알려져 있습니다.
알고보니 이 회사는 시계로 유명한 '세이코(Seiko)'계열회사인것 같습니다.
'엡슨 혁신센터'는 일본의 동계올림픽이 치러졌던 나가노에 위치하고 있습니다. 
연구소 규모면에서 연면적  1만 5천평이 넘는 엄청난 규모에 일단 놀라게 됩니다.


< 건축개요 >
- 혁신센터는 마무리제품을 위한 연구시설이다. 엡슨 연구개발의 기능은 차세대 정보관련 가전제품을 개발하기 위해 조직되었다.
- 연구소는 다른 단체와 제휴하며 공동으로 연구하며, 연구실과 실험실로 구분되어있다.
이 연구시설은 탄소저감 60%를 목표로 환경보존을 위한 야심찬 도전을 구체화하였다.  

(해발 700미터 고지에 위치한 연수센터)

(건물의 길이가 150미터에이른다.)

(좌측이 공동실험동, 우측은 연구동)

   
<Basic Information>                                                                                      [CASBEE rank] S ()    
[Location] Hirooka, Shiojiri, Nagano Prefecture
[Completion date] February, 2006
[Site area] 29,525.44m2
[Total floor area] 53,372.05m2
[Structure] S/SRC/RC
[Floors] 7 floors above ground, 1 penthouse floor, no basement
[Owner] Seiko Epson Corporation
[Designer] Nikken Sekkei Ltd.
[Contractor] Shimizu Corporation

(건물 배치도)

(건물의 평면도, 단면도)


< 건물의 특징 / Special Features>

(외벽의 부착된 광선반은 빛을 조절하는 장치로, 천정매입창은 자동환기기능을 한다.)

(아트리움 전경)


-  연구건물은 지진에 분리된 구조로 디자인되었다.
자연광과 자연바람을 발코니를 통해 유입
- 대지내 바람길 고려, 인공 열교환기는 높은 위치에 설치
- 빛선반과 광덕트를 통한 자연채광
- 냉각열 트렌치방식에 의한 지열의 사용
- 연료전지, 진공타입의 태양열 온수기

< Natural ventilation system / 자연환기시스템 >
- A빌딩의 자연환기 개념도 
- 자연환기장치는 추운기후를 최대한 활용하기 위해 설치되었다.
- 환기창은 실내와 외부의 온도차와 습도에 따라서 자동으로 개폐되도록 디자인되었으며, 그것은 외부 공기의 돌풍이나 낙수에 따라서 닫혀지도록 되어있다.
-
우리는 이러한 장치가 년간 970시간 동안 성공적으로 기능을 수행한 것을 확신한다.

(아트리움 상부의 자연배기에 의해 연구실내 자연환기를 유도한다.)


< Cooling & heating trench system >
- 프로젝트는 실험설비이기 때문에 거대한 외부 풍량에 의해 좌우된다.
- 거대한 냉난방 트렌치 설비는 1킬로미터 길이의 트렌치에 의해 유지된다. 그것은 전기발전 인입 피트로 만들어진 구조체에 의해, 그것은 외부공기에 의해 사전 냉난방 설비역할을 한다.
- 열은 여름과 간절기에 재가열되는 부하와 습도를 처리하는 열교환에 의한 고효륭 냉각장치에서 나오는 냉각수로부터 추출된다.
- 한겨울을 제외하고는 온수의 온도는 낮게설정된다.

(1킬로미터에 이르는 지중피트를 통해 지열을 회수하는 방식이다.)

(전기인입 피트내부 : 지열에 의한 온도차를 보조 냉난방 열원으로 사용한다.)

  
< Light D
uct system/ 빛 닥트 장치 >
- 아트리움 상부에 있는 태양광을 추적한는 장치이다.
- 이 지역은 연간 일조량이 상당이 많은 지역에 위치하고 있다.
 - 이러한 자연적 특징을 활용하기 위한 자연광 장치를 위하여 우리는 광덕트에 태양광을 추적하는 장치를 개발하였다.
 - 이 장치는 두 개의 축으로 조절되는 렌즈에 의해 태양을 추적하며, 중앙에서 반사하는 유리에 의해 북측면한 실에 태양광을 유입한다.

(태양과 유입 단면도)

(태양광추적 렌즈)

(빛을 굴절시키는 미러)

(굴절된 빛이 덕트를 통해 유입)

<< 참고할 만한 요소들 >>
1. 광선반과 자연 환기장치
: 광서반은 태양광을 차단하거나 반사시켜서 내부에 부드러운 채광을 위한 도구로 사용되고있다. 상당한 깊이의 발코니는 공사비에 증가요인이 클것 같다. 스라브 없는 이중 외피구조로 한다면 십게 해결될 수 있을 것이다.
2. 태양광 덕트 채광
: 태양 추적 렌즈와 반사판에 의해 설치되는 시스템으로 아주 간단한 원리임에 틀림이 없다.
문제는 태양광 추적장치인것 같다. 최근 광섬유에 의해 빛을 이동하는 배관으로 사용하는 경우를 보았다. 건강성, 쾌적성, 위생상 장점이 많은 시스템이다. 
3, 지열에 의한 보조 냉난방
: 본 건물은 약 1키로미터의 지주피트를 잘 활용한 사례이다. 문제는 실내로 흡입하는 방식이다. 지중열 이용은 도심내 건물에서 설치시 제약이 많은 구조이다. 그러나 외부 흡입구에서 신선공기를 지중온도로 변환시켜 유입시킨다면 간절기에 유리한 구조일것 같다.

<< 마무리하면서 >>
이 건물의 특징은 우리 주변에서 활용이 되지않고 방치된 신재생에너지를 최대한 활용한 구조인것 같다.
초기 투자비 문제만 해결된다면, 활용범위가 무궁무진할 것 이다.
이것은 자연이 주는 공짜에너지임에 틀림없다.
이것을 주워담을 바가지 개발이 급히 필요한 시점이다. <<<
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