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패시브하우스를 짓는 6가지 키워드 
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패시브하우스란 ?





패시브하우스는 쾌적하고 에너지효율이 뛰어나며,
합리적인 가격으로 지을 수 있는 친환경적인 건축물이다.
흔히 패시브하우스라고 하면 단순히 에너지를 절감하는 집이라고들 생각하는데,
패시브하우스는 에너지절감의 개념을 넘어선 최산의 쾌적성을
얻기 위한 건축 컨셉의 총집합이라고 할 수 있다.





패시브하우스는 외부로부터의 에너지 공급을 최소화하면서도
겨울에 따뜻하고, 여름에 시원한, 그리고 항상 신선한 공기를 마실 수 있는 집이다.
또한 이름에서도 알 수 있듯이 수동적인 집이다.
겨울철 넓은 창으로 태양열을 최대한 받아들이고,
그 열을 외부로 뺏기지 않도록하여 난방비를 줄이고, 쾌적성을 높였다.

이는 태양광, 태양열, 지열, 풍력 등의 에너지를
외부로부터 공급받아 운용해 에너지 소비가 적게 보이는
액티브하우스와는 상반되는 개념이다.

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<<  6 가지 키워드로 알아보는 패시브하우스의 기술요소 >> 





1. 고단열
: 두꺼운 단열재로 건물 외피를 완전히 둘러쌈으로써 에너지 손실을 최소화한다.

2. 열교의 차단
: 단열재를 관통하여 에너지가 손실되는 열교 부위를 최소화한다.

3. 고기밀
: 집 전체를 하나의 충선과 같이 기밀하게 하여 건물 틈새로 새어나가는
에너지를 최소화한다.

4. 3중 창호
: PVC프레임과 세 장의 유리로 구성된 3중 유리를 사용하여 에너지 손실을 막는다.
또한, 에너비 투과율이 높은 맑은 유리를 사용하여 태양열의 유입을 최대화한다.

5. 폐열회수 환기장치
: 항상 신성한 공기를 공급하기 위한 기계 장치이다.
겨울철 실내의 따뜻하고 오염된 공기를 빨아들여서 외부에서 들어오는
차갑고 신선한 공기로 열을 전달, 이 열로 실내로 유입되는 신선한 공기를
데우는 장치로서 건물의 에너지 손실을 막는다.

6. 전동 외부 블라인드(EVB)
: 창호 외부에 전동으로 작동하는 블라인드를 설치하여
여름철 외부에서 들어오는 태양 에너지를 차단하므로 냉방부하를 줄여준다.







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[ A. 단열 공사 ]
기초화 지하는 압출법보온판(WPS), 지상과 지붕은 우레탄보드(PR)



패시브하우스는 외단열로 건물 전체를 끈김 없이 둘러싸야 하므로
바닥 단열은 반드시 기초 하부에 설치하여야 한다.
기초 하단부나 지하부위의 단열은 늘 수분에 접하는 상태이기
때문에 습기에 강한 압출법보온판을 사용하여야 한다.

우레탄보드는 시판되고 있는 단열재 중 진공단열재를 제외하면 단열성능이 가장 좋다.
우레탄보드이 열전도율은 0.019W(m.K)로 단열성능이
일반 스티로폼(EPS)보다 약 2배 가량 우수하다.

부위별 열관류율은 바닥 0.095W(㎡.K), 외벽 0.08W(㎡.K),
지붕0.046~0.061W(㎡.K)로 패시브하우스 기준 열관류율인
0.15W(㎡.K)보다 약 2배 정도 뛰어난 단열성능을 갖고 있다. 
 





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[ B. 열교의 차단 ]
지상과 지라, 난방공간과 비난방공간을 열적으로 분리



(▲ 열교차단을 위해 지하층 구조를 라멘조로 변경하고 단열재를 설치했다.)

지하에 차고와 기계실이 있는데 이곳은 난방하지 않는 공간이다.
따라서 열적으로 분리해야 하는데, 콘크리트 벽체로 형성되어있어
열적 분리가 쉽지 않았다.
고심 끝에 지하 외벽을 콘크리트 라멘조로 하여 기둥-보 구조로 만들고,
보 아래에 단열재를 설치한 후, 단열재 아래에 벽돌 조적조로
벽체를 만들었다. 결과적으로 벽체 전체의 선열교가
기둥 부분에서만 발생하는 점열교로 바뀐 셈이다.

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올상 파라펫은 열전도율 낮은 ALC블록으로 별도시공



대쵸적으로 열교가 발생하는 부분은 옥상 파라펫이다.
이 부위의 열교를 없애기 위해서는 파라펫 3면을 같은 두께의 단열재로
감싸야 하는데 그렇게 시공한다면 파라펫의 두께가 700㎜에 가까워져
너무 투박하게 보인다. 그래서 채택한 방식이
파라펫 부분은 콘크리트로 타설하지 않고 열전도율이 비교적 낮은
ALC블록으로 대체하였다.
ALC블록의 열전도율은 0.12W(m.K)로 철근콘크리트의 1/20에 불과하다.




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플라스틱 단열 고정핀과 스테인리스 브라켓 사용으로 점열교 최소화



(▲ 철 재질 대신 스테인리스 브라켓을 사용하고,
플라스틱 단열 고정핀을 사용해 점열교를 차단했다.)

외벽에 두꺼운 단열재를 시공하기 위해 일반적으로 철 재질의 단열 고정핀을
사용하는데 이 단열 고정핀에서도 간과할 수 없을 만큼 큰 점열교가 발생한다.
플라스틱 재질의 단열 고정핀을 사용하여 점열교를 원천적으로 차단하였다.

외단열 시스템 마감과 달리 목재 외장 매감은 하지 철물의 시공이 필수적인데,
이를 고정하기 위한 브라켓 역시 점열교가 크게 발생하는 부위이다.
일반적으로 열전도율이 큰 철 재질의 브라켓을 사용 데 반해,
철에 비해 열전도율이 1/5정도인 스테인리스 재질의 브라켓을 제작하여 사용하였고,
브라켓과 외벽 사이에는 고무 패드를 삽입하여 열교를 조금이라도 줄이려 노력했다.

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[ C. 기밀 시공 ]
외벽과 간통하는 창문, 관통부는 기밀 테이프로 밀봉



패시브하우스의 기밀 기준은 N50<0.6/h이다.
건물 내부와 외부에 인위적으로 50파스칼의 압력차이를 주고,
이때 한 시간 동안 건물 전체 체적의 60% 이하의 공기만 빠져나가고
들어와야 한다는 의미이다.

목조주택에서는 골조가 기밀하지 않기 때문에 모든 면에
기밀 멤브레인과 기밀 테이프를 시공하여야 기밀 성능이
좋게 나오며 이는 상당한 노력을 필요로 하는 일이다.

반면 콘크리트 구조에서는 콘크리트 면 자체가 기밀하기 때문에
외벽의 문, 창문, 외벽 관통부만 기밀 테이프로 잘 시공하면
좋은 성능을 얻을 수 있다.
기밀의 측면만 놓고 보면 콘크리트가 목구조보다 훨씬 유리하다.





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(▲ 창호는 설치 열교를 피하기 위해 단열면 위에 설치하였다. 창호의 하중을 지탱하기 위해
각재를 콘크리트에 고정하고 각재 위에 창호를 설치한다. 그리고 창호 프레임의 일부를
단열재로 덮어야 설치 열교를 없앨 수 있다. )

[ D. 창호 시공 ]
폴란드 MS社의 패시브하우스용 PVC 3중 창호 사용



3중 유리의 기준은 태양에너지 투과율이 50%이상이다.
태양열을 최대한 많이 받아들일수 있는 맑은 유리를 사용하라는 의미이다.

패시브하우스 창호의 열관류율은 0.8W(㎡.K)이하이다.
폴란드 MS社에서 생산한 패시브하우스용 창호 MS Evolution을 시공하였다.
프레임의 열관류율은 1.0W(㎡.K), 유리의 열관류율은 0.5W(㎡.K)이고,
태양에너지 투과율은 50%이다.
유리의 두께는 44㎜이며, 양면 로이코티이 유리에 아르곤 가스 충진되어 있다.
단열 간봉은 상용되는 간봉 중 가장 단열 성능이 뛰어난
Swisspacer V를 사용하였다. 간봉의 선형열손실계수는 0.032W(m.K)이다.

창호 전체의 평균 열관류율은 0.75W(㎡.K)로서 패시브하우스 기준을
충분히 만족한다. MS 창호는 고가의 독일산 창호에 비해
비교적 저렴한 가격으로 패시브하우스를 구현할 수 있는
훌륭한 솔루션이라 할 수 있다.

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[ E. 폐열회수 환기장치 ]
패시브하우스의 심장은 바로 폐열회수 환기장치





패시브하우스는 기밀 성능이 극도로 우수한 집이기 때문에 지속적인 환기를
하지 않으면 실내 이상화탄소 농도가 금방 짙어져 쾌적성이 떨어진다.
기계 환기장치 없이 창을 열어서 환기한다면 겨울철 따뜻한 공기가
다 빠져나가고 난방비의 증가로 이어진다. 따라서 겨울철 외부에서
들어오는 차가운 공기에 실내에서 외부로 배출하는 오염되고
따뜻한 공기의 열만 회수하여 다시 공급해주는 폐열회수 환기장치가 필수이다.

패시브하우스 폐열회수 환기장치의 성능 기준은 세가지이다.

첫째, 빠져나가는 공기의 열을 들어오는 공기에 전달하는 열회수율이 75%이상일 것,
둘째, 전력 소비량이 0.45Wh/㎥이하로 적을 것,
셋째, 기게실에서 35dB이하의 소음수준일 것이다.

돌일의 PAUN社의 페열회수 환기장치는 독일 PHI로부터 인증받은 제품이어서
제품 상세나 시험 성적서를 제출하는 수고를 덜 수 있다.
Novus300의 열 회수율은 93%, 소비전력은 0.24Wh/㎥으로 기준을 충분히
만족시키는 값을 갖는다.

기계 소음을 차단하는 소음기, 외부의 찬공기를 미리 데워주는 프리히터,
실내로 공급되는 공기를 멀리 보내주는 제프 디퓨져 등도 세심하게 시공하였다.

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[ F. 전동 외부 블라인드(EVB) ]

여름철 태양에너지를 차단하는 효자아이템






패시브하우스의 필수 요소는 아니지만, 여름철 냉방부하를 
크게 줄려주는 아주 유용한 장치가 전동외부 블라인드이다.
패시브하우스의 창호는 태양에너지를 많이 받아들이는 맑은 유리의 창호이다.

또한, 패시브하우스는 태양에너지를 많이 받아들이기 위해
남쪽으로 창을 크게 배치하기 때문에 여름철에는 더울 수 있다.
창을 통해 실내로 들어온 태양열은 밖으로 다시 빠져나갈 수 없기 때문에
창 외부에 블라인드를 설치하는 것이 여름철 태양열을 막을 수 있는 방법이다.

북쪽 창에는 전동 셔터를 설치하였다. 전동셔터는 블라인드와 달리 셔터 내부에
우레탄폼이 충진되어 있어, 셔터를 내리면 바람을 막아주고,
추가적인 단열과 방범의 효과도 얻는다.

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일반 주택 대비 17%정도의 비용 추가로 패시브하우스 구현





많은 이들이 패시브하우스가 좋은 것은 알고 있지만, 비용이 너무 비싸서
짓지 못한다고 말한다. 하지만 미리 잘 계획하고 꼼꼼한 디테일 도면을 준비하여
시공한다면 그리 많은 추가 비용 없이도 패시브하우스를 지을 수 있다.
일반 주택 대비 17%정도의 비용 추가로 시공할 수 있었다.

또 혹자는 패시브하우스를 짓는데 들어가는 비용으로
기름을 펑펑 쓰면서 난방하는 것이 오히려 낙다고 말하기도 하는데,
그것은 패시브하우스를 단순히 에너지 절감 주택으로만 생각하는 오류이다.
패시브하우스를 짓기 위해 소요된 추가 비용은 7년 내외면 외수가 가능하다.

패시브하우스는 에너지 절감 주택인 동시에 돈으로 살 수 없는 쾌적성과
건강을 선물하는 집이다. 또한, 화석연료 고갈이 멀지 않은 시대,
저탄소 녹색성장이 화두인 우리 시대에 반드시 필요한 주택 컨셉이라 할 수 있다.

 

[ 출처 : 전원속의내집 ]
 

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목조주택/전원주택/ALC주택/철근콘크리트주택
패시브하우스/제로하우스 ☆ 전문 시공。