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【창호 가이드】 ① 창호의 종류와 선택
- 창호는 환기, 채광, 조망 등을 위한 ‘창’과 사람이나 물건이 드나들기 위한 ‘문’의 총칭이다. 주택에서 고품질 창호의 선택과 올바른 설치는 중요한 부분이다. 창과 문의 선택에 따라 채광과 조망, 환기, 탈출구, 방범 등의 기능이 달라지기 때문이다. 요즘엔 재질은 물론 개폐 방식, 성능, 색상 등 여러 면에서 고급 시스템 창호를 사용하는 추세다. 고단열 고기밀 독일식 시스템창호 시장 점령부실시공 방지, 창호 기술사 제도 도입 필요 우리나라의 전통 가옥에선 창호를 모두 ‘지게 창窓’과 ‘지게 호戶’로 읽으며 관습적으로 창문이라고 부른다. 창호는 환기, 채광, 조망 등을 위한 ‘창’과 사람이나 물건이 드나들기 위한 ‘문’의 총칭이다. 현대건축에서 창호는 고유의 기능 외에 내벽과 외벽을 장식하는 디자인 역할도 한다. 요즘엔 재질은 물론 개폐 방식, 성능, 색상 등 여러 면에서 고급 시스템 창호를 사용하는 추세다. 하지만 시공 기술력은 창호의 발전 속도를 따라잡지 못해 고급 시스템창호가 제 기능을 못하고 있다. 글 윤홍로 기자 자료제공 세린 정천호 이사, LG하우시스 http://www.lghausys.co.kr “묏버들 가려 꺾어 보내노라, 님의 손대. / 자시는 창밖에 심어 두고 보소서. / 밤비에 새 잎 곧 나거든 날인가도 여기소서.” ― 홍랑 “내일은 성聖발렌타인데이. 날이 새기 바쁘게 처녀인 나는 그대의 창가에서 기다리는 사람이 될 것입니다.” ―셰익스피어 《햄릿》 두 작품에서 보듯이 동서양을 막론하고 창호 주변은 연인을 향한 낭만적인 공간으로 묘사되고 있다. 열린 공간으로서의 창, 그래서 속담에 ‘사랑은 창으로 들어온다’고 했던가. 반면, 잘 지은 주택의 창호 주위에 촘촘하게 박힌 쇠창살에선 닫힌 공간으로서의 창을 떠올리게 한다. 이처럼 창호 부분은 바라지 않는 사람이 몰래 엿볼 것 같은, 또한 들어올 것 같은 불안한 공간이기도 하다.건축물에서 유일하게 ‘열림’과 ‘닫힘’이 공존하는 창호. 이 두 가지 기능이 조화를 이루면서 주택의 안팎을 아름답게 꾸미는 창호의 선택은 중요하다. 주택 건축비에서 창호가 차지하는 비율이 보통 25% 안팎이라는 점에서도 그러하다. 다기능 PVC 창호 호황창호의 재질은 전통 가옥에서 쓰인 목재, 1960년대 이후 보급된 알루미늄, 요즘 각광받는 PVC(폴리염화비닐) 등으로 구분할 수 있다. 섀시라고 하는 현대식 창호는 알루미늄이나 PVC 재질의 창호를 뜻한다. 목재 창호 목재 창호_전통 한옥용 창호로 현재 기밀성을 보장할 수 없어 사용하지 않는 편이다. 다소 투박한 형태의 시스템창호로 개발되는 사례가 있다. 알루미늄 창호 알루미늄 창호_일반적으로 알루미늄은 변색이 잘 되지 않고 튼튼하며 제작 및 시공이 쉬워 가격이 저렴하다. 반면, 높은 열전도율로 인해 냉난방에 취약해 주택용으론 부적합한 면이 있다. 최근 단열성을 높인 복합창으로 개발되고 있다. PVC 창호 PVC 창호_일반적으로 많이 사용하는 재질이 PVC 또는 uPVC라고 하는 플라스틱 창호다. 단열이나 방음에 강하며 알루미늄에 비해 약한 강도를 보충하기 위해 내부에 철재를 넣기도 한다. 올해 건축 경기가 살아나면서 PVC 창호의 수요가 부쩍 늘어났다고 한다. LG하우시스가 설명하는 여타 재질의 창호에 비해 PVC 창호가 인기를 끄는 이유다. ▲단열성이 우수하다. 열전도율이 낮은 PVC 재질과 기밀재를 사용해 단열과 밀폐가 우수하므로 냉난방비 절감에 효과적이다. ▲방음 효과가 탁월하다. 차량이나 항공기, 공사장 등 외부 소음 차단에 우수하다. ▲기밀성이 탁월하다. 창문 틈새로 새는 공기량을 국소화시켜 기밀 구조를 통해 누기漏氣뿐만 아니라 단열, 방음 효과도 탁월하다. ▲수밀성과 배수력이 우수하다. 용접 방식의 제작으로 빗물이 틈새로 유입되지 않으며 플라스틱 소재의 유연함은 배수가 용이한 구조 설계를 가능하게 한다. ▲뒤틀림과 변형에 강하다. 특수 원료가 포함된 PVC 소재로 탄성 및 복원력이 우수해 강한 외부 충격이나 사용 중 충격 흡수 등에 우수하다. 또한, 여름 겨울철의 온도 변화에도 변형이나 뒤틀림이 거의 없어 우수한 내구성을 자랑한다. ▲오염에 강하다. 염분과 각종 유해 가스, 산성비에도 부식되거나 변형되지 않는다. ▲화재 등 재난에 안전하다. PVC 창호는 자연 발화가 일어나지 않는 소재 특성과 열전도도가 낮아 2차적인 화재 위험을 방지해 준다. 또한, 연소 시 인체에 유해한 이산화탄소 발생량이 낮아 재난 구호에 효과적이다. ▲다양한 색상 표현이 가능하다. 소비자가 원하는 컬러 및 패턴 등을 다양하게 표현할 수 있다. ▲빛 바램과 스크래치에 강하다. 제품 표면을 이중 코팅 구조로 제작해 태양에 의한 빛 바램과 스크래치에 매우 우수하다. 시스템창호시스템창호란 일반적인 창호에 비해 과학적인 방법을 접목해 기밀성, 단열성, 방음성 등을 향상시키고 사용에 편리하도록 만든 것이다. 보통 미국식과 독일식으로 구분한다. 우리나라에선 한때 단순하고 가벼운 미국식 창호가 인기였으나 기후 특성이 우리나라와 가까운 독일식 시스템창호가 시장을 형성하고 있다. 미국식 시스템창호_북미식이라고도 하며 미국과 캐나다에서 보편적으로 사용하고 있다. 창틀을 형성하는 프로파일이 얇은 편이어서 가벼우며 규격이 정해져 있어 일반 작업자도 쉽게 시공할 수 있다. 좌우 또는 상하로 열고 닫는 미닫이 방식이 많이 쓰인다. 여닫이의 경우 핸들 조작이 단순하다. 독일식 시스템창호_독일식은 유럽식이라 하며 열고 닫는 방식이 다양하며 프로파일이 두꺼워 무거운 편이다. 일반 창호나 미국식 시스템창호에 비해 전문 기술자에 의한 시공이 필요하다. 시스템창호의 중요한 특성은 시공 후 완벽한 기밀성을 확보할 수 있어 주택의 냉난방 에너지 사용량을 줄이고, 외부의 소음을 효과적으로 차단하며, 다양한 크기와 형태로 소비자의 미적 욕구를 충족시켜준다는 것 등이다.세린 정천호 이사는 “국내에선 독일식 시스템창호의 기술력 부족으로 프로파일만 수입해 제작하거나 완제품을 수입해 시공하는 추세”라며, “그로 인해 가격이 높게 형성돼 고급 주택 위주로 공급되고 있다”고 한다. 또한, “국내 시스템창호의 역사가 오래되지 않아 전문 시공자가 턱없이 부족하며 건축주와 시공사가 기밀 시공의 중요성을 도외시한 채 건물을 짓고 있는 게 현실”이라며, “결국 소비자가 부실한 기밀성으로 인해 냉난방 에너지를 낭비하고 경제적인 손해를 보고 있다”고 한다. 귤이 화수를 건너면 탱자가 된다는 말이 있다. 마찬가지로 아무리 우수한 성능의 시스템창호라 할지라도, 그것을 올바로 알고 시공하지 않으면 일반 창호와 다를 바 없다. 실제로 유럽의 한 창호 회사에선 부실시공한 국내 시공사에 자사 창호를 공급하지 않겠다고 선언했을 정도다. 제로에너지 건축물 인증 제도 중요하지만, 그것을 결정하는 요소 중 하나인 올바른 창호 시공을 위해 창호 시공기술사 제도를 도입해야 하지 않을까. 전원주택라이프 더 보기 www.countryhome.co.kr잡지구독 신청 www.countryhome.co.kr:454/shop/subscription.asp
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【창호 가이드】 ① 창호의 종류와 선택
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[7월호 특집] 02. 제로에너지 하우스의 필수
- 제로에너지 하우스의 필수 로이Low-E 삼중유리 시스템창호 창호의 단열 성능을 개선하고자 이중창호 및 삼중창호의 설치, 열전달을 억제하는 기체의 충진, 에너지 전달을 조절하는 코팅이나 필름 처리 등 다양한 기술이 개발되고 있다. 이와 같은 기술에 의해 단열 성능이 개선된 고성능 창호를 사용하면 창문을 통한 에너지 손실을 현저히 줄일 수 있다. 창호에서 요구되는 성능과 구조에 대해 살펴본다. 글 윤홍로 기자 자료제공 국토교통부 《에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인》, 세린 정천호 이사 02-512-0223, (사)한국패시브건축협회 www.phiko.kr 창호에 쓰이는 유리는 일반적으로 강화유리다. 유리의 표면을 급랭시켜 압축강도를 갖게 하고, 내부를 천천히 식혀 인장강도를 갖게 한 것이다. 이렇게 만든 유리는 일반적인 충격엔 잘 깨지지 않는다. 일반적으로 섀시라고 하는 창호는 이중유리를 사용한다. 패시브하우스 시스템창호는 보통 삼중유리를 사용한다. 이중 또는 삼중유리 사이엔 공기층이나 아르곤 또는 크립톤 가스층을 두어 단열 성능을 높인다. 또한, 유리 내부 코팅으로 자외선을 차단하고 가스가 외부로 새어나가는 것을 방지한다. 유리와 유리 사이엔 간봉(Spacer)을 설치하는데, 이는 유리와 유리 사이를 띄어 단열 성능을 높이며 유리들 간에 팽창에 의한 손상을 방지한다. 위 그림은 한국패시브건축협회에서 유리의 특성을 설명한 것이다. <그림 1>은 사람이 유리를 사용하면서 요구하는 성질을, <그림 2>는 그 특성을 설명하는 값을 나타낸 것이다. 가시광선 투과율 가시광선 투과율(VLT : Visible Light Transmittance)은 태양으로부터 도달하는 복사에너지 중 파장 영역 380∼780㎚인 가시광선이 유리를 투과할 때, 그 비율을 표현한 값이다. 그 값이 높을수록 밖이 잘 보인다. 가시광선 투과율은 일사 획득 계수(SHGC)와도 관련이 있다. 일반적으로 가시광선 투과율이 낮을수록 일사 획득 계수도 낮아져 좀 더 많은 일사량이 차단된다. 또한, 가시광선 투과율이 낮아지면 눈부심 감소율이 높아져서 눈부심 감소에 보다 효과적이다. 일사 획득 계수 창호의 일사 획득 계수(g-Value, SHGC : Solar Heat Gain Coefficient)는 창호를 통한 일사 획득 정도를 나타내는 지표이다. 직접 투과된 일사량과 유리에서 흡수된 후 실내로 유입된 일사량의 합으로 계산된다. 유리창을 통한 일사량은 일사 획득 계수와 차폐 계수(SC : Shading Coefficient)로 나타낸다. 차폐 계수는 일반적으로 3㎜ 투명 유리를 통한 일사 획득에 대한 해당 창호의 일사 획득 비율로 계산한다. 일사 획득 계수는 입사각의 영향을 반영하고 창호 시스템 전체에 관한 성능 표현이 가능하므로, 일사 획득에 관한 정확한 지표라 할 수 있어 주로 사용되고 있다. 일사 획득 계수는 0부터 1까지의 수치로 표현되며, 높은 일사 획득 계수 값은 창호를 통한 일사 획득이 많음을, 낮은 일사 획득 계수 값은 일사 획득이 적음을 의미한다. 열 관류율(U-factor 또는 U-value) 열 관류율은 여러 가지 재료로 구성된 구조체를 통한 열전달을 계산할 때 매우 복잡한 형태로 일어나는 전도, 대류, 복사에 의한 열전달의 모든 요인을 혼합해 하나의 값으로 나타낸 것이다. 열 관류율은 표면적이 1㎡인 물체를 사이에 두고 온도 차가 1℃일 때 물체를 통한 열류량을 W(와트)로 측정한 값으로 정의되며 단위는 W/㎡K로 표시한다. ▲전도_물질의 이동이 없이 고온의 분자로부터 저온의 분자로 열이 전달되는 것이다. 공기는 지구상의 물질 중 열 저항이 가장 큰 재료로 단열을 통해 제어한다. ▲대류_유체(기체, 액체)의 흐름에 의해 열이 전달되는 것이다. 재료나 시공의 정확성에 의존하므로 제어하는 데 어려움이 따르며 기밀로 제어한다. ▲복사_고온의 물체 표면에서 저온의 물체 표면으로 공간을 통해 열이 전달되는 것이다. 재료 표면의 특성에 따라 복사율이 달라지며 저방사성 표면을 가진 물질로 제어한다. 우리나라는 창호의 제조·수입업체들이 생산 및 수입 단계에서부터 원천적으로 에너지 절약형 제품을 생산·판매하도록 하기 위한 ‘에너지소비 효율등급제도’를 운영하고 있다. 창호의 단열 성능과 기밀 성능에 따라 1~5등급으로 구분해 에너지소비 효율등급 라벨을 표시하며, 등급이 낮을수록 열 관류율이 낮고 기밀 성능이 우수함을 뜻한다. 창호의 에너지소비 효율등급제도는 KS F 3117 규정에 의해 건축물 중 외기와 접하는 곳에 사용되면서 창 면적이 1㎡ 이상이고 프레임과 유리가 결합돼 판매되는 창 세트에 적용되며, KS F 2278 규정에 의해 측정한 열 관류율과 KS F 2292에 의한 기밀성을 기준으로 한다. 기밀 성능(Air Tightness) 실내·외에 온도 차 또는 풍압에 의해 일정한 압력 차가 발생하면, 창호의 틈새를 통해 공기가 빠져나가므로 원하지 않는 열 획득 또는 열 손실을 유발할 수 있다. 창호의 기밀 성능은 이와 같이 압력 차가 발생하는 조건에서 공기의 흐름을 억제하는 성능을 말하며, 건축물 전체의 기밀 성능을 결정하는 주요 인자로 냉난방 에너지 소비에 직접적인 영향을 미친다. 창호의 기밀 성능은 창의 내외 압력 차에 따른 통기량으로 나타내며 단위는 ㎥/㎡이다. 패시브하우스에서 요구하는 창호의 기밀 성능은 50㎩ ≤ 0.6회/h이다. 여기서 50파스칼(㎩)이란 주택 내외·부의 공기의 압력 차를 의미하며 풍속으로 따지면 초당 약 8∼9m이다. 이를 정성적으로 표현하면 여름철 태풍 초기의 바람세기 정도다. 즉, 평상시보다 상당히 강한 압력이 외부에 걸릴 때 주택 내부로 들어오는 틈새바람의 양이 시간당 실내 체적의 0.6회 정도만 들어와야 된다는 뜻이다. 패시브하우스에선 창호의 기밀 성능을 별도로 규정하지 않고 있다. 하지만 50㎩ ≤ 0.6회/h의 기밀 성능을 구현하려면 창호의 틈새바람은 거의 없어야 한다. 즉, 창호 시험성적서상 기밀 성능이 0.0㎥/㎡가 되거나 0에 아주 가까워야 한다. 살라만더 삼중유리 창호. 유리-47㎜ 삼중유리, 아르곤 가스 주입, 소프트 로이 2코팅, Ug=0.73W/㎡·K 이중유리 vs 삼중유리 이중유리는 복층유리라고도 하는데 단판유리의 열적 취약점을 극복하기 위해 유리와 유리 사이에 건조 공기를 밀봉함으로써 열 관류율을 낮춘 것이다. 24㎜(6㎜ 유리+12㎜ 공기층+6㎜ 유리) 복층 유리를 많이 사용하고 있다. 최근엔 보다 단열 성능을 강화한 삼중유리의 사용도 늘어나는 추세다. 사람이 추우면 옷을 껴입듯이 집 안의 냉난방 에너지가 외부로 새는 것을 방지하기 위해 유리를 하나 더 끼운 것으로 볼 수 있다. 창호의 무게를 늘리고 창틀의 변형이 생기므로 삼중유리를 사용하기 위해선 창틀(프로파일)이 유리의 무게와 수축, 팽창을 감당할 수 있어야 한다. 한국패시브건축협회는 “1.5ℓ 패시브하우스 건축을 위해선 고성능 삼중유리 시스템창호를 적용해야 한다”고 밝히고 있다. “아르곤, 크립톤 가스를 충전한 로이Low-Emissivity 코팅 유리를 사용하고 유리 및 프레임은 열 관류율이 0.80W/㎡·K 이하며, 기밀성 0.0㎥/㎡h인 창호를 써야 사용 면적당 연간 에너지 요구량이 1.5ℓ에 불과한 패시브하우스를 실현할 수 있다”는 것이다. 실제 한 창호업체에서 로이 삼중유리 시스템창호(52㎜)와 로이 복층유리 시스템창호(24㎜)를 실험 분석한 결과 열 관류율이 1.27W/㎡·K와 1.80W/㎡·K로 나타나 로이 삼중유리 시스템창호의 단열성이 30% 정도 높은 것으로 나타났다. 차음 성능도 로이 삼중유리 시스템창호는 평균 25.7dB로 29.7dB을 보인 로이 복층유리 시스템창호에 비해 약 16% 향상된 수치를 보였다. 창호 구성 요소 유리 표면에 얇은 금속막을 도포한 것으로 로이는 저방사율, 즉 복사 차단 효과를 의미한다. 코팅이 공기 중에서 산화될 수 있어 보통 여러 겹을 겹친다. 겹쳐진 중간엔 진공 층을 두고 간봉으로 밀봉한다. 로이 유리의 특징은 자외선은 차단하지만 가시광선은 투과시킨다는 점이다. 따라서 채광 효과가 있으면서도 열에너지는 덜 들어오게 된다. 한 번 코팅은 싱글, 두 번 코팅은 더블, 세 번 코팅은 트리플이라고 부르며, 코팅을 더할수록 효과는 좋지만 가격이 높아진다. 로이 코팅_복층유리에서 열전달은 온도가 높은 유리와 온도가 낮은 유리 사이의 복사 열교에 의해 이뤄진다. 로이 유리는 복층 유리의 내측 면에 은 등의 투명 금속 피막을 증착시켜, 그 피막으로 이러한 열복사를 감소시킴으로써 유리를 통한 열 흐름을 억제하는 것이다. 즉, 코팅의 위치에 따라 여름철의 일사日射 열이 실내로 입사되는 것을 차단하므로 냉방 부하를 줄일 수 있고, 겨울철엔 실내의 열이 실외로 빠져나가지 않게 하므로 난방 부하를 줄일 수 있다. 비활성 가스 충진_단열 유리의 열적 성능을 개선하려면 유리 사이 공기층의 열전도 특성을 줄여야 한다. 따라서 유리 사이의 공간엔 열전도도가 낮고 점성은 더 크며 움직임이 적은 비활성 기체를 채움으로써 공간 내에서의 대류 현상 및 가스를 통한 열전도를 최소화시킬 수 있으며 창호의 열 관류율을 줄일 수 있다. 아르곤과 크립톤 가스 등 비활성 가스를 주입하면 복층 유리의 외부 유리와 내부 유리의 온도 차로 인한 열교 현상을 억제해 단열 성능을 더욱 높일 수 있다. 간봉(스페이서)_복층·삼중유리와 같이 2개 이상의 유리 층 사이엔 간봉을 두어 적절한 거리를 유지한다. 간봉은 이러한 구조적 지지 이외에도 유리 모서리 부분에서 발생하는 열 손실을 감소시켜 창호 전체의 열 관류율을 개선시키는 역할을 한다. 간봉은 일반적으로 구조적인 성능을 유지하기 위해 스테인리스 스틸 등 금속 재료가 널리 사용돼 왔으나, 금속 재료의 높은 열전도율로 인해 창호 전체의 단열 성능을 떨어뜨리게 됨에 따라 최근 열전도율이 낮은 폴리우레탄 등의 소재를 사용한 스페이서의 생산도 늘어나는 추세다. 창틀_PVC, 알루미늄, 목재 등 다양한 재료가 이용되며, 전체적인 창호의 단열 성능에 큰 영향을 미친다. 알루미늄과 같은 금속 재료는 강성과 내구성이 높고 가공이 용이하여 특히 비주거용 건축물에서 많이 이용되나, 높은 열전도율로 인해 창문 전체의 열 관류율을 높이므로 내·외부의 소재를 분리하여 플라스틱과 같이 열전도율이 낮은 소재로 접합시키는 열교 차단 기능이 필요하다. PVC 소재는 열전도율이 낮아 창틀 재료로 적합하며 마모, 부식, 오염에 강한 저항성이 있어 활용도가 높은 소재다. *창호의 방향과 면적비 창호는 건축물에서 열 손실이 발생하는 대표적인 부위로 벽체나 지붕 등에 비해 단열 성능이 낮은 경우가 많아 에너지 손실의 주요 원인이 된다. 창호는 겨울엔 열관류에 의한 주요 열 손실의 경로가 되며 여름엔 과다한 일사 획득 경로가 된다. 따라서 창호를 어떻게 설계하느냐에 따라 냉난방 에너지 요구량이 크게 달라진다. 또한, 창호는 건축물의 에너지 성능 외에도 자연 채광의 이용, 열적 쾌적성 확보, 조망 확보, 눈부심 방지 등에도 직접적인 영향을 미치므로, 다양한 창호 설계 요소들의 영향을 복합적으로 고려해 계획해야 한다. 창호의 방향_향에 따라 건축물의 외피를 통해 유입되는 일사 에너지의 양이 달라진다. 따라서 냉난방 에너지 절약을 위해 향에 따라 창호 면적을 줄이거나 차양을 별도로 계획하는 등 다각적으로 접근해야 한다. 남향은 겨울철 태양 고도가 낮을 때 다량의 일사 획득을 유도하므로 난방 에너지 절감에 유리하다. 일반적으로 북향과 남향 창호는 차양으로 일사를 차단하기 쉬우며, 동향이나 서향 창호에 비해 여름철 일사 획득과 눈부심이 적다. 반면, 동향과 서향은 여름철에 과도하게 일사를 획득한다. 특히 서향은 하루 중 가장 더운 오후 시간에 최대 일사량을 획득하므로 가능한 한 창 면적을 제한하는 것이 바람직하다. 현재 우리나라에선 향별 창호의 성능이나 설계 기준을 별도로 제시하지 않기에 설계자가 지역과 부지 여건에 따라 창호 설계 가이드라인의 내용을 참고해 각 향에 적합한 창호를 계획하는 것이 중요하다. 창 면적비(WWR : Window-to-Wall Ratio)_창호는 재실자에게 조망을 제공하고 자연 채광과 자연 환기, 일사를 도입하는 유용한 수단이지만, 동시에 유리의 열악한 단열성으로 말미암아 건축물 열 손실의 주된 요인이다. 따라서 창호의 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 종합적으로 고려해 냉난방과 조명 에너지가 효율적인 창 면적비를 결정해야 한다. 건축물의 에너지 절약 설계 기준에선 창 면적비를 ‘지붕과 바닥을 제외한 건축물 전체 외피 면적에 대한 창 면적비(창 면적비 = [창 면적/(외벽 면적 + 창 면적)] × 100)’로 정의한다. 창 면적비를 산정할 때 창틀은 창 면적에 포함하고, 계단실과 승강기 공간 등은 제외한다. 최근 의장적 효과를 위한 유리 커튼월을 적용하는 사례가 늘면서 창 면적비가 증가하는 추세이지만, 건축물의 에너지 절약 면에서 창호의 향과 종류 등을 고려해 창 면적비를 적정하게 유지해야 한다.
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[7월호 특집] 02. 제로에너지 하우스의 필수
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[7월호 특집] 01. 고단열 고기밀 독일식 시스템창호 시장 점령
- 고단열 고기밀 독일식 시스템창호 시장 점령 부실시공 방지, 창호기술사제도 도입 필요 우리나라의 전통 가옥에선 창호를 모두 ‘지게 창窓’과 ‘지게 호戶’로 읽으며 관습적으로 창문이라고 부른다. 창호는 환기, 채광, 조망 등을 위한 ‘창’과 사람이나 물건이 드나들기 위한 ‘문’의 총칭이다. 현대건축에서 창호는 고유의 기능 외에 내벽과 외벽을 장식하는 디자인 역할도 한다. 요즘엔 재질은 물론 개폐 방식, 성능, 색상 등 여러 면에서 고급 시스템창호를 사용하는 추세다. 하지만 시공 기술력은 창호의 발전 속도를 따라잡지 못해 고급 시스템창호가 제 기능을 못하고 있다. 글 윤홍로 기자 | 자료제공 세린 정천호 이사, LG하우시스 www.lghousys.co.kr “묏버들 가려 꺾어 보내노라, 님의 손대. / 자시는 창밖에 심어 두고 보소서. / 밤비에 새 잎 곧 나거든 날인가도 여기소서.” ― 홍랑 “내일은 성聖발렌타인데이. 날이 새기 바쁘게 처녀인 나는 그대의 창가에서 기다리는 사람이 될 것입니다.” ―셰익스피어 《햄릿》 두 작품에서 보듯이 동서양을 막론하고 창호 주변은 연인을 향한 낭만적인 공간으로 묘사되고 있다. 열린 공간으로서의 창, 그래서 속담에 ‘사랑은 창으로 들어온다’고 했던가. 반면, 잘 지은 주택의 창호 주위에 촘촘하게 박힌 쇠창살에선 닫힌 공간으로서의 창을 떠올리게 한다. 이처럼 창호 부분은 바라지 않는 사람이 몰래 엿볼 것 같은, 또한 들어올 것 같은 불안한 공간이기도 하다. 건축물에서 유일하게 ‘열림’과 ‘닫힘’이 공존하는 창호. 이 두 가지 기능이 조화를 이루면서 주택의 안팎을 아름답게 꾸미는 창호의 선택은 중요하다. 주택 건축비에서 창호가 차지하는 비율이 보통 25% 안팎이라는 점에서도 그러하다. 목재창호알루미늄창호PVC 창호 다기능 PVC 창호 호황 창호의 재질은 전통 가옥에서 쓰인 목재, 1960년대 이후 보급된 알루미늄, 요즘 각광받는 PVC(폴리염화비닐) 등으로 구분할 수 있다. 섀시라고 하는 현대식 창호는 알루미늄이나 PVC 재질의 창호를 뜻한다. 목재 창호_전통 한옥용 창호로 현재 기밀성을 보장할 수 없어 사용하지 않는 편이다. 다소 투박한 형태의 시스템창호로 개발되는 사례가 있다. 알루미늄 창호_일반적으로 알루미늄은 변색이 잘 되지 않고 튼튼하며 제작 및 시공이 쉬워 가격이 저렴하다. 반면, 높은 열전도율로 인해 냉난방에 취약해 주택용으론 부적합한 면이 있다. 최근 단열성을 높인 복합창으로 개발되고 있다. PVC 창호_일반적으로 많이 사용하는 재질이 PVC 또는 uPVC라고 하는 플라스틱 창호다. 단열이나 방음에 강하며 알루미늄에 비해 약한 강도를 보충하기 위해 내부에 철재를 넣기도 한다. 올해 건축 경기가 살아나면서 PVC 창호의 수요가 부쩍 늘어났다고 한다. LG하우시스가 설명하는 여타 재질의 창호에 비해 PVC 창호가 인기를 끄는 이유다. ▲단열성이 우수하다. 열전도율이 낮은 PVC 재질과 기밀재를 사용해 단열과 밀폐가 우수하므로 냉난방비 절감에 효과적이다. ▲방음 효과가 탁월하다. 차량이나 항공기, 공사장 등 외부 소음 차단에 우수하다. ▲기밀성이 탁월하다. 창문 틈새로 새는 공기량을 국소화시켜 기밀 구조를 통해 누기漏氣뿐만 아니라 단열, 방음 효과도 탁월하다. ▲수밀성과 배수력이 우수하다. 용접 방식의 제작으로 빗물이 틈새로 유입되지 않으며 플라스틱 소재의 유연함은 배수가 용이한 구조 설계를 가능하게 한다. ▲뒤틀림과 변형에 강하다. 특수 원료가 포함된 PVC 소재로 탄성 및 복원력이 우수해 강한 외부 충격이나 사용 중 충격 흡수 등에 우수하다. 또한, 여름 겨울철의 온도 변화에도 변형이나 뒤틀림이 거의 없어 우수한 내구성을 자랑한다. ▲오염에 강하다. 염분과 각종 유해 가스, 산성비에도 부식되거나 변형되지 않는다. ▲화재 등 재난에 안전하다. PVC 창호는 자연 발화가 일어나지 않는 소재 특성과 열전도도가 낮아 2차적인 화재 위험을 방지해 준다. 또한, 연소 시 인체에 유해한 이산화탄소 발생량이 낮아 재난 구호에 효과적이다. ▲다양한 색상 표현이 가능하다. 소비자가 원하는 컬러 및 패턴 등을 다양하게 표현할 수 있다. ▲빛바램과 스크래치에 강하다. 제품 표면을 이중 코팅 구조로 제작해 태양에 의한 빛바램과 스크래치에 매우 우수하다. PVC 창호 시스템창호 시스템창호란 일반적인 창호에 비해 과학적인 방법을 접목해 기밀성, 단열성, 방음성 등을 향상시키고 사용에 편리하도록 만든 것이다. 보통 미국식과 독일식으로 구분한다. 우리나라에선 한때 단순하고 가벼운 미국식 창호가 인기였으나 기후 특성이 우리나라와 가까운 독일식 시스템창호가 시장을 형성하고 있다. 미국식 시스템창호_북미식이라고도 하며 미국과 캐나다에서 보편적으로 사용하고 있다. 창틀을 형성하는 프로파일이 얇은 편이어서 가벼우며 규격이 정해져 있어 일반 작업자도 쉽게 시공할 수 있다. 좌우 또는 상하로 열고 닫는 미닫이 방식이 많이 쓰인다. 여닫이의 경우 핸들 조작이 단순하다. 독일식 시스템창호_독일식은 유럽식이라 하며 열고 닫는 방식이 다양하며 프로파일이 두꺼워 무거운 편이다. 일반 창호나 미국식 시스템창호에 비해 전문 기술자에 의한 시공이 필요하다. 시스템창호의 중요한 특성은 시공 후 완벽한 기밀성을 확보할 수 있어 주택의 냉난방 에너지 사용량을 줄이고, 외부의 소음을 효과적으로 차단하며, 다양한 크기와 형태로 소비자의 미적 욕구를 충족시켜준다는 것 등이다. 시스템창호 * 세린 정천호 이사는 “국내에선 독일식 시스템창호의 기술력 부족으로 프로파일만 수입해 제작하거나 완제품을 수입해 시공하는 추세”라며, “그로 인해 가격이 높게 형성돼 고급 주택 위주로 공급되고 있다”고 한다. 또한, “국내 시스템창호의 역사가 오래 되지 않아 전문 시공자가 턱없이 부족하며 건축주와 시공사가 기밀 시공의 중요성을 도외시한 채 건물을 짓고 있는 게 현실”이라며, “결국 소비자가 부실한 기밀성으로 인해 냉난방 에너지를 낭비하고 경제적인 손해를 보고 있다”고 한다. 귤이 화수를 건너면 탱자가 된다는 말이 있다. 마찬가지로 아무리 우수한 성능의 시스템창호라 할지라도, 그것을 올바로 알고 시공하지 않으면 일반 창호와 다를 바 없다. 실제로 유럽의 한 창호 회사에선 부실 시공한 국내 시공사에 자사 창호를 공급하지 않겠다고 선언했을 정도다. 제로에너지 건축물 인증제도 중요하지만, 그것을 결정하는 요소 중 하나인 올바른 창호 시공을 위해 창호시공기술사 제도를 도입해야 하지 않을까.
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[7월호 특집] 01. 고단열 고기밀 독일식 시스템창호 시장 점령
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난방 요구량이 패시브하우스 기준 충족하는 용인 쌍둥이 주택
- 패시브하우스에 관심 있는 이라면 이태구, 서충원이라는 이름이 낯설지 않을 것이다. 그만큼 패시브하우스를 국내 도입하고 정착시키기 위해 현장에서 고군분투하는 핵심 브레인이다. 최근 이들의 합작품인 1.4ℓ에너지 절약주택이 완성돼 찾아가 봤다. 서충원 대표는 용인 쌍둥이 주택에 이어 새로운 시도를 접목하며 패시브하우스 콘셉트의 주택을 꾸준히 짓고 있으며 조만간 제로에너지하우스도 실현할 수 있을 것 같다고 자신감을 표했다.글 박지혜 기자 사진 백희정 기자 취재협조 ㈜세린에너피아 서충원 대표 02-512-0023 세명대학교 이태구 교수 043-649-1324 두가구가 벽을 접한 형태의 주택인 '땅콩집'이 한창 상한가를 올릴 무렵 김승준(41세) 씨 가족의 에너지 절약형 주택은 완성 단계에 이르렀다. 연간 단위면적당 1.5ℓ이하의 난방 기름이 소요되는 패시브하우스를 목표로 지어진 김씨의 주택은 첫설계 당시 땅콩집, 즉 듀플렉스로 계획됐다. 설계를 담당한 세명대학교 이태구 교수(건축공학과)에 따르면 듀플렉스는 두 가구가 한 벽면을 접하므로 단독으로 세워진 경우보다 외기 영향을 덜 받아 에너지 효율 면에서 더 낫다. 그러나 건축주는 추후 대지에 대한 권리관계 등을 고려하고 아파트를 벗어나 독립된 주택에서 거주하고자 하는 희망으로 전원주택을 짓는 것이기에, 형태는 똑같이 짓되 간격을 두고 세우기로 했다. 건축정보· 위 치 : 경기도 용인시 기흥구 동백동 향린동산 내· 대지면적 : 412.5㎡(125.0평)· 연 면 적 : 158.4㎡(48.0평)· 건축형태 : 복층 철근콘크리트 구조· 지 붕 재 : 아스팔트 슁글· 외 벽 재 : 무기질 도료· 내 벽 재 : 황토 미장 위 수성 페인트· 바 닥 재: 마루· 창 호 재 : 독일 레하우 삼중유리 창호(열관류율 1.2W/㎡K)· 난방형태 : 연료전지· 지붕/외벽/바닥 열관류율 : 0.15~0.18W/㎡K· 난방에너지 수요 : 14㎾h/(㎡ · yr)· 패시브하우스 콘셉트 설계 : 세명대학교 이태구 교수· 시 공 : ㈜ 세린에너피아 용인 패시브하우스 프로젝트는 제천 에너지 절약 주택을 설계한 세명대 이태구 교수가 패시브하우스 콘셉트적용 및 설계를 맡고 횡성1.3ℓ주택을 시공한 ㈜세린에너피아 서충원대표가 시공을 맡았다.패시브하우스 독일 인증 계산 도구인 PHPP를 통해 계산한 결과 두 동의 용인 주택은 난방에너지 수요 14㎾h/(㎡ · yr), 즉 연간 단위면적당 난방에너지 요구량이 1.4ℓ로 독일 패시브하우스 인증 기준을 충족한다. 그러나 난방에너지 수요와 더불어 조건을 충족해야 하는 1차에너지 수요에 대해서는 회의적이다. 이 교수는 "주택의 1차에너지 요구량을 계산하기 위해 조명기구, 냉장고, 텔레비전, 에어컨 등 모든 가전제품의 에너지 소비량을 계산해야 하는데 현재 일반 가정에서 사용하는 가전제품들로는 패시브하우스 기준에 맞추기 어려운게 현실"이라며 "LED 조명기구 등 최신 고효율 가전제품을 건축주에게 권하기는 하지만 건축주 입장에선 기존 제품을 폐기할 수도 없고 건축주 취향이므로 설계자가 해결할 수 있는 부분이 아니다"라고 설명했다. 이에 덧붙여 "패시브하우스가 어느 정도 정착된 독일 등 유럽에서는 고효율 가전제품이 표준화돼 있고 비용을 더 들여 저에너지 주택을 건축하는 건축주에게 정부 및 지자체에서 저리융자 등 금전적 혜택으로 부담을 덜어주고 있다"고 강조했다. 절약 정신 가르치는 패시브하우스서울에서 개척교회목사로 있는 김승준씨는 '어떻게 하면 삶이 보다 자유로워질까'라는 진지한 고민끝에 분당 아파트를 팔고 전원으로 가자는 결론을 내렸다. ' 그럼, 어떤 집을 지을까'하는 의문을 품던 중 텔레비전에서 독일 생태마을을 보고 그는 답을 얻었다. 환경을 덜 오염시키는 '뜻있는 집을 짓자'고.김씨는 웹서핑을 통해 패시브하우스에 일가견이 있는 이태구교수와 서충원대표를 만나게 됐다."아파트 거주자 대부분 꿈은 전원주택이지요. 하지만 쉽게 전원으로 못 오는 이유는 연료비와 방범 문제가 커요. 그런데 패시브하우스로 지으면 연료비가 대폭 절감되니 꿈을 앞당겨 주지요." 김씨는 또한 건축비도 사람들이 생각하는 것 만큼 크게 높지않다고 말한다. 본인의 경우 아파트를 팔면 부지 구입과 건축공사를 하고도 돈이 남는다고. 부지 매입에 약 2억 1,500만 원, 건축비 약 2억 3,500만 원, 모두 4억 5,000만 원 정도 들었다. 일반 전원주택 짓는 데도 이 정도 비용이 드는 것을 고려하면 에너지 고효율 주택을 짓는 것 치고 큰 비용은 아니다. 그리고 여기에 김 씨의 절약 정신도 한 몫 했다.김씨는 전원주택마련 비용을 최대한 절약하려고 했다. 첫째, 단지내 부지를 찾았다. 단지는 이미 대지전용 절차 및 진입로 공사, 전력 · 통신 · 수도 등 각종 시설 인입 절차가 완료된 상태로 시간과 노력, 비용을 한결 단축시킨다. 둘째, 김 씨에게 다소 부담스러웠던 825.0㎡(250평) 부지를 다른 건축주와 412.5㎡(125평)씩 분할했다. 셋째, 옆 필지와 건축공사를 동시에 진행했다. 결과적으로 김 씨는 5,000만 원 정도 절약했다. 넷째, 공사를 직영으로 진행했다. 다섯째, 자재 손실 및 부실공사 등 비용 추가로 이어지는 부분이 생기지 않도록 공사기간 동안 현장을 꼼꼼하게 체크했다. 김 씨는 문서자료와 현장을 통해 패시브하우스에 대해 공부했고 현장에서 설계한 대로 건축 재료를 쓰는지도 확인할 정도로 완성도 높은 집짓기에 심혈을 기울였다."패시브하우스는 생활 자체를 '패시브'하게 만드는 것 같습니다. 패시브하우스 자체가 에너지를 절약해주지만 그와 동시에 절약정신이 몸에 배어 에너지 뿐아니라 생활 모든 면에서 절약을 실천하게 해주는 것 같습니다." 김 씨는 "패시브하우스는 최소한의 생활비가 들게 한다"고 말한다. 그는 비용 문제로 패시브하우스 콘셉트의 주택 건축을 주저하는 예비 건축주들에게 조언하기를, 건축비가 많이 들더라도 추후 '적립되는 다양한 혜택'을 고려하면 초기 투자비가 큰 것은 아니라고 한다. 그리고 건축비를 절감하는 방법은 찾아보면 있을 것이라고 덧붙였다. 어떻게 지어졌나용인 쌍둥이 주택은 단열재 및 거푸집 기능을 동시에 하는 독일 이조라스트 단열블록을 사용한 철근콘크리트 구조다. 단열블록(내부 두께 65㎜, 외부 두께 180㎜) 조적 후 양단열재 사이 200㎜ 폭에 철근 배근 및 콘크리트 타설했다. 패시브하우스 구현을 위해 독일에서는 이조라스트 단열블록에 직경 13㎜의 레미콘 골재를 사용하지만 국내는 23~25㎜골재를 주로 생산하기에 13㎜골재를 소량주문하려면 그 만큼 비용이 많이 든다. 설계자 이태구 교수가 상한선 19㎜를 제시해 어렵사리 적절한 레미콘을 주문할 수 있었다.시공을 담당한 서충원 대표는 "국내 주택 건축 현장에서 종종 무시되는 공종이 기초 단열"이라며 "패시브하우스를 구현하려면 기초 단열은 벽과 지붕 단열 못지않게 중요하고 충분한 단열 조치를 해야 한다"고 강조했다. 그래서 용인주택 기초판 아래는 물론 사방 650㎜ 높이까지 압출법 보온판으로 감싼 형태로 세심하게 시공했다. 매트 콘크리트 기초판 아래 압출법 보온판 125㎜를 두 겹 시공하고, 기초 위에 40㎜ 비드법 보온판(네오폴)을 시공한 후 난방배관, 모르타르 시공했다.패시브하우스에서 고단열 자재 적용과 함께 중시하는 것이 바로 기밀 시공이다. 벽과 천장에 창호 및 배관 등의 모든 개구부와 틈을 밀폐용 자재를 사용해 기밀 조치해야 한다. 서 대표는 "기초 단열도 다른부분과 마찬가지로 틈이 발생하지 않도록 단열재 전용테이프로 기밀하게 시공해야 하는데 기초부분은 무시되기 일쑤"라며 "단열재를 깔기만 하고 밀폐 시공은 안 하는 현장도 많다"고 지적했다. 당장은 괜찮아도 작은 틈을 통해 단열재 설치가 아예 무의미해지거나 몇년 후 단열재기능이 저하된다는 설명이다. 지붕은 2″×10″서까래 사이 유리섬유 단열재 R-19 두 겹, 2″×4″장선에 단열재 R-11을 교차 시공해목재 열교를 줄이고자 했다. 단열재 시공 후 가변형 투습지를 밀폐용 실리콘과 테이프를 사용해 기밀 시공했다. 서 대표는 "단열재 적용에 있어 방수 · 투습 · 밀폐 시공을 소홀히 하면 아무리 고단열재를 시공해도 그 기능이 5년도 못가서 제로에 가까워 질 수 있다"고 강조했다.국내 지어진 에너지 절약 주택에 적용한 폐열회수 환기 시스템을 보면 한 공간에 급기와 배기를 설치한다. 그러나 김승준씨 주택은 거실과 침실에는 외부 맑은 공기를 공급하는 급기를, 현관과 욕실에는 오염된 공기를 외부로 빼내는 배기를 설치했다. 실별 용도에 적합하게 급 · 배기를 나눠 설치했는데 바닥면적이 넓지 않으므로 전체를 하나의 공간으로 본 것이다.서대표는 "드물게 한부지내에 쌍둥이 건축을 진행함으로써 물류, 자재구입, 장비사용, 인력의 효율적인 이용 등 여러면에서 가시적인 경비절감을 이뤘다"고 전했다
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난방 요구량이 패시브하우스 기준 충족하는 용인 쌍둥이 주택
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한국형 패시브하우스를 향한 도약, 제1회 패시브하우스 특강 및 워크숍 성료
- 한국형 패시브하우스의 발전 방향을 모색하기 위한 패시브하우스 특강 및 워크숍이 개최됐다. 워크숍이 열린 명동 은행연합회관 국제회의실은 빈자리를 찾아보기 힘들었고 예정된 질의응답 시간을 초과하는 등 참가자들은 패시브하우스에 대해 뜨거운 관심을 보였다.글 변지임기자 6월 9일 저탄소녹색건축기술포럼이 주최한 제 1회 패시브하우스 특강 및 워크숍이 건축가, 시공 업체, 예비 건축주, 건축 전공 학생들이 참여한 가운데 명동 은행연합회관 국제회의실에서 열렸다.패시브하우스의 요람 독일에서 활동하는 홍도영 건축가는'패시브하우스의 원리와 이해'란 특강을 통해 "냉난방 에너지를 필요한 데 필요한 만큼 쓰는 것"이 패시브하우스라며 이를 위해서는 "창호, 배선, 지붕 설계에 있어 기밀성과 단열이 중요하다"고 강조했다.우리나라 최초 독일 인증 주거용 패시브하우스인 횡성 주택을 시공하고 현재 용인 등지에도 패시브하우스를 건축 중인 세린에너피아 서충원 소장은 "다양한 패시브하우스 건축 경험을 통해 우리나라 실정에 맞는 패시브하우스를 찾아가는 과정"이라며 "패시브하우스는 냉·난방비를 획기적으로 절약할 수 있는 주택"이라고 설명했다. 이와 더불어 유럽 패시브하우스협회 공인 디자이너인 이성근 패시브웍스 대표이사는 패시브하우스에서 공기의 습도와 온도를 조절해 열효율을 극대화하는 환기 시설의 중요성에 대해 강조하기도 했다.한편 외국 사례도 발표됐는데 유럽에서 가장 높은 지역에 패시브하우스를 건축한 오스트리아 유리트로이Juri Troy 씨는 "알프스 산맥 자락에 있는 해발 2154m 산 정상에 있는 산장으로 전력을 100% 자급자족 한다. 남향으로 설계한 통유리와 정면의 태양열 집열판, 내부의 환풍구조가 바로 그 핵심이며 생활에 필요한 식수와 용수는 눈과 비를 이용해 조달한다"고 설명했다. 그에 따르면 패시브하우스의 기본이 되는 기밀한 설계와 단열로 외부 기온이 평균 영하 2℃인 산장은 항상 쾌적하고 따뜻한 실내를 유지할 수 있다고 한다.이날 발제자들은 패시브하우스의 이론적 설계와 시공 방법도 중요하지만 무엇보다 새로운 건축 패러다임에 대한 정부지원과 건축 법규 확립이 있어야 한다고 입을 모았다.저탄소녹색건축기술포럼 고용규 회장은 "제 1회를 맞이한 패시브하우스 워크숍이 더 많은 연구와 관심으로 환경과 사람을 생각하는 친환경 주택 건설에 기준점을 만들기 바란다"고 소감을 밝혔다.
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한국형 패시브하우스를 향한 도약, 제1회 패시브하우스 특강 및 워크숍 성료
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[에너지 절약 주택] 건축주 · 설계자 · 시공자의 열정으로 탄생한 횡성 패시브하우스 _ 난방요구량 1.3L 기밀 0.18h… PHI 인증 첫 주택 될 듯
- 2010년 5월 초 토목공사 시작해 6월 구조가 올라가기 시작했고 11월 건축공사 마무리. 단층 콘크리트 주택 공사에 무려 6개월이 소요됐다. 건축 전 과정에 걸쳐 PHPP는 5~6차례 재차 검토됐고 시공자는 첫 삽을 떠 놓고 5월 말 독일로 날아갔다. 독일 드레스덴에서 개최된 2010 패시브하우스 컨퍼런스에 참가하고 패시브하우스 현장을 견학하기 위함이었다. 시공자는 패시브하우스 실현을 위해 물리적 심리적 정성을 쏟아 부었다. 그 혜택은 한겨울 이틀에 30분 난방하고 따듯하게 지내는 건축주 가족에게 고스란히 돌아갔다. 그러나 패시브하우스 기술력을 확보해 에너지 절약 주택의 지평을 넓힐 수 있는 실마리를 잡았다는 점에서 설계자 시공자 모두 벅찬 사명감을 느끼고 있다.글 박지혜 기자 사진 홍정기 기자 취재협조 세린에너피아 서충원 소장 010-8248-9989 휴다임 기술연구소 조윤범 소장 02-6717-6209 패시브하우스Passive House 관련 인들의 한결같은 목소리는 '패시브하우스 실현을 위해 설계, 시공 및 감리, 건축주, 삼자의 확고한 의지가 필요하다'는 것이다. 애초 굳게 마음먹었어도 진행 과정에서 쉽게 무너질 수 있는 것이 패시브하우스 건축이라는 얘기다. 그래서 패시브하우스 전문가들은 공인 기관의 인증 없이 스스로 인정하는 패시브하우스는 실제로 패시브하우스인지 의심할 필요가 있다고 말한다. 그러한 패시브하우스에 대한 낭설, 오도를 막고 올바른 패시브하우스 건축의 첫 단추를 끼우기 위해서도 세계적 공신력이 있는 독일 패시브하우스 연구소(이하 PHI, www.passiv.de) 인증 절차를 밟는 것이 바람직하다는 지적이다.본지 지난호에서 PHI 인증을 국내 최초로 획득한 한라건설 청라 노인정을 소개했다. PHI에서는 주거용과 비주거용 두 부문으로 구분해 인증 기준을 마련해 놓고 있다. 노인정은 비주거용이고 횡성 주택은 주거용으로 국내 최초의 PHI인증 패시브하우스가 될 것으로 보인다. 1월 5일 현재 준공검사 완료된 횡성 주택은 설계 초기부터 PHI 인증 절차를 밟았으며 패시브하우스 인증 기준에 부합되도록 건축공사가 진행됐다. PHI에 준공 사진을 첨부한 서류 접수 후 3주 정도 소요되기에 횡성 주택 건축주와 건축 관계자들은 인증결과를 기다리는 중이다. 건축정보· 위 치 : 강원도 횡성군 둔내면 둔방내리· 대지면적 : 1078㎡(324.4평)· 건축면적 : 178.4㎡(54.1평)· 건축형태 : 단층 철근콘크리트조(단열블록 공법)· 지 붕 재 : 징크· 외 벽 재 : Sto 외벽 미장 시스템· 내 벽 재 : 페인팅, ALC블록 전용 미장 마감· 난방형태 : 바닥난방(가스 콘덴싱보일러)· 창 호 재 : 유럽식 시스템창호(독일 REHAU)· 설 계 : 휴다임 02-6717-6209 www.hudigm.com· 패시브하우스 설계 / 감리 / 엔지니어링 : 휴다임 기술연구소· 시 공 : 세린에너피아 010-8248-9989 blog.daum.net/phpkr· 난방에너지 수요 : 13㎾h/(㎡ · yr)· 일차에너지 수요 : 94㎾h/(㎡ · yr)· n50 = 0.18/h '정직'한 시공은 기본횡성 주택은 건축주 박경만(41세) 씨의 에너지 절약형 주택을 짓겠다는 각별한 관심과 다짐에서 시작됐다. 관련 정보를 인터넷 검색하면서 세린에너피아(前콩 속의 산) 서충원 소장이 운영하는 다음 블로그 '패시브하우스 플래닝(blog.daum.net/phpkr)'을 접속하게 돼 서 소장에게 시공을 의뢰했다. 그리고 서 소장은 2009년 말 휴다임에서 개최한 패시브하우스 세미나를 통해 알게 된 휴다임 기술연구소 조윤범 소장에게 패시브하우스 설계를 제안했다. 2008년 에너지 절약형 건축물 사업 부문을 확장한 휴다임은 관급 공사와 아파트단지 등 대형 건축물 설계를 주로 진행해 왔으나 패시브하우스 분야 개척 단계에서 R&D 차원으로 단독주택 사업에 흔쾌히 뛰어들었다. 조 소장은"패시브하우스 설계는 횡성 주택이 처음"이라며"회사 이윤 창출과 상관없이 단독주택은 공기工期가 짧고 패시브하우스 실현을 위한 다양한 자재와 공법의 시도, 시험의 좋은 기회이기에 적극적으로 설계 및 감리 그리고 인증 절차에 참여했다"고 말했다. 패시브하우스 인증을 위한 평가 기준(독일 PHI)Specific Space Heat Demand max. 15㎾h/(㎡a)or Heating Load max. 10W/㎡Pressurization Test Result n50 max. 0.6h-1Entire Specific Primary Energy Demand max. 120㎾h/(㎡a) incl. domastic electricity* 인증 안내서에는 위 기준이 PHPP 2007(Passive House Planning Package)을 통해 확인돼야 한다고 명기돼 있다.* 패시브하우스 관련 자료는 www.passiv.de www.passivehouse.com / www.passivhauskurs.de / www.passivhausausstellung.de에서 볼 수 있다. 무엇보다 건축주와 조윤범소장 모두 시공을 담당한 서충원소장의 열정과 정직함을 높이샀다. ' 정직' 없이는 패시브하우스 실천은 불가능하다고 강조한 조윤범 소장은 서충원 소장이 정직을 잘 실천했기에 좋은 결과가 나왔다고 언급했다. 조 소장은"시공자가 도면 그대로 현장에 반영하기 위해 부단히 노력했고 건축 중도 감리 결과 잘못된 부분에 대한 수정을 요구하면 시공자 의견과 상관없이 그대로 수용해 즉시 수정했다"며"공사 현장에서는 보통 도면의 상세한 부분은 무시되고 현장에 맞춰서 시공되기 일쑤인데, 일례로 도면대로 자재를 선택하면 단가가 높아지는 경우 대체재나 다른방법을 현장 임의로 사용하는 경우가 많다"고 했다. 이에 덧붙여"패시브하우스는 작은 부분도 도면을 소홀히 해선 안된다. 주택 품질이 수치로 가늠되기 때문이다. 사소한 부분에서 깨어지기 시작한 패시브하우스는 결국 실패로 돌아가기 십상이다"고 설명했다. 목수로 시작해 수십 년 전원주택 공사 경력이 있는 서충원 소장은 자신만의 노하우가 있었지만 그것을 무시하고 철저히 패시브하우스 원칙에 따르려니 어려움도 있고 실수도 있었다 한다. 심지어 보통 공사 같으면 창호 다는 일쯤은 너끈히 해내는 서 소장은 이번 패시브하우스 작업에 독일 창호 시공 기술자를 초빙하기도 했다. 설계 단계부터 PHPP 통한 모니터링횡성 주택은 출발부터 순조로웠다. 건축주가 원하는 디자인이 외벽에 요철이 없는 박스Box 형태였다는 점. 그래픽 디자이너인 건축주가 직접 작성한 도면을 보고 서충원 소장은 아주 반가웠다고 한다. 패시브하우스에 유리한 디자인이었기 때문이다. 큰 틀은 건축주가 디자인한 도면대로 하고 디테일을 휴다임에서 작성했다.서 소장은"패시브하우스는 어느 한 가지 원리를 강조하거나 조합한다고 이뤄지는 게 아니다. 계획, 설계, 시공이 패시브하우스 콘셉트에서 한 치도 벗어나서는 안 되고 건축주, 설계자, 시공자는 패시브하우스의 가능성에 확신을 갖고 서로의 연결고리를 유지해야 한다. 시공에 적절한 자재 확보도 매우 중요한 사안이지만 그러한 정보를 공유하고, 자칫 한 방향으로 흐를 수 있는 시공의 방향을 모니터링하는 네트워크가 필요하다"고 언급했다.계획 단계부터 패시브하우스 개념을 반영한 횡성 주택은 수차례 걸쳐 건축주를 비롯한 여러 전문가들의 협의를 거쳤다고 한다. 패시브하우스 인증을 목표로, 설계 과정에서 패시브하우스 인증 기준이 되는 에너지 계산 도구인 PHPP로 에너지부하를 계산했다.서 소장은"횡성 주택은 여러 면에서 획기적"이라며"시공 전 PHPP를 구동해 충분한 사전 모니터링을 거쳤고 휴다임 기술연구소 전담 직원들과 감리 요원들이 수시로 작업상황과 진행과정을 체크하며 조언과 경제적인 시공에 대한 기술적 견해를 보탰다"고 말했다. 13㎜ 골재 콘크리트 사용한 단열블록 공법철근콘크리트조의 횡성 주택은 기존 거푸집 양생 공법을 버리고 단열재와 거푸집 두 가지 기능을 동시에 하는 네오폴 단열블록 공법을 사용했다. 단열블록에 타설하는 콘크리트 골재는 10㎜ 이하로 권장되는데 우리나라는 일반적으로 25㎜ 골재를 사용하기에서 소장은 작은 골재 주문이 어려웠다고 한다. 큰 골재를 사용하게 되면 단열블록 홈 모서리에서 공극이 생길 수 있고 그 공극은 구조적 문제를 일으킬 가능성이 있다는 것. 서 소장은 공사 전 인근 레미콘 회사에 10㎜ 이하 작은 골재로 레미콘 생산을 요청했으나 물량이 적어 번번이 거절당하다 가까스로 13㎜ 골재 레미콘을 공급받게 됐다.단열블록 공법은 철근콘크리트조 건물에 획기적인 시공법으로 최근 선호되고 있는데 거푸집이 불필요하므로 공종과 자재, 인력감소 효과가 있으며 구조체를 올리는 공사가 보다 깔끔하게 처리된다.기초 부분 단열도 철저히 했다. 서 소장은 국내 건축물은 기초에 단열 계획이 이뤄지지 않은 경우가 다반사라고 말한다. "관급 공사 경우 기초판 하부에 단열재 설치 도면이 많으나 일반 건물에는 생략되는 경우가 많다. 그리고 지중 보나 옹벽에 이르면 단열이 전무하다"며"바닥난방을 하는 우리나라의 경우 난방열을 가두기 위해서라도 바닥면 단열은 중요한데 오히려 복사난방을 겸하는 유럽의 경우에 바닥 단열을 더 철저히 한다는 점이 아이러니"라고서 소장은 지적했다. 지중 옹벽 외부 폭 120㎜ 네오폴로 단열 처리하고 안쪽과 바닥에는 단열재를 설치하지 않았다. 지중에 묻히는 부분은 드레인보드를 사용해 수분의 유입에 대비, 배관이 기초 콘크리트에 직접 닿지않도록 기초 하부에 배관 조치하고 단열재를 시공했다. 바닥에는 골재를 300㎜ 깔고 1톤 진동롤러와 콤팩트를 사용해 잘 다져 수평을 맞추고 골재 위 온실 지붕용 두꺼운 비닐을 두 겹 깔고 120㎜ 네오폴을 한 장 깔았다. 장기간 압력으로 인한 단열재 변형을 고려해 단열재 1호를 사용했다. 기초판 위에 다시 네오폴 1호 60㎜ 두겹으로 겹쳐 시공하고 바닥난방을 설치했다. 바닥 · 벽 · 천장 · 창호 단열 및 기밀 조치벽체는 단열블록을 안쪽 폭 65㎜, 바깥쪽 185㎜ 설치하고 가운데 폭 130㎜에 콘크리트 타설했다. 휴다임 기술연구소에서 계획한 단열블록 모듈에 맞춰 창호 규격과 설치 간격을 정해 작업성이 좋았고 잉여 블록이 거의 남지 않았을 정도로 자재 산정이 정확하게 이뤄졌다 한다. 지붕 골조는 경량 목구조로 서까래와 장선 사이 단열재를 교차 시공해 목재로 인한 열교를 최대한 방지토록 했다. 유리섬유 R-19와 R-30을 동시에 사용하고 그 하부에 여름철과 겨울철 투습계수가 달라지는 투습방수지를 사용했다. 단열재사용과 함께 밀폐테이프와 기밀 시공용 실리콘 등을 사용해 기밀시공에 최선을 다했다. 천장 투습방수지 하부는 방수지 손상 방지 및 전기 설비를 위해 3㎝ 두께 각재 설치로 공간을 내고 배관 배선 작업을 했다. 지붕구조의 박공과 벽체가 만나는 부분에는 미장으로 밀폐 시공이 가능토록 유리섬유 메시가 붙은 밀폐테이프를 사용했다. 벽체와 바닥 콘크리트가 만나는 부분에는 신축성 있는 부재를 조치하고 바닥을 도막 방수 처리한 후 단열재 설치 후 두터운 비닐을 덮은 뒤 와이어메시 위 난방 배관하고 차양막을 덮은 후 콘크리트 타설했다. 칸막이벽은 습도 조절과 탈취 기능이 있는 ALC블록으로 조적하고 ALC 전용 미장재로 미장 마감했다. 횡성 주택의 공용공간 중앙 부위를 차지하는 주방 아일랜드 조리대도 ALC블록을 이용해 만들었다.횡성 주택은 PHI에서 인증한 독일 창호 제품(REHAU, www.rehau.de)을 주문 제작해 제작과 운송에 총 3개월이 소요됐으며 PHI에서 패시브하우스 시공 인증을 받아본 독일 창호 시공 기술자 군터 요네Gunter Johne 씨를 초빙하는 등 특히 창호부문에 심혈을 기울였다. 서 소장은"패시브하우스 건축에서 창호가 차지하는 비중은 절반 정도라 해도 과언이 아니다"며"단열과 기밀 시공이 완벽해도 창호 설치와 창호 주변의 기밀 시공이 실패한다면 패시브하우스 시공은 실패할 수밖에 없다"고 말했다. 서소장은 독일 패시브하우스 견학을 통해 그동안 국내에서 행해온 창호 선택과 시공방법이 엉터리임을 절감했다고 털어놨다. 지중 쿨튜브 연동 환기장치밀폐가 잘 된 패시브하우스에서 빠지지 않는 요소가 환기장치다. 횡성 주택은 일반 열회수 환기장치 시스템과 달리 지열을 이용하는 쿨튜브를 연계해 에너지 소모를 보다 줄인 것도 특징이다.서 소장은 국내 주택에서 쿨튜브를 이용한 환기장치는 전무하거나 드물게 있을 것으로 생각된다면서 서 소장도 처음 시도해본 시스템이기에 시행착오도 있었다고 한다. 과거 건설기술연구원에서 환기장치의 지중화 설비 매뉴얼을 배포한 적이 있었는데 그 매뉴얼과 독일 REHAU사 매뉴얼을 참고했으며 독일에서는 일반화돼 있는 모습을 보고 적극 적용했다. 휴다임 기술연구원의 도움으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 시공법을 수차례 검토했다.지열을 이용한 환기장치는 쿨튜브를 지하 1.5m 이하에 설치하고 열회수 환기장치와 연동시킨다. 열회수 환기장치는 영하 기온까지 떨어지는 겨울 차가운 공기가 환기장치로 유입되면서 발생하는 결로 현상을 막기 위해 별도의 에너지를 소비하게 되는데 이때 지상 기온보다 높은 지열을 이용하면 이 에너지가 불필요하다. 반대로 여름에는 지중 공기가 지상보다 서늘하므로 이 역시 에너지절감 효과가 있다. 패시브하우스에 필요로 하는 열회수 환기장치의 열회수 효율은 PHI가 인증한 75% 이상이어야 하고 인증이 없는 경우는 12%를 감한 효율로 계산하도록 돼 있는데 횡성 주택은 96% 효율이 검증된 STK 제품(로터리형 열교환기)을 사용했다. 정부의 현실적 지원과 관심 아쉬워패시브하우스 보급 확산을 위한 국내 건축 환경의 변화가 다각도로 필요하다고 강조하는 서 소장은 건축법상의 건축면적이 보다 합리적인 산정 방법으로 개선돼야 한다고 지적한다. 독일의 경우 건축법상 건축면적은 사용자가 실제 사용하는 바닥면적이나 우리나라는 외벽 중심선까지 건축면적에 포함된다. 단열재 두께가 두꺼워질수록 건축면적이 늘어나고 동시에 사용 공간은 줄어들므로 건축주나 건축업자들은 벽이 두꺼워질수록 불이익이라고 생각해 벽을 되도록 얇게 하려는 경향이 있다는 것이다. 이에 대해 서 소장은 에너지 효율이 높은 건물을 지향하려면 독일처럼 벽두께 특히 단열재를 제외하고 건축면적이 산정돼야 한다고 주장한다. 이 외에도 패시브하우스를 짓는 건축주 및 건축 관계자들에게 정부 차원의 지원과 혜택이 주어져 패시브하우스 건축에 더 많은 인구가 동참하는 분위기가 형성돼야 한다는 지적이다. 이는 곧 쾌적한 주거환경과 지구 환경을 위한 길이기 때문이다.횡성 주택에 이어 휴다임(설계 · 감리 · 인증 추진)과 세린에너피아(시공)는 인천 강화에 2차 패시브하우스 건축 예정이다. 횡성 패시브하우스보다 한층 발전된 모습을 기대해도 좋다고 한다. 열회수 환기장치 지중 쿨튜브시스템(시공지침_독일REHAU사)1 건물과 각 파이프의 간격 1m 이상2 1.5m 이상 깊이에 매설3 200㎝h 기준 : 내경 200㎜ 관을 35m 이상 길이로 매설4 열교 등으로 인한 응축수 배출 위해 2% 이상 기울기로 매설5 토양은 단단한 토질이 좋으며 설치 후 땅을 단단하게 다진다6 관과 관의 연결 기구는 서스밴드, 나사 조임식, KP 소켓, 융착 소켓 사용7 오염된 공기의 흡입을 막기 위해 흡입되는 입구에 프리필터 설치8 열교환기에 프리필터용 탄소필터 채용9 봄, 가을에 1회씩 청소하도록 관의 양쪽 끝 또는 최소 한쪽에 청소구 설치10 배관의 끝 또는 중앙에 U트랩 드레인을 설치해 역류되는 공기를 막는다11 관 중앙에 응축수 배수장치를 설치할 경우 배수펌프 또는 자연배수를 위한 장치 설치. 응축수의 양은 시간당 1리터 미만이며 U트랩이 건조해 봉수가 없어질 때를 생각해 적당한 봉수 유지 장치를 U트랩에 연결해 사용할 수 있다
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[에너지 절약 주택] 건축주 · 설계자 · 시공자의 열정으로 탄생한 횡성 패시브하우스 _ 난방요구량 1.3L 기밀 0.18h… PHI 인증 첫 주택 될 듯