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외형미 살리면서 지은 용인 1.5ℓ 패시브하우스
- 경기 용인시 흥덕지구에 지어진 에너지 절약 주택이다. 설계 시 패시브하우스Passive House 콘셉트에 맞춰 단위면적당 연간 난방에너지 수요 15㎾h, 일차에너지 수요 71㎾h로 기존 주택에 비해 80%가량 에너지 절감하는 주택으로 계획했다. 그러나 대지 조건 상 남측 채광 확보의 불리함, 불가피하게 자연환기에 의존하게 되는 주방 등으로 일부 패시브 규칙이 깨어진 부분도 있다. 우리의 주거문화와 정서를 배제할 수 없었기 때문이다. 이처럼 어떤 경우에도 패시브 규칙은 엄수돼야 하는지, 우리 주거문화에 융화되는 보완방법은 없는 지, 과제다. 글 . 사진 전원주택라이프 편집부 건축정보위치 경기 용인시 기흥구 영덕동건축형태 3층 철근콘크리트 구조대지면적 252.3㎡(76.5평)건축면적 302.2㎡(91.6평)창호재 아르곤 충전 로이 삼중유리 시스템창호(독일 레하우)난방형태 도시가스패시브하우스 콘셉트 설계 세명대학교 이태구 교수설계 ㈜천산건축사사무소 거실. 조망과 프라이버시 보호 차원에서 남측 창을 크게 내지 못했다. 수원 화서동 상가주택에 거주하던 이건창 씨는 여름에 덥고 겨울에 추운 집을 견디다 못해 새로 단독주택을 짓기로 결정했다. 1층은 상가, 2층은 이 씨 부부, 3층은 출가한 아들 가족이 거주하던 건물이었다."입주할 당시만 해도 잘 지은 건물이라고 했는데 계속 살다 보니 단열에 문제가 많은 것 같았어요. 여름이면 한낮 데워진 열이 빠져나가지 않아 오후 늦게까지 덥고 또 겨울에는 어찌나 추운지. 결국 단열 잘된 집을 짓자고 우리 가족은 의견을 모았어요."이 씨 가족은 단열성 좋은 집을 어떻게 지을지 막막하던 차에 건축 박람회에서 패시브 건축을 홍보하던 ㈜천산건축사사무소를 알게 됐다."천산건축에서 소개한 독일 이조라스트Isorast 단열블록이 특이해 보이기도 하고 일반 스티로폼에 비해 벌써 보기에도 단열이 잘될 것 같았어요. 천산건축 직원의 설명을 듣고 보니 믿음이 갔고요."이 씨는 일반 전원주택 건축비용에 비해 더 비쌌지만 저단열 주택의 불편함에 비추어 보면 지불할 대가는 그리 크지 않았다. 더구나 동백지구나 서판교 등 최근 들어선 고급 단독주택들을 둘러보고 나니 고단열주택임에도 과하지 않은 가격이라 느껴졌다."문제는 보편화된 방법이 아니고 천산건축에서도 처음 시도해 보는 방법이라 선례가 없다는 점이 좀 답답하긴 했어요. 그렇지만 천산건축이나 나나 에너지 절약 주택을 원하는 같은 입장에서 선두주자가 돼 보자는 마음으로 집을 짓게 됐어요."음악에 조예가 깊은 이 씨 가족은 지하에 A/V룸을 배치했다. 고단열에 차음재까지 추가해 차음이 완벽하며 최근 깜짝 추위에도 난방 가동없이 바닥 온도가 24℃를 유지했다고 한다. 단열과 차음이 우수한 지하 A/V룸. 창을 내어 채광을 확보했다. 아이 방. 단영에 효과적인 창 외부 셔터를 설치한 모습이 보인다. 천장에 환기 덕트 급기 장치가 설치됐다. 주방. 서측 창 외부 셔터는 한여름 차양에 효과적이다. 이곳에서 외부로 나가는 유리문이 유일한 북측 창호다. 거푸집 겸용 단열블록 사용천산건축 이정우 이사는 동문 선배이기도 한 세명대 생태도시건축연구실 이태구 교수가 참여한 여러 패시브 건축 현장을 어깨 너머로 지켜 보면서 패시브 건축에 대한 당위성을 실감하고 노하우를 익혔다. 지난해에는 천산건축 사옥을 단열블록으로 직원들과 함께 리모델링하기도 했다. "처음 이조라스트 단열블록을 봤을 때 매력을 느꼈어요. 우선 보기에도 성능이 우수해 보였고 단열재와 거푸집 기능을 겸한다는 장점이 크게 와 닿았어요. 보통 골조 공사에 목수 품이 많이 들어가는데 그런 인건비를 절감하고 공기도 단축할 수 있기 때문이지요. 독일에서는 일반인도 단열블록으로 집 지을 정도로 방법만 알면 초보자도 시공할 수 있다는 것도 장점이에요. 다만 단점이 있다면, 고가라는 점이 대중화를 가로막고 있다는 거지요." 흥덕 주택은 박스형이 주를 이루는 패시브 건축물에 비하면 외형이 화려하다. 천산건축 측은 심플한 박스형 건물이 패시브 건축 구현에 유리할지 몰라도 국내 소비자들의 정서에 맞지 않다고 판단, 요철이 많고 입면이 풍부한 디자인을 계획했다. 단열블록 위 외부 마감으로 도장재가 주로 쓰이나 다채로운 입면과 고급스러운 외관을 위해 도장(테라코트 플렉시텍스) 외에 금속판 외장재와 적삼목 사이딩을 적용했다. 벽체는 패시브하우스 구현에 적합한, 가장 두꺼운 단열블록 모듈을 적용했다. 두께 180㎜ × 높이 250㎜ × 길이 1200㎜, 레미콘 타설층 200㎜, 내부 단열 50㎜이다. 단열 두께만 230㎜다. 단열블록 조적 시에는 30년 이상 노하우를 쌓은 독일 기술자를 초청해 한 달간 자문 받으며 진행했다. 흥덕 주택에 적용한 단열블록과 고단열 창호 흥덕 주택 1층 단열블럭 시공 현장 / 기초 단열도 고단열, 고기밀 시공했다. 패시브 건축 정착을 위한 해결 과제들흥덕 주택은 패시브 콘셉트로 지어지긴 했으나 국내 정서와 주거문화특성 상 그 규칙을 어긴 부분도 있다. 향向과 환기에 관한 부분이다. 패시브하우스는 난방에너지를 절약하도록 남측 채광을 다량 확보하는 규칙을 따른다. 그렇기에 남측 창을 크게, 다량 내고 에너지 손실이 우려되는 북측 창을 작게, 소량 낸다. 그러나 흥덕 주택의 경우 정남향에 마을 도로와 다가구주택들이 자리 잡고 있는 터라 조망이 불리하고 프라이버시 보호 차원에서 남측 창을 축소해 채광 확보를 최대화하지 못했다. 전망과 개방감 확보를 위해 전망이 좋은 동측 창을 키웠다. 그리고 에너지 손실을 최소화하기 위해 북측에는 창을 과감하게 줄여 유일하게 1층 유리문만 설치했다. 여름철 차양을 위해 창호 외부 위쪽에 캐노피를 설치하고 남측과 서측 창에 차양 및 에너지 효율이 좋은 외부 셔터를 채용했다. 패시브하우스 환기 규칙은 창문을 열어 하는 자연환기가 아닌 에너지손실을 최소화하는 폐열회수 환기장치를 이용한다. 이때 열교환 효율은 75% 이상이어야 한다. 그러나 밥 찌개 구이 등 공기 오염물과 습기가 다량, 장시간 발생하는 주방의 경우 자연환기에 의존하게 된다. 그것이 우리 정서라는 게 이정우 이사의 설명이다. 그렇다면 배기를 다수 설치하면 되지 않느냐는 기자의 질문에 현재로선 그런 덕트 설계가 불가능하다는 답변이다. 이정우 이사는 "패시브 건축에 있어 선진국인 독일의 패시브 인증 제품이 성능이 우수하고 신뢰가 가는 것이 사실이나 현재로선 가격과 사후관리가 걸림돌"이라며 "게다가 주문 제작으로 이뤄지는 창호재의 경우 주문부터 현장 반입까지 꽤 오래 걸리는데 흥덕 주택의 경우 서너 달 걸렸다"고 전했다. 흥덕 주택의 에너지 설계를 담당한 세명대 생태도시건축연구실 이태구 교수는 "초기 설계에서 에너지 계산한 결과 패시브 인증 기준에 못미치는 난방에너지 요구량 20㎾h으로 분석됐으며 이를 보완하기 위해 창호 설계의 변경, 벽체 및 지붕 구조체의 점형 열교를 배제하도록 설계변경을 권했다. 그 결과 난방 요구량이 15㎾h로 개선됐다"고 설명했다. 덧붙여 "그러나 시뮬레이션을 통한 에너지 계산이 이렇게 나왔더라도 지정 성능에 도달하지 못하는 창호를 적용하거나 잘못 시공하게 되면 에너지 요구량은 달라질 수 있으며 사용자가 어떻게 사용하느냐에 따라 패시브하우스가 될 수도, 에너지 과소비 주택이 될 수도 있다. 에너지절약 주택은 거주자가 에너지를 절약해야 최종적으로 현실화됨을 잊지 말아야 한다"고 강조했다. 열 손실이 큰 북측은 주로 화장실을 배치하고 과감하게 창호를 배제했다. 화장실은 다른 실에 비해 사용 시간이 적고 환기장치로 환기가 이뤄지기에 창호 비중이 적다. 1층 유리문이 유일한데 주방/다용도실과 통한다. 주택 남동측 전경. 요철을 내고 다양한 마감재 적용으로 다채로운 입면을 자랑한다. 전원주택라이프 더 보기www.countryhome.co.kr
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외형미 살리면서 지은 용인 1.5ℓ 패시브하우스
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【고양 단독주택】 단독주택 최초 '녹색건축' 최우수 등급 인증 주택
- 단독주택으로 국내 최초 녹색건축 최우수 등급(그린 1등급)을 취득한 경기 고양시 덕양구의 ‘해바람’ 주택(지상 3층, 연면적 196㎡). 녹색건축 인증은 에너지 절약 및 환경오염 저감에 기여한 친환경 건축물에 대한 인증제로, 최우수(그린 1등급)부터 일반(그린 4등급)까지 4등급으로 나뉜다. 2002년 인증제 시행 후 단독주택이 녹색건축 인증을 받은 사례는 있었지만 최우수 등급을 받은 것은 해바람 주택이 처음이다.글 김영조(건축사사무소 여헌) | 사진 김경한 기자 HOUSE NOTE DATA 위치 경기 고양시 덕양구 덕은동지역/지구 제1종일반주거지역, 지구단위계획구역건축구조 철근콘트리트구조대지면적 149.00㎡(45.15평)건축면적 73.14㎡(22.16평)건폐율 49.09%연면적 196.37㎡(59.60평) 1층 50.09㎡(15.17평) 2층 73.14㎡(22.16평) 3층 73.14㎡(22.16평)용적률 131.79%설계기간 2015년 6월 ~ 8월공사기간 2015년 8월 ~ 2016년 3월건축비용 2억 6700만 원(3.3㎡당 450만 원) MATERIAL 외부마감 지붕 - 복합 방수 위 누름 콘크리트 외벽 - 고흥석 버너브러쉬드 마감내부마감 천장 - 석고보드 위 친환경 벽지 내벽 - 석고보드 위 친환경 벽지 바닥 - 강화마루단열재 지붕 - T180 압출법 보호판 가등급 외단열 - T100 열반사 단열재(로이단열재)계단 디딤판 - 석재(공용부), 목재(실내) 난간 - F.B.(공용부), 목재(실내)창호 KCC 시스템창호 BR85, TILT&TURN, 와이드빌(VBF230)조명 LED 고효율기기주방기구 한샘위생기구 글로벌코리아 GK1난방기구 경동콘덴싱보일러설계 건축사사무소여헌(김영조 소장) 010-5302-5901시공 건축주 직영 ‘해바람’이 국내 단독주택 최초로 녹색건축 최우수 등급(한국환경산업기술원 발급)을 받은 배경은 ▲토지 이용 및 교통 ▲에너지 및 환경오염 ▲재료 및 자원 ▲물 순환 관리 ▲유지 관리 ▲생태 환경 ▲실내 환경 등 7개 평가 분야에서 고른 점수(총 74.25점)를 획득했기 때문이다. 특히 친환경·저탄소 자재를 주택 내·외부 곳곳에 적용했다. 천장의 석고보드, 바닥재인 온돌마루, 창호 전용 실리콘 실란트, 합성 목재 데크 등은 친환경 인증 마크를 받은 제품이다. 이러한 인증 제품은 다른 동종 제품에 비해 탄소 배출량을 줄이고 휘발성유기화합물(VOCs), 폼알데하이드(HCHO)와 같은 오염물질을 엄격히 제한하기에 실내 공기질 개선에도 효과적이다. 1층 평면도 2층 평면도 집 안의 모든 바닥엔 강화마루 밑에 건식온돌을 깔았다. 이 제품은 실내 적정온도까지 도달하는 게 단시간 내에 가능해 난방비를 절감해 준다. 구조재인 슬래그 시멘트, 온돌마루, 합성 목재 데크, 주방의 방수 석고보드 등은 자원 순환 자재(생산 과정이나 폐기 과정에서 순환 자원으로 활용할 수 있는 자재)를 사용해 만든 것이다. 또한, 욕실엔 절수형 수도꼭지, 양변기, 샤워헤드 등도 설치했다.기존 노후 주택을 철거한 후 생태학적 가치가 낮은 기존 토지를 100% 사용한 것, 건축물 에너지 효율 1등급을 취득한 것, 주택 내 자전거 보관소를 설치한 것, 실내 각 공간에 자동 온도 조절기를 설치한 것 등도 점수 획득 요인이다. 3층 평면도 3층은 안방과 침실 공간을 일체형으로 뒀다. 상황에 따라 그 중간에 설치한 가변형 접이문으로 두 공간을 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 로이 삼중유리(T42)와 로이 복층유리(T22)를 두 겹으로 설치해 단열성을 극대화한 창호를 설치하고, 에너지 소비효율이 좋은 LED 조명을 설치했다. 밝고 시원한 주택, 해바람해바람 부지는 한강변의 가양대교에서 접근성이 좋으며 경기 고양시와 서울 은평구 지역을 연결하는 중간지점에 해당해 교통의 편리성도 뛰어나다. 입지는 시골의 고즈넉한 서정성 정취를 간직한 경기도지만, 출근지 및 생활권은 서울에 근접해 있다. 이러한 입지 여건으로 건축주인 김만영·이은희 부부는 도시계획도로로 제공하고 남은 잔여 부분의 협소 대지에 아담하면서 밝고 시원한 주택을 계획하고 ‘해바람’이란 당호까지 지어 놓았다.작은 주택이지만 크게 느껴지는 공간구성으로 계획했다. 방은 기존 개수에 연연하지 않고 출가한 자녀들이 방문할 때 사용할 다목적 방 외에 최대한 개방감이 드는 크기로 구성했다. 2층은 작은 방 하나를 제외하면 개방형 L.D.K로 구성한 큰 거실로, 3층은 가변형 접이문을 개방하면 1개 층이 1개의 방인 안방으로 구성했다. 중장년기의 건축주가 실제 사용하기에 적합한 공간을 창출하고자 했다. 작지만 크게 사용할 수 있는, 가변적으로 변화에 대응할 수 있는, 항상 무언가 생성되는 자유 공간이 설계의 포인트다. 2층 주방 모습. 저탄소 인증을 받은 가스레인지로, 불꽃을 가운데로 모아 냄비 등을 효율적으로 데울 수 있게 해준다. 필지엔 8m 도시계획도로 선이 지정돼 있어 총 대지 면적 351㎡(106.17평) 중 실사용 면적은 148㎡(44.77평)로 42% 정도만 사용해야 했다. 장변 13.8m에 단변 5.3m인 협소한 건축면적으로 단변 폭은 주거 공간의 동선 1.1m를 고려하면 실제 길이는 4.2m에 불과하다. 이를 최적화해 3층 주택을 장방형으로 배치했다. 도시계획도로 부분은 보상이 지연돼 그 전까지 앞마당으로 쓸 수 있다. 대지 자체는 협소하지만 건물의 장변이 남서향이라 일조 여건은 우수하다. 그뿐만 아니라 도시계획도로 미집행으로 당분간 앞마당의 개방감을 확보하면서 텃밭, 조경 공간으로 사용할 수 있다.법정 주차 대수인 2대 중 1대는 건물 내 필로티 공간에 확보하고 잔여 부분은 개방형 근생시설로 계획했다. 2층은 주택의 커뮤니티인 개방형 거실과 다용도실, 주방/식당을 연계했다. 3×2.4m인 작은 방은 티룸이나 미니 서재, 주부의 작업실 그리고 필요시 게스트룸으로 사용하도록 했다. 3층은 2층 거실 배면부의 ‘一’자형 계단으로 진입하며 안방은 깊이가 6m인데 별도의 침실 공간(3.5m)을 개방하면 크기는 4.2×9.5㎡인 대공간으로 바뀐다. 침실 공간은 접이문(Folding Door)을 사용해 가변적으로 구획했다. 일자형 계단. 3층 안방. 1층은 전벽돌로 친근감을 더하고 2, 3층은 파스텔 톤의 고흥석 버너 브러쉬드 처리로 투톤의 면 대비를 이루게 했다. 면 대비의 단순함에 변화와 악센트를 디자인 요소로 오렌지색 톤의 고밀도 목재 압축 패널을 부분적으로 사용해 산뜻한 느낌의 인지도를 높였다. 전체적으로 중후하면서 지루함에 매몰되지 않고 생기발랄함으로 기존 주택단지의 구옥에 너무 튀지 않으면서 동네의 자랑거리로 좋은 친구가 이웃에 있다는 인상을 주는 입면으로 계획했다.인테리어는 차분하면서 비용을 고려한 검소함을 기조로 디자인했다. 2층 거실, 주방, 식당은 개방감이 들고 계단 하부는 수납 및 장식이 가능하며 목재를 많이 사용해 친근감을 강조했다. 3층 안방은 접이문의 접힘에 따라 즉, 완전 개방과 완전 폐쇄 또는 개방과 폐쇄의 정도를 사용자의 취향에 따라 결정할 수 있다. 변화 인테리어로 생성력을 부여한 것이다. 전면 창호는 거실 및 식당, 안방 부분 2개소 총 4개의 동일한 사각 격자창으로 내어 단순하고 반복적인 이미지로 답답하지 않은 단정함을 느낄 수 있다. 마당 모습. 데크는 친환경 인증마크를 받은 합성목재로 시공했다. 1층 외벽은 전벽돌로 친근감을 주고, 2·3층은 파스텔 톤의 고흥석 버너 마감으로 투톤의 면 대비를 이루게 했다. 현관 위로 포치를 둬 세찬 비바람이나 강렬한 태양빛을 효과적으로 막을 수 있게 했다. 건강성 주거, 녹색건축에서 답을 찾다해바람은 에너지 효율 1등급과 녹색건축 인증을 받은 건축물로 외벽의 경우 중부지방 단열 두께 기준의 2배로 시공했다. 인증 제품인 로이 단열재를 사용했는데 100T 기준이 없어 30+30+40㎜를 적용해 로이 단열재의 복합 성능을 확보했다. 특히 2가지 관점에 중점을 두고 기밀 시공했다. 기밀 시공을 위하여 첫째, 단열재를 외벽뿐만 아니라 창호 틀이 접해 고정되는 부분까지 골조 단면부를 감싸서 일체의 외기에 대한 냉·열교를 차단했다. 둘째 외벽의 석재 마감을 위하여 석재에 앵글을 부착할 때, 앞서 시공한 단열재를 도려내지 않고 열반사 단열재 위에 건식 파스너Fastener를 직접 사용했다. 한편, 고정창 부분은 T42 삼중유리(복복층유리)를 사용했다.에너지 부분은 한국건물에너지기술원에서 지난해 12월 건축물 에너지효율 1등급 인증을 받았다. 1등급을 취득하기 위해 설계 초기단계부터 고단열, 고기밀, 고성능 창호 설계와 더불어 적정 창면적비를 통해 방안을 강구했다. 최대한 에너지 요구량을 줄이고자 건축물 전체를 외단열로 시공하고 거실 창호는 고단열 로이 삼중유리 및 로이 이중유리를 설치했다. 창 면적비는 주요 거실 부분이 차지하며 일사를 받는 남향으로 22%를 확보하고 나머지는 생활에 필요한 최소한의 개구부를 통해 약 7%로 계획했다. 조명기기는 에너지 소비효율 1등급 이상 제품을 사용하고 평균 조명 밀도는 5W/㎡ 이하로 계획해 부하를 최소화했다.난방 시스템으로 고효율 콘덴싱 보일러를 설치했고 불꽃을 중앙으로 모아 에너지 효율을 높인 가스렌지도 완비했다. 이렇게 효율이 높은 설비를 사용함으로써 최소의 에너지 사용을 실현시켰다. 한편, 에너지 효율을 높인 것 외에도 황토벽지(에덴바이오벽지)의 사용, 친환경 도료인 아이생각(삼화페인트), 나투스강마루(동화기업), 205접착제(오공본드) 등을 사용해 ‘실내 공기 오염물질 저 방출 자재’를 사용했다. 단열재를 시공할 때 단열재 손상이 없도록 건식 파스너를 부착했다. 해바람 주택은 국내에서 최초로 녹색건축인증 최우수등급과 건축물 에너지효율 1등급을 동시에 인증한 단독주택이다. 주차장은 법정 주차대수인 2대 중 1대를 건물 내 필로티 공간으로 확보했으며, 나머지 1대를 개방형 근생시설로 얻었다. in short 녹색건축 인증제 & 건축물 에너지 효율 등급 인증제 ●녹색건축 인증제자원 절약형이고 자연 친화적인 건축물의 건축을 활성화하기 위해 2002년부터 국토부ㆍ환경부 공동운영(운영기관 : 한국건설기술연구원).근거_「건축법」 제66조의 2 ☞ 「녹색건축물 조성지원법」 시행(2013. 2. 23)으로 근거 변경(제16조). 해외 사례 미국 LEED, 영국 BREEAM, 일본 CASBEE, 싱가포르 GREEN MARK인증 대상_공동주택, 주거복합, 판매시설, 학교시설 등 신축하는 모든 용도의 건축물(건축주의 자발적 신청).의무 대상_공공기관 건축물(연면적 10,000㎡ 이상) → (2013. 9. 1부터 3천㎡ 이상)평가 기준_녹지 등 생태 공간 조성, 에너지 효율, 친환경 자재 사용 등 친환경성 정도를 평가해 4등급으로 구분(최우수, 우수, 우량, 일반)평가 분야_토지 이용 및 교통, 에너지 및 환경오염, 재료 및 자원, 물 순환 관리, 유지 관리, 생태 환경, 실내 환경, 혁신적인 설계인증절차: (예비인증) 건축설계/(본인증) 건축준공 - 인증 신청(신청자>인증기관) - 인증 심사(인증기관) - 인증서 발급(인증기관>신청자)인증 기관_공공: 한국시설안전공단, LH토지주택연구원, 한국에너지기술연구원, 한국감정원, 한국환경산업기술원. 민간 : (사)한국교육·녹색환경연구원, (사)한국환경건축연구원, (주)크레비즈인증원, (사)한국그린빌딩협의회, 한국생산성본부인증원(주) ●건축물 에너지 효율 등급 인증제건축물의 에너지 성능을 정량적이고 객관적인 정보로 제공함으로써 에너지 성능이 높은 건축물에 대한 수요 확대 및 효과적인 건축물 에너지 관리에 대한 인식을 유도하기 위한 등급제도. 2010년부터 국토부ㆍ산업부 공동 운영(2001년 산업부 시작).근거_「건축법」 제66조의 2 ☞ 「녹색건축물 조성지원법」 시행(2013. 2. 23)으로 근거 변경(제17조). 해외 사례 미국 Energy Star, 프랑스·영국·독일 EPC(Energy Performance Certification, 에너지성능인증)인증 대상_신축 공동주택(2001) → 신축 업무용(2010) → 신축·기존 모든 용도로 확대(2013. 9. 1). 건축주의 자발적 신청.의무 대상_공공기관 발주 건축물(공동주택 2등급, 업무용 건축물 1등급 이상). 공공기관 에너지 이용 합리화 추진에 관한 규정, 산업부.평가 기준_에너지 소요량(냉방·난방·급탕·조명·환기)으로 평가해 10개 등급(1+++, 1++, 1+, 1∼7등급)으로 구분.인증절차: (예비인증) 건축설계/(본인증) 건축준공 - 인증 신청(신청자>인증기관) - 인증 심사(인증기관) - 인증서 발급(인증기관>신청자)인증 기관_한국건설기술연구원, 한국시설안전공단, LH토지주택연구원, 한국에너지기술연구원, 한국교육환경연구원, 한국환경건축연구원, 한국건물에너지기술원, 한국생산성본부인증원, 한국감정원운영 기관_한국에너지공단 전원주택라이프 더 보기www.countryhome.co.kr잡지구독 신청 www.countryhome.co.kr:454/shop/subscription.asp
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집의 쾌적함을 가름한다! 창호의 기능과 종류
- 창호가 비바람 막는 장치로 여기던 시절은 끝났다. 실내 온도 유지는 물론 공기 순환을 돕고, 주택의 아름다움을 표현하며 미세먼지를 거르는 등 역할과 기능이 점점 확대되고 있다. 주택의 수명과 쾌적함을 가름하는 창호에 대해 꼭 알아둬야 할 정보들을 소개한다. 글 이수민 기자참고자료&자료협조 LG하우시스 www.lghausys.co.kr현대 L&C www.hyundailnc.com이건창호 www.eagon.com『건축재료학』 기문당『건축설계자를 위한 건축시공 및 재료학』 시공문화사,『건축물 에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인』 국토교통부한국패시브건축협회 www.phiko.kr패시브제로에너지건축연구소 www.ipazeb.org『창호 두께가 창호 열관류율에 미치는 영향에 대한 기초연구』 이철우(서울과학기술대학교 주택도시대학원 주택도시건축공학과)『주택 창호의 거주자 만족도 및 개선 요구에 관한 조사 연구』 김정길(서울과학기술대학교 주택대학원 주택기획디자인학과) 01 주택의 눈이자 호흡기 창호에 대하여 창호는 자연 채광을 들이고 외부를 조망하며, 공기가 들고 나는 환기구 역할을 한다. 주택의 수명과 품질을 좌우하는 창호에 대해 알아보고, 최근 트렌드 흐름까지 살펴보자. 주택 이미지 결정짓는다투명한 창문은 외관의 이미지를 결정짓는 중요한 구성 요소 중 하나다. 예전에는 벽체로 주택의 멋을 폼 냈다면, 최근에는 창호로 주택의 아름다움과 매력을 표현한다. 창호는 일반적으로 자연채광과 환기를 목적으로 설치한다. 이때 어디에 설치하느냐에 따라 외벽 창, 실내 창으로 나누는데 실내 창은 주로 공간 구획이나 공간의 연결 용도로 이용하고, 외벽 창은 대부분 조망과 채광, 환기를 위해 설치한다. 창호의 구성 요소들창호는 창틀과 창짝, 창문면, 하드웨어 등으로 구성된다. 창문틀은 벽에 고정하는 틀, 창짝은 창문 본체 부분, 창문면은 일반적인 창문에서 유리, 하드웨어는 특별한 기능을 갖추거나 각 부위를 연결하는 부품과 손잡이 핸들 등을 말한다. 유럽식 독일식 창호 열풍유럽식 시스템창호의 인기는 꾸준히 높아지고 있다. 예전에는 가벼운 미국식 창호가 인기였으나, 요즘은 독일식 창호가 큰 인기를 얻고 있다. 유럽식 창호는 대부분 중소 업체가 라이선스를 맺고 PVC 프로파일을 들여와 국내에서 조립, 판매하는 형태가 많다. 독일의 레하우, 살라만더, 게알란, 이노텍, 케머링 등의 업체와 이탈리아 알파칸, 독일 유명 창호 회사 출신이 세운 중국 회사의 프로파일까지 다양한 제품들이 수입 판매되고 있다. 제로에너지 정책으로 시스템창호 활성화최근 창호 트렌드를 살펴보면 리모델링 시장에서는 여전히 단열성이 우수한 PVC 창호에 대한 선호도가 높은 편이고, 신축 시장에서는 정부의 제로에너지 정책이 강화됨에 따라 시스템창호 적용이 활성화되고 있다. 덕분에 주요 창호업체의 시스템창호 라인업 확대 및 독일 업체의 국내 진출 증가로 선택의 폭이 점점 넓어지고 있다. 다양한 옵션형 제품들 선보여창호 전문 업체에 따르면 최근 건강에 대한 관심이 높아지며 쾌적한 실내 공기를 위한 ‘먼지 필터 망’과 ‘창호 일체형 환기시스템’에 대한 문의도 증가하고 코로나19로 ‘집콕’, ‘홈캉스’에 대한 관심이 많아지며, 집 안을 리조트나 홈 카페처럼 만들기 위해 폴딩도어를 선택하는 이들도 점점 늘어가는 추세라고 한다. 02 소재·기능에 따라 다르다 창의 종류 창은 소재별, 기능별, 설치하는 위치와 용도에 따라 종류가 다양하다. 창의 종류를 알아둬야 우리 집에 필요한 창을 현명하게 선택할 수 있는 법이다. 01_ 재질에 따른 분류창호는 크게 목재 창과 PVC 창, 알루미늄 창으로 나눌 수 있다. 일반 가정에서는 주로 PVC 창을 사용하며, 창호 면적과 형태 등 디자인을 살리고 내구성 높은 창호가 필요한 장소에서는 알루미늄 창호를 선호한다. 여기에 진화된 창도 늘고 있다. 우드 프레임을 더한 알루미늄 우드, 플라스틱과 알루미늄을 결합한 하이브리드 제품 등이 대표적인 예다. 목재(WOOD) 창 플라스틱 창이나 알루미늄 창이 대중화되기 전까지 많이 사용됐다. 주로 안쪽 창으로 설치해 사용했다. 나무 표면 부분에 꾸준한 관리가 필요하며 주기적인 페인트칠이 필요하다. 최근에는 알루미늄과 매칭해 만들어진 알루미늄우드 창을 선호한다. 창호 종류 미서기 창추천 시공 장소 실내 PVC 창 플라스틱(PL) 창이라고도 부른다. 열전도율이 낮은 플라스틱 재질의 창으로 소재 특성상 외부 냉기가 내부로 전달되지 않아 단열성이 우수하며, 그만큼 냉난방비 절감에 효과적이다. 주거용 창호로 가장 많이 쓰는 대중적인 소재로 실외와 닿지 않는 방창은 대부분 PVC 단창을 시공한다. 일반적인 화이트 컬러 외에도 내·외부 창틀에 다양한 컬러와 패턴 표현이 가능하다. 뒤틀림이 없다. 단, 외부 온도에 따라 수축, 팽창 현상이 있어 시간이 지나면 변형이 올 수 있다. 창호 종류 방창, 발코니창, 시스템창추천 시공 장소 아파트, 빌라, 일반주택, 전원주택 알루미늄(AL) 창 단단하고 내구성과 내화성이 뛰어나 상업용 건축물, 고층 건물에서 많이 볼 수 있다. 프레임이 얇고 창호 형태와 개폐 방식을 다양하게 디자인할 수 있어 크기가 크고 구조적인 시스템창, 커튼월 같은 모던 디자인 연출에 효과적이다. 오래된 알루미늄 창의 경우 단열 구조가 취약해 성능이 매우 낮지만, 요즘엔 내부 특수 단열재를 삽입해 PVC 창 못지않은 높은 단열 성능을 지녔다. 창호 종류 시스템창, 커튼월, 중문, 폴딩도어추천 시공 장소 타운하우스, 전원주택, 고층건물, 상업 공간 알루미늄 우드(AL-WOOD) 창 외부는 알루미늄, 내부는 우드 소재로 이뤄진 제품이다. 원목을 사용해 고급스럽고 따뜻한 인테리어 연출에 많이 쓰인다. 알루미늄과 나무 두 소재의 장점을 접목해 품격 있는 실내 디자인에, 밀폐성과 단열 성능까지 갖출 수 있다. 고급 단독 주택과 빌라를 비롯해 리조트, 펜션 같은 상업 시설에서 인기가 높다. 알루미늄 창과 마찬가지로 다양한 창호 디자인 설계가 가능하며, 내부 우드 프레임의 수종을 선택할 수 있다. 창호 종류 시스템창추천 시공 장소 고급 주택, 타운하우스, 빌라, 리조트, 클럽하우스 02_ 개폐 방식에 따른 분류틸트 TILT, 턴 TURN, 슬라이딩 SLIDING 등 창문이 열리는 방식도 다양하다. 적절한 장소에 설치할 수 있도록 창의 종류를 알아보자. 고정 창 FIX WINDOW고정되어 있는 창으로 열리지 않고 빛만 투과되는 창이다. 미서기 창 SLIDING WINDOW슬라이딩 창이라고도 부른다. 창을 옆으로 밀어 움직이는 형태다. 틸트 창 TILT WINDOWT/OTilt Only 창이라고 부른다. 말 그대로 환기를 위해 틸트만 되는 창이다. 틸트창을 선택할 때는 핸들이 상부에 달려 있어서 창의 하단부가 사용자의 키보다 높은 곳에 설치됐을 때 쉽고 여닫기 어렵다는 단점이 있다. 슬라이딩 창 LIFT SLIDING WINDOW오염이 적은 계단식 창틀 핸들과 연결된 기어로 완전히 밀착되는 슬라이딩 방식으로 LS 창이라고도 한다. 한 번에 여닫을 수 있는 단창으로 이용이 편리하다. 실내와 실외가 맞닿는 공간에 사용할 수 있으며 출입이 편리해 실내와 발코니 사이에 많이 설치한다. 틸트 앤 턴 창 TILT & TURN WINDOWTT 창이라고도 한다. TT는 ‘기울이다’는 뜻의 틸트 TILT와 ‘돌리다’는 뜻의 턴 TURN의 준말이다. 환기에 용이한 틸트 기능과 개폐를 위한 턴 기능을 가진 단열성능과 디자인이 뛰어난 내부 개폐 방식의 시스템창호. 날씨나 계절 환기량에 따라 다양한 구조로 디자인할 수 있으며 외부 침입의 걱정이 없는 방식이다. 프로젝트 창 PROJECT WINDOW앞으로 밀어서 개폐하는 방식의 창문으로 PJ 창이라고도 부른다. 창문의 아랫부분이 25도 정도 열리는 방식으로 환기와 통풍의 기능이 좋고 비가 오는 날이나 눈이 오는 날에도 창문을 열어서 환기가 가능하다. 일반 창보다 시야를 확보할 수 있으며 개방성이 느껴지기도 한다. 공간 활용도가 뛰어나므로 좁은 공간에 설치하기 좋다. 사이드 헝 창 SIDE HUNG WINDOW여닫이 창. 창의 측부가 외부로 열리는 방식의 시스템창호. 케이스먼트 창 Casement Window 또는 SH 창이라고도 한다. 급속 환기가 가능한 형태다. 2층 이상의 건물에 설치할 경우, 창문의 방향이 밖으로 열리기 때문에 열고 닫다 추락할 위험이 있다. TH 창 TOP HUNG WINDOW창의 하부가 외부로 열리는 방식의 시스템창호. 03_ 시스템창호시스템창호란 기밀성과 단열성이 일반 창호보다 우수한 창호를 말한다. 일반 창호는 대부분 미닫이나 여닫이로 열리지만 시스템창호는 창호에 하드웨어 등을 추가시켜서 성능을 극대화한다. 틸트 TILT, 턴 TURN, 슬라이딩 SLIDING 등 다양한 특수 기능을 가지고 있어 단열성, 기밀성, 수밀성, 방음성, 내풍압성 등이 뛰어나다. 시스템창호에는 미국식과 유럽식(독일식)이 있는데, 미국식은 프레임이 얇고 가벼워 설치가 용이하고, 유럽식은 기능 중심으로 두껍고 시공이 까다롭지만 성능이 뛰어나다. 미국식과 유럽식 창호는 열리는 방식에서 크게 차이가 난다. 유럽식은 국내 제작과 수입품이 섞여있고 미국식은 대체로 수입품이다. 유럽식 창호는 하드웨어의 기능을 중요시하고 기본 개폐방식이 여닫이로 무겁다. 반면 미국식은 하드웨어의 기능보다 사용 편의에 중점을 맞췄다. 대신 밀착력이 낮아 단열성이 유럽식에 비해 떨어진다. 전원주택라이프 더 보기www.countryhome.co.kr
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집의 쾌적함을 가름한다! 창호의 기능과 종류
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['20년 09월호 특집 1] 집의 쾌적함을 가름한다! 창호에 대한 모든 것
- PART 01 / 집의 쾌적함을 가름한다! 창호에 대한 모든 것 창호가 비바람 막는 장치로 여기던 시절은 끝났다. 실내 온도 유지는 물론 공기 순환을 돕고, 주택의 아름다움을 표현하며 미세먼지를 거르는 등 역할과 기능이 점점 확대되고 있다. 주택의 수명과 쾌적함을 가름하는 창호에 대해 꼭 알아둬야 할 정보들을 소개한다. 글 이수민 기자 참고자료&자료협조 LG하우시스 www.lghausys.co.kr, 현대 L&C www.hyundailnc.com, 이건창호 www.eagon.com 『건축재료학』 기문당, 『건축설계자를 위한 건축시공 및 재료학』 시공문화사, 『건축물 에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인』 국토교통부, 한국패시브건축협회 www.phiko.kr, 패시브제로에너지건축연구소 www.ipazeb.org 『창호 두께가 창호 열관류율에 미치는 영향에 대한 기초연구』 이철우(서울과학기술대학교 주택도시대학원 주택도시건축공학과), 『주택 창호의 거주자 만족도 및 개선 요구에 관한 조사 연구』 김정길(서울과학기술대학교 주택대학원 주택기획디자인학과) 01 주택의 눈이자 호흡기 창호에 대하여 창호는 자연 채광을 들이고 외부를 조망하며, 공기가 들고 나는 환기구 역할을 한다. 주택의 수명과 품질을 좌우하는 창호에 대해 알아보고, 최근 트렌드 흐름까지 살펴보자. 주택 이미지 결정짓는다 투명한 창문은 외관의 이미지를 결정짓는 중요한 구성 요소 중 하나다. 예전에는 벽체로 주택의 멋을 폼 냈다면, 최근에는 창호로 주택의 아름다움과 매력을 표현한다. 창호는 일반적으로 자연채광과 환기를 목적으로 설치한다. 이때 어디에 설치하느냐에 따라 외벽 창, 실내 창으로 나누는데 실내 창은 주로 공간 구획이나 공간의 연결 용도로 이용하고, 외벽 창은 대부분 조망과 채광, 환기를 위해 설치한다. 창호의 구성 요소들 창호는 창틀과 창짝, 창문면, 하드웨어 등으로 구성된다. 창문틀은 벽에 고정하는 틀, 창짝은 창문 본체 부분, 창문면은 일반적인 창문에서 유리, 하드웨어는 특별한 기능을 갖추거나 각 부위를 연결하는 부품과 손잡이 핸들 등을 말한다. 유럽식 독일식 창호 열풍 유럽식 시스템창호의 인기는 꾸준히 높아지고 있다. 예전에는 가벼운 미국식 창호가 인기였으나, 요즘은 독일식 창호가 큰 인기를 얻고 있다. 유럽식 창호는 대부분 중소 업체가 라이선스를 맺고 PVC 프로파일을 들여와 국내에서 조립, 판매하는 형태가 많다. 독일의 레하우, 살라만더, 게알란, 이노텍, 케머링 등의 업체와 이탈리아 알파칸, 독일 유명 창호 회사 출신이 세운 중국회사의 프로파일까지 다양한 제품들이 수입 판매되고 있다. 제로에너지 정책으로 시스템창호 활성화 최근 창호 트렌드를 살펴보면 리모델링 시장에서는 여전히 단열성이 우수한 PVC 창호에 대한 선호도가 높은 편이고, 신축 시장에서는 정부의 제로에너지 정책이 강화됨에 따라 시스템창호 적용이 활성화되고 있다. 덕분에 주요 창호업체의 시스템창호 라인업 확대 및 독일 업체의 국내 진출 증가로 선택의 폭이 점점 넓어지고 있다. 다양한 옵션형 제품들 선보여 창호 전문 업체에 따르면 최근 건강에 대한 관심이 높아지며 쾌적한 실내 공기를 위한 ‘먼지 필터 망’과 ‘창호 일체형 환기시스템’에 대한 문의도 증가하고 코로나19로 ‘집콕’, ‘홈캉스’에 대한 관심이 많아지며, 집 안을 리조트나 홈카페처럼 만들기 위해 폴딩도어를 선택하는 이들도 점점 늘어가는 추세라고 한다. 02 소재·기능에 따라 다르다 창의 종류 창은 소재별, 기능별, 설치하는 위치와 용도에 따라 종류가 다양하다. 창의 종류를 알아둬야 우리 집에 필요한 창을 현명하게 선택할 수 있는 법이다. 01_ 재질에 따른 분류 창호는 크게 목재 창과 PVC 창, 알루미늄 창으로 나눌 수 있다. 일반 가정에서는 주로 PVC 창을 사용하며, 창호 면적과 형태 등 디자인을 살리고 내구성 높은 창호가 필요한 장소에서는 알루미늄 창호를 선호한다. 여기에 진화된 창도 늘고 있다. 우드 프레임을 더한 알루미늄 우드, 플라스틱과 알루미늄을 결합한 하이브리드 제품 등이 대표적인 예다. 목재(WOOD) 창 플라스틱 창이나 알루미늄 창이 대중화되기 전까지 많이 사용됐다. 주로 안쪽 창으로 설치해 사용했다. 나무 표면 부분에 꾸준한 관리가 필요하며 주기적인 페인트칠이 필요하다. 최근에는 알루미늄과 매칭해 만들어진 알루미늄 우드 창을 선호한다.창호 종류 | 미서기 창 추천 시공 장소 | 실내 PVC 창 플라스틱(PL)창이라고도 부른다. 열전도율이 낮은 플라스틱 재질의 창으로 소재 특성상 외부 냉기가 내부로 전달되지 않아 단열성이 우수하며, 그만큼 냉난방비 절감에 효과적이다. 주거용 창호로 가장 많이 쓰는 대중적인 소재로 실외와 닿지 않는 방창은 대부분 PVC 단창을 시공한다. 일반적인 화이트 컬러 외에도 내·외부 창틀에 다양한 컬러와 패턴 표현이 가능하다. 뒤틀림이 없다. 단, 외부 온도에 따라 수축, 팽창 현상이 있어 시간이 지나면 변형이 올 수 있다.창호 종류 | 방창, 발코니창, 시스템창 추천 시공 장소 | 아파트, 빌라, 일반주택, 전원주택 알루미늄(AL) 창 단단하고 내구성과 내화성이 뛰어나 상업용 건축물, 고층 건물에서 많이 볼 수 있다. 프레임이 얇고 창호 형태와 개폐 방식을 다양하게 디자인할 수 있어 크기가 크고 구조적인 시스템창, 커튼월 같은 모던 디자인 연출에 효과적이다. 오래된 알루미늄 창의 경우 단열 구조가 취약해 성능이 매우 낮지만, 요즘엔 내부 특수 단열재를 삽입해 PVC 창 못지않은 높은 단열 성능을 지녔다.창호 종류 | 시스템창, 커튼월, 중문, 폴딩도어 추천 시공 장소 | 타운하우스, 전원주택, 고층건물, 상업 공간 알루미늄 우드(AL-WOOD) 창 외부는 알루미늄, 내부는 우드 소재로 이뤄진 제품이다. 원목을 사용해 고급스럽고 따뜻한 인테리어 연출에 많이 쓰인다. 알루미늄과 나무 두 소재의 장점을 접목해 품격 있는 실내 디자인에, 밀폐성과 단열 성능까지 갖출 수 있다. 고급 단독 주택과 빌라를 비롯해 리조트, 펜션 같은 상업 시설에서 인기가 높다. 알루미늄 창과 마찬가지로 다양한 창호 디자인 설계가 가능하며, 내부 우드 프레임의 수종을 선택할 수 있다.창호 종류 | 시스템창 추천 시공 장소 | 고급 주택, 타운하우스, 빌라, 리조트, 클럽하우스 02_ 개폐 방식에 따른 분류 틸트TILT, 턴TURN, 슬라이딩SLIDING 등 창문이 열리는 방식도 다양하다. 적절한 장소에 설치할 수 있도록 창의 종류를 알아보자. 고정 창FIX WINDOW 고정되어 있는 창으로 열리지 않고 빛만 투과되는 창이다. 미서기 창SLIDING WINDOW 슬라이딩 창이라고도 부른다. 창을 옆으로 밀어 움직이는 형태다. 틸트 창TILT WINDOW T/OTilt Only 창이라고 부른다. 말 그대로 환기를 위해 틸트만 되는 창이다. 틸트창을 선택할 때는 핸들이 상부에 달려 있어서 창의 하단부가 사용자의 키보다 높은 곳에 설치됐을 때 쉽고 여닫기 어렵다는 단점이 있다. 슬라이딩 창LIFT SLIDING WINDOW 오염이 적은 계단식 창틀 핸들과 연결된 기어로 완전 밀착되는 슬라이딩 방식으로 LS창이라고도 한다. 한 번에 여닫을 수 있는 단창으로 이용이 편리하다. 실내와 실외가 맞닿는 공간에 사용할 수 있으며 출입이 편리해 실내와 발코니 사이에 많이 설치한다. 틸트 앤 턴 창TILT & TURN WINDOW TT 창이라고도 한다. TT는 ‘기울이다’는 뜻의 틸트TILT와 ‘돌리다’는 뜻의 턴TURN의 준말이다. 환기에 용이한 틸트 기능과 개폐를 위한 턴 기능을 가진 단열성능과 디자인이 뛰어난 내부 개폐 방식의 시스템창호. 날씨나 계절 환기량에 따라 다양한 구조로 디자인할 수 있으며 외부 침입의 걱정이 없는 방식이다. 프로젝트 창PROJECT WINDOW 앞으로 밀어서 개폐하는 방식의 창문으로 PJ 창이라고도 부른다. 창문의 아랫부분이 25도 정도 열리는 방식으로 환기와 통풍의 기능이 좋고 비가 오는 날이나 눈이 오는 날에도 창문을 열어서 환기가 가능하다. 일반 창보다 시야를 확보할 수 있으며 개방성이 느껴지기도 한다. 공간 활용도가 뛰어나므로 좁은 공간에 설치하기 좋다. 사이드 헝 창SIDE HUNG WINDOW 여닫이 창. 창의 측부가 외부로 열리는 방식의 시스템창호. 케이스먼트 창Casement Window 또는 SH 창이라고도 한다. 급속 환기가 가능한 형태다. 2층 이상의 건물에 설치할 경우, 창문의 방향이 밖으로 열리기 때문에 열고 닫다 추락할 위험이 있다. TH창TOP HUNG WINDOW 창의 하부가 외부로 열리는 방식의 시스템창호. 03_ 시스템창호 시스템창호란 기밀성과 단열성이 일반 창호보다 우수한 창호를 말한다. 일반 창호는 대부분 미닫이나 여닫이로 열리지만 시스템창호는 창호에 하드웨어 등을 추가시켜서 성능을 극대화한다. 틸트TILT, 턴TURN, 슬라이딩SLIDING 등 다양한 특수 기능을 가지고 있어 단열성, 기밀성, 수밀성, 방음성, 내풍압성 등이 뛰어나다. 시스템창호에는 미국식과 유럽식(독일식)이 있는데, 미국식은 프레임이 얇고 가벼워 설치가 용이하고, 유럽식은 기능 중심으로 두껍고 시공이 까다롭지만 성능이 뛰어나다. 미국식과 유럽식 창호는 열리는 방식에서 크게 차이가 난다. 유럽식은 국내 제작과 수입산이 섞여있고 미국식은 대체로 수입산이다. 유럽식 창호는 하드웨어의 기능을 중요시 하고 기본 개폐방식이 여닫이로 무겁다. 반면 미국식은 하드웨어의 기능보다 사용 편의에 중점을 맞췄다. 대신 밀착력이 낮아 단열성이 유럽식에 비해 떨어진다. 03 단열의 효율을 좌우하는 창호의 유리 창호에 쓰이는 유리에 따라 단열의 효율이 달라진다. 단층유리는 유리가 한 겹, 복층유리는 두 겹, 삼중복층유리는 세 겹인 것이다. 복층유리나 삼중 복층유리를 사용하면 유리와 유리 사이에 공기층이 생성되므로 단열 효과가 높아져 열효율이 더 좋아진다. 01_ 단층유리 vs. 복층유리 vs. 삼중복층유리 창짝에 유리의 겹수에 따라 단층유리, 복층유리, 삼중복층유리로 나눈다. 단열, 기밀성 등의 이유로 복층유리나 삼중복층유리가 주로 사용된다. 최근에는 외부 온도가 그대로 전달되는 단층유리의 이용도는 낮은 편이다. 단층유리 유리 한 장만 있는 것을 단층 유리라고 한다. 유리 자체에 냉기가 그대로 전달되므로 결로나 곰팡이 등의 문제가 발생될 수 있어 잘 이용하지 않는다. 복층유리 이중유리, 페어글라스라고도 부른다. 단유리가 2장 있는 유리로, 유리-공간-유리로 유리와 유리 사이에 공기층이 들어가 단열 효과가 있다. 삼중복층유리 단유리가 3장 들어간 유리로 유리-공기층-유리-공기층-유리 구조로 이루어진다. 공기층이 2개 있으므로 단열성, 기밀성, 차음성 등 성능이 뛰어나다. TIP 로이Low-E 유리란? 로이Low-E:low-emissivity는 낮은 방사율을 뜻하며, ‘저방사 유리’라고도 부른다. 유리 표면에 금속 또는 금속산화물을 얇게 코팅한 것으로 열의 이동을 최소화시켜 겨울에는 안에서 발생한 난방열이 밖으로 빠져나가지 못하도록 차단하고, 여름에는 바깥 열기를 막아주는 효과가 있다. 특성상 단층으로 사용하기보다 주로 복층으로 가공해 사용한다. 최근 건축 시장에서 단열의 중요성이 더욱 부각됨에 따라서 로이유리 사용이 보편화되는 추세다. 로이유리로 창호 설치시 시험성적서를 받을 수 있는데, 이때 사용한 코팅의 종류와 납품된 유리의 종류가 같은지 반드시 확인한다. 또한 현장에서 유리가 제자리에 시공되었는지 확인하는 방법은 실내쪽에 서서 유리 면의 끝에 있는 마크를 보았을 때 글자가 바로 되었는지를 확인할 수 있다. 로이유리 복층 구조 유리 표면에 금속 또는 금속 산화물을 얇게 코팅한 로이 유리를 복층으로 겹치고, 유리와 유리 사이에 공기보다 무거운 아르곤 가스 등의 기체를 주입해 단열 성능을 높인 것이다. 02_ 단창 vs. 이중창 쉽게 말해 환기를 위해 문을 한 번만 열면 되는 것은 단창이고, 창을 두 번 열어야하는 것은 이중창이다. 단창은 실내에서 공간을 구획할 때 이용하며, 이중창은 주로 실내와 외부 테라스를 연결할 때 설치한다. 단창하나의 창으로 창짝이 설치된 것. 창을 한번만 열면 되기 때문에 편의성이 뛰어나다. 거실과 베란다 사이나 공간과 공간을 이어주는 곳에 주로 설치한다. 이중창이중으로 창짝이 설치된 것. 창짝과 창짝 사이에 공기층이 있어 단열, 방음성 등 창호의 기능이 뛰어나다. 주로 방창으로 사용한다. 04 냉난방비 창호가 결정한다 좋은 창호의 선택기준 창은 태양 에너지를 조절하고, 실내 온도 유지를 돕는 등 주거환경에 영향을 미치는 자재다. 우리 집의 냉난방비를 결정하는 좋은 창호 선택기준을 알아보자. 01_ 창호, 꼭 따져봐야 할 5대 성능 좋은 창호는 단열, 기밀, 수밀, 내풍압 등 대표적인 5가지 기능을 충족하는 제품이다. 창호 선택 시 반드시 따져 봐야할 기능들을 소개한다. 외부의 온도 차단하는 성능 단열성 물체와 물체 사이에 열이 서로 통하지 않도록 막는 성질을 말한다. 내부의 열이 외부로 손실되는 정도를 말한다. 대략 30% 정도가 창문을 통한 열손실이므로 단열성을 위해 열전도가 낮은 재질의 창호를 선택하도록 한다. 빗물을 차단하는 역할 수밀성 빗물 등 외부 물질이 내부로 스며들지 않도록 막는 기능을 말한다. 창을 통해 빗물이 내부로 스며들지 않고, 결로수 배출이 쉽도록 설계돼 있어야 한다. 수밀성이 낮으면 장마철 창짝 사이로 비가 스며들 수 있다. 외부 공기를 막는 기능 기밀성 외부 바람이 실내로 들어오지 않도록 막는 기능을 말한다. 창을 닫았을 때 창짝과 창틀이 완전히 밀착 돼 그 사이로 바람이 새지 않는 기밀성 높은 창호를 선택한다. 외부의 풍압을 견디는 강도 내풍압성 태풍과 같은 강한 외부 환경으로부터 지켜주는 기능을 말한다. 창이 튼튼하지 않으면 태풍이 몰아칠 때 창이 탈착되거나 부서질 수 있다. 고층이나 바람이 많이 부는 지역에는 내풍압성을 반드시 따져본다. 소음을 차단하는 정도 방음성 밖에서 들려오는 소음을 집 안으로 들어오지 못하도록 막고, 집 안의 소리가 밖으로 새어나가는 것을 방지한다. 소음이 심한 지역일 경우에는 최대한 방음성을 높인 창호를 선택하도록 한다. 02_ 좋은 창호 선택 방법 2012년 7월 창호에너지효율등급제가 시행되며, 건축주도 창호의 정보를 쉽게 알고, 고를 수 있게 됐다. 똑똑하게 창호 고르는 방법을 알아보자. 제품 특징에 맞춰 선택한다 각 브랜드마다 가지고 있는 고유의 편의성을 확인하면 더욱 만족도가 높은 창호를 선택할 수 있다. 예를 들어 기밀성이 뛰어난 제품, 해충의 유입을 줄여주는 제품, 쉽게 열 수 있는 제품, 미세먼지 유입을 줄여주는 제품 등 자신의 편의에 맞는 기능을 갖춘 제품을 선택한다. 창호 성능 열관류율로 파악한다 열관류율(w/㎡k)은 실내외 온도 1K 발생 시 1㎡당 전달되는 열량을 말한다. 쉽게 말해 창호를 통해 열이 얼마나 손실되는지를 측정하는 수치다. 따라서 수치가 낮을수록 단열 성능은 뛰어나다. 창호 에너지 효율 등급을 확인한다 일반 가전제품에 5단계로 나뉜 에너지 효율 등급 라벨이 2012년 7월부터 창호에도 시행되고 있다. 창호의 열관류율, 기밀성, 유리성능 등이 표기되어 설치할 장소, 자신의 라이프스타일, 건축비 예산 등을 고려해 쉽게 선택할 수 있게 됐다. 창의 에너지 효율 등급은 냉난방비와 직결되어 있다. 창은 건물에서 열차단 성능이 가장 취약한 부분이므로, 반드시 건물의 용도에 맞는 열차단 성능 창을 선택해야한다. 따라서 창을 선택할 때는 전문가와 필히 상담하고, 에너지 소비효율 등급을 확인하도록 한다. 창호 에너지 소비효율 등급 기준 단열 성능창을 통해 열손실을 방지하는 능력. 열관류율을 기준으로 평가하는데 열관류율은 창의 단위 면적당 통과하는 열량을 말하며 수치가 낮을수록 단열 성능이 좋다는 뜻이다. 기밀 성능외부에서 유입되는 공기를 차단할 수 있는 능력. 등급의 숫자가 작을수록 기밀성이 뛰어나다는 뜻이다. 한국에너지공단에서 비교 분석한다 한국에너지공단 효율관리제도 홈페이지에서 에너지소비효율등급표시제도의 모든 신고제품을 검색할 수 있다. 제품별 에너지소비효율등급과 소비전력량, 용량, 연간에너지비용 등을 확인하고 비교한다. 단, 제품 검색 시, 측정방법 변경 및 기준 강화에 따른 제품의 생산, 제조일자에 따라 소비효율등급 및 소비효율이 달라질 수 있으며, 업체의 사정으로 인해 최초 신고된 제품의 측정결과보다 낮은 소비효율, 소비효율등급이 제품라벨에 표기될 수 있다. TIP 효율관리제도 이용법 한국에너지공단 효율관리제도 홈페이지 eep.energy.or.kr 접속 ⇒ 메인 카테고리 중 ‘제품 검색’ 클릭 ⇒ 다음 창으로 진입한 뒤 ‘효율등급제도’를 클릭 ⇒ 제품 검색 창이 나오면 ‘23번 창세트’ 클릭 ⇒ ‘창세트’로 진입한다. 여기에서 업체와 모델명으로 검색해 제품에 대한 상세 설명을 확인하거나 1~5등급 중 원하는 등급을 선택하면, 등급에 맞는 제품을 볼 수 있다. 제품 목록은 업체명, 모델명, 프레임제질, 열관류율, 효율등급 등으로 분류돼 있다. 창호 전시장을 방문해 직접 보고 선택한다 어느 정도 마음에 드는 창호를 골랐다면, 오프라인 전시장을 방문해 전문가와 상담하고, 직접 보고 만져보며 자신이 원하는 창호를 찾도록 한다. 여러 전시장을 방문하기 번거롭다면, 여러 브랜드가 모이는 건축 관련 박람회를 이용하는 것도 좋은 방법이다. 정확한 시공과 사후 A/S를 확인한다 일부 업체의 경우 판매에만 급급해 시공 후 A/S에 미온적인 대응을 하는 경우가 많다. 따라서 시공은 정확하고, A/S에는 적극적인 업체를 선택한다. 믿을만한 업체를 선택한다 설계하는 곳, 창호를 만드는 곳, A/S를 하는 곳이 따로따로 다르다면 작은 오차가 생길 수 있는 확률이 그만큼 커지기 마련이다. 특히 창호는 기밀성의 미세한 차이로 성능의 문제가 생길 수 있다. 따라서 믿을 수 있는 업체의 창호를 선택하는 것이 중요하다 05 한눈에 보는 창호 시공 과정 창호는 한번 설치하면 쉽게 바꿀 수 없기 때문에 꼼꼼한 시공이 필요하다. 게다가 열 손실, 방수, 결로, 단열과 관련이 깊어 주택의 완성도를 좌우하는 시공이라고 해도 과언이 아니다. 따라서 전체 공사 과정을 이해하고, 설치 시 유의점을 챙겨 누수나 하자를 방지하자. ※시공 전 준비하기 창호 시공 시 공사 소음이 발생할 수 있다. 따라서 공동 주택이라면 공사 안내 표시를 공동 현관 및 엘리베이터에 안내 고지해 주위 이웃에게 미리 양해를 구한다. 시공 시 바닥의 손상 및 먼지가 발생하는 것을 대비해 가구나 바닥 등에 비닐 등을 까는 등 보양작업을 해둔다. 신축이 아닌, 창호 교체를 진행하는 리모델링 시에는 기존 창이 설치돼 있을 경우 창호 철거를 진행해야하는데, 철거비는 설치 시공비와 별도로 추가 비용이 발생될 수 있다. TIP 창호 유리 확인하는 법 현장에서 주문한 유리가 정해진 자리에 잘 설치됐는지 확인하고 싶다면 스티커를 확인한다. 유리에 붙어있는 스티커에는 유리의 사이즈와 도면상 위치를 나타내는 번호 등이 표시된 스티커가 표시돼 있어, 설치 장소, 품종 등을 비교 확인할 수 있다. ※ 과정은 시공 현장 및 제품 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 1 수직, 수평 작업 및 창틀 설치창 설치할 자리 상하좌우에 여유 공간을 두어 창물 틀을 실측해 공장에서 제작한다. 창 고정에 견고성을 높이고, 창의 개폐에 최상의 부드러움을 주기 위해 레이저 레벨기(수직, 수평 검사기)를 활용해 꼼꼼히 체크한다. 설계상 치수와 골조 작업 후 치수가 달라질 수 있고, 창틀을 올리는 바닥 면 자체가 고르지 않을 수 있으니 수직, 수평을 정확하게 맞춰야한다. 이때 쐐기목을 이용해 임시 고정한다. 2 창틀 고정벽과 창틀을 나사를 통해 고정하고 쐐기목을 해체한다. 이때 드릴 작업이 진행되어 소음이 발생된다. 창틀이 잘 고정되면 문을 열고 닫는 충격에 잘 견디고 내구성도 좋아진다. 3 틈새 메우기개구부와 창틀의 사이를 단열재와 모르타르 또는 폼으로 메운다. 이 과정을 ‘사츰치다’ 또는 ‘폼 처리’라고 부르는데, 겨울철 외풍을 막는데 중요한 역할을 한다. 외부는 실리콘으로 마감하거나 기밀테이프를 내외부에 붙인다. 4 핸들과 잠금장치 설치창짝을 달고 핸들을 설치한 뒤 개폐에 문제가 없는지 정상적으로 핸들과 잠금이 되는지 확인한다. 5 시공 후 마무리하기마감 공사 전 창틀을 설치하면 손잡이나 유리가 쉽게 깨지거나, 스크래치날 수 있으므로, 다른 공정에 지장 없도록 최대한 보양 작업을 해둔다. TIP 남쪽 창이 냉난방비 절약한다 좋은 창호를 선택하는 것도 중요하지만, 어느 방향으로 창을 냈느냐에 따라 냉난방비를 줄일 수 있다. 창은 열 손실이 발생되는 부분이자, 열에너지를 얻는 부분이기도 하다. 남향은 겨울철 일사량(일정 시간 동안 햇볕을 받는 양)이 많고, 여름철은 적다. 따라서 창을 남쪽으로 내면, 겨울에는 따뜻하고 여름에는 시원한 온도를 만들 수 있다. 06 에너지 효율 높이고 쾌적한 실내 만드는 창호 유지 & 관리법 많은 비용을 들여 설치한 창호를 제대로 잘 사용하기 위해서는 유지 관리법을 잘 알아둘 필요가 있다. 우리 집 창호 자가 점검에서 청소법을 알아두자. 01_ 자가 점검 Q&A 언젠가부터 창문을 열고 닫는 게 어렵고, 창틀에 물이 고이며, 기밀성도 떨어진다면 자가 점검을 진행해보자. 02_ 하드웨어 유지 관리법 정기적으로 1년에 한 번씩 살펴보고 손질을 해주어야 하며 필요 시에는 풀어진 나사를 다시 조여 주거나, 경우에 따라서는 A/S를 진행한다. 1년에 한 번은 구동 부분에 윤활유를 주유해 기능이 원활히 유지될 수 있도록 한다. 단, 부식의 원인이 될 수 있는 독산 세제(산성계, 유기용제) 사용은 피하고, 창문에 들어가는 어떤 하드웨어든 임의로 도색하거나 코팅하면 안 된다. 또한 부품을 교체하거나 창문 전체를 끼우고 뺄 때는 전문 업체에 의뢰하도록 한다. 03_ 청소 및 유지관리법 창을 어떻게 관리하느냐에 따라 우리 집의 난방비가 달라질 수 있다. 창의 가장 기본이 되는 유리는 깨끗하게 관리하지 않으면 일사량 손실이 10~30%가 생길 수 있어 겨울철 난방비가 상승할 수 있다. 슬라이딩 창은 기밀을 담당하는 풍지판을 필수적으로 두고 모헤어를 3~4년에 한 번씩 교체해야 하며, 시스템 창은 준공 후 1년이 지나면 미세하게 틀어질 수 있으므로 조정해야한다. 04_ 결로 해결 방법 날씨가 쌀쌀해지며 난방기를 사용하기 시작하면, 어김없이 ‘결로 현상’을 접하게 된다. 결로는 실내외 온도 차이가 크거나 내부 습도가 높을 경우, 공기 내 습기가 차가운 면에서 물방울로 변화하는 현상이다. 처음에는 겨우 물방울 정도로 보여 넘기지만, 이 물방울이 모이면 결국 창틀과 벽지, 마감재가 훼손되고, 곰팡이 발생 원인이 된다. 게다가 곰팡이가 번식하게 되면, 기침이나 피로, 두통, 가려움증 등을 유발할 수 있다. 결로가 생기면 신속하게 물기를 제거한다 주기적으로 환기 시킨다 난방 온도를 20°C 내외로 유지한다 욕실 사용 시 문을 닫고 환풍기를 가동한다 과도한 가습기 사용을 자재하고 적정 습도를 유지한다 창문 근처에 너무 많은 화분 배치를 자재한다 한번에 많은 양의 빨래를 실내에 널어놓고 건조하지 않는다 조리 시 수분·냄새 제거를 위해 창문을 열고, 주방 환기팬을 가동한다
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- 집짓기 정보
- 특집기사
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['20년 09월호 특집 1] 집의 쾌적함을 가름한다! 창호에 대한 모든 것
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창호 선택 시 고려할 창호 요구 성능과 설계요소
- 창호, 특히 창문 하면 예전엔 공기나 햇빛을 받고, 밖을 내다볼 수 있도록 벽이나 지붕에 낸 문 정도로 인식했다. 단열과 기밀에는 신경 쓰지 않다 보니 창문으로 들어오는 외풍에 벽에 건 달력이 펄럭일 정도였다. 그러던 창문을 고유의 기능인 통풍과 채광, 조망뿐만 아니라 쾌적한 실내 공기의 질과 냉난방비 절감, 그리고 방범 면에서도 중시하고 있다. 이젠 창문을 말할 땐, 기능과 성능을 빼놓을 수 없다.글 백홍기 기자 참고자료 국토교통부 <건축물 에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인> 도움말 ㈔한국패시브건축협회 www.phiko.kr 창호 성능 요소열관류율[U-factor 또는 U-value]_전도, 대류, 복사에 의한 열전달의 모든 요인을 하나의 값으로 나타낸 것이다. 열관류율은 표면적이 1㎡인 물체를 사이에 두고 온도 차가 1℃일 때 물체를 통한 열류량을 W(와트)로 측정한 값으로 정의한다. 단위는 W/㎡·K로 표시한다. 창호의 열관류율 기준은 <건축물의 에너지절약 설계기준> ‘제2조 건축물의 열손실 방지 등’ 조항 관련 별표1에 지역별 열관류율이 제시돼 있다.일사획득계수[SHGC, Solar Heat Gain Coefficient]_창호를 통한 일사획득 정도를 나타내는 지표로 직접 투과된 일사량과 유리에서 흡수된 후 실내로 유입된 일사량의 합으로 계산한다. 유리창을 통한 일사량을 나타내는 데는 일사획득계수와 차폐계수[SC, Shading Coefficient] 두 가지 방법이 있다. 차폐계수는 일반적으로 3㎜ 투명 유리를 통한 일사획득에 대한 해당 창호의 일사획득 비율로 계산한다. 반면, 일사획득계수는 입사각의 영향을 반영하고 창호 시스템 전체에 관한 성능 표현이 가능하므로 일사획득에 관한 정확한 지표라 할 수 있어 차폐계수를 대신해 사용한다. 일사획득계수는 0부터 1까지 수치로 표현하며, 높은 일사획득계수 값은 창호를 통한 일사획득이 많음을, 낮은 일사획득계수 값은 일사획득이 적음을 의미한다.가시광선투과율[VT, Visible Light Transmittance]_태양의 복사에너지 가운데 파장 영역 380~780㎚인 가시광선이 유리를 투과할 때 투과되는 비율을 표현한 값으로 0부터 1까지 무차원 수치로 표현한다. 가시광선 투과율이 낮을수록 일사획득계수도 낮아져 좀 더 많은 일사량이 차단된다. 또한, 가시광선 투과율이 낮아지면 눈부심 감소율이 높아져 눈부심 감소에 보다 효과적이다.기밀성능[Air Tightness]_실내외에 온도 차 또는 풍압에 의해 일정한 압력 차가 발생하면, 창호 틈새를 통해 공기가 빠져나가게 되므로 원하지 않는 열획득 또는 열손실을 유발할 수 있다. 창호의 기밀성능은 이와 같이 압력 차가 발생하는 조건에서 공기 흐름을 억제하는 성능을 말한다. 건축물 전체 기밀성능을 결정하는 주요 인자로 냉난방 에너지 소비에 직접 영향을 미친다. 창호의 기밀성능은 창의 내외 압력 차에 따른 통기량으로 나타내며, 단위는 ㎥/㎡·h로 표시한다. 지역별 단독주택 창호 열관류율 (단위 : W/㎡ㆍK) 패시브하우스의 창호 정량적 요구 조건 (단위 : W/㎡ㆍK) 창호 설계 요소일반적인 남·북향 창호는 차양에 의한 일사 차단이 쉬우며, 동·서향 창호에 비해 여름철 일사 획득과 눈부심이 적다.향_향에 따라 건축물 외피를 통해 유입되는 일사에너지의 양이 달라지므로, 냉·난방에너지 절약을 위해 향에 따라 창호 면적을 줄이거나 차양을 계획하는 등 다각적인 접근이 필요하다. 남향은 태양 고도가 낮은 겨울에 다량의 일사 획득을 유도해 난방에너지 절감에 유리하다. 일반적인 남·북향 창호는 차양에 의한 일사 차단이 쉬우며, 동·서향 창호에 비해 여름철 일사 획득과 눈부심이 적다. 반면, 동·서향은 여름철에 과도하게 일사 획득한다. 특히, 서향은 가장 더운 오후 시간에 최대 일사량이 유입돼 가능한 창 면적을 제한하는 게 좋다. 우리나라 5월부터 12월까지 매월 15일 오후 2시 남향 창 일사 시뮬레이션 창 면적비[WWR, Window-to-Wall Ratio]_창 면적비란 세대 내 전용 부분에 설치하는 창의 면적을 천장과 바닥 면적을 제외한 전용 부분 모든 벽과 창호 면적을 합한 값으로 나눈 값을 말한다. 창호는 재실자에게 조망과 자연 환기, 햇빛을 제공하지만, 동시에 유리를 통한 건물 열손실의 가장 큰 요인이다. 이와 같이 창호의 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 냉·난방 및 조명에너지 절약 측면에서 종합해서 고려해 에너지 효율적인 창 면적비를 ‘지붕과 바닥을 제외한 건축물 전체 외피 면적에 대한 창 면적비’(창면적비 = [창 면적/(외벽 면적+창 면적)]×100)로 정의한다. 차양_차양은 태양 일사의 실내 유입을 차단하는 장치다. 차양 위치에 따라 외부 차양과 내부 차양 그리고 유리 사이 차양으로 구분하고 가동 유무에 따라 고정식과 가변식으로 나뉜다. 가변식은 수동식과 전동식, 센서 또는 프로그램에 의해 가변 작동된다. 외부 차양은 방위별 실내 유입 일사량이 최대인 시간에 외부 직사 일사량 70% 이상을 차단해야 한다. 가장 이상적인 차양은 조망과 환기를 최대한 허용하면서 적절한 일사 차단 또는 취득하는 것이다. 이러한 관점에서 내부 차양은 일사에 의한 열이 건물 내로 입사된 후에 차단되기 때문에 일사가 창에 도달하기 전에 차단하는 외부 차양이 더 효과적이다. 내부 차양보다 외부 차양이 일사가 창에 도달하기 전에 차단하기에 효과적이다. 기능과 멋으로 승부하는 ‘창호’ 춘추전국시대 01 알쏭달쏭 창호, 그 정체를 찾아서 02 미국식 vs 유럽식 시스템창호, 무엇이 다른가 03 창호, 기능과 성능으로 말한다 04 빛을 담고 열을 차단하다05 IoT 기술 접목 스마트 창문과 도어락06 창호 선택, 이것만은 체크하자 전원주택라이프 더 보기www.countryhome.co.kr
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창호 선택 시 고려할 창호 요구 성능과 설계요소
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['18년 8월호 특집 3] 창호, 기능과 성능으로 말한다
- 창호, 기능과 성능으로 말한다 창호, 특히 창문 하면 예전엔 공기나 햇빛을 받고, 밖을 내다볼 수 있도록 벽이나 지붕에 낸 문 정도로 인식했다. 단열과 기밀에는 신경 쓰지 않다 보니 창문으로 들어오는 외풍에 벽에 건 달력이 펄럭일 정도였다. 그러던 창문을 고유의 기능인 통풍과 채광, 조망뿐만 아니라 쾌적한 실내 공기의 질과 냉난방비 절감, 그리고 방범 면에서도 중시하고 있다. 이젠 창문을 말할 땐, 기능과 성능을 빼놓을 수 없다. 글 백홍기 기자 참고자료 국토교통부 <건축물 에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인> 도움말 ㈔한국패시브건축협회 www.phiko.kr 창호 성능 요소 열관류율[U-factor 또는 U-value]_전도, 대류, 복사에 의한 열전달의 모든 요인을 하나의 값으로 나타낸 것이다. 열관류율은 표면적이 1㎡인 물체를 사이에 두고 온도 차가 1℃일 때 물체를 통한 열류량을 W(와트)로 측정한 값으로 정의한다. 단위는 W/㎡·K로 표시한다. 창호의 열관류율 기준은 <건축물의 에너지절약 설계기준> ‘제2조 건축물의 열손실 방지 등’ 조항 관련 별표1에 지역별 열관류율이 제시돼 있다. 일사획득계수[SHGC, Solar Heat Gain Coefficient]_창호를 통한 일사획득 정도를 나타내는 지표로 직접 투과된 일사량과 유리에서 흡수된 후 실내로 유입된 일사량의 합으로 계산한다. 유리창을 통한 일사량을 나타내는 데는 일사획득계수와 차폐계수[SC, Shading Coefficient] 두 가지 방법이 있다. 차폐계수는 일반적으로 3㎜ 투명 유리를 통한 일사획득에 대한 해당 창호의 일사획득 비율로 계산한다. 반면, 일사획득계수는 입사각의 영향을 반영하고 창호 시스템 전체에 관한 성능 표현이 가능하므로 일사획득에 관한 정확한 지표라 할 수 있어 차폐계수를 대신해 사용한다. 일사획득계수는 0부터 1까지 수치로 표현하며, 높은 일사획득계수 값은 창호를 통한 일사획득이 많음을, 낮은 일사획득계수 값은 일사획득이 적음을 의미한다. 가시광선투과율[VT, Visible Light Transmittance]_태양의 복사에너지 가운데 파장 영역 380~780㎚인 가시광선이 유리를 투과할 때 투과되는 비율을 표현한 값으로 0부터 1까지 무차원 수치로 표현한다. 가시광선 투과율이 낮을수록 일사획득계수도 낮아져 좀 더 많은 일사량이 차단된다. 또한, 가시광선 투과율이 낮아지면 눈부심 감소율이 높아져 눈부심 감소에 보다 효과적이다. 기밀성능[Air Tightness]_실내외에 온도 차 또는 풍압에 의해 일정한 압력 차가 발생하면, 창호 틈새를 통해 공기가 빠져나가게 되므로 원하지 않는 열획득 또는 열손실을 유발할 수 있다. 창호의 기밀성능은 이와 같이 압력 차가 발생하는 조건에서 공기 흐름을 억제하는 성능을 말한다. 건축물 전체 기밀성능을 결정하는 주요 인자로 냉난방 에너지 소비에 직접 영향을 미친다. 창호의 기밀성능은 창의 내외 압력 차에 따른 통기량으로 나타내며, 단위는 ㎥/㎡·h로 표시한다. 창호 설계 요소 일반적인 남·북향 창호는 차양에 의한 일사 차단이 쉬우며, 동·서향 창호에 비해 여름철 일사 획득과 눈부심이 적다. 향_향에 따라 건축물 외피를 통해 유입되는 일사에너지의 양이 달라지므로, 냉·난방에너지 절약을 위해 향에 따라 창호 면적을 줄이거나 차양을 계획하는 등 다각적인 접근이 필요하다. 남향은 태양 고도가 낮은 겨울에 다량의 일사 획득을 유도해 난방에너지 절감에 유리하다. 일반적인 남·북향 창호는 차양에 의한 일사 차단이 쉬우며, 동·서향 창호에 비해 여름철 일사 획득과 눈부심이 적다. 반면, 동·서향은 여름철에 과도하게 일사 획득한다. 특히, 서향은 가장 더운 오후 시간에 최대 일사량이 유입돼 가능한 창 면적을 제한하는 게 좋다. 우리나라 5월부터 12월까지 매월 15일 오후 2시 남향 창 일사 시뮬레이션 창 면적비[WWR, Window-to-Wall Ratio]_창 면적비란 세대 내 전용 부분에 설치하는 창의 면적을 천장과 바닥 면적을 제외한 전용 부분 모든 벽과 창호 면적을 합한 값으로 나눈 값을 말한다. 창호는 재실자에게 조망과 자연 환기, 햇빛을 제공하지만, 동시에 유리를 통한 건물 열손실의 가장 큰 요인이다. 이와 같이 창호의 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 냉·난방 및 조명에너지 절약 측면에서 종합해서 고려해 에너지 효율적인 창 면적비를 ‘지붕과 바닥을 제외한 건축물 전체 외피 면적에 대한 창 면적비’(창면적비 = [창 면적/(외벽 면적+창 면적)]×100)로 정의한다. 차양_차양은 태양 일사의 실내 유입을 차단하는 장치다. 차양 위치에 따라 외부 차양과 내부 차양 그리고 유리 사이 차양으로 구분하고 가동 유무에 따라 고정식과 가변식으로 나뉜다. 가변식은 수동식과 전동식, 센서 또는 프로그램에 의해 가변 작동된다. 외부 차양은 방위별 실내 유입 일사량이 최대인 시간에 외부 직사 일사량 70% 이상을 차단해야 한다. 가장 이상적인 차양은 조망과 환기를 최대한 허용하면서 적절한 일사 차단 또는 취득하는 것이다. 이러한 관점에서 내부 차양은 일사에 의한 열이 건물 내로 입사된 후에 차단되기 때문에 일사가 창에 도달하기 전에 차단하는 외부 차양이 더 효과적이다. 내부 차양보다 외부 차양이 일사가 창에 도달하기 전에 차단하기에 효과적이다.
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['18년 8월호 특집 3] 창호, 기능과 성능으로 말한다
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【창호 가이드】 ② 로이 Low-E 삼중유리 시스템 창호
- 제로에너지 하우스의 필수 로이 Low-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 투과율가시광선 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 계수창호의 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 물 질 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. 이중유리 vs 삼중유리이중유리는 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 로이 Low-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 요소유리 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. 전원주택라이프 더 보기 www.countryhome.co.kr잡지구독 신청 www.countryhome.co.kr:454/shop/subscription.asp
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【창호 가이드】 ② 로이 Low-E 삼중유리 시스템 창호
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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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SPECIAL EDITION | 전원주택의 눈, 창호②
- 남쪽 창문, 벽 면적의 40%일 때 에너지 절감 최고 에너지 절약 창호 설계 가이드라인 요즘 건축물의 디자인 등을 이유로 창호의 면적이 증가하는 추세이다. 하지만 창호는 건축물에서 열 손실이 많은 부위이므로 에너지 성능을 위해 적정한 비율로 설계해야 한다. 국토교통부는 지난해 건축물을 설계할 때 에너지 성능을 고려하면서 창호를 다양하게 디자인하도록 ‘건축물의 에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인’을 제시한 바 있다. 창호 설계 가이드라인은 지역(중부, 남부, 제주)과 창호가 면한 향(동·서·남·북)별로 창 면적에 따른 열 손실량을 예측한 것이다. 일례로 중부와 남부지역의 남향은 창 면적비(Window-to-Wall Ratio; 벽 면적에서 창호가 차지하는 면적 비율)를 40%로 설계할 때 에너지 절감 효과가 가장 높다. 또한, 창 면적비를 40%로 설계하고 자연광이 충분할 때 조명 자동 제어 시스템을 설치하면 에너지를 약 20% 추가로 절감할 수 있다. 창호는 건축물에서 벽체나 지붕 등에 비해 단열성이 낮기에 에너지 손실의 주요 원인이다. 창호는 겨울엔 열관류에 의한 열 손실 경로이고 여름엔 과다한 일사 획득 경로이다. 따라서 건축물의 냉난방 에너지 요구량은 창호 설계가 좌우한다. 또한, 창호는 건축물의 에너지 성능 외에도 자연 채광 이용, 열적 쾌적성 확보, 실내외 조망 확보, 눈부심 방지 등에도 직접적인 영향을 미친다. 따라서 창호를 계획할 때 다양한 설계 요소의 영향을 복합적으로 고려해야 한다. 설계자는 지역별 에너지 절약 관점에서 향, 창 면적비, 유리 종류 그리고 차양이나 조명 제어 시스템의 적용 여부 등 다양한 사항을 검토하고 의사를 결정한다. 그러나 이와 같은 의사 결정 과정은 결코 단순하지 않다. 예를 들어, 일반적으로 창 면적비가 크면 에너지를 많이 소비하는 것으로 알려졌으나, 기후 조건이나 향에 따라 고성능 유리를 사용하면 넓은 창을 가진 공간이 작은 창을 가진 공간에 비해 에너지 소비가 비슷하거나 오히려 더 적을 수도 있다. 따라서 설계자는 창호와 관련한 신기술을 인지하고 창호 설계 요소가 건축물의 에너지 성능에 미치는 영향을 파악해야 한다. 창호의 성능과 설계 요소 열관류율(U-factor 또는 U-value)_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. 열관류율은 표면적이 1㎡인 물체를 사이에 두고 온도 차가 1℃일 때 물체를 통한 열류량을 W(와트)로 측정한 값으로 정의하며 단위는 W/㎡·K로 표시한다. ·전도_물질의 이동 없이 고온의 분자로부터 저온의 분자로 열을 전달하는 것. 공기는 지구상의 물질 중 열 저항이 가장 큰 재료. 전도는 단열로 제어함. ·대류_유체(기체, 액체)의 흐름에 의해 열을 전달하는 것. 재료나 시공의 정확성에 의존하므로 제어하는 데 어려움이 따름. 대류는 기밀로 제어함. ·복사_고온의 물체 표면에서 저온의 물체 표면으로 공간을 통해 열을 전달하는 것. 재료 표면의 특성에 따라 복사율이 달라짐. 복사는 저방사성 표면을 가진 물질로 제어함. 일사日射 획득 계수(일사 획득 계수: Solar Heat Gain Coefficient)_창호를 통한 일사 획득 정도를 나타내는 지표로 직접 투과된 일사량과 유리에서 흡수된 후 실내로 유입된 일사량의 합으로 계산한다. 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 성능을 표현하므로 차폐 계수를 대신해 사용한다. 일사 획득 계수는 0부터 1까지 수치로 표현하고 높은 값은 창호를 통한 일사 획득이 많음을, 낮은 값은 일사 획득이 적음을 의미한다. 가시광선 투과율(VT: Visible Light Transmittance)_태양의 복사 에너지 중 파장 영역이 380∼780㎚인 가시광선이 유리를 투과할 때 투과되는 비율을 표현한 값으로 0부터 1까지 무차원 수치로 표현한다. 가시광선 투과율은 일사 획득 계수와도 관련이 있으며, 일반적으로 가시광선 투과율이 낮을수록 일사 획득 계수도 낮아져 좀 더 많은 일사량을 차단한다. 또한, 가시광선 투과율이 낮아지면 눈부심 감소율이 높아져 눈부심 감소에 보다 효과적이다. 기밀 성능(Air Tightness)_실내·외 온도 차 또는 풍압에 의해 일정한 압력 차가 발생하면, 창호 틈새를 통해 공기가 빠져나가므로 원하지 않는 열을 획득하거나 열 손실을 유발한다. 창호의 기밀 성능은 이처럼 압력 차가 발생하는 조건에서 공기의 흐름을 억제하는 성능을 말한다. 건축물 전체의 기밀성능을 결정하는 주요 인자로 냉난방 에너지비에 직접적인 영향을 미친다. 창호의 기밀 성능은 창의 내외 압력 차에 따른 통기량으로 나타내며, 단위는 ㎥/㎡·h로 표시한다. 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 조명에너지가 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)] x 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. 차양_일사의 실내 유입을 차단하는 차양은 위치에 따라 외부 차양과 내부 차양, 유리 간 차양으로 구분한다. 가동 여부에 따라 고정식과 가변식으로 나누며, 가변식은 수동식과 전동식, 센서 또는 프로그램에 의해 작동되는 것을 말한다. 또한, 외부 차양은 방위별 실내 유입 일사량이 최대인 시각에 외부 직달直達 일사량의 70% 이상을 차단하는 것에 한한다. 이상적인 차양은 조망과 환기를 최대한 허용하면서 일사를 최대한 차단 또는 취득하는 것이다. 이러한 관점에서 내부 차양보다 외부 차양이 더 효과적이다. 내부 차양은 일사로 말미암은 열이 건물 내로 입사된 후에 차단되기에 차양과 창 사이에서 열복사가 일어나고, 외부 차양은 열 환경적 측면에서 일사가 창에 도달하기 전에 차단하기 때문이다.田
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SPECIAL EDITION | 전원주택의 눈, 창호②
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[패시브하우스] 창문, 남쪽으로 벽면적의 40%로 설치하라 - 자동 조명 제어시스템 설치하면 에너지 20% 추가 절감
- 일반적으로 창을 크게 설치하는 남향의 경우 창면적비를 40%(중부 · 남부 지역)로 설계할 때 에너지 절감 효과가 가장 크다는 조사결과가 나왔다. 또한, 창면적비를 40%로 설계하고 자연광이 충분할 때 자동으로 조명을 소등하는 제어시스템을 함께 설치할 경우 약 20%의 에너지를 추가로 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 국토해양부는 이와 같은 내용을 담은 '건축물 에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인'을 발간하고 이를 통해 건축 설계 시 에너지 성능을 고려한 다양한 창호 디자인이 가능하도록 할 예정이다. 가이드라인의 주요 내용을 살펴봤다.정리 홍정기 기자 자료협조 국토해양부 창호는 건축물에서 열손실이 발생하는 대표적인 부위로 벽체나 지붕 등에 비해 단열 성능이 낮은 경우가 많아 건물 에너지 손실의 주요 원인이 된다.겨울에는 열관류에 의한 주요 열손실 경로가 여름에는 과다한 일사획득 경로가 되므로 건축물 냉난방 에너지 요구량이 (창호 설계에 따라) 좌우된다는 게 창호 관계자들의 설명이다. 따라서 관계자들은 "창호는 건축물의 에너지 성능 외에도 자연채광의 이용, 열적 쾌적성 확보, 실내외 조망 확보, 눈부심 방지 등에도 직접적인 영향을 미치므로 다양한 창호 설계 요소들의 영향을 복합적으로 고려해 계획해야 한다"고 조언한다.그러나 창호 설계와 관련된 의사결정 과정은 결코 단순하지 않다. 예를 들어, 일반적으로 창면적비(벽면적에서 창호가 차지하는 면적의 비율)가 크면 에너지를 더 많이 소비한다고 알려져 있으나 기후 조건이나 향에 따라 고성능 유리를 사용할 경우 넓은 창을 가진 공간이 작은 창을 가진 공간에 비해 비슷하거나 오히려 더 적은 수준으로 에너지를 소비할 수도 있다.그래서 설계자들이 새로운 창호 관련 기술들에 대해 인지하고 창호 설계 요소들이 건축물의 에너지 성능에 미치는 영향을 파악하고 있는 것은 매우 중요하다.국토해양부는 이에 대한 올바른 정보를 제공하기 위해 우리나라를 중부/남부/제주지역으로 구분해 건축물 창호 설계가 냉난방 및 조명 에너지 소비량에 미치는 영향을 조사했다. 각 지역별로 4개 향, 4개 창면적비, 4개 창호 유리 종류, 향별 차양 설치 여부, 조명 제어 여부 등 다양한 창호 설계 조건에 따른 에너지 소비량을 계산해 절감 효과에 따른 가이드라인을 제시했는데 여기에서는 주요 부분을 정리해 싣는다. 창호의 향… 중부 · 남부 '남향', 제주 '북향'가장 유리중부 지역은 법규 수준의 창호를 적용할 경우(창면적비 40% 기준), 건축물 에너지 소비량 관점에서 남향이 가장 유리하며 북향(4% 증가) > 동향(20% 증가) > 서향(21% 증가) 순으로 나타났다. 남부 지역 역시 남향이 가장 유리한 것으로 파악됐고 북향(8% 증가) > 동향(20% 증가) > 서향(22% 증가) 순이었다. 그러나 제주 지역은 북향이 가장 효율적이었고 남향(9% 증가) > 동향(30% 증가) > 서향(26% 증가) 순으로 조사됐다.따라서 세 지역 모두 남 · 북향 창호에 면한 외주부 존은 동 · 서향 창호에 면한 경우에 비해 에너지 소비량이 적은 것으로 파악돼 에너지 효율을 위해 남 · 북향 창호 면적을 늘리고 동 · 서향 창호의 면적은 줄이는 것이 바람직하다도록 한다. 창호의 향과 창면적비, 남향에 40% 가장 바람직중부 지역 동 · 서향에서는 창호 종류에 상관없이 에너지 소비량은 창면적비에 거의 비례해 증가했다. 따라서 동 · 서향의 창면적비는 40%이내로 하되 가능한 최소화한다. 남향에서는 창면적비 40%까지는 에너지 소비량이 완만히 증가하다가 40% 이상이 되면 급격히 증가하기에는 40% 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 한편 북향에서는 창면적비 증가에 따른 에너지 소비량 증가가 크지 않았다. 특히 열관류율이 매우 낮은 고단열 창호를 적용하면 창면적비 증가에 따른 겨울철 열 손실에 비해 일사획득이 더 많아져 전체적으로는 에너지 소비량이 감소하기도 했다. 따라서 북향에 열관류율이 낮은 창호를 사용하는 경우 창 면적비에 제한을 두지 않아도 된다.남부 지역은 동 · 서향 및 남향에서는 창면적비 40%까지 에너지 소요량이 완만히 증가하다가 40% 이상이 되면 급격히 증가하는 모습을 보였다. 또한 창면적비 40% 이하인 경우 창호 종류에 따라 수직 차양이나 조명 제어 적용 시 에너지 소요량이 증가하는 경우도 있었다. 따라서 남부 지역 동 · 서향 및 남향의 창면적비는 중부 지역과 마찬가지로 40% 정도로 설정하는 것이 좋다. 북향에서는 창면적비 증가에 따른 겨울철 열 손실량에 비해 일사 획득량이 더 많아져 전체적으로는 에너지소요량이 감소하기도 했다. 따라서 북향의 창면적비는 최대한 늘리는게 효과적이다.제주 지역 남향 창호는 수평 차양에 의한 에너지 소요량 감소 효과가 크므로 차양을 설치하는 게 효율적인 것으로 나타났다. 단, 창면적비 40%이하인 경우에는 차양 설치에 따른 겨울철 일사획득 감소로 에너지 소요량 감소 효과가 매우 적게 조사돼 차양을 설치하지 않아도 된다. 북향창호는 차양 설치에 의한 에너지 소요량 감소 효과가 매우 적거나 오히려 증가할 수 있어 차양을 설치하지 말아야 한다. 반면 동 · 서향 창호에서 창면적비가 40%를 초과하는 경우에는 수직 차양에 의해 에너지 소요량을 줄일 수 있으므로 차양을 설치하는 것이 바람직하다. 중부 남부는 '남향', 제주는 '동서향'에 차양 설치해야중부 지역에서 남향 창호는 수평 차양에 의한 에너지 소요량 감소 효과가 크므로 차양을 설치하는 것이 바람직하고 북향 창호는 그 효과가 미비해 차양을 설치할 필요가 없다. 동향이나 서향 창호의 경우에도 수직차양을 설치해 요구량을 절감할 수 있으나 남향에 설치한 수평 차양과 비교하면 절감 효과가 미비했다. 특히 SHGC값이 높은 창호를 적용하거나 창면적비를 40% 이상으로 늘려야 할 경우, 외부 차양 설치를 반드시 고려하도록 한다.한편 남부 지역 남향 창호는 중부 지역과 마찬가지로 차양을 설치하는 것이 좋으나 창면적비 40% 이하인 경우에는 차양 설치에 따른 겨울철 일사획득 감소로 에너지 소요량 감소 효과가 매우 적은 것으로 나타나 차양을 설치할 필요가 없다. 동 · 서향 창호에서 창면적비가 40%를 초과하는 경우에는 수직 차양에 의해 에너지 소요량을 저감할 수 있으므로 차양을 설치하는 것이 바람직하다. 창면적비가 40% 이하인 경우에는 겨울철 일사획득 감소로 에너지 소요량 감소 효과가 매우 적거나 오히려 증가할 수 있으므로 차양을 설치하지 않도록 한다. 제주 지역 남향 동 · 서향 창호는 차양을 설치하는 게 좋다. 특히 창면적비가 증가할수록 남 · 동 · 서향 창호에서 차양에 의한 에너지 소요량 저감효과가 커지므로, 창면적비를 40% 이상으로 높이고자 할 경우에는 반드시 차양을 설치한다. 자동 조명 제어 시스템, 에너지절약 효과 크다중부, 남부, 제주 지역 모두 조명을 자동으로 소등하는 조명 제어를 적용하는 경우 모든 향에서 차양을 설치하는 것보다 에너지 소요량 절감효과가 크므로 반드시 적용하도록 한다. 중부와 남부 지역은 조명제어 적용에 따른 에너지 소요량 절감 효과가 남향, 동 · 서향, 북향의 순인 것으로 나타나 남향부터 우선설치하는 게 좋다.이에 비해 제주 지역은 남 · 서향 외주부 존이 가장 크고 다음이 동향, 북향의 순서로 조사돼 남향 및 서향부터 적용한다.
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[패시브하우스] 창문, 남쪽으로 벽면적의 40%로 설치하라 - 자동 조명 제어시스템 설치하면 에너지 20% 추가 절감
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[독자가 물었습니다] 에너지 절약 건물을 위한 창호 설계 기준이 생겼다는데요… - 창...
- 서울시 동작구 대방동 배정수 독자님이 편집실로 문의한 질문에 대해 박지혜 기자가 답했습니다. Q. 최근 정부는 에너지 절약 건물을 위한 창문 설치 관련 제도를 마련했다는데 자세한 내용이 궁금합니다. A. 네, 국토해양부는 '건축물 에너지 절약을 위한 창호 설계 가이드라인(이하 가이드라인)'을 제작 완료했으며 건축 설계시 활용토록 할 계획임을 7월 25일 밝혔습니다. 참고로 국토부 홈페이지(www.mltm.go.kr)에서 가이드라인을 확인할 수 있으며 지방자치단체·건축사협회 등 관련 기관에 책자를 배부하고 있습니다. 가이드라인 제작 계기는 최근 디자인 등을 이유로 건축물의 창 면적은 증가하는 추세나 열손실이 많은 창호(벽체에 비해 6~7배 낮은 수준)의 적정 비율 등에 대한 구체적인 설계기준이 없었기에 이를 개선하기 위해서입니다. 자세한 내용을 알아봅시다.창호는 건물에서 열손실이 발생하는 대표적인 부위로 벽체나 지붕 등에 비해 단열성능이 낮은 경우가 많아 건물 에너지 손실의 주요 원인이다. 겨울에는 열관류에 의한 주요 열손실 경로가, 여름에는 과다한 일사 획득 경로가 되므로, 건물의 냉난방 에너지 요구량은 창호 설계에 따라 크게 좌우된다. 또한 창호는 건축물의 에너지 성능 외에도 자연채광의 이용, 열적 쾌적성의 확보, 실내외 조망 확보, 눈부심 방지 등에도 직접적인 영향을 미치기에 다양한 창호 설계 요소의 영향을 복합적으로 고려해야 한다. 특히 업무용 건축물의 외주부에서 소비되는 에너지는 창호의 향, 창면적비(Window-to-Wall Ratio, 벽 면적에서 창호가 차지하는 면적의 비율), 차양 설치 여부 및 종류, 창호 유리 및 창틀의 종류, 실내 조명제어 여부 등의 영향을 직접적으로 받는다.건축물의 설계 단계에서 설계자들은 '건축물이 위치할 지역에 있어 에너지 절약 관점에서 최적의 향, 창면적비 및 유리의 종류는 어떤 것인가, 차양이나 조명제어 시스템을 적용할 때 과연 에너지 절약이 가능할 것인가' 등 다양한 의문사항을 검토하고 의사결정을 하게 될 것이다. 그러나 창호 설계와 관련된 이와 같은 의사결정 과정은 결코 단순하지 않다.예를 들어, 일반적으로 창면적비가 크면 에너지를 더 많이 소비한다고 알려져 있으나, 기후 조건이나 향에 따라 고성능 유리를 사용할 경우 넓은 창을 가진 공간이 작은 창을 가진 공간에 비해 비슷하거나 오히려 더 적은 수준으로 에너지를 소비할 수도 있다.따라서 설계자들이 새로운 창호 관련 기술을 인지하고 창호 설계 요소들이 건축물 에너지 성능에 미치는 영향을 파악하는 것은 매우 중요하다. 가이드라인에서는 이와 같은 정보 제공을 위해, 우리나라를 중부/남부/제주지역으로 구분해 업무용 건축물의 창호 설계가 냉난방 및 조명 에너지 소비에 미치는 영향을 검토했다. 각 지역별로 4개 향(동 · 서 · 남 · 북), 4개 창면적비, 4개 창호 유리 종류, 향별 차양 설치 여부, 조명제어 여부 등 다양한 창호 설계 조건에 따른 열손실 정도를 예측하도록 한다.아울러 ▲창호 관련 법규 및 제도 - 건축물의 에너지절약 설계기준, 창호의 에너지소비효율등급제도 ▲창호 성능 요소 - 열관류율(U-factor 또는 U-value), 일사획득계수(Solar Heat Gain Coefficient), 기밀성능(Air Tightness), 가시광선투과율(Visible Light Transmittance) 등에 대한 정보를 제공한다.가이드라인을 활용할 경우 건축물을 설계할 때 일반적으로 창을 크게 설치하는 남향의 경우 창면적비를 40%(중부 · 남부지역)로 설계할 때 에너지 절감 효과가 가장 높다는 것을 알 수 있다. 또한 창면적비를 40%로 설계하고, 자연광이 충분할 때 자동으로 조명을 소등하는 제어시스템을 함께 설치할 경우 약 20%의 에너지를 추가로 절감할 수 있다. 자세한 내용은 118P에.
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[독자가 물었습니다] 에너지 절약 건물을 위한 창호 설계 기준이 생겼다는데요… - 창...
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외형미 살리면서 1.5ℓ하우스로 계획한 흥덕302.2㎡(91.6평) 주택
- 경기 용인시 흥덕지구에 지어진 에너지 절약 주택이다. 설계 시 패시브하우스Passive House 콘셉트에 맞춰 단위면적당 연간 난방에너지 수요 15㎾h, 일차에너지 수요 71㎾h로 기존 주택에 비해 80%가량 에너지 절감하는 주택으로 계획했다. 그러나 대지 조건 상 남측 채광 확보의 불리함, 불가피하게 자연환기에 의존하게 되는 주방 등으로 일부 패시브 규칙이 깨어진 부분도 있다. 우리의 주거문화와 정서를 배제할 수 없었기 때문이다. 이처럼 어떤 경우에도 패시브 규칙은 엄수돼야 하는지, 우리 주거문화에 융화되는 보완방법은 없는 지, 과제다.글 박지혜 기자 사진 백희정 기자 건축정보· 위치 : 경기도 용인시 기흥구 영덕동· 대지면적 : 252.3㎡(76.5평)· 건축면적 : 302.2㎡(91.6평)· 건축형태 : 3층 철근콘크리트 구조· 창 호 재 : 아르곤 충전 로이 삼중유리 시스템창호(독일 레하우)· 난방형태 : 도시가스· 패시브하우스 콘셉트 설계 : 세명대학교 이태구 교수· 설계 : ㈜천산건축사사무소 02-467-3173 www.cheonsan.asia 수원 화서동 상가주택에 거주하던 이건창(61세) 씨는 여름에 덥고 겨울에 추운 집을 견디다 못해 새로 단독주택을 짓기로 결정했다. 1층은 상가, 2층은 이 씨 부부, 3층은 출가한 아들 가족이 거주하던 건물이었다."입주할 당시만 해도 잘 지은 건물이라고 했는데 계속 살다 보니 단열에 문제가 많은 것 같았어요. 여름이면 한낮 데워진 열이 빠져나가지 않아 오후 늦게까지 덥고 또 겨울에는 어찌나 추운지. 결국 단열 잘된 집을 짓자고 우리 가족은 의견을 모았어요."이 씨 가족은 단열성 좋은 집을 어떻게 지을지 막막하던 차에 건축 박람회에서 패시브 건축을 홍보하던 ㈜천산건축사사무소를 알게 됐다."천산건축에서 소개한 독일 이조라스트Isorast 단열블록이 특이해 보이기도 하고 일반 스티로폼에 비해 벌써 보기에도 단열이 잘될 것 같았어요. 천산건축 직원의 설명을 듣고 보니 믿음이 갔고요."이 씨는 일반 전원주택 건축비용에 비해 더 비쌌지만 저단열 주택의 불편함에 비추어 보면 지불할 대가는 그리 크지 않았다. 더구나 동백지구나 서판교 등 최근 들어선 고급 단독주택들을 둘러보고 나니 고단열주택임에도 과하지 않은 가격이라 느껴졌다."문제는 보편화된 방법이 아니고 천산건축에서도 처음 시도해 보는 방법이라 선례가 없다는 점이 좀 답답하긴 했어요. 그렇지만 천산건축이나 나나 에너지 절약 주택을 원하는 같은 입장에서 선두주자가 돼 보자는 마음으로 집을 짓게 됐어요."음악에 조예가 깊은 이 씨 가족은 지하에 A/V룸을 배치했다. 고단열에 차음재까지 추가해 차음이 완벽하며 최근 깜짝 추위에도 난방 가동없이 바닥 온도가 24℃를 유지했다고 한다. 거푸집 겸용 단열블록 사용천산건축 이정우 이사는 동문 선배이기도 한 세명대 생태도시건축연구실 이태구 교수가 참여한 여러 패시브 건축 현장을 어깨 너머로 지켜 보면서 패시브 건축에 대한 당위성을 실감하고 노하우를 익혔다. 지난해에는 천산건축 사옥을 단열블록으로 직원들과 함께 리모델링하기도 했다."처음 이조라스트 단열블록을 봤을 때 매력을 느꼈어요. 우선 보기에도 성능이 우수해 보였고 단열재와 거푸집 기능을 겸한다는 장점이 크게 와 닿았어요. 보통 골조 공사에 목수 품이 많이 들어가는데 그런 인건비를 절감하고 공기도 단축할 수 있기 때문이지요. 독일에서는 일반인도 단열블록으로 집 지을 정도로 방법만 알면 초보자도 시공할 수 있다는 것도 장점이에요. 다만 단점이 있다면, 고가라는 점이 대중화를 가로막고 있다는 거지요." 흥덕 주택에 적용한 단열블록과 고단열 창호 흥덕 주택은 박스형이 주를 이루는 패시브 건축물에 비하면 외형이 화려하다. 천산건축 측은 심플한 박스형 건물이 패시브 건축 구현에 유리할지 몰라도 국내 소비자들의 정서에 맞지 않다고 판단, 요철이 많고 입면이 풍부한 디자인을 계획했다. 단열블록 위 외부 마감으로 도장재가 주로 쓰이나 다채로운 입면과 고급스러운 외관을 위해 도장(테라코트 플렉시텍스) 외에 금속판 외장재와 적삼목 사이딩을 적용했다.벽체는 패시브하우스 구현에 적합한, 가장 두꺼운 단열블록 모듈을 적용했다. 두께 180㎜ × 높이 250㎜ × 길이 1200㎜, 레미콘 타설층 200㎜, 내부 단열 50㎜이다. 단열 두께만 230㎜로 건축법 기준(85㎜)에 비해 거의 3배 두께다. 단열블록 조적 시에는 30년 이상 노하우를 쌓은 독일 기술자를 초청해 한 달간 자문 받으며 진행했다. 패시브 건축 정착을 위한 해결 과제들흥덕 주택은 패시브 콘셉트로 지어지긴 했으나 국내 정서와 주거문화특성 상 그 규칙을 어긴 부분도 있다. 향向과 환기에 관한 부분이다.패시브하우스는 난방에너지를 절약하도록 남측 채광을 다량 확보하는 규칙을 따른다. 그렇기에 남측 창을 크게, 다량 내고 에너지 손실이 우려되는 북측 창을 작게, 소량 낸다. 그러나 흥덕 주택의 경우 정남향에 마을 도로와 다가구주택들이 자리 잡고 있는 터라 조망이 불리하고 프라이버시 보호 차원에서 남측 창을 축소해 채광 확보를 최대화하지 못했다. 전망과 개방감 확보를 위해 전망이 좋은 동측 창을 키웠다. 그리고 에너지 손실을 최소화하기 위해 북측에는 창을 과감하게 줄여 유일하게 1층 유리문만 설치했다.여름철 차양을 위해 창호 외부 위쪽에 캐노피를 설치하고 남측과 서측 창에 차양 및 에너지 효율이 좋은 외부 셔터를 채용했다.패시브하우스 환기 규칙은 창문을 열어 하는 자연환기가 아닌 에너지손실을 최소화하는 폐열회수 환기장치를 이용한다. 이때 열교환 효율은 75% 이상이어야 한다. 그러나 밥 찌개 구이 등 공기 오염물과 습기가 다량, 장시간 발생하는 주방의 경우 자연환기에 의존하게 된다. 그것이 우리 정서라는 게 이정우 이사의 설명이다. 그렇다면 배기를 다수 설치하면 되지 않느냐는 기자의 질문에 현재로선 그런 덕트 설계가 불가능하다는 답변이다.이정우 이사는 "패시브 건축에 있어 선진국인 독일의 패시브 인증 제품이 성능이 우수하고 신뢰가 가는 것이 사실이나 현재로선 가격과 사후관리가 걸림돌"이라며 "게다가 주문 제작으로 이뤄지는 창호재의 경우 주문부터 현장 반입까지 꽤 오래 걸리는데 흥덕 주택의 경우 서너 달 걸렸다"고 전했다.흥덕 주택의 에너지 설계를 담당한 세명대 생태도시건축연구실 이태구 교수는 "초기 설계에서 에너지 계산한 결과 패시브 인증 기준에 못미치는 난방에너지 요구량 20㎾h으로 분석됐으며 이를 보완하기 위해 창호 설계의 변경, 벽체 및 지붕 구조체의 점형 열교를 배제하도록 설계변경을 권했다. 그 결과 난방 요구량이 15㎾h로 개선됐다"고 설명했다.덧붙여 "그러나 시뮬레이션을 통한 에너지 계산이 이렇게 나왔더라도 지정 성능에 도달하지 못하는 창호를 적용하거나 잘못 시공하게 되면 에너지 요구량은 달라질 수 있으며 사용자가 어떻게 사용하느냐에 따라 패시브하우스가 될 수도, 에너지 과소비 주택이 될 수도 있다. 에너지절약 주택은 거주자가 에너지를 절약해야 최종적으로 현실화됨을 잊지 말아야 한다"고 강조했다.
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외형미 살리면서 1.5ℓ하우스로 계획한 흥덕302.2㎡(91.6평) 주택