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건강한 집 짓기9_건강하게 따뜻한 집, 방배동 주택·단열재
- Winter is the time for comfort, for good food and warmth, for the touch of a friendly hand and for a talk beside the fire: it is the time for home. - Edith Sitwell 겨울은 편안함의 시간이며 좋은 음식과 따뜻함의 시간이다. 친근한 손길과 난로 옆에서의 대화를 위한 시간이다. 겨울은- 집으로 돌아가는 시간이다. - 이디스 시트웰 진행 남두진 기자글 박주영(봄하우징 대표)사진 및 자료 봄하우징 드디어 겨울로 들어섰네요. 날도 몹시 추워졌습니다. 많은 공사가 마무리되고 한 해를 정리하는 달인 것 같습니다. 지금 지내고 계신 집은 따뜻하신가요? ‘건강하게 따뜻하게’, 바로 저희 봄하우징의 미션입니다. 물과 추위는 건설·시공에서 가장 취약하기에 저희 시공팀이 가장 신경 쓰는 부분이기도 합니다. 물은 건물에서 가장 많은 하자를 일으키는 요인이고 추위 역시 거주자의 삶에 가장 큰 불편함과 추가적인 에너지 비용을 야기하기 때문입니다. ‘여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻한 집’, 집을 짓는 시공자라면 누구에게나 가장 중요하게 생각하는 기본 원칙일 것입니다. 저희 봄하우징은 이 기본에 대해 대한민국에서 가장 철저하게 그리고 ‘가장 친환경적으로’ 시공할 수 있다는 자부심이 있습니다. 많은 지식과 경험이 토대가 돼야 하는 그 일, 이번 12월 호에서는 ‘건강하게 따뜻하게’ 집 짓는 방법에 대해 이야기를 나눌까 합니다. 단열과 차열먼저 단열은 물체 사이에 존재하는 열의 이동을 막는 일입니다. 그래서 단열 도료는 건축물 내부에 시공해 열이 외부로 빠져나가는 것을 차단하거나 외부에 도료를 시공해 내부로의 열 침입을 방지하고 에너지 절약을 도모하기도 합니다. 태양광 에너지의 파장별 분포는 자외선 영역(380nm 이하)이 약 3%, 가시광선 영역(380~780nm)이 약 47%, 근적외선 영역(780~2,100nm)이 약 50% 등의 광량 비율을 가지며 이 중에서 적외선(780nm~ 1nm)은 에너지는 낮지만 열적 작용이 크기에 ‘열선’이라 불립니다. 이와 같은 열선들은 실외 및 실내 온도의 상승을 유발합니다. 단열 도료는 도료에 세라믹 입자나 적외선 반사 특수 안료 등을 첨가함으로써 일사반사율(Solar Reflectance, 입사한 일사태양의 복사 에너지가 면에 닿았을 때의 세기 에너지에 대한 반사 에너지의 비율) 및 장파반사율을 높이고 열전도율을 저하시켜 단열효과를 얻습니다. 분자가 인접할 때 분자 간 열전달이 이루어지는데 진공상태에서는 열전달이 이루어지지 않습니다. 그래서 가운데가 미세한 구형으로 빈 세라믹 등의 안료는 열전도율이 낮아 열을 잘 전달하지 못하게 되고 내부 온기가 외부로 유출되는 것을 방지하는 역할을 하는 것입니다. 반대로 차열은 복사에너지를 반사한 단열 작용으로 복사 형태로 열전달이 이루어지는 곳에 효과적인 방법입니다. 차열 도료는 온도 상승의 주원인인 태양광의 근적외선 영역의 빛에 대한 높은 반사율로 표면온도의 상승을 막는 원리입니다. 차열 도료의 도막이 형성된 후 광택도를 높여 광학적인 반사 및 차광 효과를 통해 차열 효과가 극대화되지요. 이런 차열 도료를 건물에 사용하면 건물의 기온 상승 및 도시 전체의 열섬현상(인구와 건물이 밀집돼 있는 도심지의 기온이 주변 지역보다 현저하게 높게 나타나는 현상)을 완화할 수 있습니다. ▲ 단열재 시공의 단면 ▲ 단열과 차열의 효과 끊기지 않는 단열흔히 사람들은 ‘주택은 너무 추워서 문제’라고 말하곤 합니다. 하지만 미래에는 기후변화로 인해 겨울에는 더 극심한 추위가 몰려올 것이고, 여름에는 견디기 힘든 더위가 기승을 부릴 것입니다. 이런 현시점에서 우리는 좋은 자재로 충분하게 단열 시공을 할 경우, 비용이 과도하게 오르지 않을까 하는 걱정도 생깁니다. 우리나라에서 흔히 사용되는 대표적인 단열재의 큰 틀을 정리해 보면 위와 같습니다. 그렇다면 어떤 단열이 제일 좋은 단열 시공일까요? 단 하나의 정답만을 말하라면 단연코 ‘끊기지 않는 단열’입니다. 2017년 준공한 방배동 주택은 그 욕심을 실현해 낼 수 있는 프로젝트였다는 점에서 저희에게 큰 의미가 있습니다. ▲ 방배동 주택의 기존 건물 ▲ 비정형 접합 부위의 우레탄폼 시공 ▲ 베란다 난간 부위 단열재 시공 스케치 방배동 주택방배동 주택은 같은 집에서 태어나 40년을 한집에서 사신 건축주의 집입니다. 오랜 건물을 헐고 같은 터에서 다시 새로운 집을 짓고 계속해서 살고 싶은 건축주의 깊은 마음, 그 마음을 독일에서 공부한 패시브하우스의 대가 홍도영 건축가와 그의 제자 김현진 건축사가 함께 진행했습니다. ‘방배동 주택’은 특히 단열에 심혈을 기울인 프로젝트입니다. 당연히 ‘주택은 춥다’라는 건축주님의 그간의 편견을 없애고 ‘따뜻한 우리 집’이라는 이상적 현실을 구현하고 싶은 욕심 때문입니다. 국내 패시브 분야 최고 권위자인 홍도영·박현진 건축사의 설계가 그 시작이었고 저희는 그 설계를 실현하기 위한 시공을 맡았습니다. 방배동 주택에는 ‘에어폴’이라는 단열재를 사용했습니다. 에어폴은 공기마저 못 지날 정도로 꽉 막힌 자재 특성상 창호나 문틈으로 유입된 습기가 갈 곳이 없어져, 스터드나(주로 목재) 구조체에 스며들어 부식을 유발하는 일반 단열재를 보완하는 역할을 해 채택하게 됐습니다. 미트하임의 에어폴은 이름 그대로 ‘투습공(Air Pore)’으로 이루어진 단열재입니다. 투습공은 투습(벽체 중에 습기가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 것을 습류라고 하며 이 현상을 가리켜 투습이라고 함) 역할을 담당하는 조직으로 물은 침투할 수 없지만 수분만이 저 구멍들로 이동할 수 있습니다. 시멘트 타설 시 시멘트의 압력을 버티지 못해 단열재가 밀려 나오며 면에 요철이 생기고 단열재의 접합부로 시멘트물이 흘러나와 집에 심각한 하자를 발생시키는 일이 종종 발생합니다. 미트하임의 에어폴의 경우, 4면을 서로 꿰맞춰 단열재와 단열재 사이의 빈틈을 최소화하면 단열재의 맞물림이 매우 견고해져 시멘트 타설 시 시멘트의 압력을 버틸 수 있게 되고 일반 단열재보다 면의 평활도가 높아집니다. 또한 전면요철과 특유의 투습공을 통해 몰탈이 스며들어 골조재와 마감재에 대한 부착력이 매우 우수하다는 특징을 가집니다. 단열의 핵심은 ‘끊기지 않는 것’입니다. 단열 시공 부위가 끊김 없이 어느 곳이든 연결돼 시공되고 코너와 연결 부위 등, 특히 취약한 접합부 등을 우레탄폼으로 꼼꼼하게 메우는 것이 중요합니다. 방배동 주택은 베란다의 난간 부위까지 꼼꼼하게 단열을 시공했습니다. 하지만 이런 방식의 지나친 단열 역시 추후 공정에 문제가 많은 것을 확인했기 때문에 역시 발코니는 발코니 하부 천장 단열을 추천합니다. 방배동 주택에 패시브하우스급으로 설계된 도면을 실현하는 과정은 그리 만만치 않았습니다. 하지만 준공 후 절대로 춥거나 더울 집이 아니라고 확신했던 그 뿌듯함이 그간의 고생을 보상해 준 프로젝트였습니다. ▲ 방배동 주택 전경. ⓒHJP Architects 여전히 우리나라에서는 콘크리트가 골조의 기본입니다. 그러므로 액티브시스템을 완전히 없앨 수는 없겠지요. 추가 에너지제로의 효과, 그래서 에너지하우스나 패시브하우스에서의 ‘단열’은 그 근본 원리가 됩니다. 우리는 이 패시브시스템의 장점을 차용해 적용할 수 있는 부분들을 우리의 현실에 맞게 시공하고 보완할 수 있는 방법을 계속해서 찾아나가야 할 것입니다. 봄하우징은 오늘도 더 따뜻하게 그리고 더 건강한 집을 완성해나가려고 합니다. 봄하우징건강하고 아름다운 공간을 만들기 위해 완벽한 디자인, 철저한 시공, 그리고 지속적인 연구개발을 하고 있습니다. 오랜 경험과 기술력을 바탕으로 단순한 공간 디자인을 넘어 더 나은 라이프 스타일을 제안하며 건강한 삶을 지향합니다.02-333-2006 인스타그램 @bomhousingwww.bomhousing.comblog.naver.com/bomhousing
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건강한 집 짓기9_건강하게 따뜻한 집, 방배동 주택·단열재
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결로 곰팡이에서 안전한 주택, 패시브하우스
- 결로로 인한 곰팡이는 거주자의 건강을 위협한다. 따라서 내부 벽체의 표면온도를 계절에 따라 외부 온도가 변화하더라도 곰팡이 발생 온도 이하로 내려가지 않도록 해야 한다. 이를 위해 건물의 외피에 단열재를 끊김 없이 일정 두께로 설치해야 한다. 주택 내부는 가급적 현관을 포함한 모든 실에 바닥난방을 하는 것이 좋다. 붙박이장이나 싱크대가 들어간다고, 그 자리만 바닥 온수배관을 비우면 결로와 곰팡이를 피할 수 없다. 종종 에너지절약을 위해 사용하지 않는 실의 난방을 아예 꺼버리는데, 결로와 곰팡이는 이렇게 온도 차가 크게 발생하는 곳에서 발생하기 쉽다. 오래 전에 지은 주택의 경우 보통 바닥난방이 없는 다용도실과 욕실이 결로와 곰팡이에 취약하다. 하지만 다행이 최근에 짓는 주택엔 대부분 욕실에도 바닥난방을 설치하고 있다.글 오명신(㈜자림이앤씨건축사무소 부장) 사진 ㈔한국패시브건축협회우리가 생활하며 일상에서 흔하게 접하는 현상 중 하나가 바로 ‘결로’다. 냉장고에 넣어놨던 찬물을 머그컵에 담으면 컵 주변에 맺히는 물방울, 샤워할 때 욕실 벽과 유리부스 및 거울에 맺히는 물방울, 겨울철 식당이나 카페 유리창에 줄줄 흘러내리는 물…, 그리고 유리창에 뽁뽁이를 붙여서 조금이라도 결로를 피하려는 몸부림도 본 적이 있을 것이다. 생활속의 결로 주택에서 열손실이 25%로 가장 큰 부분이 창호다. 굳이 필요한 열관류율 성능을 따로 언급하지 않더라도 우리는 겨울에 가장 추운 곳이 유리창이란 것을 잘 알고 있다. 뽁뽁이를 붙이는 이유인데, 그 효과가 없는 것은 아니지만 전경을 바라보기 위해 만든 창문의 역할이 무색해지기도 하거니와 그로 인한 단열 효과가 결로 현상을 근본적으로 해결하지 못한다. 오래 살던 주택에서 이사를 가게 되어 가구를 꺼냈는데 옷장과 침대 뒷부분 벽에 까맣게 슬어 있는 곰팡이를 보고 놀란 적도 있고, 오래되고 추운 주택에서 단열재를 보강하기 위해 기존 내벽 마감을 뜯거나 혹은 아파트(내단열 건물의 대표적인 사례)에서 인테리어하려고 내부 단열재를 뜯어냈는데 그 뒷부분이 까맣게 썩은 것을 본 적도 있을 것이다. 이렇듯 결로와 그로 인한 곰팡이가 눈에 보이지 않으면, 대부분이 문제의 심각성을 모른 채 곰팡이와 함께 살아간다.보통 종이벽지가 아닌 비닐벽지, 소위 말하는 실크벽지를 많이 사용하고 있다. 하지만 그 뒤에서 발생한 곰팡이는 눈에 보이지 않기에 결국 인체에 해로운 곰팡이균과 함께 살면서 공기 중에 떠다니는 곰팡이균을 들이마실 수밖에 없다. 특히 내단열 건물인 ‘아파트’가 대중화되면서 여러 가지 알레르기, 비염, 천식 등으로 입원한 환자 수가 급증했다는 것은, 내단열 건물이 결로와 곰팡이에 매우 취약하다는 사실을 입증한다. 집 안 구석구석에 핀 곰팡이들 시중에 집 안 구석구석에 핀 곰팡이 제거용 각종 제품이 나와 있다. 칠하는 단열 페인트, 뿌리는 분무용 등 대개 냄새가 상당히 독하다. 곰팡이균을 죽일 정도로 강력한 화학약품이 과연 사람에게 무해할까 라는 의문이 들기까지 한다.곰팡이 제거제, 뽁뽁이, 그리고 곰팡이가 보일 때마다 뜯어내고 벗겨내고 다시 붙이는 등의 조치만으로 결로와 곰팡이를 완전히 제거할 수 있을까. 당장은 눈에 안 보이게 닦아내거나 없앨 순 있지만, 안타깝게도 근본적으로 그 주택을 떠나거나 물리적 환경을 바꾸지 않는 한 계속해서 결로와 곰팡이가 발생하기에, 결국 반복해서 제거 작업을 해야 한다. 결로로 인한 심각한 건축물 하자 외측 O.S.B. 위 열반사 단열재를 제거한 모습 / 외측 O.S.B.가 습기에 의해 썩은 모습 결로 현상이 심하면 창문 유리에서 물이 줄줄 흐르고, 창가의 커튼과 구석진 모서리 및 벽면에 곰팡이가 발생한다. 그로 인해 마루가 썩기도 하고, 결로가 심각하면 건물 곳곳에서 구조적 결함을 일으킬 수 있기에 반드시 조치를 취해야 한다. 잘못 시공한 목구조의 경우 결로로 인해 구조체 내부의 단열재가 주저앉아 단열 기능을 떨어지고, 매우 드물지만 심하면 구조체인 나무가 썩어 주택이 무너질 수도 있다. 특히 목구조 외측에 열반사단열재를 시공한 경우 치명적이다. 시공한 지 4년이 경과한 주택에서 열반사단열재를 뜯어내니 외부 O.S.B.가 모두 처참하게 썩어 있던 사례가 있다. 이 경우 단순히 결로만의 문제가 아닌 투습 성능이 전혀 없는 알루미늄 사용 등 구성 문제도 함께 작용했을 것이다. 결로와 곰팡이 발생 원인과 방지 대책결로는 천장, 벽, 바닥 등 표면 또는 그들 내부의 온도가 그 위치 습공기의 노점 이하일 때 발생한다. 하지만 곰팡이는 20℃의 실내온도, 50%의 상대습도 기준으로 상대습도가 80%로 올라갈 경우 12.6℃의 온도가 일정 시간 이상 지속되면 결로가 생기지 않더라도 발생할 수 있다. 그러므로 결로와 곰팡이가 근본적으로 발생하지 않도록 하려면, 실내온도와 습도, 그리고 벽체의 표면온도를 모두 함께 필요한 조건에 맞도록 물리적 환경을 만들어줘야 한다. 첫째, 내부 벽체의 표면온도를 계절에 따라 외부 온도가 변화하더라도 곰팡이 발생 온도 이하로 내려가지 않도록 해야 한다. 이를 위해 건물의 외피에 단열재를 끊김 없이 일정 두께로 설치해야 한다. 주택 내부에 가급적 현관을 포함한 모든 실에 바닥난방을 하는 것이 좋다. 붙박이장이나 싱크대가 들어간다고, 그 자리만 바닥 온수배관을 비우면 결로와 곰팡이를 피할 수 없다. 종종 에너지절약을 위해 사용하지 않는 실의 난방을 아예 꺼버리는데, 결로와 곰팡이는 이렇게 온도 차가 크게 발생하는 곳에서 발생하기 쉽다. 오래 전에 지은 주택의 경우 보통 바닥난방이 없는 다용도실과 욕실이 결로와 곰팡이에 취약하다. 하지만 다행이 최근에 짓는 주택엔 대부분 욕실에도 바닥난방을 설치하고 있다. 스마트폰과 연동해 온도 및 습도 그리고 이산화탄소, 화학물질, 미세먼지 농도까지 정확히 측정하는습도계 둘째, 실내습도가 60% 이상 높아지지 않도록 조절해야 한다. 가장 쾌적한 습도는 40~50%이다. 이보다 습도가 높을 경우 제습기를 사용하거나 환기시켜야 한다. 겨울철에 난방하면 제습 효과가 있고, 대개 겨울철엔 대기가 건조하기 때문에 창문을 조금만 열어 환기시켜도 습도는 빠르게 낮아진다. 이렇듯 매우 건조한 겨울에 적정 습도를 유지하기 위해 가습기를 사용해야만 하는데, 이때 실내습도를 확인하며 적절하게 조절해야 한다. 습도가 너무 높거나 너무 낮아지면 호흡기 질환 감기나 아토피를 악화시키는 등 건강에 매우 해롭다. 여름엔 환기하기 위해 창문을 열면 오히려 외부의 높은 습기가 내부로 유입되므로, 제습기를 사용하거나 에어컨을 켜는 것이 효과적이다. 종종 실내에 화초를 키우는 주택들이 있는데, 이 화초에 준 물은 사실상 실내습도를 높인다. 따라서 적정 실내습도에 맞춰 화초를 줄이거나 거실 외부로 내놓는 것이 바람직하다. 욕실엔 샤워 후 집 안으로 습기가 유입되지 않고 바로 배출되도록 배기 팬을 틀어야 한다. 그리고 우리나라는 빨래 후 건조기를 사용하는 서양에 비해 실내에서 빨래를 널거나, 오래 끓이는 국물 요리를 자주 하다 보니 실내습도가 높은 편이다. 그러므로 습도 조절을 위해 실내에 성능 좋은 습도계를 비치해 내부 환경을 지속적으로 관리하는 것이 필요하다. 스마트폰과 연동해 온도 및 습도, 그리고 이산화탄소, 화학물질, 미세먼지 농도까지 정확히 측정하는 제품을 추천한다. 결로·곰팡이에 안전한 주택, 패시브하우스패시브하우스는 1988년 독일에서 곰팡이 때문에 시작됐다고 한다. 1차 세계대전과 달리 2차 세계대전은 엄청난 파괴력을 지닌 포탄으로 싸웠기에 건물이 처참하게 붕괴됐다. 2차 세계대전 후 폐허를 재건하다가 부서진 건물의 단면 안쪽이 모두 까맣게 썩은 것을 통해 곰팡이의 심각성을 알게 됐다. 그 후 곰팡이에 대한 원인과 해결 방안을 연구했고, 그 결과 결로와 곰팡이가 근본적으로 발생하지 않는 건강하고 쾌적한 주택을 짓기 위한 패시브하우스의 개념을 수립했다.곰팡이 생성에 가장 취약한 곳이 옷장 뒤의 벽면 모서리다. 패시브하우스는 이곳에서도 결로와 곰팡이가 발생하지 않도록 건축물리적으로 온·습도 환경을 만들어주는 것이 주된 목적이다. 이런 점 때문에 ‘결로와 곰팡이에서 안전한 주택’은 바로 ‘패시브하우스’라고 말할 수 있겠다. 에너지절약은 이렇게 함으로써 덤으로 얻은 효과일 뿐이지 주목적이 아니다.결로와 곰팡이가 없는 건강하고 쾌적한 주택, 패시브하우스는 다음과 같은 요건들이 필요하다.두꺼운 단열재(독일 기준 벽체 열관류율 0.15W/㎡K 이하)_한국패시브건축협회는 유럽과 달리 겨울철 일사량이 많은 우리나라의 기후적 특성 및 바닥난방 온돌 생활을 하는 거주 환경 때문에 열관류율은 이보다 높아도 비슷한 성능을 내는 것으로 보고 있다. 에서 지역별 열관류율을 만족할 수 있는 두께의 단열재를 설치하도록 규정하고 있다. 2020년까지 제로에너지건물의 기준이 되도록 단계적으로 단열 기준을 강화하고 있으며, 현재 중부지방 서울 기준(중부2지역 외기에 직접 면하는 거실의 외벽 0.17W/㎡K 이하)으로 두께가 거의 20㎝에 가까운 단열재를 설치해야 한다. 그리고 콘크리트 건물의 경우 외부에 단열재를 설치해야 한다. 내부에 설치할 경우 구조적으로 결로를 피하기 어렵다.고단열 고기밀 시스템창호(독일 기준 창호 열관류율 0.8W/㎡K 이하)_아르곤가스가 충진된 삼중유리와 단열 성능이 뛰어난 프레임, 높은 기밀성을 갖춘 하드웨어의 구성이 필요하다. 물론 창호 주변 내·외부 모두 반드시 기밀테이프를 시공해야 한다. 일반적으로 많이 설치하는 일반 미세기 이중창은 옆으로 밀어서 여닫는 방식이므로 아무리 좋은 창호라고 해도 시스템창호와 동일한 기밀 성능을 갖기 어렵다. 미세기창호가 기밀하면 여닫기 어려울 정도로 뻑뻑해지고, 부드럽게 밀어서 쉽게 여닫을 수 있으면 그만큼 기밀하지 못하기 때문이다. 시스템창호에도 미세기창이 있는데 기밀을 확보하기 위한 별도의 하드웨어가 장착돼 있다. 앞에서도 언급했지만, 주택에서 창호가 열손실의 25%로 가장 큰 비중을 차지하는 만큼 조금 비싸더라도 반드시 고성능 창호의 설치를 권장한다. 고성능 시스템창호 기밀(0.6회/h, 50Pa)_틈새로 열을 빼앗기지 않도록 기밀을 확보해야 한다. 틈새바람으로 빼앗기는 열손실은 22% 정도로 생각보다 꽤 크다. 틈새를 통해 바람뿐만 아니라 습기도 함께 들어온다. 이렇게 한 번 틈새로 들어온 습기는 잘 빠져나가지 않으므로, 처음부터 들어오지 못하도록 기밀하게 틈새를 없애는 것이 중요하다. 그래서 패시브하우스에선 들어온 습기가 내부에 머무르지 않고 외부로 빠져나갈 수 있는 물리적 구조로 구성하고 있다. 기밀과 직접적이지 않지만, 콘크리트 건물은 콘크리트 타설 시 들어간 수분이 증발하는 데 최소 2~3년 걸리므로 구조체 내부의 수분이 증발하기 전에 서둘러 내부를 마감하면 아무리 패시브하우스라 하더라도 곰팡이가 생길 수 있다. 따라서 반드시 외부로 구조체 내부의 수분이 건조되도록 마감을 구성해야 한다. 내부도 마찬가지 구성이 필요하다.열교 없는 디테일_단열재가 끊김 없이, 비는 곳 없이 외피를 잘 감싸도록 해야 한다. 우리가 추운 겨울 외투는 입었는데 모자도 없고 장갑도 끼지 않고 있으면 머리와 손을 통해 체온을 빼앗기는 것과 비슷하다. 기본적으로 잘 감싸서 피부를 노출시키지 않아야 체온을 유지할 수 있는 것과 마찬가지로, 건물도 외피를 드러내지 않도록 단열재라는 외투로 잘 감싸야만 열손실을 막고, 그래야 결로와 곰팡이도 방지할 수 있다. 발코니 돌출구조에 의한 열손실 사진 결로와 곰팡이 같은 하자를 방지하기 위해 법으로 단열에 대한 기준을 정하고 있다. 그런데 법적 기준에 맞춰 단열재를 시공해도 결로와 곰팡이가 발생하는 이유 무엇일까. 특정 부분에 단열재가 없거나 손상돼 열손실이 커졌기 때문이다. 특히 아파트는 구조적으로 내단열 건물이기 때문에 발코니를 만들기 위한 콘크리트 돌출 부분을 통해 열교가 발생해 열손실이 크게 이뤄지고, 이와 비슷한 구조를 가진 부분은 결로와 곰팡이에 취약할 수밖에 없다. 아무리 공동주택 결로 방지 상세 가이드라인이 있다 하더라도 말이다. 열교차단재 어떤 경우 돌처럼 무거운 외장재를 붙이기 위해 철물을 설치하기도 하는데, 이 경우 철물 부분마다 단열재가 훼손되고 열전도율이 높은 철제를 통해 열교가 발생해 열손실이 커지기도 한다.패시브하우스에선 이러한 열교를 없애기 위해 발코니나 처마에 열교 차단 블럭 제품을 사용한다. 또 돌과 같은 외부 마감재를 붙일 때도 단열재가 훼손되지 않도록 하는 것은 기본적으로 필요하며, 매달기 위해 사용하는 금속은 열교 차단을 위해 특별하게 개발된 제품들을 사용하고 있고, 열전도율이 낮은 스테인리스를 사용한다.열 회수 환기장치(난방 효율 75% 이상)_지속적인 환기를 통해 공기가 정체되지 않도록 해야 결로와 곰팡이를 방지할 수 있다. 이 환기장치는 열 회수를 통해 열손실이 되지 않도록 난방 효율 기준이 75% 이상으로 규정돼 있다. 원할 땐 창문을 열어 빠르게 환기할 수 있고, 전경을 내다볼 수도 있으며, 물이 줄줄 흘러내리지 않고 뽁뽁이를 붙일 필요도 없다. 특히 아무리 외부에 미세먼지가 심각한 상태가 되더라도, 또 겨울에 추워서 오랜 시간 창문을 열어 환기하기 어려울 때에도 365일 내내 필터를 통해 신선한 공기를 들여오고 오염된 공기를 배출할 수 있다. 오래 전 건축기술의 수준이 낮았던 때에 지은 건물엔 여기 저기 허술한 틈이 많아서 이를 통해 의도하지 않은 환기가 잘 되던 때가 있었다. 외풍이 심한 이런 주택에선 특히 온도 차가 심한 겨울엔 환기가 더욱 잘 될 수밖에 없는 구조여서 공기 질만큼은 좋을 수밖에 없었을 것이다. 가구 제작에 독한 접착제를 사용해도 이런 구조의 주택에선 환기장치 없이도 자연스럽게 유해물질이 배출됐다. 하지만 내부에 난방을 열심히 해서 얻은 열을 고스란히 이 틈새로 몽땅 빼앗기니 얼마나 불을 때야 했을까. 그 당시 주택에 살아본 사람이라면 방바닥은 뜨겁게 절절 끓는데 코끝은 시리던 기억들이 있을 것이다. 하지만 필자는 최근 나름 유명한 건축가가 설계해 노출콘크리트로 근사하게 짓고 건축상도 받은 펜션에서도 이와 같은 외풍을 경험한 적이 있다. 반면 여름에 창문을 열어도 환기는 안 되고 오히려 외부의 높은 습기만 유입되는 경우를 경험한 사람도 많을 것이다. 요즘 짓는 건물은 기술이 발전해 전과 달리 이러한 틈새는 많이 줄어들었다. 하지만 이로 인해 에너지 손실은 줄었지만, 오히려 건강을 위협할 정도로 환기가 안 된다는 점이 문제다. 그래서 법적으로 국민의 건강을 위해 ‘건강 친화형 주택 기준’에 의해 500세대 이상인 공동주택, ‘실내 공기질 관리법’에 따라서 100세대 이상 공동주택에 환기장치를 의무적으로 설치하도록 했으나, 현실은 설치한 환기장치가 뭔지도 몰라 사용 방법조차 모르거나, 알아도 전기를 아낀다는 명분으로 사용도 안하고 형식적으로만 갖춘 주택이 많다. 현실이 이렇다 보니 좋은 품질의 제품 개발도 크게 이뤄지지 않고 있어 제품 선택의 폭도 매우 좁은 상황이다.앞에서 언급한 다섯 가지에 관한 사항은 개괄적으로만 얘기한 것이며, 이 외에도 패시브하우스 필요 요건들은 더 있다. 짧은 지면으로는 모두 다 얘기할 수 없고, 각각의 요소에 대해서도 많은 내용이 있으나 더 자세한 내용은 한국패시브건축협회 홈페이지(http://www.phiko.kr) 자료실 또는 본지에 연재하고 있는 ‘쾌적한家 건강한家’를 참조하기 바란다.패시브하우스의 대중화를 꿈꾼다필자는 패시브하우스가 특별한 주택이 아닌 아주 보편적인 기준의 주택이 돼야 한다고 생각하고 있다. 하지만 아직 국내에서 패시브하우스에 대한 인식이 넓게 퍼져 있지 않다. 언젠가는 유럽처럼 활성화되고, 이와 관련한 산업도 발전해 굳이 비싸게 수입하지 않더라도 국내 기술로 구현한 품질 좋은 환기장치, 열교 차단재 등 여러 가지 자재가 나올 것이라고 믿는다.사실 패시브하우스 인증을 받지 않더라도 제대로 짓기만 한다면, 그 건물에 결로와 곰팡이가 생기지 않을 것이다. 제대로란 말이 애매할 수 있겠으나, 기본적으로 패시브하우스는 설계단계부터 시공 후 검사를 통해 확인하고 있다. 그러한 과정이 없어도 구현할 수만 있다면 더할 나위 없이 좋겠지만 쉽지 않은 일이다. 수익을 키우려는 일부 시공업자가 종종 당장의 이익을 위해 중요한 과정들을 간과하다 보니 거주자만 여러 가지 하자로 고생한다. 지어서 팔고 나면 나 몰라라 하는 일들이, 특히 건축주 직영공사는 위주인 소형 건축시장에서 흔하게 발생하고 있으니 큰 문제가 아닐 수 없다. 대규모로 공급되는 아파트는 문제가 발생하더라도 소형 건축시장과 달리 하자보수기간도 있고 법적 보호 장치가 있어서 나은 편이다. 그래도 가끔 언론을 통해 이름 있는 대형 건설사가 시공한 아파트에서 결로와 곰팡이가 발생하고, 결국 하자 관련 책임에 대해 시공 하자냐, 입주자 과실이냐를 따지는 뉴스를 접하기도 한다. 아마도 보편적인 현재의 아파트 주거 형태에 큰 변화가 없다면, 이러한 결로 곰팡이 문제는 앞으로도 지속되지 않을까라는 생각이 들기도 한다. 고층화되는 주거 형태는 공사비 문제로 외단열 건물을 피하게 되는데, 앞으로 외단열로 시공해서 열적 성능으로도 유리하고, 비상시 대피도 용이하고, 좀 더 주변 자연과 잘 어우러질 수 있는 저층 및 중층 주거 공간이 많아지길 바란다. 특히 결로, 곰팡이가 없는 건강한 주택 ‘패시브하우스’가 앞으로 더 많이 공급돼 모두가 건강한 주거 환경을 갖기를 바라며 이 글을 마친다. 건강하고 쾌적한 겨울나기 주택 만들기01Ⅰ전통 온돌을 계승한 온수 순환식 보일러 바닥난방02Ⅰ따듯한 겨울나기의 중심, 보일러03Ⅰ몸도 마음도 따뜻하게 데우는 난로04Ⅰ결로 곰팡이에서 안전한 주택, 패시브하우스 전원주택라이프 더 보기www.countryhome.co.kr
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결로 곰팡이에서 안전한 주택, 패시브하우스
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['18년 11월호 특집 4] 결로 곰팡이에서 안전한 주택, 패시브하우스
- SPECIAL FEATURE 건강하고 쾌적한 겨울나기 주택 만들기 결로 곰팡이에서 안전한 주택, 패시브하우스 결로로 인한 곰팡이는 거주자의 건강을 위협한다. 따라서 내부 벽체의 표면온도를 계절에 따라 외부 온도가 변화하더라도 곰팡이 발생 온도 이하로 내려가지 않도록 해야 한다. 이를 위해 건물의 외피에 단열재를 끊김 없이 일정 두께로 설치해야 한다. 주택 내부에 가급적 현관을 포함한 모든 실에 바닥난방을 하는 것이 좋다. 붙박이장이나 싱크대가 들어간다고, 그 자리만 바닥 온수배관을 비우면 결로와 곰팡이를 피할 수 없다. 종종 에너지절약을 위해 사용하지 않는 실의 난방을 아예 꺼버리는데, 결로와 곰팡이는 이렇게 온도 차가 크게 발생하는 곳에서 발생하기 쉽다. 오래 전에 지은 주택의 경우 보통 바닥난방이 없는 다용도실과 욕실이 결로와 곰팡이에 취약하다. 하지만 다행이 최근에 짓는 주택엔 대부분 욕실에도 바닥난방을 설치하고 있다. 글 오명신(㈜자림이앤씨건축사무소 부장) | 사진 ㈔한국패시브건축협회 우리가 생활하며 일상에서 흔하게 접하는 현상 중 하나가 바로 ‘결로’다. 냉장고에 넣어놨던 찬물을 머그컵에 담으면 컵 주변에 맺히는 물방울, 샤워할 때 욕실 벽과 유리부스 및 거울에 맺히는 물방울, 겨울철 식당이나 카페 유리창에 줄줄 흘러내리는 물…, 그리고 유리창에 뽁뽁이를 붙여서 조금이라도 결로를 피하려는 몸부림도 본 적이 있을 것이다. 생활속의 결로 주택에서 열손실이 25%로 가장 큰 부분이 창호다. 굳이 필요한 열관류율 성능을 따로 언급하지 않더라도 우리는 겨울에 가장 추운 곳이 유리창이란 것을 잘 알고 있다. 뽁뽁이를 붙이는 이유인데, 그 효과가 없는 것은 아니지만 전경을 바라보기 위해 만든 창문의 역할이 무색해지기도 하거니와 그로 인한 단열 효과가 결로 현상을 근본적으로 해결하지 못한다. 주택 부분별 열손실 비율 오래 살던 주택에서 이사를 가게 되어 가구를 꺼냈는데 옷장과 침대 뒷부분 벽에 까맣게 슬어 있는 곰팡이를 보고 놀란 적도 있고, 오래되고 추운 주택에서 단열재를 보강하기 위해 기존 내벽 마감을 뜯거나 혹은 아파트(내단열 건물의 대표적인 사례)에서 인테리어하려고 내부 단열재를 뜯어냈는데 그 뒷부분이 까맣게 썩은 것을 본 적도 있을 것이다. 이렇듯 결로와 그로 인한 곰팡이가 눈에 보이지 않으면, 대부분이 문제의 심각성을 모른 채 곰팡이와 함께 살아간다. 보통 종이벽지가 아닌 비닐벽지, 소위 말하는 실크벽지를 많이 사용하고 있다. 하지만 그 뒤에서 발생한 곰팡이는 눈에 보이지 않기에 결국 인체에 해로운 곰팡이균과 함께 살면서 공기 중에 떠다니는 곰팡이균을 들이마실 수밖에 없다. 특히 내단열 건물인 ‘아파트’가 대중화되면서 여러 가지 알레르기, 비염, 천식 등으로 입원한 환자 수가 급증했다는 것은, 내단열 건물이 결로와 곰팡이에 매우 취약하다는 사실을 입증한다. 집 안 구석구석에 핀 곰팡이들 내단열 건물 결로 발생 단면 시중에 집 안 구석구석에 핀 곰팡이 제거용 각종 제품이 나와 있다. 칠하는 단열 페인트, 뿌리는 분무용 등 대개 냄새가 상당히 독하다. 곰팡이균을 죽일 정도로 강력한 화학약품이 과연 사람에게 무해할까 라는 의문이 들기까지 한다. 곰팡이 제거제, 뽁뽁이, 그리고 곰팡이가 보일 때마다 뜯어내고 벗겨내고 다시 붙이는 등의 조치만으로 결로와 곰팡이를 완전히 제거할 수 있을까. 당장은 눈에 안 보이게 닦아내거나 없앨 순 있지만, 안타깝게도 근본적으로 그 주택을 떠나거나 물리적 환경을 바꾸지 않는 한 계속해서 결로와 곰팡이가 발생하기에, 결국 반복해서 제거 작업을 해야 한다. 결로로 인한 심각한 건축물 하자 결로 현상이 심하면 창문 유리에서 물이 줄줄 흐르고, 창가의 커튼과 구석진 모서리 및 벽면에 곰팡이가 발생한다. 그로 인해 마루가 썩기도 하고, 결로가 심각하면 건물 곳곳에서 구조적 결함을 일으킬 수 있기에 반드시 조치를 취해야 한다. 잘못 시공한 목구조의 경우 결로로 인해 구조체 내부의 단열재가 주저앉아 단열 기능을 떨어지고, 매우 드물지만 심하면 구조체인 나무가 썩어 주택이 무너질 수도 있다. 특히 목구조 외측에 열반사단열재를 시공한 경우 치명적이다. 시공한 지 4년이 경과한 주택에서 열반사단열재를 뜯어내니 외부 O.S.B.가 모두 처참하게 썩어 있던 사례가 있다. 이 경우 단순히 결로만의 문제가 아닌 투습 성능이 전혀 없는 알루미늄 사용 등 구성 문제도 함께 작용했을 것이다. 결로와 곰팡이 발생 원인과 방지 대책 결로는 천장, 벽, 바닥 등 표면 또는 그들 내부의 온도가 그 위치 습공기의 노점 이하일 때 발생한다. 하지만 곰팡이는 20℃의 실내온도, 50%의 상대습도 기준으로 상대습도가 80%로 올라갈 경우 12.6℃의 온도가 일정 시간 이상 지속되면 결로가 생기지 않더라도 발생할 수 있다. 그러므로 결로와 곰팡이가 근본적으로 발생하지 않도록 하려면, 실내온도와 습도, 그리고 벽체의 표면온도를 모두 함께 필요한 조건에 맞도록 물리적 환경을 만들어줘야 한다. 곰팡이 발생 온도곰팡이 생성 온도 옷장 뒤 시뮬레이션 첫째, 내부 벽체의 표면온도를 계절에 따라 외부 온도가 변화하더라도 곰팡이 발생 온도 이하로 내려가지 않도록 해야 한다. 이를 위해 건물의 외피에 단열재를 끊김 없이 일정 두께로 설치해야 한다. 주택 내부에 가급적 현관을 포함한 모든 실에 바닥난방을 하는 것이 좋다. 붙박이장이나 싱크대가 들어간다고, 그 자리만 바닥 온수배관을 비우면 결로와 곰팡이를 피할 수 없다. 종종 에너지절약을 위해 사용하지 않는 실의 난방을 아예 꺼버리는데, 결로와 곰팡이는 이렇게 온도 차가 크게 발생하는 곳에서 발생하기 쉽다. 오래 전에 지은 주택의 경우 보통 바닥난방이 없는 다용도실과 욕실이 결로와 곰팡이에 취약하다. 하지만 다행이 최근에 짓는 주택엔 대부분 욕실에도 바닥난방을 설치하고 있다. 스마트폰과 연동해 온도 및 습도 그리고 이산화탄소, 화학물질, 미세먼지 농도까지 정확히 측정하는습도계 둘째, 실내습도가 60% 이상 높아지지 않도록 조절해야 한다. 가장 쾌적한 습도는 40~50%이다. 이보다 습도가 높을 경우 제습기를 사용하거나 환기시켜야 한다. 겨울철에 난방하면 제습 효과가 있고, 대개 겨울철엔 대기가 건조하기 때문에 창문을 조금만 열어 환기시켜도 습도는 빠르게 낮아진다. 이렇듯 매우 건조한 겨울에 적정 습도를 유지하기 위해 가습기를 사용해야만 하는데, 이때 실내습도를 확인하며 적절하게 조절해야 한다. 습도가 너무 높거나 너무 낮아지면 호흡기 질환 감기나 아토피를 악화시키는 등 건강에 매우 해롭다. 여름엔 환기하기 위해 창문을 열면 오히려 외부의 높은 습기가 내부로 유입되므로, 제습기를 사용하거나 에어컨을 켜는 것이 효과적이다. 종종 실내에 화초를 키우는 주택들이 있는데, 이 화초에 준 물은 사실상 실내습도를 높인다. 따라서 적정 실내습도에 맞춰 화초를 줄이거나 거실 외부로 내놓는 것이 바람직하다. 욕실엔 샤워 후 집 안으로 습기가 유입되지 않고 바로 배출되도록 배기 팬을 틀어야 한다. 그리고 우리나라는 빨래 후 건조기를 사용하는 서양에 비해 실내에서 빨래를 널거나, 오래 끓이는 국물 요리를 자주 하다 보니 실내습도가 높은 편이다. 그러므로 습도 조절을 위해 실내에 성능 좋은 습도계를 비치해 내부 환경을 지속적으로 관리하는 것이 필요하다. 스마트폰과 연동해 온도 및 습도, 그리고 이산화탄소, 화학물질, 미세먼지 농도까지 정확히 측정하는 제품을 추천한다. 결로·곰팡이에 안전한 주택, 패시브하우스 패시브하우스는 1988년 독일에서 곰팡이 때문에 시작됐다고 한다. 1차 세계대전과 달리 2차 세계대전은 엄청난 파괴력을 지닌 포탄으로 싸웠기에 건물이 처참하게 붕괴됐다. 2차 세계대전 후 폐허를 재건하다가 부서진 건물의 단면 안쪽이 모두 까맣게 썩은 것을 통해 곰팡이의 심각성을 알게 됐다. 그 후 곰팡이에 대한 원인과 해결 방안을 연구했고, 그 결과 결로와 곰팡이가 근본적으로 발생하지 않는 건강하고 쾌적한 주택을 짓기 위한 패시브하우스의 개념을 수립했다. 곰팡이 생성에 가장 취약한 곳이 옷장 뒤의 벽면 모서리다. 패시브하우스는 이곳에서도 결로와 곰팡이가 발생하지 않도록 건축물리적으로 온·습도 환경을 만들어주는 것이 주된 목적이다. 이런 점 때문에 ‘결로와 곰팡이에서 안전한 주택’은 바로 ‘패시브하우스’라고 말할 수 있겠다. 에너지절약은 이렇게 함으로써 덤으로 얻은 효과일 뿐이지 주목적이 아니다. 결로와 곰팡이가 없는 건강하고 쾌적한 주택, 패시브하우스는 다음과 같은 요건들이 필요하다. 두꺼운 단열재(독일 기준 벽체 열관류율 0.15W/㎡K 이하)_한국패시브건축협회는 유럽과 달리 겨울철 일사량이 많은 우리나라의 기후적 특성 및 바닥난방 온돌 생활을 하는 거주 환경 때문에 열관류율은 이보다 높아도 비슷한 성능을 내는 것으로 보고 있다. <건축법>에서 지역별 열관류율을 만족할 수 있는 두께의 단열재를 설치하도록 규정하고 있다. 2020년까지 제로에너지건물의 기준이 되도록 단계적으로 단열 기준을 강화하고 있으며, 현재 중부지방 서울 기준(중부2지역 외기에 직접 면하는 거실의 외벽 0.17W/㎡K 이하)으로 두께가 거의 20㎝에 가까운 단열재를 설치해야 한다. 그리고 콘크리트 건물의 경우 외부에 단열재를 설치해야 한다. 내부에 설치할 경우 구조적으로 결로를 피하기 어렵다. 고단열 고기밀 시스템창호(독일 기준 창호 열관류율 0.8W/㎡K 이하)_아르곤가스가 충진된 삼중유리와 단열 성능이 뛰어난 프레임, 높은 기밀성을 갖춘 하드웨어의 구성이 필요하다. 물론 창호 주변 내·외부 모두 반드시 기밀테이프를 시공해야 한다. 일반적으로 많이 설치하는 일반 미세기 이중창은 옆으로 밀어서 여닫는 방식이므로 아무리 좋은 창호라고 해도 시스템창호와 동일한 기밀 성능을 갖기 어렵다. 미세기창호가 기밀하면 여닫기 어려울 정도로 뻑뻑해지고, 부드럽게 밀어서 쉽게 여닫을 수 있으면 그만큼 기밀하지 못하기 때문이다. 시스템창호에도 미세기창이 있는데 기밀을 확보하기 위한 별도의 하드웨어가 장착돼 있다. 앞에서도 언급했지만, 주택에서 창호가 열손실의 25%로 가장 큰 비중을 차지하는 만큼 조금 비싸더라도 반드시 고성능 창호의 설치를 권장한다. 고성능 시스템창호 기밀(0.6회/h, 50Pa)_틈새로 열을 빼앗기지 않도록 기밀을 확보해야 한다. 틈새바람으로 빼앗기는 열손실은 22% 정도로 생각보다 꽤 크다. 틈새를 통해 바람뿐만 아니라 습기도 함께 들어온다. 이렇게 한 번 틈새로 들어온 습기는 잘 빠져나가지 않으므로, 처음부터 들어오지 못하도록 기밀하게 틈새를 없애는 것이 중요하다. 그래서 패시브하우스에선 들어온 습기가 내부에 머무르지 않고 외부로 빠져나갈 수 있는 물리적 구조로 구성하고 있다. 기밀과 직접적이지 않지만, 콘크리트 건물은 콘크리트 타설 시 들어간 수분이 증발하는 데 최소 2~3년 걸리므로 구조체 내부의 수분이 증발하기 전에 서둘러 내부를 마감하면 아무리 패시브하우스라 하더라도 곰팡이가 생길 수 있다. 따라서 반드시 외부로 구조체 내부의 수분이 건조되도록 마감을 구성해야 한다. 내부도 마찬가지 구성이 필요하다. 열교 없는 디테일_단열재가 끊김 없이, 비는 곳 없이 외피를 잘 감싸도록 해야 한다. 우리가 추운 겨울 외투는 입었는데 모자도 없고 장갑도 끼지 않고 있으면 머리와 손을 통해 체온을 빼앗기는 것과 비슷하다. 기본적으로 잘 감싸서 피부를 노출시키지 않아야 체온을 유지할 수 있는 것과 마찬가지로, 건물도 외피를 드러내지 않도록 단열재라는 외투로 잘 감싸야만 열손실을 막고, 그래야 결로와 곰팡이도 방지할 수 있다. 발코니 돌출구조에 의한 열손실 사진 콘크리트건물 내단열과 기초에서 열손실 단면 콘크리트건물 발코니 및 옥상 난간의 열손실 단면 결로와 곰팡이 같은 하자를 방지하기 위해 법으로 단열에 대한 기준을 정하고 있다. 그런데 법적 기준에 맞춰 단열재를 시공해도 결로와 곰팡이가 발생하는 이유 무엇일까. 특정 부분에 단열재가 없거나 손상돼 열손실이 커졌기 때문이다. 특히 아파트는 구조적으로 내단열 건물이기 때문에 발코니를 만들기 위한 콘크리트 돌출 부분을 통해 열교가 발생해 열손실이 크게 이뤄지고, 이와 비슷한 구조를 가진 부분은 결로와 곰팡이에 취약할 수밖에 없다. 아무리 공동주택 결로 방지 상세 가이드라인이 있다 하더라도 말이다. 열교차단재 어떤 경우 돌처럼 무거운 외장재를 붙이기 위해 철물을 설치하기도 하는데, 이 경우 철물 부분마다 단열재가 훼손되고 열전도율이 높은 철제를 통해 열교가 발생해 열손실이 커지기도 한다. 패시브하우스에선 이러한 열교를 없애기 위해 발코니나 처마에 열교 차단 블럭 제품을 사용한다. 또 돌과 같은 외부 마감재를 붙일 때도 단열재가 훼손되지 않도록 하는 것은 기본적으로 필요하며, 매달기 위해 사용하는 금속은 열교 차단을 위해 특별하게 개발된 제품들을 사용하고 있고, 열전도율이 낮은 스테인리스를 사용한다. 열 회수 환기장치(난방 효율 75% 이상)_지속적인 환기를 통해 공기가 정체되지 않도록 해야 결로와 곰팡이를 방지할 수 있다. 이 환기장치는 열 회수를 통해 열손실이 되지 않도록 난방 효율 기준이 75% 이상으로 규정돼 있다. 원할 땐 창문을 열어 빠르게 환기할 수 있고, 전경을 내다볼 수도 있으며, 물이 줄줄 흘러내리지 않고 뽁뽁이를 붙일 필요도 없다. 특히 아무리 외부에 미세먼지가 심각한 상태가 되더라도, 또 겨울에 추워서 오랜 시간 창문을 열어 환기하기 어려울 때에도 365일 내내 필터를 통해 신선한 공기를 들여오고 오염된 공기를 배출할 수 있다. 오래 전 건축기술의 수준이 낮았던 때에 지은 건물엔 여기 저기 허술한 틈이 많아서 이를 통해 의도하지 않은 환기가 잘 되던 때가 있었다. 외풍이 심한 이런 주택에선 특히 온도 차가 심한 겨울엔 환기가 더욱 잘 될 수밖에 없는 구조여서 공기 질만큼은 좋을 수밖에 없었을 것이다. 가구 제작에 독한 접착제를 사용해도 이런 구조의 주택에선 환기장치 없이도 자연스럽게 유해물질이 배출됐다. 하지만 내부에 난방을 열심히 해서 얻은 열을 고스란히 이 틈새로 몽땅 빼앗기니 얼마나 불을 때야 했을까. 그 당시 주택에 살아본 사람이라면 방바닥은 뜨겁게 절절 끓는데 코끝은 시리던 기억들이 있을 것이다. 하지만 필자는 최근 나름 유명한 건축가가 설계해 노출콘크리트로 근사하게 짓고 건축상도 받은 펜션에서도 이와 같은 외풍을 경험한 적이 있다. 반면 여름에 창문을 열어도 환기는 안 되고 오히려 외부의 높은 습기만 유입되는 경우를 경험한 사람도 많을 것이다. 요즘 짓는 건물은 기술이 발전해 전과 달리 이러한 틈새는 많이 줄어들었다. 하지만 이로 인해 에너지 손실은 줄었지만, 오히려 건강을 위협할 정도로 환기가 안 된다는 점이 문제다. 그래서 법적으로 국민의 건강을 위해 ‘건강 친화형 주택 기준’에 의해 500세대 이상인 공동주택, ‘실내 공기질 관리법’에 따라서 100세대 이상 공동주택에 환기장치를 의무적으로 설치하도록 했으나, 현실은 설치한 환기장치가 뭔지도 몰라 사용 방법조차 모르거나, 알아도 전기를 아낀다는 명분으로 사용도 안하고 형식적으로만 갖춘 주택이 많다. 현실이 이렇다 보니 좋은 품질의 제품 개발도 크게 이뤄지지 않고 있어 제품 선택의 폭도 매우 좁은 상황이다. 앞에서 언급한 다섯 가지에 관한 사항은 개괄적으로만 얘기한 것이며, 이 외에도 패시브하우스 필요 요건들은 더 있다. 짧은 지면으로는 모두 다 얘기할 수 없고, 각각의 요소에 대해서도 많은 내용이 있으나 더 자세한 내용은 한국패시브건축협회 홈페이지(http://www.phiko.kr) 자료실 또는 본지에 연재하고 있는 ‘쾌적한家 건강한家’를 참조하기 바란다. 패시브하우스의 대중화를 꿈꾼다 필자는 패시브하우스가 특별한 주택이 아닌 아주 보편적인 기준의 주택이 돼야 한다고 생각하고 있다. 하지만 아직 국내에서 패시브하우스에 대한 인식이 넓게 퍼져 있지 않다. 언젠가는 유럽처럼 활성화되고, 이와 관련한 산업도 발전해 굳이 비싸게 수입하지 않더라도 국내 기술로 구현한 품질 좋은 환기장치, 열교 차단재 등 여러 가지 자재가 나올 것이라고 믿는다. 사실 패시브하우스 인증을 받지 않더라도 제대로 짓기만 한다면, 그 건물에 결로와 곰팡이가 생기지 않을 것이다. 제대로란 말이 애매할 수 있겠으나, 기본적으로 패시브하우스는 설계단계부터 시공 후 검사를 통해 확인하고 있다. 그러한 과정이 없어도 구현할 수만 있다면 더할 나위 없이 좋겠지만 쉽지 않은 일이다. 수익을 키우려는 일부 시공업자가 종종 당장의 이익을 위해 중요한 과정들을 간과하다 보니 거주자만 여러 가지 하자로 고생한다. 지어서 팔고 나면 나 몰라라 하는 일들이, 특히 건축주 직영공사는 위주인 소형 건축시장에서 흔하게 발생하고 있으니 큰 문제가 아닐 수 없다. 대규모로 공급되는 아파트는 문제가 발생하더라도 소형 건축시장과 달리 하자보수기간도 있고 법적 보호 장치가 있어서 나은 편이다. 그래도 가끔 언론을 통해 이름 있는 대형 건설사가 시공한 아파트에서 결로와 곰팡이가 발생하고, 결국 하자 관련 책임에 대해 시공 하자냐, 입주자 과실이냐를 따지는 뉴스를 접하기도 한다. 아마도 보편적인 현재의 아파트 주거 형태에 큰 변화가 없다면, 이러한 결로 곰팡이 문제는 앞으로도 지속되지 않을까라는 생각이 들기도 한다. 고층화되는 주거 형태는 공사비 문제로 외단열 건물을 피하게 되는데, 앞으로 외단열로 시공해서 열적 성능으로도 유리하고, 비상시 대피도 용이하고, 좀 더 주변 자연과 잘 어우러질 수 있는 저층 및 중층 주거 공간이 많아지길 바란다. 특히 결로, 곰팡이가 없는 건강한 주택 ‘패시브하우스’가 앞으로 더 많이 공급돼 모두가 건강한 주거 환경을 갖기를 바라며 이 글을 마친다. 02-6082-0404 http://zarim.kr/
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- 집짓기 정보
- 특집기사
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['18년 11월호 특집 4] 결로 곰팡이에서 안전한 주택, 패시브하우스
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【전원주택 짓기】 주택의 이미지를 결정짓는 지붕 ② 지역·문화적 정체성에서 패션으로
- 풍토風土란 기후와 토양을 일컫는 말이지만, 지역의 관습과 제도와 같은 문화적 요소를 포괄하는 의미로 사용되기도 한다. 지역이 놓인 지리적 조건은 그곳 특유의 기후와 토양, 식물과 같은 자연환경을 형성한다. 이러한 환경은 인간의 생존과 직결된다. 따라서 지역에 따라 그곳의 환경에 맞는 생활방식과 더불어 고유한 건축 양식을 갖게 된다. 이런 점에서 지붕의 형태는 더욱 도드라진 면을 보여준다.글 강창대 기자 지역의 풍토와 지붕아프리카 토고Togo 북부와 베닌Benin 북서부 지역에 분포하는 솜바Somba 부족 사람들은 타타솜바Tata-Somba라는 집을 짓는다. 타타솜바는 2층 구조로 단순하게 설계됐지만, 나름 정교한 설비를 갖추고 있다. 1층에는 야간에 축사로 사용하는 공간이 있고, 안쪽 골방에 주방이 있다. 건물의 지붕이자 위층에는 곡물을 말리기 위한 마당, 그리고 이엉을 얹어 만든 원뿔 모양의 지붕이 있는 침실과 곡창(Granaries)이 있다. 건축 재료로는 인근에서 구한 목재와 건초, 방코(Banco: 점토와 진흙, 소똥의 혼합물)가 사용된다. 야생동물의 천국인 아프리카에서 가축은 맹수의 사냥감이 되기 쉽다. 이 점이 아래층을 축사로 이용하는 이유일 것이다. 1층의 지붕을 마당으로 사용하는 이유 역시 크게 다르지 않을 것이다. 수렵을 하며 여러 곳을 여행해야 하는 에스키모에게 설빙은 간단하게 집을 지을 수 있는 좋은 재료이다. 흔히 에스키모로 일컬어지는 북극 민족의 얼음집인 이글루도 인간이 극한의 자연환경에 적응하기 위한 노력의 결과다. 이들 역시 나무와 가죽 등을 이용해 주거공간을 만들기도 한다. 원래 이글루는 이러한 주거공간을 통칭하는 말이었다고 한다. 그러나 이들의 생활방식이 세상에 알려지기 시작하면서 이글루는 얼음집을 지칭하는 말로 의미가 축소됐다. 에스키모들이 얼음집을 짓게 된 것은 이들이 사는 툰드라 지역에 눈과 얼음이 풍부하기 때문이다. 또한, 수렵생활을 하는 에스키모에게 쉽게 짓고 쉽게 버릴 수 있는 주거공간으로 이글루만한 것이 없었을 것이다. 이글루는 기둥이나 들보 없이 설빙雪氷을 네모나게 잘라 벽돌처럼 쌓아 돔 형태로 짓는다. 놀랍게도, 영하 30~40℃ 이하의 추위에서도 이글루 내부의 온도는 영상 5℃를 유지한다고 한다. 설빙의 단열 원리는 온실이나 에어캡의 단열 원리와도 비슷하다. 바실리 성당의 양파지붕은 러시아를 대표하는 상징물이다. 러시아 모스크바에 있는 성 바실리 성당의 양파돔은 이 지역을 상징하는 대표적 건축물이다. 양파돔이 만들어진 배경도 지역의 기후와 관련이 있다. 양파돔이 무슬림의 건축 양식에서 비롯됐다는 학설이 있지만, 실용적 관점에서 눈이 쌓이지 않게 하려고 고안한 양식이라는 학설도 있다. 현재는 실용적 해석보다 양파돔이 ‘불타는 촛불’을 상징한다는 의미로 해석되고 있다.영국과 아이슬란드 사이에 있는 덴마크령의 화산섬인 페로제도에는 잔디지붕이 유명하다. 잔디지붕의 장점은 무엇보다도 단열효과가 좋다는 점이다. 따라서 1년 내내 추운 날씨가 지속되는 북유럽에 적합한 형태의 지붕인 셈이다. 또한, 무겁기 때문에 폭풍에도 안정적이고 우박에 의해 훼손될 염려도 없다. 현대에 들어 잔디지붕이 지닌 환경친화적 속성이 밝혀지면서 다시 주목받고 있다. 잔디지붕은 단열 성능이 좋고, 물과 공기를 정화시켜 도시 환경 개선에 도움이 돼 많은 관심을 끌고 있다. 지붕의 기능과 모양지붕은 건축물의 최상부에서 직사광선과 눈, 비를 막아 인간과 사물을 보호하는 역할을 한다. 이를 두고 지붕에 ‘덮음’이라는 건축적 의미가 부여되기도 한다. 지붕이 덮임으로써 건축적 공간이 만들어지고, 밖으로부터 안이 나뉜다. 보호라는 지붕의 기능은 크게 기후보호와 단열, 방습, 방음의 성능을 요구하며, 더불어 불을 사용하는 인간을 화재로부터 지키기 위한 내화성이 요구된다. ‘덮음’의 의미를 갖는 지붕은 중심부가 솟고 주변부가 넓게 펼쳐진 오목한 형태를 취하는 것이 일반적인 형태다. 즉, 평지붕(이 역시 물 빠짐을 위해 어느 정도의 기울기를 갖는다.)을 제외하면 지붕은 일정한 경사면을 갖는데, 수평을 기준으로 한 경사진 정도를 ‘물매’라고 한다. 물매는 지붕의 성능을 비롯해 건물의 디자인을 결정짓는 중요한 요소이다. 물매는 지역의 기후적 특성이나 건축 공간을 다루는 문화적 차이에 따라 다양한 기울기를 갖게 되고, 이는 지역과 문화권에 따라 형성된 독특한 건축 양식에 영향을 미쳐왔다. 오늘날 징크패널은 다양한 스타일로 디자인된 건축의 지붕재로 널리 사용되고 있다. 지붕의 재질 역시 지역적, 문화적 환경에 따라 다양하다. 우기에 강수량이 많은 지역이라면 지붕의 배수 기능이 무엇보다 중요한 성능으로 간주되고, 이러한 성능을 잘 구현할 수 있는 재료가 사용된다. 또는, 방수를 으뜸 성능으로 간주하는 지역이라면 밀봉으로 지붕 잇기가 될 것이고, 결로를 방지하기 위한 단열 성능이 추가로 요구된다. 반면, 배수와 더불어 통기성을 고려한다면 기와나 너와, 슬레이트, 이엉 등이 지붕 잇기로 적절하다. 물론, 재료의 선택이 성능을 구현하는 데만 머물지 않는다. 지붕의 형태와 재료는 건축주의 사회적 지위, 문화적 정체성을 드러내기 위한 상징적 수단이기도 하기 때문이다.이외에도 지붕은 원하는 건축적 공간을 만들기 위해 다양한 형태를 취하기도 한다. 지붕의 기본적인 형태는 박공지붕과 모임지붕이고 이외의 지붕은 여기서 응용되거나 파생됐다고 볼 수 있다. 이외에 현대에 들어 건축공학이 발전함에 힘입어 트러스트와 셀 구조, 평지붕과 톱날형 지붕 등 지붕의 형태는 더욱 다양해지고 있다. 빅토리아 풍의 섬세한 장식과 세련된 입면이 품격이 있고 클래식한 분위기를 자아낸다. 건축디자인과 스타일어떤 형태의 건축물이든 지붕은 외형적으로 큰 비중을 차지한다. 오늘날 건축공학이나 재료의 성능이 지역의 환경적 조건을 뛰어넘어 일정한 수준을 보장하고 있기 때문에 지붕의 구법은 건축주의 취향이나 문화적 조건에 더 많은 지배를 받는 편이다. 즉, 과거에 건축 양식은 인간이 주어진 자연적 조건에 적응하고 생존하기 위해 또는, 사회적 위상과 문화적 정체성을 드러내기 위한 수단이었다면, 현대의 건축 양식은 일종의 패션과 취향에 따라 선택하는 것인 셈이다. 그 가운데서도 지붕은 건축물의 패션을 완성하는 요소라고 해도 과언이 아니다.건축 양식이 패션이 됨에 따라 이를 나타내는 다양한 표현이 등장한다. 건축 디자인에 시대적 특징이 반영되기도 하는데, 이때 흔히 ‘전통적’이라거나 ‘모던Modern’, ‘현대적(Contemporary)’이라는 표현이 사용된다. 이외에도 영어권에서는 20세기 중반에 유행했던 스타일을 의미하는 ‘미드센츄리Midcentury’나 귀족적인 고상함에 대해 ‘빅토리안Victorian’이라는 수사가 사용되기도 한다. 가장 널리, 그리고 오랫동안 지붕의 모양으로 사용된 박공에 기와와 아스팔트 슁글을 재료로 사용했다면 전통적 양식으로 분류될 가능성이 높다. 톱날이나 버터플라이, 쪽지붕이나 평지붕 형태에 징크패널, 슬레이트 등으로 마감된 지붕이라면 모던 또는 현대적인 스타일로 받아들여질 것이다. 유럽의 어느 시골길에서 보았음직한 코티지가 러스틱하고 빈티지한 멋을 보여준다. 다소 막연하지만, 고풍스러운 분위기를 나타내는 표현도 많이 사용된다. 고재나 고벽돌을 사용한 건축물에는 오래 묵어 세월의 흔적이 묻어난다는 의미로 ‘빈티지Vintage’가, 오래됐지만 품위가 있다는 의미로 ‘클래식Classic’이라는 표현이 쓰이기도 한다. 똑같이 낡은 것이지만 너와나 이엉을 얹었거나 잔디지붕과 같은 자연주의 스타일을 표현할 때는 ‘러스틱Rustic’이나 ‘새비시크Shabby Chic’하다고 말하기도 한다. 한편, 지역적 특색이 건축 디자인에 반영되기도 한다. 예를 들어, 붉은색 기와와 화이트톤의 벽면, 개방된 베란다와 복도 등의 양식에는 ‘지중해풍(Mediterranean)’이라는 수사가 붙는다. 그리고 마치 레게Reggae 리듬과 야자수가 어울리는 분위기의 디자인에는 ‘트로피컬Tropical’이나 ‘비치스타일Beach Style’ 등의 표현이 사용되기도 한다. 이외에도, 서구권에서 는 ‘젠Zen’이나 ‘미니멀Minimal’한 양식의 목조건물이 아시아 스타일로 분류되곤 한다. 기와는 전통적인 소재이지만 현재도 큰 인기를 누리고 있는 지붕재다. 쿨루프Cool Roof 주변에 보이는 건물의 옥상이나 지붕은 대체로 어두운색을 띠고 있다. 방수처리를 위해 녹색 우레탄을 발라놓은 지붕이나 콘크리트로 된 지붕은 태양열을 약 15%만 반사하고 대부분 흡수하는 것으로 알려져 있다. 이렇게 흡수된 열은 무더운 여름에 열대야나 열섬현상의 원인이 될 뿐만 아니라, 냉방 에너지 사용량을 증가시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 옥상과 지붕에 차열이나 태양열을 반사하는 성능을 가진 재료를 사용하는 것을 쿨루프라고 한다. 이러한 쿨루프의 유형에는 그린루프Green Roof와 화이트 루프White Roof가 있다. 쿨루프는 앞서 언급한 열대야나 열섬현상뿐만 아니라 스모그까지 줄여주고, 에너지 사용량을 낮춤으로써 온실가스 배출량을 줄일 수 있다.그린루프 _ 그리 생소한 지붕 형태는 아니다. 추운 지역에서는 온기를 지키기 위해, 더운 지역에서는 열기를 차단하기 위해 아주 오래전부터 세계 전역에서 만들어져왔다. 건축가 르코르뷔지에Le Corbusier는 도심의 녹지 공간을 확보하기 위한 대안으로, 프랭크 로이드 라이트Frank Lloyd Wright는 대지와 조화로운 건축물을 위해 그린루프를 사용하기도 했다. 하지만 현대에 들어 그린루프는 환경적 측면에서 더 큰 관심을 받고 있다. 그린루프는 빗물 유출을 막아주고 오염물질을 걸러내 수질을 개선하는 효과가 있다. 그리고 이산화탄소 배출은 줄이고 산소 배출을 늘려준다. 그뿐만 아니라, 단열효과가 좋아 에너지 절감에도 도움이 된다. 독일은 그린루프를 확대하기 위한 지원정책과 더불어 건축 규제를 강화하고 있고, 이는 유럽 및 서구권 국가로 확산되는 추세다. 그린루프는 화이트루프와 더불어 도시환경 개선에 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 화이트루프 _ 2015년 초여름, 서울시와 십년후연구소가 ‘화이트루프 쿨시티 캠페인’을 실시했다. 이 캠페인은 ‘쿨루프’ 사업의 홍보를 위한 행사로 마련된 것으로, 서울시는 캠페인 기간 중 옥탑방에 거주하는 참가자의 신청을 받아 대상자를 선정한 후, 무료로 차열 페인트 도색을 지원했다. 서울시의 설명에 따르면, 건물의 옥상을 흰색이나 밝은색 페인트로 도색하기만 해도 쿨루프 효과를 낼 수 있다고 한다. 서울시가 화이트루프 시공을 전후로 측정한 표면온도는 옥상 표면의 재질, 습도, 측정 시점의 온도 등에 따라 다소 차이가 있지만, 대체로 약 20℃의 차이를 보였다고 한다. 미국 화이트루프 프로젝트 홈페이지. 화이트루프는 적은 비용으로 도시의 열섬현상과 스모그, 에너지 문제를 해결할 방법으로 여겨지고 있다. 전원주택라이프 더 보기www.countryhome.co.kr
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【전원주택 짓기】 주택의 이미지를 결정짓는 지붕 ② 지역·문화적 정체성에서 패션으로
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[11월호 특집]건물의 패션을 완성하는 지붕, 지역·문화적 정체성에서 패션으로
- 건물의 패션을 완성하는 지붕 지역·문화적 정체성에서 패션으로 풍토風土란 기후와 토양을 일컫는 말이지만, 지역의 관습과 제도와 같은 문화적 요소를 포괄하는 의미로 사용되기도 한다. 이는 그만큼 기후와 자연환경이 우리의 삶에 끼치는 영향이 적지 않기 때문일 것이다. 지역이 놓인 지리적 조건은 그곳 특유의 기후와 토양, 식물과 같은 자연환경을 형성한다. 이러한 환경은 인간의 생존과 직결된다. 따라서 지역에 따라 그곳의 환경에 맞는 생활방식과 더불어 고유한 건축 양식을 갖게 된다. 이런 점에서 지붕의 형태는 더욱 도드라진 면을 보여준다. 글 강창대 기자 지역의 풍토와 지붕 아프리카 토고Togo 북부와 베닌Benin 북서부 지역에 분포하는 솜바Somba 부족 사람들은 타타솜파Tata-Somba라는 집을 짓는다. 타타솜바는 2층 구조로 단순하게 설계됐지만, 나름 정교한 설비를 갖추고 있다. 1층에는 야간에 축사로 사용하는 공간이 있고, 안쪽 골방에 주방이 있다. 건물의 지붕이자 위층에는 곡물을 말리기 위한 마당, 그리고 이엉을 얹어 만든 원뿔 모양의 지붕이 있는 침실과 곡창(Granaries)이 있다. 건축 재료로는 인근에서 구한 목재와 건초, 방코(Banco: 점토와 진흙, 소똥의 혼합물)가 사용된다. 야생동물의 천국인 아프리카에서 가축은 맹수의 사냥감이 되기 쉽다. 이 점이 아래층을 축사로 이용하는 이유일 것이다. 1층의 지붕을 마당으로 사용하는 이유 역시 크게 다르지 않을 것이다. 진흙과 소똥을 섞은 방코로 벽을 만든 타타솜바. 이엉을 얹어 만든 지붕이 있는 곳은 침실과 곡물 창고로 사용되고 2층 즉, 1층의 옥상이 마당으로 활용된다. 흔히 에스키모로 일컬어지는 북극 민족의 얼음집인 이글루도 인간이 극한의 자연환경에 적응하기 위한 노력의 결과다. 이들 역시 나무와 가죽 등을 이용해 주거공간을 만들기도 한다. 원래 이글루는 이러한 주거공간을 통칭하는 말이었다고 한다. 그러나 이들의 생활방식이 세상에 알려지기 시작하면서 이글루는 얼음집을 지칭하는 말로 의미가 축소됐다. 에스키모들이 얼음집을 짓게 된 것은 이들이 사는 툰드라 지역에 눈과 얼음이 풍부하기 때문이다. 또한, 수렵생활을 하는 에스키모에게 쉽게 짓고 쉽게 버릴 수 있는 주거공간으로 이글루만한 것이 없었을 것이다. 이글루는 기둥이나 들보 없이 설빙雪氷을 네모나게 잘라 벽돌처럼 쌓아 돔 형태로 짓는다. 놀랍게도, 영하 30~40℃ 이하의 추위에서도 이글루 내부의 온도는 영상 5℃를 유지한다고 한다. 설빙의 단열 원리는 온실이나 에어캡의 단열 원리와도 비슷하다. 수렵을 하며 여러 곳을 여행해야 하는 에스키모에게 설빙은 간단하게 집을 지을 수 있는 좋은 재료이다. 러시아 모스크바에 있는 성 바실리 성당의 양파돔은 이 지역을 상징하는 대표적 건축물이다. 양파돔이 만들어진 배경도 지역의 기후와 관련이 있다. 양파돔이 무슬림의 건축 양식에서 비롯됐다는 학설이 있지만, 실용적 관점에서 눈이 쌓이지 않게 하려고 고안한 양식이라는 학설도 있다. 현재는 실용적 해석보다 양파돔이 ‘불타는 촛불’을 상징한다는 의미로 해석되고 있다. 바실리 성당의 양파지붕은 러시아를 대표하는 상징물이다. 영국과 아이슬란드 사이에 있는 덴마크령의 화산섬인 페로제도에는 잔디지붕이 유명하다. 1700년대 후반에서 1800년대에 바이킹들이 이곳에 들어와 정착하면서 잔디지붕을 얹은 집을 짓기 시작했을 것으로 추정한다. 잔디지붕의 장점은 무엇보다도 단열효과가 좋다는 점이다. 따라서 1년 내내 추운 날씨가 지속되는 북유럽에 적합한 형태의 지붕인 셈이다. 또한, 무겁기 때문에 폭풍에도 안정적이고 우박에 의해 훼손될 염려도 없다. 현대에 들어 잔디지붕이 지닌 환경친화적 속성이 밝혀지면서 다시 주목받고 있다. 잔디지붕은 단열 성능이 좋고, 물과 공기를 정화시켜 도시 환경 개선에 도움이 돼 많은 관심을 끌고 있다. 지붕의 기능과 모양 지붕은 건축물의 최상부에서 직사광선과 눈, 비를 막아 인간과 사물을 보호하는 역할을 한다. 이를 두고 지붕에 ‘덮음’이라는 건축적 의미가 부여되기도 한다. 지붕이 덮임으로써 건축적 공간이 만들어지고, 밖으로부터 안이 나뉜다. 보호라는 지붕의 기능은 크게 기후보호와 단열, 방습, 방음의 성능을 요구하며, 더불어 불을 사용하는 인간을 화재로부터 지키기 위한 내화성이 요구된다. 오늘날 징크패널은 다양한 스타일로 디자인된 건축의 지붕재로 널리 사용되고 있다. ‘덮음’의 의미를 갖는 지붕은 중심부가 솟고 주변부가 넓게 펼쳐진 오목한 형태를 취하는 것이 일반적인 형태다. 즉, 평지붕(이 역시 물 빠짐을 위해 어느 정도의 기울기를 갖는다.)을 제외하면 지붕은 일정한 경사면을 갖는데, 수평을 기준으로 한 경사진 정도를 ‘물매’라고 한다. 물매는 지붕의 성능을 비롯해 건물의 디자인을 결정짓는 중요한 요소이다. 물매는 지역의 기후적 특성이나 건축 공간을 다루는 문화적 차이에 따라 다양한 기울기를 갖게 되고, 이는 지역과 문화권에 따라 형성된 독특한 건축 양식에 영향을 미쳐왔다. 지붕의 재질 역시 지역적, 문화적 환경에 따라 다양하다. 우기에 강수량이 많은 지역이라면 지붕의 배수 기능이 무엇보다 중요한 성능으로 간주되고, 이러한 성능을 잘 구현할 수 있는 재료가 사용된다. 또는, 방수를 으뜸 성능으로 간주하는 지역이라면 밀봉으로 지붕 잇기가 될 것이고, 결로를 방지하기 위한 단열 성능이 추가로 요구된다. 반면, 배수와 더불어 통기성을 고려한다면 기와나 너와, 슬레이트, 이엉 등이 지붕 잇기로 적절하다. 물론, 재료의 선택이 성능을 구현하는 데만 머물지 않는다. 지붕의 형태와 재료는 건축주의 사회적 지위, 문화적 정체성을 드러내기 위한 상징적 수단이기도 하기 때문이다. 이외에도 지붕은 원하는 건축적 공간을 만들기 위해 다양한 형태를 취하기도 한다. 지붕의 기본적인 형태는 박공지붕과 모임지붕이고 이외의 지붕은 여기서 응용되거나 파생됐다고 볼 수 있다. 이외에 현대에 들어 건축공학이 발전함에 힘입어 트러스트와 셀 구조, 평지붕과 톱날형 지붕 등 지붕의 형태는 더욱 다양해지고 있다. 건축디자인과 스타일 어떤 형태의 건축물이든 지붕은 외형적으로 큰 비중을 차지한다. 오늘날 건축공학이나 재료의 성능이 지역의 환경적 조건을 뛰어넘어 일정한 수준을 보장하고 있기 때문에 지붕의 구법은 건축주의 취향이나 문화적 조건에 더 많은 지배를 받는 편이다. 즉, 과거에 건축 양식은 인간이 주어진 자연적 조건에 적응하고 생존하기 위해 또는, 사회적 위상과 문화적 정체성을 드러내기 위한 수단이었다면, 현대의 건축 양식은 일종의 패션과 취향에 따라 선택하는 것인 셈이다. 그 가운데서도 지붕은 건축물의 패션을 완성하는 요소라고 해도 과언이 아니다. 건축 양식이 패션이 됨에 따라 이를 나타내는 다양한 표현이 등장한다. 건축 디자인에 시대적 특징이 반영되기도 하는데, 이때 흔히 ‘전통적’이라거나 ‘모던Modern’, ‘현대적(Contemporary)’이라는 표현이 사용된다. 이외에도 영어권에서는 20세기 중반에 유행했던 스타일을 의미하는 ‘미드센츄리Midcentury’나 귀족적인 고상함에 대해 ‘빅토리안Victorian’이라는 수사가 사용되기도 한다. 가장 널리, 그리고 오랫동안 지붕의 모양으로 사용된 박공에 기와와 아스팔트 슁글을 재료로 사용했다면 전통적 양식으로 분류될 가능성이 높다. 톱날이나 버터플라이, 쪽지붕이나 평지붕 형태에 징크패널, 슬레이트 등으로 마감된 지붕이라면 모던 또는 현대적인 스타일로 받아들여질 것이다. 다소 막연하지만, 고풍스러운 분위기를 나타내는 표현도 많이 사용된다. 고재나 고벽돌을 사용한 건축물에는 오래 묵어 세월의 흔적이 묻어난다는 의미로 ‘빈티지Vintage’가, 오래됐지만 품위가 있다는 의미로 ‘클래식Classic’이라는 표현이 쓰이기도 한다. 똑같이 낡은 것이지만 너와나 이엉을 얹었거나 잔디지붕과 같은 자연주의 스타일을 표현할 때는 ‘러스틱Rustic’이나 ‘새비시크Shabby Chic’하다고 말하기도 한다. 한편, 지역적 특색이 건축 디자인에 반영되기도 한다. 예를 들어, 붉은색 기와와 화이트톤의 벽면, 개방된 베란다와 복도 등의 양식에는 ‘지중해풍(Mediterranean)’이라는 수사가 붙는다. 그리고 마치 레게Reggae 리듬과 야자수가 어울리는 분위기의 디자인에는 ‘트로피컬Tropical’이나 ‘비치스타일Beach Style’ 등의 표현이 사용되기도 한다. 이외에도, 서구권에서 는 ‘젠Zen’이나 ‘미니멀Minimal’한 양식의 목조건물이 아시아 스타일로 분류되곤 한다. 빅토리아 풍의 섬세한 장식과 세련된 입면이 품격이 있고 클래식한 분위기를 자아낸다.유럽의 어느 시골길에서 보았음직한 코티지가 러스틱하고 빈티지한 멋을 보여준다.기와는 전통적인 소재이지만 현재도 큰 인기를 누리고 있는 지붕재다. 쿨루프Cool Roof 주변에 보이는 건물의 옥상이나 지붕은 대체로 어두운색을 띠고 있다. 방수처리를 위해 녹색 우레탄을 발라놓은 지붕이나 콘크리트로 된 지붕은 태양열을 약 15%만 반사하고 대부분 흡수하는 것으로 알려져 있다. 이렇게 흡수된 열은 무더운 여름에 열대야나 열섬현상의 원인이 될 뿐만 아니라, 냉방 에너지 사용량을 증가시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 옥상과 지붕에 차열이나 태양열을 반사하는 성능을 가진 재료를 사용하는 것을 쿨루프라고 한다. 이러한 쿨루프의 유형에는 그린루프Green Roof와 화이트 루프White Roof가 있다. 쿨루프는 앞서 언급한 열대야나 열섬현상뿐만 아니라 스모그까지 줄여주고, 에너지 사용량을 낮춤으로써 온실가스 배출량을 줄일 수 있다. 그린루프 _ 그리 생소한 지붕 형태는 아니다. 추운 지역에서는 온기를 지키기 위해, 더운 지역에서는 열기를 차단하기 위해 아주 오래전부터 세계 전역에서 만들어져왔다. 건축가 르코르뷔지에Le Corbusier는 도심의 녹지 공간을 확보하기 위한 대안으로, 프랭크 로이드 라이트Frank Lloyd Wright는 대지와 조화로운 건축물을 위해 그린루프를 사용하기도 했다. 하지만 현대에 들어 그린루프는 환경적 측면에서 더 큰 관심을 받고 있다. 그린루프는 빗물 유출을 막아주고 오염물질을 걸러내 수질을 개선하는 효과가 있다. 그리고 이산화탄소 배출은 줄이고 산소 배출을 늘려준다. 그뿐만 아니라, 단열효과가 좋아 에너지 절감에도 도움이 된다. 독일은 그린루프를 확대하기 위한 지원정책과 더불어 건축 규제를 강화하고 있고, 이는 유럽 및 서구권 국가로 확산되는 추세다. 그린루프는 화이트루프와 더불어 도시환경 개선에 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다. 화이트루프 _ 2015년 초여름, 서울시와 십년후연구소가 ‘화이트루프 쿨시티 캠페인’을 실시했다. 이 캠페인은 ‘쿨루프’ 사업의 홍보를 위한 행사로 마련된 것으로, 서울시는 캠페인 기간 중 옥탑방에 거주하는 참가자의 신청을 받아 대상자를 선정한 후, 무료로 차열 페인트 도색을 지원했다. 서울시의 설명에 따르면, 건물의 옥상을 흰색이나 밝은색 페인트로 도색하기만 해도 쿨루프 효과를 낼 수 있다고 한다. 서울시가 화이트루프 시공을 전후로 측정한 표면온도는 옥상 표면의 재질, 습도, 측정 시점의 온도 등에 따라 다소 차이가 있지만, 대체로 약 20℃의 차이를 보였다고 한다. 미국 화이트루프 프로젝트 홈페이지. 화이트루프는 적은 비용으로 도시의 열섬현상과 스모그, 에너지 문제를 해결할 방법으로 여겨지고 있다.
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[11월호 특집]건물의 패션을 완성하는 지붕, 지역·문화적 정체성에서 패션으로
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목재와 주거환경 08
- 내 몸에 온기를 더하는 재료, 목재 하루 종일 꽁꽁 얼어 있던 몸으로 집에 돌아오면 무엇보다 따뜻함이 절실하다. 차가운 콘크리트 바닥 대신 리드미컬하게 밟히는 나무라면 한결 포근하고 따뜻한 기분을 느낄 수 있다. 학생들이 온종일 생활하는 교실이라면 더 쾌적하고 따뜻해야 하지 않을까 싶다. 나무의 성질과 그 속에 담긴 온기까지 모두 빨아들일 수 있는 공간에서 아이들의 학습효과도 올라간다는 결과를 직접 확인해보자. 글 | 이동흡 박사 한국목조건축협회 전무, heub2575@gmail.com 피부의 감각점. 피부 감각에는 물체를 누르는 것을 느끼는 감각점인 압점(壓點), 차가운 것을 느끼는 냉점(冷點),따뜻한 것을 느끼는 온점(溫點), 아픈 감각을 느끼는 통점(痛點), 물체가 닿는 것을 느끼는 촉점(觸點)이 있다. 통증까지 유발하는 차가운 느낌 사람의 몸에는 혈액으로부터 온도를 감지할 수도 있도록 뇌의 시상 하부에 있는 온도 수용기가 있다. 피부에 있는 감각 수용체로 외부의 온도나 압력을 받아들이는 감각을 피부 감각이라 한다. 피부 감각에는 물체를 누르는 것을 느끼는 감각점인 압점壓點, 차가운 것을 느끼는 냉점冷點, 따뜻한 것을 느끼는 온점溫點, 아픈 감각을 느끼는 통점痛點, 물체가 닿는 것을 느끼는 촉점觸點이 있다. 모두 피부에 점으로 분포된 감각점이다. 피부가 자극을 받으면 해당하는 감각점이 작용해 감각 신경에 전달되고 이를 대뇌로 보내서 몸을 조절할 수 있게 한다. 감각점 중에서 온도 자극을 느끼게 하는 것은 온점과 냉점이다. 이들의 분포 밀도는 신체 부위에 따라 차이가 있지만, 온점은 1㎠당 평균 0~3개, 냉점은 6~23개가 있다. 사람의 몸 전체에는 약 3만 개의 온점이 있으며, 약 25만 개의 냉점이 있다. 이처럼 냉점이 온점보다 훨씬 많고 피부 표면 가까이에 분포하기 때문에 사람은 더위나 따뜻함보다도 추위나 차가움에 민감하게 반응한다. 온점은 피부의 비교적 깊은 부분인 혈관망 근처에 있고 25℃ 이상에서 주로 작용하며 온도가 올라가는 것에 반응하므로 체온조절에도 중요한 역할을 한다. 반면 냉점은 온도가 내려가는 것에 반응하며 20℃ 이하에서 작용한다. 냉점은 아픔을 느끼는 통점과 동시에 작용하는 경우가 많다. 일반적으로 차가움은 냉점이 작용할 때 느끼는 감각이지만, 차가움이 지나치면 통점의 감각을 작용하므로 동시에 아픔도 느낀다. 통점은 피부 1㎠에 100~200개 정도로 다른 감각점보다 많이 분포한다. 이는 신체 손상을 빨리 자각해 신체를 보호하기 위해서다. 냉점이 통점과 연결되는 것은 동상을 방지하기 위한 것이라고도 한다. 주거 환경에서 온열에너지 방사가 없는 콘크리트와 같은 무기질 재료, 즉 냉복사 재료는 피부의 냉점을 지속해서 자극한다. 냉점이 많은 건축 재료는 그 속에서 사는 거주자에게 참을 수 없는 연속적인 고통을 준다. 이를 해결하려면 외부로부터 에너지 공급이 필요하다. 그래서 목재와 같이 온열에너지가 좋은 주거환경 재료를 건축에 사용해야 하는 이유다. 온도에 따라 목재 바닥과 콘크리트 바닥에서 느끼는 발의 쾌적감 정도. 발 온도가 떨어지면 에너지 소모가 많아져서 불쾌감을 느낀다. 콘크리트 바닥의 경우는 마감재와 관계없이 시간이 지나면 불쾌감을 느낀다. 학생들의 학습효과 올려주는 교실 차가운 곳에 가면 발이 시리다. 시간이 지나면서 발가락이 끊어질 것 같은 통증으로 이어진다. 냉점이 통점과 동시에 작용하기 때문이다. 일본의 한 학교 교실에서 학생들이 발로 느끼는 피부감각을 측정한 연구결과가 매우 흥미롭다. 겨울철인 12월, 1월, 2월의 3개월 동안 학생들이 생활하는 오전 8시부터 오후 4시까지 매시간 교실 안의 온도와 습도를 측정했다. 그 결과, 콘크리트 교실에 있는 학생들은 생활 시간대의 45%가 10℃ 이하 상태에서 공부하고 있는 것으로 나타났다. 또 목조 건물에는 측정 온도의 분포점이 모여 있지만, 철근 콘크리트 건물은 온도 분포점이 넓게 퍼져 있었다. 목조 교실에서는 10℃ 부근에 분포점이 없다. 반면 콘크리트에서는 10℃ 이하로 머무는 시간이 많았다. 측정 지점이 발바닥에서 5cm 부근 온도로 콘크리트에서는 발이 시리고 춥다. 발 온도가 17℃ 이하가 되면 불쾌감을 느끼고, 12℃ 이하에서는 극한의 차가움을 감지하며, 7℃ 이하에서는 통증으로 이어진다. 교실에 들어가서 5분이 지나면서부터 시간이 지날수록 통증은 더 크게 나타났다. 학생들의 집중력이 크게 떨어지는 등 학습효과는 크게 떨어졌다. 이러한 극한 환경이 지속하면, 지나친 스트레스에 의해 자율신경이나 호르몬 밸런스가 붕괴하고, 혈류장애나 세포의 에너지가 떨어지면서 저체온증이 올 수 있다. 체온이 한 번 내려가면 면역력이 떨어지고, 여러 가지 병을 유발하거나 더 악화시키는 위험성이 높아질 수 있다. 반면 편안함을 느낄 때 나오는 뇌파인 알파파가 목재를 사용한 교실에서는 높게 나타났다. 체온이 한 번 오르면, 면역 기능을 가진 백혈구의 능력과 정도가 높아짐과 동시에 산소도 활성화돼 기초대사가 12% 상승하고 면역력이 30% 늘어난다고 한다. 목재 교실은 학생들에게 스트레스를 완화해 줌으로써 편안하고 우아하면서도 포용력이 있는 환경을 형성시키고 있음을 알 수 있다. 이처럼 따스하고 생동적인 목재 환경은 재료의 광택이나 소리, 열, 강도 등의 물리적인 특성에 좋게 반응해 사람의 생리적 반응에 위화감을 주지 않기 때문이다. 목재 바닥과 콘크리트 바닥의 교실 환경을 조사하기 위한 실험을 위해 10℃ 환경에서 양말을 벗고 바닥에서 10분이 지났을 때 발바닥의 온도를 측정했다. 그 결과, 목재 바닥에서는 발가락 끝 부분만 14℃ 이하로 떨어졌다. 그러나 콘크리트 바닥은 발바닥 대부분이 14℃ 이하를 나타내 집중력이 크게 떨어지는 것으로 집계됐다. 낮은 온도에서도 쾌적감을 주는 목재 콘크리트에는 냉복사가 있다. 차가움을 느끼는 냉복사는 실내온도가 낮기 때문이 아니고 바닥이나 벽, 천장의 표면온도가 낮기 때문이다. 이 때문에 신체는 콘크리트 표면을 향해 열방사가 일어나게 되고 열을 빼앗기는 방열이 발생한다. 그러므로 실내의 난방온도를 높여도 금방 따뜻해지는 기분을 느끼지 못하며 발목이 시리고 오싹한 한기를 느끼게 된다. 따라서 난방비 부담이 늘어날 뿐만 아니라 쾌적함이 없는 주거환경이 된다. 사람이 추위를 느끼는 것은 온도, 습도, 기류, 착의량, 복사열, 대사량의 6가지 요소에서 온다. 복사열은 떨어져 있는 곳의 열원에서 나오는 에너지를 말한다. 불을 쬐면서 나오는 열이나 태양열 등도 이에 해당한다. 겨울철 창가가 춥다고 느끼는 것도 창문에서 냉복사가 일어나기 때문이다. 목재를 바닥, 벽, 천장 등의 인테리어에 사용하면 복사열이 높아진다. 이러한 실내에서는 실온은 낮아도 신체적으로 느끼는 체감 온도는 높아진다. 복사열이 높아지면 실온이 20℃ 정도라도 충분히 따뜻함을 느낄 수 있다. 별도의 난방이 없는 낮은 실내온도에서도 쾌적감을 얻을 수 있다. 목재는 복사열이 높아서 여름에는 콘크리트보다 더 더울 수도 있다. 이런 문제는 건물을 시공할 때 단열 부분을 보강하면 해결된다. 그래서 최근에는 지붕과 벽체 사이에 단열재를 보강하고 더운 공기를 빨리 뽑아내는 통기층을 두어 이러한 문제를 해소하고 있다. 그러나 콘크리트의 경우 한낮의 열이 콘크리트에 축적되기 때문에 밤에는 더위가 오랫동안 지속한다. 도시 열섬효과의 원인이 된다. 목재 바닥은 실온에서 시간이 지나면 따뜻함을 계속 느끼게 되지만, 콘크리트 바닥은 점차 발가락과 발목이 시려오면서 극심한 통증으로 이어진다. 바닥 재료와 접촉했을 때 열류량. 접촉하고 10분 후의 열류량은 철재, 콘크리트, 목질 바닥재, 카펫, 다다미의 순으로 낮았다. 피부의 열류량은 온도가 낮을수록 크게 느끼게 되므로 피복 등 보온이 필요하다. 문의 (사)한국목조건축협회 T 02-518-0613 W www.kwca.co.kr
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목재와 주거환경 08
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SPECIAL EDITION l 자재정보 ④ 바닥재
- 기능과 외관에서 앞서가는 KD바닥재 초광폭 원목마루와 한옥 대청마루, 기능성 방습마루 친환경 건축 내·외장 전문기업인 (주)케이디우드테크는 기존의 바닥재와는 차별화된, 더욱 진화된 제품을 꾸준히 개발하고 있다. 또한 모든 제품에 친환경적인 리사이클링 요소를 꼼꼼히 따지고 천연 원목과 마감재를 기본으로 하고 있어, 새집증후군과 알레르기에 시달리는 현대인들에게 아주 이상적인 선택을 할 수 있도록 한다. 그 중에서도 습기 걱정에서 완전 해방되는 실용성 온돌마루인 “KD방습마루”를 소개한다. 자료협조 (주)케이디우드테크 l 02-3401-5525 l www.kdwoodtech.com KD방습마루는 포름알데히드 및 TVOC 방출이 거의 없는 친환경 제품이다. 또한 표면은 내마모도가 3,000회전 이상으로 마루 제품 중에 아주 높은 고강도를 자랑한다. KD방습마루는 목분이 함유된 친환경 칼슘보드에 멜라민 필름을 HPL(High Pressure Laminate Decorative Sheet) 공법으로 접착시켜 만든 마루 제품이다. 따라서 목재로서는 최악의 환경인 온돌에서도 KD방습마루는 아무런 문제가 없다. 또한 열전도가 높음과 동시에 보온성이 탁월하다. “KD방습마루” 습기 걱정 뚝! 세계 최초 100% 방습, 방수 마루이다. KD방습마루는 강마루의 내구성에 방습 기능을 갖고 있으며, 장작으로 지핀 구들장 아랫목 표면온도 54℃를 실현함에도 불구하고 난방비는 다른 마루재 대비 30% 이상 절감이 가능하다. 어떤 환경에서도 수분에 의한 영향을 받지 않아 베란다에 설치해도 문제없다. 고강도 재질 KD방습마루에 적용된 0.7mm HPL 멜라민 필름은 여타 마루에 비해 2배 정도 두꺼운 고강도 재질이다. 따라서 학교나 백화점, 다중 이용시설 등 하이트래픽 환경에도 안심하고 여러 해 사용할 수 있다. 이런 필름을 양면에 배치한 제품은 KD방습마루가 유일하다. 소음방지 KD방습마루에는 소음방지공이 설계돼 있다. 마루 중심부를 관통하는 13개의 원형 공동은 마루 표면과 접촉해 생기는 충격음을 흡수해 음파의 직진을 방지한다. 이 소음방지공 때문에 바닥 충격음의 30%가 감소돼 층간 소음에 의한 갈등을 줄여준다. 친환경 마루 KD방습마루는 실내 공기질 시험에서 포름알데히드 방출량이 슈퍼E0 등급을 나타낸다. 또한 환경표지인증 마크는 물론이고, 국가통합인증 마크인 KC 인증을 획득했다. 케이디우드테크는 숙련된 장인의 100% 핸드메이드 표면 마감으로 생산된다. 묵은지 김치처럼 친숙한 질감 표현을 위해 전통 수공구로 다듬고 대패질해, 오랜 세월 곁에 두고 보아온 전통의 대청마루를 그대로 재현한다.
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SPECIAL EDITION l 자재정보 ④ 바닥재
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PHI 인증 레하우 창호, 국내 공급 트였다. 열관류율0.67W/㎡K, 패시브하우스 구현
- 건물에서 열손실이 가장 많은 부분은 단연 창호다. 그러나 현재까지의 국내 창호 제품으로는 패시브하우스 수준의 건물 성능을 구현하기 어렵다는 게 관련 업계의 공통된반응이다. 이에 독일패시브하우스연구소 인증을 받았으며, 유럽 시장에서그성능이 입증된 독일 레하우Rehau 창호의 국내 유통경로가 트였음은 반가운 일이다. 패시브하우스컨설팅 및 자재공급 전문업체 파우스는 독일과 루마니아로부터 레하우창호를 직수입, 국내공급을 시작했다.정리 박지혜 기자 자료협조 파우스PHAUS 김현수 대표 010-5368-5295 phaus78@gmail.com 창호의 성능에 대해 이야기할 때 단순히 '좋다', ' 나쁘다'라고 말할 수 없다. 창호의 성능도 여러 가지 요소가 있으며, 건축주가 원하는 수준에 맞는 적절한 창호를 적용할 필요가 있고 그 기능성에 적합한 설계를 건축물 전체에 반영해야 한다.우리나라에서는 창호의 성능을 말할 때, ' 성능이 우수하다'거나 '향상되었다'고 표현하는 경우는 많지만 이를 정량적인 수치로 표시하는 업체는 거의 없다. 그나마 단열성능을 언급하는 경우가 있지만 독일처럼 시험성적표를 통해 정확하게 말해주는 경우는 드물다. 즉 건축주나 소비자가 당연히 알아야 할 기본적인 스펙임에도 성능은 무시한 채 가격에 맞춰 선정하거나 '이중창호'라는 이름으로 누구나 다 선택하는 창호라고 하는 건축업자들의 말만 듣고 결정하는 경우가 허다하다. 또한 기존 공급 업체들은 제공하는 창호가 건축물에 어떠한 영향을 미치는지, 얼마만큼의 에너지를 소비하고 절약하는지 전혀 알 수 없는 상황에서 단순히 공급자로서의 역할만 하고 있는 실정이다. 건물 성능 결정짓는 창호창호의 성능에 있어 단열성능도 중요하지만 기밀성이나 유리의 에너지투과율 등도 그에 못지않게 중요하다. 단열이 아무리 잘 되어도 태양에너지가 적게 들어오면 획득할 수 있는 에너지가 적어 겨울철 건물 난방에너지 요구량이 높아질 수밖에 없다.또한 단열이 제대로 안된 일반 주택에 기밀성만 높은 시스템 창호를 시공할 때 가장 많이 발생하는 문제점이 심각한 결로현상이다. 결로현상은 높은 기밀성 때문에 실내의 습도가 빠져나가지 못해서 생기는 문제다. 실내의 상대습도가 높아지고 내부 표면온도가 일정 온도 이하로 떨어지면 단열이 가장 취약한 부위에 곰팡이가 발생할 수 있는 환경이 조성되고 곧이어 결로가 발생하게 된다.이러한 결로와 곰팡이는 단열재의 성능을 저하시켜 악순환이 반복된다. 또한 건강에도 치명적인 영향을 미치는데 단순히 기밀성만 좋은 집일수록 이 문제는 심각해진다. 결로 문제를 해결하기 위해서는 건물 전체 구조체와 창호 모두 일정 이상의 단열성능을 갖추고 동시에 거주환경에 맞게 설계된 환기시스템을 통해 실내 습도를 적절한 수준으로 유지해야 한다.저에너지 주택이나 에너지 고효율 주택, 패시브하우스를 구현하는 데 있어 기밀성은 필수적인 요소이지만 설계단계에서 이러한 점을 반영하지않으면 오히려 건강을 해치는 상황이 발생할 수 있다. 요즘 들어 패시브하우스에 대한 관심이 부쩍 높아지고 있는데 구조체의 단열성능, 기밀성, 창호의 성능, 환기시스템 등을 상황에 맞게 설계하고 꼼꼼하게 시공해야만 패시브하우스의 구현이 가능하다. 이를 위해 건축 계획과 설계 단계부터 패시브하우스에 대한 분명한 이해와 의지를 가지고 접근하는 것이 반드시 필요하며, 모든 제반 요소들을 시뮬레이션 해서 에너지성능 목표를 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 사전 설계와 패시브하우스 시뮬레이션, 성능 검토가 이루어지지 않은 상황에서는 좋은 건축물을 만들 수 없다.따라서 패시브하우스를 제대로 구현하기 위해서는 건축물의 에너지 설계(설계단계), 시공 능력, 고효율 자재의 삼박자가 필수적이다. 열관류율 0.67, 최고 등급 기밀성을 가진 창호독일 레하우Rehau 창호는 국내 적용하는 기존 창호에 비해 창호의 취약점인 기밀성과 열성능면에서 우수하다. 인증이 까다롭기로 유명한 독일 패시브하우스연구소(PHI) 인증 창호 제품이라는 사실이 이를 증명한다. 레하우 창호 기밀성은 시험성적 최고 등급 'CLASS 4'를 받았다. 다시 말해, 우수한 기밀성으로 패시브하우스 구현이 가능하며 레하우 창호 설치 시 건물 기밀성은 0.6회/h 이하의 성능을 보인다. 대조적으로 기존 주택의 기밀성은 15회/h 이상으로 그 성능 차가 상당하다. 열성능 면에서는, 레하우 창호 설치 시 적용하는 유리 성능에 따라 열관류율 0.67W/㎡K까지 구현 가능하다(패시브하우스 기준 창호 열관류율 0.8W/㎡K 이하). 우리나라 현행법 '건축물의 설비 등에 관한 규칙'의 단열기준에 따르면, 중부지역 공동주택의 경우 2.1W/㎡K 이하, 공동주택 외에는 2.4W/㎡K 이하로 규정하고 있다. 레하우 창호는 우리나라의 단열 성능 기준보다 세 배 이상 나은 성능의 건축물을 구현하고 가장 저렴한 창호를 적용해도 1.5W/㎡K 이상의 성능 구현이 가능하다. 창호 등급제 시행… 최고등급 1.0 W/㎡k, 1.0 ㎥/㎡h 이하2012년 7월 1일 부터 창호 등급제가 시행된다. △근거법은 에너지이용합리화법 제 15조 및 제16조 : ' 효율관리기자재운용규정'△지정 범위는 KS F 3177 규정의 따른 '창 세트'로 건축물 중 외기와 접하는 부분에 사용되면서 창 면적이 1㎡ 이상이고, 프레임과 유리가 결합된 창 세트(단, 커튼월은 해당 없음) △ 측정 방법은 KS F2278 규정에 의한 열관류율(단위 : W/㎡k), KS F 2292 규정에 의한 기밀성 △최대 열관류율 기준은 3.4W/㎡k로 이 이하의 성능 제품은 상기 지정 범위에 사용 불가 △시험 기관은 한국건설기술연구원, 방재시험연구원 등이다.
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PHI 인증 레하우 창호, 국내 공급 트였다. 열관류율0.67W/㎡K, 패시브하우스 구현
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투습방수 열반사단열재 ‘스카이텍’, 지구촌 에너지를 잡다 유럽 · 미국 1200만 달러 시장 점유
- 얼마 전 고어텍스Gore-tex 점퍼의 가격 거품 논란이 일었다. 그런데 고가高價라고 생각하면서도 사람들은 고어텍스 점퍼에 기꺼이 많은 비용을 지불한다. ' 고급'이라는 상징성과 유행에 합류, 디자인 등을 차치하고 그만큼 고어텍스 점퍼의 기능성을 인정하고 필요로 하기 때문이다. 고어텍스 점퍼의 장점이자 핵심은 '투습 방수'기능이다.투습 방수 원리는 육안으로 확인하기 어려운 연속적으로 무수하게 짜인 다공막의 미세한 구멍의 크기에 그 기술이 숨어 있다. 1만분의 2㎜의 구멍은, 빗방울의 직경(100~6000㎛)보다 아주 작아 빗방울은 통하지 못하며 직경 1만분의 4㎜의 수증기 분자보다는 큰 형태이기에 방수와 통기가 동시에 가능하다. 이렇게 해서 등산 등 야외활동 중 갑자기 비가 와도 비로부터 몸을 보호(방수)하며 그와 동시에 흘리는 땀을 외부로 배출(투습)한다. 쾌적한 상태로 야외활동을 하는 데 도움을 주는 소재 고어텍스는 신체를 최적의 상태로 보호하는 데 그 취지가 있는 것이다. 주택단열시공은 아무리 강조해도 지나치지않다. 정부도 건물의 단열기준을 차츰 엄격하게 정하는 추세이고 그 동안 내 · 외 단열두께를 모두 건축면적에 산입하던 계산방식을 개선해 지난해 외단열 부분은 건축면적에서 제외하는 것으로 바꿨다. 건축 공급자와 수요자 모두 외단열의 중요성을 인식하면서 외단열을 채용, 그 두께를 늘리는 방식을정부가수용한것이다. 그런데단열재두께를무조건두껍게만한다고좋을까. 그답을열반사단열재스카이텍이제시한다.글 박지혜 기자 취재협조 ㈜윈코 02-3272-0661 www.winco.co.kr 스카이텍Skytech을 시공할 경우 표준주택에 비해 20% 에너지 절약 효과를 얻는다. ㈜윈코 측은 외단열재의 부피를 최소화하면서 기존 주택보다 에너지성능을 향상시키고자 하는 건축주에게 스카이텍을 추천하고 있다. 그런데 우리가 알아둘 것은 제아무리 90% 이상 에너지 절약하는 패시브하우스Passive House라도 사용자가 패시브하우스를 맹신한 채, 난방을 수시로 가동하고 불필요하게 자연환기를 하며, 하루 종일 에어컨을 켜 놓는 에너지 낭비 습관을 버리지 않는다면 되레 에너지 과다 주택이 될 수 있다는 사실이다. 설계 상 에너지 성능이 낮은 주택이라도 사용자가 에너지를 절약해 사용한다면 에너지 절약 주택이 따로 없다. 참고로 현행 건축법에 따른 표준주택에서 1㎡ 난방 시 소비하는 연간 난방등유 소비량을 16~22ℓ로 본다. 집을 쾌적하게 보호하는 외피우리가 생활하는 주택 역시 이러한 보호 기능이 필요하다. ㈜윈코(대표 이연세)가 국내를 비롯해 전 세계적으로 공급하는 스카이텍Skytech이 바로 고어텍스 점퍼와 같은 원리로 집을 쾌적하게 보호, 유지한다. 외단열 공법으로 건물에 적용하는 스카이텍은 비로부터 건물을 보호하면서 건물 내부에 생긴 습기는 외부로 빠져나가도록 한다. 동시에 건물에 반드시 조치해야 하는 단열도 높여준다. 친환경적으로 가공된 스카이텍의 심재인 유리섬유 E-glass Fiber는 8㎜ 두께로 비교적 얇은 형태이나 표면층의 알루미늄 박막이 외부 복사열을 차단하는 역할을 함으로 써 같은 두께의 E-glass Fiber에 비해 더욱 효율적으로 단열을 높인다. 이연세 대표는 "실내환경에 영향을 주는 세 종류의 열전달 경로, 즉 전도, 대류, 복사 중에서 복사에 의한 열전달 양이 가장, 그리고 월등히 많습니다. 그렇기에 복사열을 차단하는 기능을 추가함으로써 얇은 두께의 단열재로도 효율적인 단열이 가능합니다"라며 스카이텍의 단열 기능을 설명한다. 스카이텍은 윈코의 독자적인 개발 상품이나 심재로 사용하는 E-glass Fiber는 친환경 자재 분야 우리보다 앞선 일본의 산업 재료 분야에 사용하는 것에서 착안한 것이다. 섬세하게 짜인 흰색의 E-glass Fiber는 목조주택에 일반적으로 사용하는 유리섬유와 원료는 같지만 그 제조 방법에서 확연히 다른 친환경 자재로 각광 받는다.시중에 다양한 브랜드의 열반사단열재가 있다. 그런데 그 형태를 자세히 들여다보면 그 모양부터 적용한 원료와 재료의 구성 그리고 성능이 천차만별이다. 윈코 측은 스카이텍을 완성하는 정밀 기술과 세심한 구성이 여타 열반사단열재와 차별화 됐음에 자부심을 가지고 있다. 무엇보다 건축 자재에 깐깐한 유럽에서 먼저 인정받았다는 사실에 스카이텍을 다시 한 번 살펴보게 한다. 유럽 · 미국 · 중국 · 터키에 이어 올해 일본 진출국내 전원주택 시장에서는 고급 스틸하우스 건축에서 발판을 마련한 윈코는 기존의 투습방수지 및 열반사단열재의 선점으로 제품 품질에 비해 크게 기지개를 펴지 못하는 실정이다. 스틸하우스 건축 업계에서는 시공 모니터링을 통해 그 효과를 실감하고 지속적으로 스카이텍을 적용하고 있다. 그러나 이런 국내 분위기와는 달리 유럽에서는 Actis, KDB, Siplast, Airflex 등 유수의 제품과 경쟁하며 전체 열반사단열재 시장의 40% 이상 점유할 정도로 높은 인기를 얻고 있다. 에너지 성능이 국제적 화두로 떠오르며 앞으로 그 인기는 더욱 높아질 전망이다.2005년 프랑스에 유럽 판매법인 Winco Technologies를 설립하고 스카이텍 공급을 시작했으며 지난해 프랑스 내 430만 유로 실적을 올렸고 올해 500만 유로를 전망한다. 이처럼 수요가 많은 것은 유럽 기준 성능을 우수한 등급으로 인증 받았으며 해당 분야 1위 제품으로 인지도를 얻었기 때문이다.유럽 및 미국에서 △소비자의 안전과 건강, 위생, 환경보호와 관련된 유럽의 규격 조건을 준수하는 CE 마크 △제품 안전성을 시험, 평가하는 미국 최고의 자재 안전 테스트 기관인 UL 마크 △혁신적인 건물 자재, 구성요소 및 시스템을 평가하는 미국 최고의 건물 자재 평가 기관 ICC-ES 마크를 획득했다.유럽의 성공을 기반으로 윈코는 2010년 미국 Winco International 판매법인을 설립하고 친환경 건축자재를 전문으로 하는 Green depo 시애틀, 포틀랜드, 샌프란시스코 등 매장을 통해 제품을 공급하고 있다. 약 630만 달러 시장규모다. 미국에 이어 지난해 중국 법인 Winco Yingke, 터키 법인 Winco Arslan을 잇따라 설립했다. 중국의 경우 정부의 불연재 사용 권장(A grade 이상 권장) 정책 발표에 따라 불연자재의 폭발적인 수요 급증이 예상되고 있다.이연세 대표는 "올해는 윈코의 글로벌화 원년으로 삼을 계획으로 가장 가까운 나라이면서 목조주택 연간 40만 호로 주택 신축이 큰 시장, 일본에 진출할 계획입니다. 후쿠시마 대지진, 쓰나미 발생 이후 도시 재건사업이 추진됨에 따라 단열재 수요가 급증할 것으로 전망합니다"라고 밝혔다.이 대표는 오는 5월 아사히신문 주최 동경 리모델링페어에 참가해 일본 진출 계획을 확정할 방침이다. ■ 스카이텍 성능 인증열전도율 : 0.034W/㎡ · K방수성 : 최고 등급인 W1 등급(프랑스 건자재 시험연구원 CSTB), 한국 인증(130.3㎝ H2O/min)투습성 : HPV 획득 ; sd=0.0540m, 'sd < 0.1m'는 고투습성(HPV)을 의미(프랑스물질평가원 VERITAS), 한국 인증(102.8 g/h㎡)불연성 : Euroclass A2 등급 ; A2-s1, d0(프랑스국립연구소), A2-s1, t0 d0(중국), 화재시 유독 가스 발생이 없음단열성 : R = 7.4(미국재료시험학회 ASTM)제품 안전성 등 품질 인증 : Euro CE 마크(유럽), UL 마크(미국) 단열과 기밀 시공, 왜 필요할까? 단열│열의 이동을 방지하거나 열을 필요한 장소에 보존하도록 하는 것을 말하며 이러한 단열을 통해 연료비 절약, 실내 쾌적성 확보, 결로 방지 등의 건물 성능 향상 효과를 얻는다. 그러나 아무리 좋은 단열재라도 기밀성을 확보하지 않으면 지속적인 단열 유지가 힘들며 결로 발생 등으로 건물 수명을 단축시킨다. 그렇기에 좋은 단열재 취부와 함께 반드시 지켜야 할 것이 각종 재료의 틈새, 단열재 이음 부분 결속, 단열재 누락 여부 등을 꼼꼼히 살펴 기밀 시공하는 것이며 외벽, 천장, 바닥 예외는 없다. 기밀│이처럼 건물을 아이스박스처럼 기밀하게 조치하는 데 스카이텍은 유리하다. 꺾임이나 곡선 부위에 자유자재로 시공 가능해 기존 단열재로는 기밀 시공이 취약한 벽체 모서리, 천장과 벽체가 만나는 부분, 벽체와 창호가 만나는 부분, 환기구와 배관 둘레 등 단열을 떨어트리는 부분에 수월하게 시공한다. 서로 겹쳐 시공하고 기밀 테이프로 틈을 완벽 차단한다. 결로│단열 및 기밀 시공을 통해 얻는 것 중 하나는 결로 방지다. 구조체의 단열이 안 되어 겨울철 표면온도가 낮고 실내 습도 발생이 클 때 결로가 문제를 일으킨다. 우리가 흔히 말하는 김 또는 안개가 공기 중에 떠돌다 더 낮은 온도의 물체에 흡착해 물방울로 응축되는데 이것이 결로다. 결로가 발생하면 물체 표면에 물방물이 맺히거나 물체 내부로 스며들어 건축 구조체나 재료에 곰팡이 등 세균 번식을 일으켜 악취와 구조 및 재료의 변형을 가져온다. 스카이텍의 투습방수 기능은 결로 예방에 도움을 줘 건물 성능을 유지시킨다. 물론 적절한 위치에 창호 배치와 적절히 환기하는 사용자의 책임도 따른다.
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투습방수 열반사단열재 ‘스카이텍’, 지구촌 에너지를 잡다 유럽 · 미국 1200만 달러 시장 점유
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전원주택 짓기 A to Z - 6 | 단열 공사
- 단열공사는 유리섬유, 암면, 폴리스티렌 폼(Poly Styrene Form), 폴리우레탄 폼, 단열 모르타르 등 각종 단열재를 사용하여 건축물의 바닥, 벽, 천장 및 지붕 등으로 빠져나가는 열을 차단하고자 시공하는 건축의 한 공정이다. 단열공사는 구조물의 형태와 외장재의 종류, 시공 부분의 특성에 따라서 단열재가 달라져야 한다. 즉 건축물의 구조와 물성이 적합한 단열재를 선택해야 한다. 글 이재헌 <㈜UNI건설 대표> 단열이란 열의 이동을 방지하거나 열을 필요한 장소에 보존하고 불필요한 열을 필요로 하는 장소로 방출하는 것이다. 이러한 단열을 통하여 직접적으로 열 손실을 방지하여 연료비의 절약, 실내의 쾌적성 확보, 결로 방지, 배수관의 동파 방지 등을, 간접적으로는 에너지의 절약과 보존 및 효율적 에너지의 이용 등을 기대할 수 있다.건축주는 단열공사 시 각종 재료의 틈새, 단열재 이음 부분 결속 정도, 단열재 누락 여부 등을 천장까지 꼼꼼히 살펴보아야 할 것이다. 그러나 건축주 입장에서는 현장을 계속 지켜보기란 여건상 한계가 있으므로 일반적으로 시공자가 단열공사 완료 후 건축주 확인을 받고 다음 공정을 진행한다. 단열공사에 충실하면 냉·난방 부하 절감에 직접적인 영향을 주어 냉·난방비를 절약하고 실내 환경을 쾌적하게 만든다. 또한 창문은 실내 환기에 유리하도록 그 형태와 크기를 고려하여 효과적으로 배치하고 단열 성능을 확보하여 결로를 예방한다.1. 전열이론단열공사를 효과적으로 시행하려면 기본적인 환경 이론과 단열재의 물성을 파악해야 한다. 이를 위해서 먼저 기초 전열 이론을 이해해야 하므로 간략하게나마 필요한 용어를 설명하고자 한다. 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하며 주로 전도(Conduction), 대류(Convection), 복사(Radiation)의 방법에 의한다.열전도(Conduction) : 물질의 이동 없이 온도가 다른 일정한 물체 사이에서 고온의 분자에서 저온의 분자로 열이 전달되는 형태이다. 즉 물질을 통한 분자 운동의 전파이다.열전달(Heat Transfer) : 열전도는 물체의 내부에서 열이 전해지는 현상이지만, 실제로 건축벽체의 경우 공기 ⇒ 벽 ⇒ 공기와 같이 바람에 의하여 열이 전해진다. 이와 같이 유체와 고체 사이의 열 이동을 열전달이라고 한다. 이러한 열 이동에 유체의 대류도 있고, 유체에서의 복사도 있으므로 복잡한 대류인 것이다. 열관류(Air to Air Transmission) : 열관류란 벽체를 중심으로 실내외 공기 온도에 차이가 날 때, 고온 유체(공기)로부터 저온 고체 표면으로 열이 전달되고 벽체 내부 전도를 거쳐 다시 고체 표면에서 저온 유체로 열이 전달되는 과정을 말한다. 벽체 구성재 및 사용 단열재 성능에 따라 열관류율(Thermal Transmittance, K값)은 달라지는데 열관류율이 낮을수록 단열성이 우수한 것이다. 열관류율의 역수를 열관류저항(Air to Air Resistance, R값)이라 하며 현장에서 단열재를 선택할 경우는 지역별 및 건축 부분별 성능에 적합한 K 또는 R 값을 검토해야 한다.2. 결로대기 중에 존재하는 공기가 함유한 수증기를 '습공기(Mist Air)'라 하고, 여기에 대하여 수증기를 함유하지 않는 공기를 '건조 공기(Dry Air)'라 한다. 공기가 한계적으로 수분을 함유하는데, 더 이상 수분을 함유할 수 없는 상태의 공기를 '포화공기(상대습도 100%)'라고 한다. 불포화 습공기를 서서히 냉각시키면 공기 속 수분은 수증기 형태로는 존재할 수 없는 한계에 도달하는데 이때 온도가 '노점온도'이다. 이것을 더욱 냉각시키면 수증기의 일부가 작은 물방울로 변하여 공기 속을 떠도는데, 이 물방울이 '김'또는 '안개'이다. 주변에 비교적 낮은 온도의 물체가 있을 때 공기 중의 김 또는 안개가 흡착하여 물방울로 변하는데 이것이 바로 '결로'이다.다시 말해서 공기의 온도 조건이 노점온도 이하로 떨어지면 공기 중 수증기가 응축되어 불투습성 재료일 경우 표면에 물방울이 맺히고, 투습성 재료일 경우 습기가 재료 내부에 침투되어 곰팡이류 포함 각종 균의 번식으로 불쾌한 냄새가 나며 변형에 의해 건축 재료와 구조체에 해를 끼친다. 결로 발생 원인을 찾아라오늘날 대류 난방 방식에서 주택의 기밀성과 보온을 목적으로 환기 횟수를 낮추는 방안은 결로 위험을 증가시키는 결과를 초래했다. 특히 주거용 건물의 경우 공동주택이나 철근 콘크리트 슬래브 주택에서 결로가 더 심한 편이다. 이러한 결로의 발생은 다음 여러 현상이 복합되어 일어난다.·실내외 온도차 : 외기 온도가 낮은 경우 실내에서 온도가 가장 낮은 표면, 단열 성능이 가장 나쁜 부위부터 결로가 발생한다. 예를 들어 창문이나 냉수 파이프 등의 표면에 먼저 발생하며 특히 창문 상인방과 같은 냉교(Cold Bridge) 발생 부분에서 일어난다.·실내 습기 과다 발생 : 실내 공기 중에 포함된 대부분의 습기는 거주자 및 그들의 활동으로 발생된다. 주택의 경우 일상적인 호흡, 조리, 세탁 등의 활동으로 인해 많은 수증기들이 방출되며 이러한 것들이 결로 발생 원인이다.·생활습관에 의한 환기 부족 : 추운 겨울날 건물 사용시 주간에는 실내 열손실을 막기 위해 창문은 대개 닫혀 있고 야간에는 방범상의 이유 등으로 야간의 창문 역시 닫혀 있다. 이러한 생활습관에 따른 환기 부족은 결로 원인이 된다.·구조재의 열적 특성 : 건물 테두리 보, 슬래브지붕, 발코니 돌출 부분 등 연속해서 단열할 수 없는 취약 부위에서 결로가 발생하기 쉽다.·단열시공 불량 : 단열시공이 불완전하면 그 부위에 결로가 발생된다. 이러한 부분이 흡습성 표면일 경우 처음에는 결로가 외부로 표출되지 않지만 나중에는 지속적인 결로에 의하여 그 부분이 오염된다.·시공직후 미건조 상태에 따른 결로 : 시공 직후 많은 수분이 구조체 및 바닥 바탕재에 함유되는데 이것은 주로 콘크리트 및 모르타르에 사용된 물과 철근 콘크리트 구조의 경우 외기에 노출된 벽이 흡수한 습기이다. 이러한 수분은 건조 기간 중 구조체 외부로 방출되어 실내 공기 습도를 높인다. 따라서 최종 마감 전 구조체와 바닥 등에 적용된 각종 바탕재가 충분히 건조되도록 공정 및 보양 관리를 하여야 한다.결로 발생 부분별 예방법결로는 발생 부위에 따라서 '표면결로'와 '내부결로'로 분류된다. 또한 일시적인 결로와 지속적인 결로로도 분류할 수 있는데 구조체의 단열이 안 되어 겨울철 표면온도가 낮고 실내 습도 발생이 클 때 지속적으로 일어나는 결로가 문제를 일으킨다. 단열이 잘 되어도 통풍이 안 되는 지하 주거공간에서는 겨울과 여름철 장마 기간에 잘 발생한다. 지속적인 결로를 예방하려면 원활한 통풍을 위해 창을 효과적으로 배치하고 세심한 단열 시공 및 실내 습기 발생을 억제시켜야 한다.표면 결로 : 건물 표면 온도가 접촉하고 공기 노점온도보다 낮을 때 그 표면에 발생한다. 욕실 거울 위에 서리는 김, 난방된 실내에서 창문 표면에 생기는 물기 등은 그 예이다. 표면 결로가 발생하게 되면 표면 재료가 불투습성일 경우 결로수 낙수현상이 초래되어 바닥재에 나쁜 영향을 미치며 누수로 오인되기도 한다. 표면 재료가 투습성인 경우 결로수가 벽과 바닥, 하부 층 천장에 이르기까지 침투하여 표면재질의 오염, 곰팡이류 번식 등으로 실내 환경을 불결하게 만든다.내부 결로 : 실내 습도가 외부보다 높고 벽체에 투습력이 있으면 벽체 내 수증기압 구배가 생긴다. 또한 외부 온도가 실내온도보다 낮으면 벽체 내에 온도 구배가 생긴다. 벽체 내 수증기압 구배 노점온도가 온도 구배의 건구온도보다 높으면 벽체는 계속 습기를 흡수하여 벽체 내에서 수증기가 응결되는데 이것을 내부 결로라고 한다. 조적조 및 철근 콘크리트구조에서 외부 치장벽돌을 적용할 경우 잘 발생하는 단면구조로 이를 예방하려면 열교(Heat Bridge)를 방지하는 세심한 단열시공은 물론 치장벽돌 사이에 환기용 부속과 하단부 결로수 방출을 위한 부속이 시방에 따라 잘 시공되어야 한다. 목구조나 경량철골조 구조에 외부 치장벽돌을 적용하는 경우는 부속류와 함께 하우스 랩과 같은 방습층 시공으로 내·외부 재료를 습기로부터 차단해야 한다.외단열 공법구조체의 외부 면에 단열재를 시공하고 마감하는 공법으로 보 및 기둥 등의 영향을 적게 받으므로 단열 성능 균질성이 높다. 반면에 구조체를 포함한 냉·난방 부하로 초기 운전 시 에너지 소비가 내단열에 비해 높다. 구조체에 폴리스티렌 폼과 같은 단열재를 부착하고 코트류로 마감을 하는 드라이비트 공법과 구조체 외부에 온도리와 같은 단열재를 부착하고 석재 등을 시공하는 공법은 외단열 공법에 속한다.내단열 공법목구조와 경량 철골조와 같이 구조체와 같은 면에 단열 시공을 하는 공법과 노출 콘크리크와 같이 구조가 외부로 노출되어 구조면 실내 측에 단열 시공을 하는 공법은 내단열 공법에 해당된다. 외단열 공법에 비해 냉·난방 부하는 적게 적용되나 단열 시공 면적은 상대적으로 더 넓다. 기타 단열 공법ALC 블록을 이용한 조적 방식은 구조재이면서 마감 바탕재인 블록 자체가 단열 성능을 가지므로 앞에서의 분류에 적합하지 않다. 적합한 두께의 ALC 블록을 이용한 주택의 경우 단층은 구조 보강을 하지 않아도 되지만 벽체 상단 테두리 보 시공에 주의 하여야 하며 여기에서 단열상 취약부가 발생하기 쉽다. 또한 다층 구조에서는 테두리 보 및 슬래브 연결 부분에서 단열상 취약점이 더욱 잘 발생하므로 내단열을 통해 보강해야 한다.각종 재료의 종류별 특성과 열전도율단열공사를 하려면 주로 사용되는 각종 단열재의 분류별 특성 및 단열 성능을 파악해야 한다. 또한 단열재의 열전도적 특성은 물론 일반적으로 많이 사용되는 각종 재료의 열전도율을 알면 복합적인 단열 성능 확보에도 도움이 되므로 다음의 표를 참고로 한다.글쓴이 이재헌은 주식회사 UNI건설(前 유니홈즈) 대표이사이며 일반건축은 물론 '유니홈즈' 브랜드로 전원주택사업에 주력하고 있다. 1991년부터 '산내들전원주택' 실무책임자로 시작하여 '동신 훼미리하우스', '에스엠루빌'에 이르기까지 전원주택 분야에서 설계 및 현장소장, 사업 기획, 건축, 토목 총괄 팀장 등을 담당한 건축공학 전공 엔지니어로서 일반 건축 경력 이외 주택업계에서만 15년 이상 한길로 매진하여 왔다. 031-766-8930 www.unihomes.com
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전원주택 짓기 A to Z - 6 | 단열 공사
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[전원주택 짓기 A to Z VI] 밖으로 빠져나가는 열을 잡자 '단열'공사
- 단열공사는 유리섬유, 암면, 폴리스티렌 폼(Poly Styrene Form), 폴리우레탄 폼, 단열 모르타르 등 각종 단열재를 사용하여 건축물의 바닥, 벽, 천장 및 지붕 등으로 빠져나가는 열을 차단하고자 시공하는 건축의 한 공정이다. 단열공사는 구조물의 형태와 외장재의 종류, 시공 부분의 특성에 따라서 단열재가 달라져야 한다. 즉 건축물의 구조와 물성이 적합한 단열재를 선택해야 한다. 글 이재헌 <㈜UNI건설 대표> 단열이란 열의 이동을 방지하거나 열을 필요한 장소에 보존하고 불필요한 열을 필요로 하는 장소로 방출하는 것이다. 이러한 단열을 통하여 직접적으로 열 손실을 방지하여 연료비의 절약, 실내의 쾌적성 확보, 결로 방지, 배수관의 동파 방지 등을, 간접적으로는 에너지의 절약과 보존 및 효율적 에너지의 이용 등을 기대할 수 있다.건축주는 단열공사 시 각종 재료의 틈새, 단열재 이음 부분 결속 정도, 단열재 누락 여부 등을 천장까지 꼼꼼히 살펴보아야 할 것이다. 그러나 건축주 입장에서는 현장을 계속 지켜보기란 여건상 한계가 있으므로 일반적으로 시공자가 단열공사 완료 후 건축주 확인을 받고 다음 공정을 진행한다. 단열공사에 충실하면 냉·난방 부하 절감에 직접적인 영향을 주어 냉·난방비를 절약하고 실내 환경을 쾌적하게 만든다. 또한 창문은 실내 환기에 유리하도록 그 형태와 크기를 고려하여 효과적으로 배치하고 단열 성능을 확보하여 결로를 예방한다.1. 전열이론단열공사를 효과적으로 시행하려면 기본적인 환경 이론과 단열재의 물성을 파악해야 한다. 이를 위해서 먼저 기초 전열 이론을 이해해야 하므로 간략하게나마 필요한 용어를 설명하고자 한다. 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하며 주로 전도(Conduction), 대류(Convection), 복사(Radiation)의 방법에 의한다.열전도(Conduction) : 물질의 이동 없이 온도가 다른 일정한 물체 사이에서 고온의 분자에서 저온의 분자로 열이 전달되는 형태이다. 즉 물질을 통한 분자 운동의 전파이다.열전달(Heat Transfer) : 열전도는 물체의 내부에서 열이 전해지는 현상이지만, 실제로 건축벽체의 경우 공기 ⇒ 벽 ⇒ 공기와 같이 바람에 의하여 열이 전해진다. 이와 같이 유체와 고체 사이의 열 이동을 열전달이라고 한다. 이러한 열 이동에 유체의 대류도 있고, 유체에서의 복사도 있으므로 복잡한 대류인 것이다. 열관류(Air to Air Transmission) : 열관류란 벽체를 중심으로 실내외 공기 온도에 차이가 날 때, 고온 유체(공기)로부터 저온 고체 표면으로 열이 전달되고 벽체 내부 전도를 거쳐 다시 고체 표면에서 저온 유체로 열이 전달되는 과정을 말한다. 벽체 구성재 및 사용 단열재 성능에 따라 열관류율(Thermal Transmittance, K값)은 달라지는데 열관류율이 낮을수록 단열성이 우수한 것이다. 열관류율의 역수를 열관류저항(Air to Air Resistance, R값)이라 하며 현장에서 단열재를 선택할 경우는 지역별 및 건축 부분별 성능에 적합한 K 또는 R 값을 검토해야 한다.2. 결로대기 중에 존재하는 공기가 함유한 수증기를 '습공기(Mist Air)'라 하고, 여기에 대하여 수증기를 함유하지 않는 공기를 '건조 공기(Dry Air)'라 한다. 공기가 한계적으로 수분을 함유하는데, 더 이상 수분을 함유할 수 없는 상태의 공기를 '포화공기(상대습도 100%)'라고 한다. 불포화 습공기를 서서히 냉각시키면 공기 속 수분은 수증기 형태로는 존재할 수 없는 한계에 도달하는데 이때 온도가 '노점온도'이다. 이것을 더욱 냉각시키면 수증기의 일부가 작은 물방울로 변하여 공기 속을 떠도는데, 이 물방울이 '김'또는 '안개'이다. 주변에 비교적 낮은 온도의 물체가 있을 때 공기 중의 김 또는 안개가 흡착하여 물방울로 변하는데 이것이 바로 '결로'이다.다시 말해서 공기의 온도 조건이 노점온도 이하로 떨어지면 공기 중 수증기가 응축되어 불투습성 재료일 경우 표면에 물방울이 맺히고, 투습성 재료일 경우 습기가 재료 내부에 침투되어 곰팡이류 포함 각종 균의 번식으로 불쾌한 냄새가 나며 변형에 의해 건축 재료와 구조체에 해를 끼친다. 결로 발생 원인을 찾아라오늘날 대류 난방 방식에서 주택의 기밀성과 보온을 목적으로 환기 횟수를 낮추는 방안은 결로 위험을 증가시키는 결과를 초래했다. 특히 주거용 건물의 경우 공동주택이나 철근 콘크리트 슬래브 주택에서 결로가 더 심한 편이다. 이러한 결로의 발생은 다음 여러 현상이 복합되어 일어난다.·실내외 온도차 : 외기 온도가 낮은 경우 실내에서 온도가 가장 낮은 표면, 단열 성능이 가장 나쁜 부위부터 결로가 발생한다. 예를 들어 창문이나 냉수 파이프 등의 표면에 먼저 발생하며 특히 창문 상인방과 같은 냉교(Cold Bridge) 발생 부분에서 일어난다.·실내 습기 과다 발생 : 실내 공기 중에 포함된 대부분의 습기는 거주자 및 그들의 활동으로 발생된다. 주택의 경우 일상적인 호흡, 조리, 세탁 등의 활동으로 인해 많은 수증기들이 방출되며 이러한 것들이 결로 발생 원인이다.·생활습관에 의한 환기 부족 : 추운 겨울날 건물 사용시 주간에는 실내 열손실을 막기 위해 창문은 대개 닫혀 있고 야간에는 방범상의 이유 등으로 야간의 창문 역시 닫혀 있다. 이러한 생활습관에 따른 환기 부족은 결로 원인이 된다.·구조재의 열적 특성 : 건물 테두리 보, 슬래브지붕, 발코니 돌출 부분 등 연속해서 단열할 수 없는 취약 부위에서 결로가 발생하기 쉽다.·단열시공 불량 : 단열시공이 불완전하면 그 부위에 결로가 발생된다. 이러한 부분이 흡습성 표면일 경우 처음에는 결로가 외부로 표출되지 않지만 나중에는 지속적인 결로에 의하여 그 부분이 오염된다.·시공직후 미건조 상태에 따른 결로 : 시공 직후 많은 수분이 구조체 및 바닥 바탕재에 함유되는데 이것은 주로 콘크리트 및 모르타르에 사용된 물과 철근 콘크리트 구조의 경우 외기에 노출된 벽이 흡수한 습기이다. 이러한 수분은 건조 기간 중 구조체 외부로 방출되어 실내 공기 습도를 높인다. 따라서 최종 마감 전 구조체와 바닥 등에 적용된 각종 바탕재가 충분히 건조되도록 공정 및 보양 관리를 하여야 한다.결로 발생 부분별 예방법결로는 발생 부위에 따라서 '표면결로'와 '내부결로'로 분류된다. 또한 일시적인 결로와 지속적인 결로로도 분류할 수 있는데 구조체의 단열이 안 되어 겨울철 표면온도가 낮고 실내 습도 발생이 클 때 지속적으로 일어나는 결로가 문제를 일으킨다. 단열이 잘 되어도 통풍이 안 되는 지하 주거공간에서는 겨울과 여름철 장마 기간에 잘 발생한다. 지속적인 결로를 예방하려면 원활한 통풍을 위해 창을 효과적으로 배치하고 세심한 단열 시공 및 실내 습기 발생을 억제시켜야 한다.표면 결로 : 건물 표면 온도가 접촉하고 공기 노점온도보다 낮을 때 그 표면에 발생한다. 욕실 거울 위에 서리는 김, 난방된 실내에서 창문 표면에 생기는 물기 등은 그 예이다. 표면 결로가 발생하게 되면 표면 재료가 불투습성일 경우 결로수 낙수현상이 초래되어 바닥재에 나쁜 영향을 미치며 누수로 오인되기도 한다. 표면 재료가 투습성인 경우 결로수가 벽과 바닥, 하부 층 천장에 이르기까지 침투하여 표면재질의 오염, 곰팡이류 번식 등으로 실내 환경을 불결하게 만든다.내부 결로 : 실내 습도가 외부보다 높고 벽체에 투습력이 있으면 벽체 내 수증기압 구배가 생긴다. 또한 외부 온도가 실내온도보다 낮으면 벽체 내에 온도 구배가 생긴다. 벽체 내 수증기압 구배 노점온도가 온도 구배의 건구온도보다 높으면 벽체는 계속 습기를 흡수하여 벽체 내에서 수증기가 응결되는데 이것을 내부 결로라고 한다. 조적조 및 철근 콘크리트구조에서 외부 치장벽돌을 적용할 경우 잘 발생하는 단면구조로 이를 예방하려면 열교(Heat Bridge)를 방지하는 세심한 단열시공은 물론 치장벽돌 사이에 환기용 부속과 하단부 결로수 방출을 위한 부속이 시방에 따라 잘 시공되어야 한다. 목구조나 경량철골조 구조에 외부 치장벽돌을 적용하는 경우는 부속류와 함께 하우스 랩과 같은 방습층 시공으로 내·외부 재료를 습기로부터 차단해야 한다.외단열 공법구조체의 외부 면에 단열재를 시공하고 마감하는 공법으로 보 및 기둥 등의 영향을 적게 받으므로 단열 성능 균질성이 높다. 반면에 구조체를 포함한 냉·난방 부하로 초기 운전 시 에너지 소비가 내단열에 비해 높다. 구조체에 폴리스티렌 폼과 같은 단열재를 부착하고 코트류로 마감을 하는 드라이비트 공법과 구조체 외부에 온도리와 같은 단열재를 부착하고 석재 등을 시공하는 공법은 외단열 공법에 속한다.내단열 공법목구조와 경량 철골조와 같이 구조체와 같은 면에 단열 시공을 하는 공법과 노출 콘크리크와 같이 구조가 외부로 노출되어 구조면 실내 측에 단열 시공을 하는 공법은 내단열 공법에 해당된다. 외단열 공법에 비해 냉·난방 부하는 적게 적용되나 단열 시공 면적은 상대적으로 더 넓다. 기타 단열 공법ALC 블록을 이용한 조적 방식은 구조재이면서 마감 바탕재인 블록 자체가 단열 성능을 가지므로 앞에서의 분류에 적합하지 않다. 적합한 두께의 ALC 블록을 이용한 주택의 경우 단층은 구조 보강을 하지 않아도 되지만 벽체 상단 테두리 보 시공에 주의 하여야 하며 여기에서 단열상 취약부가 발생하기 쉽다. 또한 다층 구조에서는 테두리 보 및 슬래브 연결 부분에서 단열상 취약점이 더욱 잘 발생하므로 내단열을 통해 보강해야 한다.각종 재료의 종류별 특성과 열전도율단열공사를 하려면 주로 사용되는 각종 단열재의 분류별 특성 및 단열 성능을 파악해야 한다. 또한 단열재의 열전도적 특성은 물론 일반적으로 많이 사용되는 각종 재료의 열전도율을 알면 복합적인 단열 성능 확보에도 도움이 되므로 다음의 표를 참고로 한다.글쓴이 이재헌은 주식회사 UNI건설(前 유니홈즈) 대표이사이며 일반건축은 물론 '유니홈즈' 브랜드로 전원주택사업에 주력하고 있다. 1991년부터 '산내들전원주택' 실무책임자로 시작하여 '동신 훼미리하우스', '에스엠루빌'에 이르기까지 전원주택 분야에서 설계 및 현장소장, 사업 기획, 건축, 토목 총괄 팀장 등을 담당한 건축공학 전공 엔지니어로서 일반 건축 경력 이외 주택업계에서만 15년 이상 한길로 매진하여 왔다. 031-766-8930 www.unihomes.com
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[전원주택 짓기 A to Z VI] 밖으로 빠져나가는 열을 잡자 '단열'공사