[SPECIAL FEATURE] 패시브하우스, 어떻게 지을까?

패시브하우스, 어떻게 지을까?

흰개미집을 닮은 최적의 집, 패시브하우스

자연계에 존재하는 최고의 집은 무엇일까? 구멍을 척척 뚫어주는 드릴, 미세한 수치까지 계산해내는 컴퓨터, 최근에는 사물의 실제 모양을 구현해내는 3D 프린트까지 만들어냈지만, 인류의 건축 기술은 아직까지 개미 중에서도 진화가 덜 된 종인 흰개미의 집짓기 기술에 비할 바가 못 된다는 게 과학자들의 의견이다.

호주와 아프리카 일대에 서식하는 흰개미는 잘 보이지도 않을 만큼 작은 개체지만 주로 죽은 나무 속이나 땅 위에 건물 3~4층 높이나 되는 거대한 탑 모양의 집을 짓는다. 흰개미의 배설물, 나뭇재, 흙을 혼합해 만든 흰개미 집은 온도와 습도 조절력이 기가 막혀 일교차가 극심한 호주의 초원이나 아프리카의 사막에서도 연평균 최적의 실내 온도와 습도를 유지한다.

우리처럼 석유나 전기를 쓰지 않고도 태양열과 지열, 건물 구조를 이용해 완벽한 냉난방과 공기 순환을 하니 그 놀라운 친환경 기술 앞에서 영장류의 최고봉인 사람도 부러워할 수밖에. “흰개미처럼 화석연료를 사용하지 않고도 설계만으로 최적의 냉난방과 공기 순환이 되는 집을 만들 수 있을까?” 하는 질문에 답하는 건축 기술을 패시브하우스라고 한다.

독일과 스웨덴 학자들이 패시브하우스를 고안했고, 1991년 독일에서 첫 건물을 지은 후 세계 건축 문화를 주도하는 친환경 건축 기법이 되었다. 그간 외국책에서 보며 부러워하던 패시브하우스가 우리나라에도 서서히 자리를 잡아가고 있다. 한국패시브건축협회가 보급형으로 짓고 꼼꼼하게 인증한 경기도 이천시의 표준주택과 최근 경남 거창 송정지구에 패시브하우스 단지를 짓고 있는 HB로이건설의 패시브하우스 공법을 통해 패시브하우스가 어떻게 지어지고 있는지 알아봤다.

한국패시브건축협회가 보급형으로 설계하고 시공한 경기도 이천 표준주택 3호. 에너지 손실을
최소화하고 건축주의 쾌적한 환경에 집중했다.

이천 패시브하우스 4.9ℓ 표준주택 3호

한국형 패시브하우스의

표준을 제시하다!

고통 없이 구입할 수 있는 주택

표준주택의 탄생비화는 단독주택 시장의 분위기 변화에서 출발했다. 최근 큰 집에서 작은 집으로, 보여주려는 집에서 사는 집으로 변하는 시장의 분위기는 표준주택을 만들어야 하는 근거를 제시했다. 협회는 주택 시장이 합리적 방향으로 간다는 믿음으로 ‘고통 없이 구입할 수 있는 집’을 계획했다. 이 집의 기본원칙은 저에너지 주택이며, 기준을 만족하는 자재를 사용하고, 선택부터 완공까지 전 과정이 투명하며, 협회 차원의 보증이 있어야 한다는 것이었다.

협회는 이를 실현하기 위해 대외적으로 각종 문헌과 설문을 통해 주택의 시공과정, 혹은 완공 후 소비자가 어떤 점에 가장 불편을 느끼는지 조사했고, 이런 불편함을 없애기 위해 평면의 구성과 동선, 면적에 대해 고민했다. 내부적으로는 각종 자재 성능과 환기장치 배치, 창의 크기와 위치, 보일러 배치 등에 대해 연구했다. 협회가 연구를 거듭하며 사용한 종이 분량만 10톤 트럭이 가득할 정도였다.

성능, 품질 제대로 갖춘 ‘자판기 주택’

협회는 표준주택을 ‘자판기주택’이라고 한다. 자판기주택이지만, 제대로 된 성능과 품질을 갖춘 주택이다. 최정만 회장은 ‘남의 돈 갖고 장난치지 말자’는 취지에서 표준주택을 만들었다고 강조했다. 표준주택은 비록 디자인적으로 단순하지만, 가격 대비 패시브하우스의 기능을 극대화한 주택이기 때문이다.

이천의 표준주택은 경골 목구조로 연면적이 99.16㎡(29.996평)이며 다락은 33㎡(9.983평, 실사용 면적의 절반인 3평만 산정)이다. 에너지 효율은 서울과 경기를 기준으로 5ℓ 기준이다.

표준주택은 일반 택지지구 주택 필지 크기를 고려해 최대한 남측면의 폭을 확보할 수 있도록 가로 13.8m, 세로 7.1m의 크기로 시공했다. 가로의 폭은 OSB 합판 한 장을 기준으로 자재의 손실을 최소화할 수 있는 범위에서 결정했다.

거실은 지붕까지 높은 층고를 확보하고 거실을 중심으로 다락을 포함한 모든 공간이 연결될 수 있도록 개방감을 준 것이 특징이다. 표준주택 남측은 최대한 유리창의 면적을 확보해 겨울철 태양에너지를 끌어들일 수 있도록 했다. 여름철 일사량은 고정차양 또는 전동 블라인드로 차단할 수 있도록 했다. 2개의 화장실은 외기와 면하는 창을 둬 샤워 후 과잉 공급된 습기를 외부로 배출할 수 있도록 설계했다.

고효율, 경제성, 쾌적성 모두 충족

표준주택은 설계변경이 거의 없다. 하지만 대지의 특성에 따라 주 출입구의 위치가 변경될 수 있도록 남쪽 현관과 1층 화장실이 서로 마주보도록 해 두 곳 위치가 쉽게 변경되도록 했다.

이처럼 표준주택은 주택 전반에 걸쳐 환기와 단열, 기밀이 충분히 확보될 수 있도록 세심한 주의를 기울인 패시브하우스가 완성됐다. 협회가 늘 추구하는 고효율, 경제성, 쾌적성이라는 패시브하우스의 목표에 충실했다. 사실 이 세 가지를 충족하기란 결코 쉬운 일은 아니지만, 패시브하우스는 이 세 가지의 균형을 맞추기 위해 공을 들인 주택이다.

예산에 맞춰 최대한 건강하고 쾌적하게 지었기에 이 집의 건축주는 평생 추위 걱정과 하자 걱정 없이 따뜻하고 좋은 공기 질 속에서 행복하게 살 것이다. 바로 패시브하우스가 지향하는 집의 철학이기도 하다.

건축정보

용도 4.9리터 표준주택

위치 경기도 이천시 모가면

건축물이름 표준주택 3호(이천)

설계사 자림ENC 건축사사무소 (정회원사),

(주)목금토 건축소사무소 (정회원사)

시공사 (주)풍산우드홈 (정회원사)

기계설비설계사 (사)한국패시브건축협회

연면적 99.16㎡(29.996평)

규모 지상 1층

건축구조 경량목구조(프리패브 복합패널)

주요내장재 합지 벽지 및 루버

주요외장재 조적 및 사이딩

외벽구성 T9.5mm 석고보드 2겹+T38mm 설비층+가변형투습방습지
+T140mm 25K 글라스울(2×6 Stud)+T11 OSB
+T38mm 32K 글라스울(2×2 Stud) 2겹+투습방수지
+T38mm 통기층+조적 / 사이딩 마감

외벽 열관류율 0.182W/㎡·K

지붕구성 T9.5mm 석고보드 2겹+T38mm 설비층+가변형투습방습지
+T235mm 25K 글라스울(2×10 Stud)+T38mm 32K 글라스울(2×2 Stud)
+투습방수지+T38mm 통기층+T11 OSB+방수시트+금속지붕 마감

지붕 열관류율 0.152W/㎡·K

바닥구성 T100mm 압출법보온판 1호+T350~400m 기초철근콘크리트
+T150mm 비드법보온판 1종2호+T35~40mm 무근콘크리트
+T10mm 강화마루 or 논슬립 타일 마감

바닥 열관류율 0.131W/㎡·K

창틀 제조사 VEKA

창틀 열관류율 1.0 W/㎡·K

유리 제조사 동국유리

유리 구성 4Loe1+12Ar+4CL+8Ar+4CL+12Ar+4Loe1

유리 열관류율 0.5 W/㎡·K

창호 기밀성능(국내기준) 0.00㎥/㎡·h

유리 g값 0.41

현관문 제조사 레하우

현관문 열관류율 1.19W/㎡·K

문 기밀성능(국내기준) 0.13㎥/㎡·h

기밀성능(n50) 0.67회/h

환기장치 제조사 셀파씨엔씨(주)

환기장치효율(난방효율) 78%

난방면적 85.8㎡(25.95평)

난방에너지요구량 49kWh/㎡·a

난방부하 30W/㎡

1차 에너지소요량 143kWh/㎡·a

계산프로그램 PHPP8.5, HEAT2

건축물 공사비 189,000,000원(VAT별도)

인증번호 2015-S-003

01_제1공장 내부 전경

02_구조용 패널 제작(스터드 설치)

03_복합 패널(단열재 삽입)

04_복합 패널 제작(투습 방수지및가변형 방습지 설치)

05_복합 패널 공장 제작 중에 현장에서는

기초 슬라브 및 가설 시설물 설치

06_복합 패널 상차 현장 반입

07_외벽체 조립

08_내벽체 조립

09_장선 조립

10_대들보 조립

11_지붕 패널 조립

12_내외부 기밀 작업

13_처마 조립

14_창호 설치

15_중간 기밀성 테스트

16_지붕 방수 시트 시공

17_전기 및 기계설비 시공

18_내부 방통치기

19_내부 마감 작업

20_외부 마감 작업

(주)풍산우드홈 김창근 대표

“패시브하우스 보급 확대에 기여하고파”

표준주택 3호 설계 과정에서 신경을 많이 썼다고 들었다.

풍산우드홈은 2015년 7월까지 패시브하우스 인증을 업계에서 가장 많은 17채 받았다. 그럼에도 불구하고 이번에 지은 표준주택 3호는 협회 차원에서 하는 거라 부담감이 컸다. 제대로 만들어야겠다는 생각에 정말 열심히 기획하며 지었다. 보통 30평 주택은 설계 도면이 많아봐야 열 장이 조금 넘는 정도인데, 이번에 지은 표준주택은 설계 도면만 두꺼운 책으로 한 권이 될 정도다. 비록 고생은 많았지만 패시브하우스 기밀 조건을 통과하는 등 결과가 좋았다. 건축주가 쾌적한 환경에서 살 수 있으리라는 생각이 들어 보람을 느낀다.

표준주택 3호를 지으며 가장 어려웠던 점은?

공법 자체가 달라서 그걸 실현하는 게 어려웠다. 그동안 패시브하우스는 단열재를 외부에 설치하는 방식이었다. 그런데 이번 표준주택 3호를 시공할 때는 올해 초 의정부 화재로 인해 강화된 건축법에 맞춰 내장재를 바꿔 단열하는 공법을 채택했다. 원래 창문과 나무가 닿는 부위는 실리콘으로 처리하는데, 이번에는 실리콘을 사용하지 않고 창문과 나무를 연결하는 등 다양한 공법을 도입했다.

패시브하우스에서 각별히 신경 써야 하는 부분은?

작업 전에 전기나 기타 설비 등 협력업체와 충분한 의사소통이 이뤄져야 한다. 책임자는 협력업체 직원에게 기밀 층을 훼손하지 말아야 한다는 것을 꼭 알려줘야 한다. 이번에 함께 진행한 협력업체들은 몇 년 동안 패시브하우스를 함께 진행한 곳이라 마음 편히 작업할 수 있었다.

풍산우드홈의 향후 계획은?

현재 풍산우드홈은 패시브하우스 시공에서 업계 선두를 달리고 있다. 그래서 풍산우드홈에서 패시브하우스를 지으면 제대로 짓는다는 말을 듣고 싶다. 앞으로도 지금까지 쌓은 노하우를 바탕으로 건축주에게 주거 만족을 주는 쾌적한 패시브하우스를 짓고 싶다. 한국패시브건축협회 회원사로서 패시브하우스 보급 확대에도 기여하고 싶다.

(주)풍산우드홈에서 시공한 용인 e블레시움 패시브하우스. 주변 자연환경을 이용해
채광, 환기, 단열 등을 해결함으로써 건물의 ‘에너지 소비를 최소화’했다.

(주)HB로이건설 SIP + HIP

친환경 미래를 패시브하게 설계하다!

경상남도는 거창군 거창읍 송정리 일대 도시개발지구인 거창송정지구 24만4,564㎡에 330억 원을 들여 친환경 택지를 조성해 2016년 7월 준공한다는 계획이다. 이곳 거창송정지구 중 7,500여㎡에 패시브하우스 27채와 하이브리드 가로등 등을 갖춘 패시브하우스 단지도 들어선다.

HB로이건설은 패시브하우스 단지를 비롯해 탄소 저감형 단독주택 또는 공동주택 조성에 참여하고 있다. 그동안 HB로이건설은 패시브형 저에너지 주택을 위한 특화된 단열재와 공법으로 패시브하우스 보급에 앞장서고 있다. 설계에서 예비 건축주들이 건축비용 상승을 최대한 억제하고, 예산에 맞는 마감재를 선택할 수 있도록 해 건축주 스스로 선택의 폭을 높이고 있다는 평가다.

이를 위해 용인에 패시브하우스 홍보관을 열고 실제 구조용 단열패널 ‘SIP’와 고성능 단열패널 ‘HIP’ 공법을 통해 최소의 난방비용으로 쾌적한 주거생활과 탄소 배출도 줄이는 저에너지 주택 보급을 확대한다는 계획이다. 사전 예약제로 원하는 시간에 방문할 수 있는 용인 홍보관은 패시브하우스에 관심이 있는 사람들에게 무료로 1박2일 체험 프로그램도 운영 중이다.

문의 T 070-7515-6715 W www.hblowe.com

구조용 단열패널 SIP (Structural Insulated Panel)

SIP는 구조용 합성목재(OSB)를 양면에 두고 그 안에 고성능 단열재(Insulation)를 합지 및 일체화시킨 패널로써, 공장생산을 통한 고품질 실현과 에너지 사용량을 획기적으로 줄여주는 고단열 고성능 패널이다. 시공 시 기밀 테이프와 우레탄폼 충진 등 고기밀 정밀 시공이 가능하므로 고성능 저에너지 건축물에 최적의 패널이다.

● 고단열, 고기밀 기술을 통한 에너지사용량을 최고 87% 절약

● 패시브하우스 및 제로에너지하우스의 핵심 단열기술

● 모듈 설계를 통한 건식 벽체 시스템

● 북미, 유럽에서 개발하고 검증한 한국형 SIP

● 화기에 강하여, 내진, 내풍, 내구성이 우수한 시스템

고성능 단열패널 HIP (High Insulated Panels)

HIP는 합성목재(OSB) 또는 무기질 경량보드와 단열판(Insulated)을 이용해 만든 고성능 외단열패널. HIP의 양면에 무기질 경량보드(CRC 및 마감재)로 구성돼 있어 화기(불연성)에 강한 친환경 건축자재다. 특히, 외부마감을 다양하게 시공할 수 있으며, 내부에는 구조적 심재(OSB)와 고성능 단열재를 합지시켜 안정성을 갖췄다. 로이하우스에 적용되고 있는 HIP 하우징 시스템은 저에너지 주택과 패시브하우스에서 요구하는 단열 및 기밀, 방습의 조건을 모두 갖추고 있다. 국토해양부 그린홈사업단과 한국패시브건축협회가 인증하는 로이의 하우징시스템은 경량철골 또는 목구조에 고성능 단열패널 HIP를 활용해 벽체를 구성하는 시스템으로 저에너지 주택과 패시브하우스에 적합하다.