【전원주택 짓기】캐나다 고효율 친환경 주택 - Zen House 시공 사례 2편

목조건축에 관한 기술 자문이 필요하다면 캐나다우드 한국사무소에 문의해보자. 캐나다 정부가 지원하는 캐나다우드는 캐나다산 목재 제품을 대표하는 비영리 기관으로 목조건축에 관한 세미나와 교육, 홍보 등을 통해 우수한 캐나다 목조주택에 대한 기술을 제공한다.1 편에 이어 2 편은 Zen House의 에너지 효율성, 거주자의 건강과 쾌적한 환경, 자원 효율성, 효율과 관리에 대해 알아본다.글·사진 아서 로(Arthur Lo)
취재 협조 캐나다우드 한국사무소 02-3445-3835 www.canadawood.or.kr

ZEN HOUSE 에너지 효율성
Zen House의 가장 중요한 특징은 높은 에너지 성능이다. 이는 집의 수명이 지속되는 동안 에너지와 물의 사용을 줄이기 위해, 특정 시스템과 장비를 사용하는 시공 기술을 필요로 한다.

주택의 에너지 평가 시스템(Home’s Energy Rating System(ERS) value)
캐나다 연방정부 천연자원부의 에너 가이드 홈(EnerGuide Home) 평가는 주택이 얼마나 에너지 효율적인지를 주택 소유주에게 보여준다. 이 평가는 주택 소유주가 한 주택의 에너지 성능을 다른 주택과 비교하도록 표준 운영 전제 조건을 바탕으로 산정된다.
평가 지수는 연(年) 간 에너지 효율을 0에서 100까지 수치로 나타낸다. 평가치 0은 심한 누기와 단열재가 없어 에너지 소비가 극단적으로 높은 집을 나타낸다. 평가치 100은 충분한 환기가 이뤄지면서 기밀하고, 단열이 잘 돼 에너지 구입이 필요 없는 넷 제로 에너지(Net Zero Energy) 주택을 나타낸다.

에너지 효율 평가치

·건축법에 준해 지어진 신축 주택 : 65에서 72

·에너지 효율 개선이 일부 시행된 신축 주택 : 73에서 79

·에너지 효율적인 신축 주택 : 80에서 90

·에너지 구입이 매우 적거나 필요 없는 주택 : 91에서 100

Zen House 에너지 성능은 캐나다 주거용 건물을 위한 에너지 분석과 평가 소프트웨어인 HOT2000에 의해 분석됐다. HOT2000은 캐나다 연방 정부 천연자원부 기관인 캔멧에너지(Canmet Energy)에 의해 개발돼 1987년에 출시됐다.

이후 28년간(2015년 현재) 단독주택과 공용 주거용 건물의 에너지 성능을 평가하는 캐나다 표준 소프트웨어로 자리 잡았다. 또한 HOT2000은 캐나다의 R-2000과 슈퍼-E 프로그램의 에너지 시뮬레이션 소프트웨어이다.

Zen House의 에너 가이드 평가치는 88이다.

[사진 1] 남향에 높이 위치한 2층 채광 창은 2층뿐만 아니라 1층 그레이트 룸까지 주광을 공급한다.

[사진 1-1] 1층 그레이트 룸

패시브 디자인

■ 주광

2층 가족실 상부에 위치한 남향 채광 창은 2층 중앙부로 주광을 끌어들인다.(사진 1 참조)

채광 창을 통해 들어온 빛은 흰색 벽을 밝히며, 채광창 아래에 있는 창을 통해 1층 그레이트 룸까지 밝혀준다.(사진 1과 1-1 참조)

■ 자연 환기

계절이 바뀌는 늦봄과 초가을엔 냉·난방을 하지 않고 집을 관통하는 자연 환기로 쾌적한 온도를 거주자에게 제공한다. 1층 그레이트 룸 남쪽에 위치한 창과 2층 가족실 창문 그리고 계단실 꼭대기의 전동 개폐 창문은 자연 환기가 원활하도록 공기 흐름을 용이하게 한다. 가장 높은 위치에 있는 전동 개폐 창문을 열면 이러한 자연 환기가 이뤄진다.(사진 1과 도면 1 참조)

[도면 1] 계단실 꼭대기의 전동 창문을 열면 1층과 2층을 관통하는 자연 환기가 이뤄진다.

건물 외피와 시스템

아래와 같은 시공 기술과 시스템, 장비가 Zen House의 건물 수명 동안 에너지와 수자원의 소요량을 감소시키기 위해 채택됐다.

■ 기초 ▶ 기초벽

·75㎜ Type 2 EPS 단열 보드

·방수 시트

·150㎜ 콘크리트 단열 거푸집

·12.7㎜ 석고보드

·저 투습성 저 휘발성 유기물질 수성 페인트(수증기막)

실효 열저항치 R = 30.5

■ 기초 ▶ 바닥 슬래브

·바닥 마감

·100㎜ 콘크리트 슬래브

·폴리에틸렌 필름(기밀막, 증기막)

·75㎜ Type 2 EPS 단열 보드

·최소 100㎜ 두께로 자갈 다짐

·다져진 지반

실효 열저항치 R = 12.0

■ 벽체

·19㎜ 시멘트 스타코

·19㎜ 공기층

·1 × 3 방부처리 쫄대

·50㎜ 암면 단열재(ROXUL COMFORTBOARD)

·기밀 타이벡 하우스 랩(기밀막)

·12.7㎜ 합판 벽 덮개

·2×6 스터드 610㎜ o.c. 이중 윗 깔도리, 스터드 코너 2개

·140㎜ R22 유리섬유 단열재

·12.7㎜ 석고보드

·저 투습성 저 휘발성 유기물질 수성 페인트(수증기막)

실효 열저항치 R = 25.7

[도면 2] 지상 상부 기초벽 단면 일반 상세

[도면 3] 기초벽 일반 상세

■ 천장 / 지붕 ▶ 평천장 지붕
·아스팔트 슁글

·루핑

·12.7㎜ 지붕 덮개

·목재 트러스

·R-42 셀룰로오스 단열재

·15㎜ 기밀 방화 석고보드(기밀막)

·저 투습성 저 휘발성 유기물질 수성 페인트(수증기막)

실효 열저항치 R = 51

■ 천장 / 지붕 ▶ 노출 천장 지붕

·아스팔트 슁글

·루핑

·12.7㎜ 지붕 덮개

·2 × 4 스트렙핑 406㎜ o.c.

·302㎜ I형 장선

·305㎜ R-40 단열재

·15㎜ 기밀 방화 석고보드(기밀막)

·저 투습성 저 휘발성 유기물질 수정 페인트(수증기막)

실효 열저항치 R = 37

■ 창호

·고정, 어닝, 케이스먼트, 창문 또는 프렌치 문

·비닐 창틀

·삼중유리

·로이 코팅

·아르곤 가스 충진

·단열 간봉

[사진 2] 한랭 기후 공기열원 히트 펌프 / [사진 3] 급탕 시스템과 열 회수 장치 (HRV)

■ 난방, 냉방 그리고 온수 ▶ 난방과 냉방

·고효율 한랭 기후 공기열원 히트 펌프(Mitsubishi Zuba-Central, heating HSPF 9.4, cooling EER 12.0 SEER 15.00)

·강제 공조 시스템(사진 4의 바닥 밑 공간에 설치된 덕트와 에어 핸들러 참조)

·2개 지역으로 분리되어 상이한 열적 조건으로 조정 가능(지하실 그리고 1층과 2층 부분으로 분리)

■ 난방, 냉방 그리고 온수 ▶ 급탕

·간접 탱크를 가진 고효율 가스보일러(IBC VFC 45-225, 95% AFUE)

■ 조명
·70%의 조명은 LED

·20%의 조명은 콤팩트 형광등

·외부 조명은 동작 감지형

■ 가전 기기와 다른 전기 장비

·냉장고, 식기세척기, 레인지, 후드, 세탁 시, 건조기 등의 모든 새로운 가전은 에너지 스타(Energy Star) 고효율 인증 제품

[도면 4] 벽체 종단면

[도면 5] 벽체 횡단면

거주자의 건강과 쾌적한 환경
■ 환기
·에너 레디(Eneready) 2000 열 회수 환기장치(사진 3 참조)

·모든 욕실엔 열 회수 환기장치와 환기 시간을 원격 조절하는 포쉬타임(Posh Time) 구역 스위치를 설치했 다. 그리고 연계 작동되는 위스퍼 파워(Whisper Power) 그릴을 설치했다.

·열 회수 환기장치의 급기는 난방 덕트와 일체화됨

·열 회수 환기장치의 배기는 전용 덕트 사용

·모든 열 회수 환기장치 덕트는 석고보드 취부 이전에 설치되고 기밀성을 시험

■ 공기 필터

최저효율 보고 값(MERV) 13 등급의 백 필터(Bag filter)가 공조 시스템에 설치됐다.(사진 4 백 필터를 포함하고 있는 에어 핸들러 배기 쪽에 있는 금속 상자)

에어 핸들러 팬은 최상의 실내 공기 질을 달성하기 위해 실내 공기를 연속적으로 필터로 통과하게 하며 순환 시키도록 작동한다.

[사진 4] 바닥 밑 공간에 설치된 공조 시스템과 공기 필터

건축 자재

Zen House의 실내 공기질을 개선하기 위해 아래와 같은 친환경 건축 자재를 사용했다.

■ 바닥재

·카펫은 없음

·1층과 2층 바닥재는 친환경 수성 도료로 마감된 원목 바닥재

·지하실엔 가장 대표적인 친환경 제품인 마모레움 바닥재 설치

■ 도장
·저 휘발성 유기물질 친환경 페인트

■ 접착제
·마감 작업엔 VOC가 포함된 접착제는 사용하지 않음

■ 가구

·수성 도장과 포름알데히드가 첨가되지 않은 MDF 제품

자원 효율성
■ 사용 절감

골조는 구조용 규격제와 목재 자원을 더 효율적으로 이용하는 공학 목재를 사용했다.

■ 재사용
현장에서 나온 모든 암석들을 조경에 사용해 폐기물 처리 비용과 자재 구입 비용을 절약했다. 신축 건물이 들어설 자리에 위치한 나무는 현관 앞으로 옮겨 심었다. 공사에서 발생된 목재 폐기물은 앞마당에 쌓아 필요한 사람들이 수거해 가도록 했다.

■ 재활용

재활용을 위해 종이와 금속은 분리수거했다. 오래된 목재를 뒷마당 텃밭의 경계목으로 이용했다.

효율과 관리

■ 절수형 수전과 변기

절수형 변기, 대소변 구분 변기, 절수형 샤워헤드, 절수형 수전 사용

■ 우수 저장
2개의 우수 저장통이 뒷마당에 설치됐다.

■ 조경
조경을 위해 선정된 식물들은 건조에 강한 것들을 선정했다. 많은 식물이 지역에서 자생하는 고유 수종이다.

■ 투습 포장과 지면 마감

뒷마당엔 빗물이 지하로 침투되도록 잔디용 플라스틱 그리드로 지표면을 덮었다.

전원주택라이프 더 보기
www.countryhome.co.kr
잡지구독 신청
www.countryhome.co.kr:454/shop/subscription.asp