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- 쾌적하고 경제적인 주택을 넘어
에너지 독립으로 -
이 광 렬 (녹색회 정책실장)
사단법인 한국녹색회
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1. 패시브 하우스란?
1) 정의
2) 기준
3) 패시브하우스에서 얻는 것들
2. 패시브하우스 구성요소
1) 단열
2) 밀폐(기밀성)
3) 열교없는 건축
4) 열교환 환기
5) 단순성
목 차
3. 청주 패시브하우스 건축
과정 소개
4. 패시브하우스 사례
1) 방배동 패시브하우스
2) 양평 에너지 독립 주택
3) 독일
5. 에너지 독립
1) 에너지 독립의 필요성
2) 에너지 독립 효과
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1. 패시브 하우스 정의
• 난방 에너지를 제곱미터당 연간 15kWh 이하(< 15kWh/(m²*yr), 석유 1.5
리터)로 소비하고, 전체 일차에너지를 제곱미터당 연간 120kWh 이하로
소비하는 주택.
난방부하는 m²당 10W 이하여야 한다.
30 m³/(h · pers) · 0,33 Wh/(m³K) · 30 K = 300 W/Pers.
300W/30 m² = 10W/ m².
- 에너지 수요가 적은 건축물 (냉난방 부하 10W/m² 이하)
- 쾌적한 실내 공기온도 유지
- 난방에너지 소비가 15kWh/m² 이하이고,
일차에너지 소비가 120kWh/m² 이하인 건물
* 1.5리터/m² 하우스
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2. 패시브 하우스 기준
외기
열회수율 75% 이상인 환기장치
폐기(실외배기) 단열
U < 0.15W/m²K Uw < 0.8W/m²K
열교없음
기밀성(공기교환율): N50 < 0.6
배기 급기
난방에너지 소비 ≤ 15kWh/m²
냉방에너지 소비 ≤ 15kWh/m²
일차에너지 소비 ≤ 120kWh/m²
건물 기밀성 : n50 ≤ 0.6/h
건물 난방부하 ≤ 10kWh/m²
3중 로이유리/Ar Uw < 0.8W/m²K
G = 50-55% (G: 유리의 열투과율)
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1. 쾌적함 : 신선한 실내공기
웃풍없는 따뜻함
2. 결로방지 : 결로와 곰팡이 안녕! 3. 비용 절감 : 패시브는 경제적이다 4. 기후변화에 대응하는 에너지 절감 – 탄소발자국 지우기
3. 패시브하우스에서 얻는 것들
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얼마나 경제적인가?
- 일반주택 : 연간 17리터/m²
- 패시브하우스 : 연간 1.5리터/m²
- 절감액 : 15.5리터 * 등유가격 1,000원 * 면적 100m²/85% =1,823,000원
- 평당 건축비 500만원 가정, 건축비 15% 추가 부담할 경우 부담액
22,500,000원
- 이자 무시할 경우 22,500,000/1,832,3000 = 12.3년
- 평당 건축비 500만원 가정, 건축비 10% 추가 부담할 경우 부담액
15,000,000원
- 이자 무시할 경우 15,000,000/1,832,3000 = 8.2년
• 100m² 주택 가정
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전기
온수
난방
기존건물 평균
다름슈타트 PH
최 종 에 너 지 소 비
에너지소비 88% 줄임
전기소비도 크게 줄어든 이유는 고효율 가전기기를 사용했기 때문이고, 온수용 에너지소비가 줄어든 이유는 태양열 온수기와 고효율 온수장치를 도입했기 때문 이다.
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독일의 주택 에너지 소비 비교
저에너지 주택 : 65kWh/m²
파시브하우스 : 13kWh/m²
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2. 패시브하우스의 구성요소
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패시브 하우스 개념도
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단열 안함 7-10cm 단열 파시브하우스
내부 표면 온도 14.5도 18.1도 19.5도
벽장뒤 모서리 온도 5도 12도 16도 이상
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• 단열을 제대로 했다 하더라도 건축구조상 열이 밖으로 빠져나가는 부분을 완전히 없애는 것은 어렵다. 연결을 위해서 사용된 금속이나 나무, 플라스틱 등이 단열재를 통과해서 외부로 나오거나 단열재 속 깊이 들어갈 수 있기 때문이다
• 파시브하우스에서 난방에너지를 최소로 유지하려면 이러한 열교를 최소로 만들어야 한다
• 파시브하우스에서 유의해야 할 열교는 창틀, 문틀, 창호유리 지지틀, 기초바닥 등과 벽이 연결되는 부분이다
• 열교에는 기하학적 열교와 구조적 열교가 있다. 기하학적 열교는 건물 디자인을 단순화함으로써, 구조적 열교는 열교를 줄이는 공법을 도입함으로써 줄일 수 있다
파시브하우스의 구성요소 2
열교(heat bridge)없는 건축
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기하학적 열교
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왼쪽 그림은 발코니가 벽을 뚫고 지나가는 그림이고, 오른쪽 그림은 이 구조의 열화상 사진이다. 등온곡선을 보면 벽보다 훨씬 많은 양의 에너지가 발코니를 통해서 빠져나감을 알 수 있다. 발코니 연결면뿐 아니라 그 주위의 벽을 통해서도 많은 에너지가 빠져나가는 것을
등온곡선과 화살표가 보여준다.
구조적 열교
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파시브하우스의 구성요소 3 : 밀폐
열손실을 줄이고, 외풍을 막아 쾌적성을 높이며 건물손상을
줄여 건물 수명을 연장한다
끊기지 않고 연결된 밀폐면
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창문-벽, 창문-단열재 연결 부분의 밀폐
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파시브하우스의 구성요소 4 : 열회수 환기
신선한 공기 유입과 실내 온도 유지를 위한 필수 장치
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외기 실외 배기
침실 침실
부엌 거실
욕실
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창문을 통한 자연환기와 열회수 환기시의 이산화탄소 농도변화
열회수 환기
창문 환기
시간
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• 파시브하우스에 적절한 창호의 열관류율은
0.80 이하가 바람직하다.
• 창호의 열관류율을 0.80 이하로 유지하려면
3중유리, 유리사이 공간을 아르곤이나 크세
논 채워넣는 것, 창틀의 단열이 필수적이다.
• 이러한 창호가 적용되면 창문표면의 온도와
실내온도의 차이가 작아지기 때문에, 실내의
쾌적성이 높아지고 건물손상이 방지된다.
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패시브하우스 건축과정
개요
위치 : 충북 청주시 낭성면
면적 : 본채 25평, 다락 12평, 부속실6평, 별채 6평
구조 : 목구조, 폴리우레탄 외단열
창호 : 폴란드산 시스템 삼중로이코팅 창호
마감 : 내부 목조 노출, 외부 전면 2*10 구조목, 측. 후면 강판
보조난방 : 독일산 노출형 벽난로
에너지독립시스템 : 태양광 발전 4.2KW, 축전지 (최근 1.8KW 증설)
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패시브하우스 건축과정
기초 콘크리트 양생중
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4. 패시브하우스 사례 1. 방배동 패시브하우스
*용도 단독주택 (1.3리터, 패시브하우스)
시공사 선이건설(주)
에너지컨설팅 파시브하우스디자인연구소 (이필렬)
건축면적 150.82 ㎡
연면적 330.96 ㎡
구조 지하1층, 지상2층, 철근콘크리트조
외벽구성 미장마감+225mm 폴리우레탄보온판
+ 철근콘크리트벽체
외벽 열관류율 0.08 W/㎡·K
지붕 열관류율 0.061/0.046 W/㎡·K
창틀 열관류율 1 W/㎡·K
유리 구성 6로이+14Ar+4투명+14Ar+6로이
유리 열관류율 0.5 W/㎡·K
유리 g값 0.5
기밀성능(n50) 0.42 회/h
환기장치효율 88 %
난방면적 211 ㎡
난방에너지요구량 13 kWh/㎡·a
난방부하 11 W/㎡
1차에너지소요량 72 kWh/㎡·a
인증번호 2013-P-005
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2. 양평 에너지독립 하우스
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양평 1호집 내부
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양평 2호집 내부
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“비용적인 측면에서만 접근하면 쉽게 결심하기 힘들어요. 하지만
‘삶의 질’ 이라는 측면에서 본다면 오히려 다른 쪽의 비용을 줄여서라도
시도할 가치가 충분하다고 생각합니다.
이런 가치를 많은 분들이 누릴 수 있으면 좋겠습니다”
방배동 주택 건축주 평가
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왜 에너지 독립인가?
• 국가의 원자력 확대 정책 + 한전의 전력독점
⇒ 대항모델 필요
1. 에너지 독립 :
국가와 원자력으로부터 독립하려는 각성된 시민들의 실천
2. 대항발전 :
시민들 간의 자유로운 재생가능에너지 생산과 거래
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에너지 독립하우스
• 전체 에너지 수요를 오직 스스로 생산한 에너지로 충당하는 건축물
- 난방, 냉방, 온수, 조명, 환기, 요리, 각종 전기기구 등에 필요한
에너지를 그 건물 자체에서 생산
• 전력망 즉 한국전력으로부터 독립 = 원자력으로부터 독립
• 화석연료로부터 독립
에너지 독립, 어떻게?
• 건물의 에너지수요를 아주 크게 줄인다 : 패시브하우스
• 필요한 나머지 에너지를 태양광 전기로 조달한다
• 전기를 저장하고 지능적으로 조심스럽게 사용한다
• 건물사용자의 에너지 의식을 높인다
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내일 지구의 종말이 온다 할지라도
나는 오늘 한 그루의 사과나무를 심겠다
- 스피노자-
감사합니다!