패시브하우스 안내서 (IPHA안내서)
패시브하우스 안내서 (IPHA안내서)
  • 김오윤 기자
  • 승인 2016.02.16 15:26
  • 댓글 0
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연재 | 목재를 둘러싼 여러가지 모험 26 - 노윤석 (주)일림 이사

[나무신문 | (주)일림 노윤석 이사] 기후변화에 대한 대응에는 완화(Mitigation)와 적응(Adaptation)의 두가지 방법이 있다. 완화(mitigation)는 기후변화의 원인인 온실가스 배출을 줄이는 것으로 정부가 추진하는 녹색생활 실천, 탄소배출권거래제 도입 등이 여기에 속한다.이에 반해 적응(adaptation)은 현재 나타나고 있거나 미래에 나타날 것으로 예상되는 기후변화의 파급효과와 영향으로 인한 피해를 줄이기 위한 대응책이다. 기후변화에 취약한 어린이나 노약자 계층 지원은 물론 사회적 인프라 시설 구축과 예방적인 조치 등을 포함한다.

이러한 기후변화의 대응에서 건축분야에서 일어나고 있는 부분이 에너지소비를 최대한 줄이는 패시브하우스(혹은 제로하우스)이다. 전통적으로 주거부분의 난방 및 냉방 등으로 인한 에너지를 많이 소비하는 부분이었다. 이런 에너지는 결국 화석연료를 사용해 생산된 것이므로 이로 인한 탄소의 배출량 또한 상당한 양 이었다. 따라서 주거용으로 사용되는 에너지를 최소화 하는 것은 기후변화에 대응하는 좋은 방안임에 틀림이 없다. 이에 패시브하우스에 대한 이해를 돕기 위해 국제 패시브하우스 협회(International Passive House Associ-ation)에서 제공하는 패시브하우스 소개서를 소개한다. 

패시브하우스 - 적은 것으로 많은 것을 얻기 위하여
패시브하우스
패시브하우스는 매우 적은 에너지 소비와 더불어 다른 주택과는 견줄 수 없는 안락함을 동시한 겸비한 주택을 말한다. 패시브하우스가 그 본래의 기능을 다하기 위해서는 뛰어난 품질의 창호와 고품질의 단열재 및 뛰어난 환기시스템과 결합된 뛰어난 디자인과 장인정신 등이 꼭 필요한 요소이다. 하지만 외형적으로는 이 패시브 하우스들은 주변의 일반 주택들과도 경관적으로 잘 어울린다. 이것은 패시브하우스라는 개념 자체가 어떤 건물의 독특한 건축방식이 아닌 건축물의 성능에 의해결정되는 것이기 때문이다. 때문에 패시브하우스로 인정을 받기 위해 특정한 에너지 소비량에 부합하기만 한다면, 건축가들은 그 건축디자인에 대해서는 자신만의 개성을 맘껏 뽐내며 건축디자인을 할 수 있는 것이다.

패시브하우스의 특별한 점
1. 뛰어난 단열성
2. 단열적인 측면에서 충실한 창호와 기밀부분
3. 열교(Thermal Bridge)가 없는 건축 설계
4. 건물의 기밀 차단
5. 열이나 에너지의 효율적인 복원을 위한 환기시스템

적은에너지로 높은 안락함
이론적으로 잘 설계되고, 건축된패시브 하우스에서는 10개의 작은 전등이나 4명의 체온만으로도 한 겨울이나, 혹은 극심한 추운 상태에서도 20㎡ 정도의 건축면적에 대한 충분한 난방이 가능하다. 실제로 자그만 전구로 패시브하우스를 난방하는 것은 아니고 효과적인 난방시스템과 더불어 질좋은 실내 공기질을 이끌기 위한 환기시스템이 패시브하우스의 중요한 두 부분을 이룬다. 또한 여름에도 패시브하우스는 뛰어난 성능을 발휘한다. 거의 대부분의 기후에서 뿐만 아니라 아주 극심한 기후에서도 패시브하우스 내에서는 인위적인 냉방장치의 가동이 필요하지 않다. 간단히 정리하면 패시브하우스는 냉난방을 위한 에너지를 최소로 하는 건축물을 말한다.

지역 미기후에의 적응
패시브하우스에 대한 표준은 전세계 어디에서나 거의 동일하게 적용될 수 있으며, 기본적인 접근방식은 거의 동일하다. 지역에 따른 기후에 따라, 구성되는 구성물이 조합이 약간 변경될 수 는 있다. 일례로 더운 지방 같은 경우는 그늘막이나 창호부분의 환기 부분에 더 많은 주의를 기울여 냉방에 중점을 두어 계획한다. 각 개별 패시브하우스의 특성은 그 건물이 위치한 지역의 지역조건에 가장 적합하게 설계되어야 한다.

큰 절약
패시브하우스의 가장 큰 특징이라면 에너지 효율이라고 말할 수 있다. 1년 동안 한채의 패시브하우스는 1평방미터의 면적을 난방하는데에 있어 1.5리터의 기름이나 1.5입방의 천연가스 만을 사용한다. 이것은 일반적인 주택과 비교했을 때 약 90%의 냉난방 에너지 소비를 줄인 것이 된다. 일반적인 주택의 경우 1년동안 냉난방을 위해서 소비되는 에너지는 그 위치와 시공방식에 따라 달라지지만, 약 1평방미터당 6~10 리터의 기름이 소모 된다고 알려져 있다.

추가되는 에너지 수요
패시브하우스에 있어 가정의 온수를 공급하는데 필요한 에너지는 난방에 필요한 에너지 소모량과 거의 같다고 한다. 물론 이는 개인의 성향에 따라 달라 질 수 있다. 따라서 연중 계속된 에너지 효율적 이용과 쾌적한 환경유지를 위해서는 높은 효율을 가진 전기 제품을 이용하는 것이 좋다. 열교환 환기시스템에 사용되는 2 kWh/m²의 전기는 거의 무시해도 좋을 수준이다.

▲ 최초로 지어진 패시브하우스 패시브하우스에서는 건축물의 열손실을 최소화하여, 난방자체가 거의 필요없게 한다. 태양광선, 체온, 가전제품 심지어는 공기로부터 열을 얻을 수 있다. 남은 부분은 환기시스템에 의해 처리된다. - Wolfgang Feist

시초
1988년 5월 Wolfgang Feist와 Bo Adamson는 어떻게 하면 건축물을 지속 가능하고 에너지 효율적으로 설계할 수 있을지를 고민하기 시작했다. 이러한 고민의 결과로 건축가인 Bott and Ridder의 도움을 받아 1991년 독일의 Darmstadt에 처음 패시브하우스를 건축하게 되었다. 이런 과정속에서 Feist는 미래의 건축물들이 에너지 효율성을 겸비하면서도 지속 가능하며, 최적의 편안함과 여유로움 그리고 뛰어난 공기질 까지 제공해야 한다는 비젼을 보여주었다. 이 최초의 패시브하우스는 현재 4가족이 살고 있으며, 20년이 지난 현재로 설계했던 대로의 그대로의 성능을 아직 나타내고 있다. 실제로 측정된 단위면적당 에너지 소비는 평방미터당 15 kWh로 나타나고 있다.

미래의 보장
지난 20년 동안 패시브하우스에 대한 기준은 빠르게 대중속으로 파고 들었으며, 2013년 기준 패시브하우스의 건축실적이 전세계적으로 50000채에 이를 정도로 그 범위를 빠르게 확장하고 있다. 현재에 있어 패시브하우스를 건축하는 것은 그저 단순히 좋은 투자일 뿐만 아니라, 그냥 일반적인 상식이 되어가고 있는 것이다.

패시브하우스의 또다른 장점
패시브하우스는 단지 에너지 효율적인 것만이 아닌 다른 특징도 있다.

안락함
패시브하우스는 실내온도를 쾌적한 상태로 유지시켜준다. 패시브하우스의 특징은 추운 겨울이건, 뜨거운 여름이건 실내온도를 일정하게 유지하여 쾌적한 실내환경을 유지시켜 주는 것이다. 또한 패시브하우스의 환기시스템은 실내온도에 맞는 신선한 공기를 충분히 공급해, 일정한 온도유지 뿐만 아니라 깨끗한 공기질도 얻을 수 있는 장점이 있다.

지속 가능성
패스브하우스는 기본적으로 적은 에너지사용을 기반으로 시작되었기 때문에 석유나 가스 같은 한정된 자원을 절약할 수 있게 해준다. 또한 패시브하우스는 적은 에너지가 필요하기 때문에 태양광이나 풍력 같은 재생가능한 에너지의 사용을 더욱 가능성있게 만들어 준다. 물론 어떤 에너지원을 사용하는 것과 관계없이 패시브하우스는 에너지 를 효율적으로 이용해 이산화탄소의 배출량을 줄여 기후변화에 대응할 수 있게 한다.

혁신성
패시브하우스는 현대의 건축물 기준에 적합해, 건축가나 기술자들에 의한 새로운 기술개발에 대해 항상 열려있다. 또한 패시브하우스에서 비롯된 효율적이고 혁신적인 제품들의 수요를 창출하고, 시장에서 유통될 수 있는 기회를 제공한다. 따라서 패시브하우스는 경제성과 혁신성을 유도하며, 공급망속에서 편안함과 효율성에 대한 투자를 이끌어 내는 것이다.

신뢰성
지난 20여년간 수많은 패시브하우스들이 건설되었고, 여전히 뛰어난 성능을 발휘하고 있다. 또한 이렇게 지어진 패시브하우스 들 중 일부는 조사를 위해 엄격한 테스트를 계속하여 받고 있으며, 이런 테스트의 결과는 항상 좋게 나오고 있다.

쾌적함
패시브하우스는 어느 계절에 상관없이 계속하여 실내온도를 쾌적하게 유지시켜 주므로 어떠한 응급상황에도 안락한 쉼터를 제공할 수 있다. 많은 나라에서 문제가 발생하는 불안정한 전력공급시스템에서도 안정적으로 작동할 수 있다는 장점이 있다.

장기유지성
높은 단열성능 및 열교가 없는 설계와 기밀의 세가지 면에서 패시브하우스는 높은 정도의 효율성을 가진다. 이런 세가지 점은 집은 물리적 성능도 같이 높일 수 있어, 구조적으로 안정된 주택을 만들어 그 내구연한을 높일 수 있다.

단순함
패시브하우스에 거주하는 데는 사용설명서가 필요하지 않다. 쾌적한 실내온도, 깨끗하고 풍부한 실내공기가 복잡한 기술이 아닌 단순한 디자인에서 공급되는 것이다. 패시브하우스에서는 사용자편의가 빌트인으로 공급되어 있다.

독특함
패시브하우스는 건축물에 대한 규제가 아니다. 반대로 사람들은 패시브하우스의 단순함과 그것에서 오는 편익에 이끌리는 것이다. 누구라도 패시브하우스의 기준에 맞추어 건설해 지속 가능한 세계에 기여할 수 있다. 경험, 다양한 건축자재 및 계획도구 등이 누구나 사용할 수 있게 준비되어 있다. 어떠한 디자인이라도 패시브하우스는 그 디자인을 더욱 특별하게 만들어 준다.

저렴함
패시브하우스는 높은 질을 갖는 건축물이다. 따라서 보다 정밀한 계획과 품질 좋은 건축자재의 사용이 필요하며, 일반 건축물에 비해 초기 투자비는 약간 더 들 수 있다. 하지만 냉난방비를 포함한 연간 유지비를 감안한 비용을 따진다면 다른 건물에 비해 월등히 뛰어나다. 

“햇빛이 잘들고, 깨끗한 공기가 많이 공급되어 학생들이 학업에 더욱 열중하는 것 같습니다. 더군다다 학교에 사용하는 에너지비용의 90%를 절약할 수 있었습니다. 
- 영국 Sara Morris, Oak Meadow PrimarySchool”