[패시브하우스 이론2] 패시브하우스는 어떤 원리로 건축하는가?

[패시브하우스 이론2] 

패시브하우스는 어떤 원리로 건축하는가?

 

패시브하우스의 아이디어는 너무도 간단하다.

 

“건축물안에서는 인체의 체온, 냉장고등 전자제품에서 발생하는 열 그리고 집안 깊숙이 파고드는 따스한 햇빛등이 있는데 이러한 것들로부터 발생되는 에너지를 집안에 가두어 보존한다면 별 다른 난방설비장치의 도움 없이도 겨울을 보낼 수 없을까?“ 라는 발상의 전환이 바로 패시브하우스의 컨셉이다.

 

 

< 인체 발열, 기계 발열, 태양빛으로 난방을 하자는 아이디어가 패시브하우스>

 

 

우리가 커피 마실때 물을 데우는 방법은 두가지가 있다.

 

하나는 전기선이 있는 커피포트에서 물을 끓이는 방법이고 또 다른 하나는 뜨거운 물을 아예 진공보온병에 담아두고 필요할 때 마다 따라 마시는 방법이다.

전자가 우리가 그동안 살아왔던 일반 건축물이고 후자가 바로 인체의 체온, 전자제품의 발열, 햇빛을 가두어 난방을 하는 패시브하우스이다.

그래서 ”패시브하우스는 진공보온병이다“이다 라는 등식이 성립한다.

 

 

 

<패시브하우스는 진공보온병, 커피포트는 일반주택>

 

 

그런데 진공보온병안의 물은 제 아무리 단열과 기밀이 잘되어 있더라도 시간이 지나면 점차 식기 마련이다.

 

물이 어느정도 식었을때는 진공 보온병에 최소치의 전기에너지를 이용하여 다시 끓이게되면 뜨거워지게 된다.

 

이처럼 패시브하우스도 최소치의 에너지가 필요하게 되는데 일반적으로 60평 단독주택의 경우 2kW 헤어드라기(2천kcal) 하나 정도면 충분히 난방을 할 수 있다. 60평 일반주택이 3만8천kcal의 보일러로 난방을 하는 것과 비교하면 1/15-1/8 정도 수준이다.

 

그래서 패시브하우스는 헤어드라기기 하나를 포함한 커다란 진공보온병이라고 말할 수 있다.

 

 

 

< 2kW 헤어드라이기 : 38,000kcal 가스보일러 >

 

 

지금까지의 논의를 학술적으로 정리하자면 다음과 같다.

 

-패시브하우스는 고단열 고기밀의 건축 자재로 지어 난방에너지 소비를 95%까지 줄인 초 저에너지 건축물

-단위면적(㎡)당 년간난방에너지 요구량이 15㎾h 이하이고, 1차에너지수요량이 120㎾h 이 하인 건축물

-에너지소비가 ㎡당 1.5L 이하인 건축물

-난방부하가 ㎡당 10W 이하인 건축물

 

패시브하우스의 성립조건 중에서 가장 기본이 되는 기준은 난방과 냉방을 위한 최대 부하가 10W/㎡를 넘지 않아야 한다는 것이다.

 

이 기준은 패시브하우스를 처음으로 연구하고 발전시킨 연구자나 건축가들이 단순히 에너지소비를 낮추기 위해서 자의적으로 정한 것이 아니고, 쾌적한 실내 공기온도를 실현하기 위해 소비해야만 하는 최소의 에너지값을 찾는 가운데 도출된 것이다.

그런데 우리는 헤어드라이가 달린 진공보온병에서 실제로는 살 수가 없다. 왜냐하면 창호가 없기 때문이다.

그래서 헤어드라이가 달린 진공보온병에 고단열 고기밀의 특수한 창호를 설치한다.

고성능의 창호가 아니라면 여기를 통해서 바람이 들어오고 결국 에너지를 빼앗길 수 밖에 없기 때문이다.

그래서 “패시브하우스는 헤어드라이를 포함하고 고성능 창호가 설치된 진공보온병이다”고 말할 수 있다.

여기서 또 하나의 의문이 머릿속을 맴돈다. “그렇다면 꽉 막힌 커다란 진공보온병에서 어떻게 사람이 숨을 쉴 수 있을까? 그렇다고 창호를 열어두면 에너지를 빼앗기게 될 텐데...”

그래서 패시브하우스는 열회수환기장치를 필수적으로 설치한다.

열회수환기장치는 일반적으로 얘기하는 공조장치와는 완전히 다른 개념이다. 열회수환기장치는 건축물의 실내외 공기를 순환시켜주면서도 실내의 공기 에너지(폐열에너지)를 유입되는 실외 공기에 전이시켜주는 환기장치이다.

 

이제 다시 정리해본다면 “ 패시브하우스는 헤어드라이기와 고성능 창호를 포함하고 열회수환기장치가 설치된 진공보온병이다”고 말할 수 있겠다.

 

 

 

고용규 회장

 

한국제로에너지건축협회 초대 회장

독일 공인 패시브하우스컨설턴트

(주)삼진에너홈 대표이사

한국스틸하우스협회 초대 회장

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