본문내용
1. 패시브 건축 개요
1.1. 친환경 건축의 도입 배경
친환경 건축은 지속가능한 개발을 목표로 인간과 자연이 서로 친화하며 공생할 수 있도록 계획·설계되고 에너지와 자원절약 등을 통하여 환경오염 부하를 최소화하여 쾌적하고 건강한 거주환경을 실현시키는 건축개념이다. 환경에 미치는 영향을 감소시키기 위한 친환경 건축의 발전과 도입에 있어서 에너지 효율부문의 중요성이 증가됨에 따라 세계 주요 에너지 소비국들은 에너지 효율성 관련 계획을 제시하였다. 그러나 앞으로 환경문제가 점점 심각해 질 것이라는 경향이 확산되어 에너지 효율성을 향상시킬 수 있는 저에너지 건물에 대한 필요성이 증가함에 따라 기계설비 등을 사용하여 에너지를 끌어들이는 액티브 개념에 대응하여 기계설비 등을 사용하지 않고 에너지사용량을 최소화 하는 패시브디자인 개념이 친환경 건축 유형의 하나로 발전하였다.
1.2. 패시브 건축의 개념과 계획특징
1.2.1. 패시브 건축의 개념
패시브 건축의 개념은 에너지 사용에 수동적으로(passive) 대응하는 개념으로, 액티브 개념과 반대되는 개념이다. 액티브 디자인이 태양열 흡수 장치 등을 이용하여 외부 에너지를 적극적으로 활용하는 반면, 패시브 디자인은 집안 열의 유출을 억제하여 화석연료를 사용하지 않고도 에너지 사용량을 최소화하는 에너지 절감형 주택을 의미한다. 즉, 패시브 건축은 첨단 단열공법을 이용하여 에너지 낭비를 최소화한 건축물로, 사람의 인체발열, 건물 안으로 들어오는 일사열, 고단열제품, 환기 시스템 등 자연과 건물 자체의 기능에 의해 난방과 냉방뿐 아니라 쾌적성까지 얻을 수 있는 친환경 건축 개념이다.
1.2.2. 패시브 건축의 특징
패시브 건축의 특징은 다음과 같다.
패시브디자인은 에너지 소비를 최소화하고 사용자가 원하는 쾌적성 증대와 외부환경 변화에 대응할 수 있는 환경을 제공하기 위해 다양한 기술들이 상호 연계되어 있다. 패시브하우스 구축을 위해서는 에너지, 설비, 기후, 배치 및 대지활용계획, 건물형태 및 단면계획, 공간계획 및 실내계획, 외피, 조경 등의 계획까지 연계되는 통합적 구축을 위한 개별 계획과 자연의 영향, 기후변화와 한정된 자원에 대응하기 위해 기후특성을 기반으로 계획된 패시브 건축이 필요하다.
기후에 순응하는 패시브디자인은 저에너지 건축물 구현에 필수적인 요건으로 지역의 기후특성은 건축물의 모든 요소에 우선적으로 직접적인 관계성을 가지고 있다. 기후특성에 대비하여 건물에서 발생되는 온실가스를 감축하기 위해 기후특성에 따른 건물 계획과 사계절이 뚜렷한 국내의 기후특성을 고려하여 에너지 효율성을 향상시킬 수 있는 계획이 우선시되어야 한다.
기후 특성에 따라 일사, 일조 등의 환경을 제어하고 자연의 대류현상을 활용하여 내부공간의 공기 쾌적성을 유지하는 기법은 친환경 건축의 본질이자 패시브디자인의 중요한 건축요소라 할 수 있다. 패시브디자인은 에너지 소비를 최소화 할 뿐만 아니라 외부환경 조건의 변화와 이러한 변화에 대응하는 건물 그리고 쾌적한 환경을 제공하기 위한 다양한 기술요소와의 상호연계를 통해 디자인되어야 한다.
1.3. 패시브 건축의 설계요소
1.3.1. 자형 및 배치
자형 및 배치는 패시브 건축에서 매우 중요한 요소이다. 건물의 자형 및 배치는 건물이 입지한 지역의 기후 특성에 따라 결정되며, 이는 건물의 에너지 효율성과 거주자의 쾌적성에 직접적인 영향을 미친다.
우선, 일사와 일조는 건물 배치에 있어 가장 중요한 요소이다. 건물을 배치할 때는 일사량이 많은 남향으로 향하도록 하여 태양열을 최대한 활용할 수 있도록 한다. 이를 통해 겨울철 실내 온도를 높이고 난방에너지를 절감할 수 있다. 반면에 여름철에는 일사를 차단하여 과열을 방지하는 것이 중요하다. 따라서 건물의 장변을 남북 방향으로 배치하고 창문의 면적을 최소화하는 등의 방법으로 일사를 조절한다.
다음으로 바람의 방향과 속도는 건물의 배치와 형태에 큰 영향을 미친다. 바람의 통로인 바람길을 적극적으로 활용하여 자연환기를 유도할 수 있다. 건물을 배치할 때는 바람의 방향을 고려하여 배치하고, 건물의 형태를 통해 바람의 흐름을 유도할 수 있다. 예를 들어 건물의 코너부분을 둥글게 만들거나 창문의 위치와 크기를 조절하여 바람의 흐름을 효과적으로 유도할 수 있다.
또한 건물의 방향성도 중요한데, 일반적으로 남향이 가장 선호된다. 남향 배치를 통해 겨울철 일사량을 극대화하고 여름철 일사량을 최소화할 수 있다. 기후에 따라 일부 지역에서는 동향 또는 서향 배치가 더 유리할 수 있다.
이처럼 건물의 자형 및 배치는 지역의 기후 조건에 맞게 결정되어야 하며, 일사와 일조, 바람의 흐름, 건물의 방향성 등을 종합적으로 고려하여 설계해야 한다. 이를 통해 건물의 에너지 효율성을 높이고 거주자의 쾌적성을 확보할 수 있다.
1.3.2. 바람길
도시화의 진행과정에서 도시기후의 특성 중 하나로 발생되는 열섬현상은 건축물, 포장도로 등의 증가에 따른 지표면 온도 상승, 연료소비에 따른 인공열과 대기오염물질에 따른 온실효과 등에 의해 발생되며 바람길, 녹화계획 등으로 완화가 가능하다. 바람길은 여름철 통풍을 유도하여 열섬효과를 방지하고 겨울철 북서풍을 최소화하여 실내 공기질과 냉·난방 부하를 개선한다. 또한 도시의 수목은 건물에 도달하는 태양복사를 차단하고 주변의 대기온도를 낮추어 건물의 냉방에너지 소비 및 비용을 절감한다. 이처럼 기...
