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주택에 자연(태양)에너지를 보다 수월하게 얻기 위한 설계팁을 정리해 봤습니다.^^
■ 패시브솔라하우스(자연형태양열주택) 설계팁
1. 건물의 형태는 심플하게
요철이 많은 건물의 형태는 외벽 면적이 많아져 열의 손실도 많아집니다. 태양에너지를 활용하는 실내 공간은 평면적으로도 단면적으로도 가능한 심플한 공간일수록 효과를 얻기가 쉬워집니다.
▲ 심플한 형태는 바닥면적이 같아도 외벽면적이 작다.
2. 건물의 배치는 가능한 동서로 길게
건물을 동서로 길게 하면 겨울의 일사를 획득하기 쉽고, 또 여름의 일사는 차단하기 쉬워집니다. 즉, 겨울에 비교적 따뜻하고 여름에 비교적 시원하게 보낼 수 있는 집이 됩니다. 이러한 이유는 외벽면에의 일사량이 동, 서, 남, 북에서 각기 다르기 때문입니다. 겨울은 남쪽면이 일사량이 많습니다만, 여름은 남쪽보다 동,서쪽면이 일사량이 더 많습니다. 그러므로 건물배치는 남북으로 길게 하지 말고 동서로 길게 하는 것이 절대적으로 좋습니다.
3. 집열(집광)면이 되는 지붕은 가능한 단순하게
패시브솔라하우스의 경우, 집열의 역할을 담당하는 지붕면은 매우 중요한 요소입니다. 지붕은 집열면을 넓게 얻기 위해서는 가능한 단순한 형태가 바람직합니다. 우진각(모임)지붕보다는 박공(맛배)지붕이 집열면적이 넓고 박공지붕보다는 쉐드지붕(Shed roof, 지붕전체가 한방향으로 경사진 것)이 집열면적이 더 넓습니다.
▲ 집열면을 단순한 형태로 한다.
4. 집열면은 가능한 남쪽방향으로
집열면은 정남향이 최적입니다. 정남향에서 벗어나는 만큼 집열량이 내려 갑니다만 대체로 남쪽을 향하고 있으면 극단적으로 집열량이 작아지진 않습니다.
▲ 주택의 방위(向)에 따른 Solar gain 量(%)의 차이. (The Solar House / Daniel D. Chiras)
5. 집열면의 구배는 급격히 기울수록 좋다
집열면은 일사에 대해서 직각에 가까울수록 집열량(일사량)이 증가하기 때문에 태양에너지에 의한 집열이 가장 갖고 싶은 겨울의 일사를 효율적으로 받으려면 집열면의 구배는 급격할 정도로 기울수록 좋아집니다. (단, 지붕구배가 급경사가 되면 방위에 의한 집열효율의 영향을 받기 쉽기 때문에 주의가 필요)
▲ 동지와 하지의 태양고도(남중 정오시)
▲ 지붕구배가 완만할 경우 위와같이 솔라시스템의 기울기각도를 계절에 따라 유연하게 조절할 수 있는 구조로 할 수 있다.
6. 다이렉터 게인(Direct Solar Gain)을 도입한다
다이렉트 게인이란 일사(Solar)를 창문 등의 개구부로부터 직접 획득(Direct Gain)하는 수법을 말합니다. 용이하게 일사를 집안으로 넣을 수 있을 뿐만 아니라 열효율이 좋은 것이 특징입니다. 다만, 낮에는 일사를 획득하는데 유리한 개구부라도, 야간은 반대로 열이 밖으로 새 나가기 쉬운 개소가 되므로 개구부에는 단열문, 커텐, 미닫이 등을 마련하고 야간에는 닫혀지도록 하는 궁리가 필요합니다.
▲ 다이렉터 게인 모식도
7. 공기의 출입구는 대각선상에 마련한다
방(공간)의 공기를 효과적으로 움직이려면 공기의 출입구를 가능한 한 대각선상에 마련하면 효율 좋게 공기를 움직일 수 있습니다. (자연환기)
▲ 공기의 출입구 모식도
<참고글> * 계절별 태양의 정오 고도각 : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/13503 * 건축물의 이중외피 커튼월에 대하여 (OM솔라시스템) : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/8530 * 자연형 태양열주택 설계기법 : http://cafe.naver.com/strawbalehouse/5422
[출처] 패시브솔라하우스 설계팁 (흙부대 생활기술 네트워크) |작성자 법꽁 |