에너지 제로 하우스

[박두종]

온실있는 바닥면적 23평형 패시브하우스 입니다.
2F 포함시 총건축면적 33평형(다락면적 제외) 입니다.

이 패시브하우스 디자인은 OM솔라(주)에서 개최하는 2011년 패시브디자인 공모전(2011. 2. 21~5. 31)에 출품할 예정입니다.
보시고 부족하거나 보완해야 할 부분이 있으면 지적해 주시기 바랍니다.^^



<설계 컨셉 및 특징>
1. 남향 전면에 온실(sun room) 공간을 확보.
- 겨울에는 40℃ 이상의 열기를 얻는 자연보일러(passive solar heating) 및 채소, 화초를 가꾸는 겨울정원(winter garden)으로 활용.
- 온실과 본채사이의 벽체 상하단에 공기이동통로를 내어 온실의 열기가 본채로 자연스럽게 대류 순환하게 함.
- 겨울철 야간 온실 열기가 밤하늘로 방사(복사)냉각되는 것을 방지토록 단열커텐을 설치, 낮동안 획득한 열기를 최대한 보존.
- 온실 통로 벽면에 먹물과 소금을 첨가한 열용량이 높은 물을 담은 흙그릇(옹기항아리)이나 패트병 선반을 설치하여 축열체로 이용.
(본채 마루밑 바닥공간에도 이와같은 방식의 축열체를 수평 배열해 두면 지붕위에서 집열한 열기를 효율적으로 축열할 수 있다)
- 온실 통로 바닥에 열용량이 높은 흑색계열의 축열체(벽돌, 자연석, 콘크리트)를 시공하여 온실 열기를 최대한 축열.
(축열체 아래에는 지중으로 열이 방열될 수 있으므로 가능한 단열재를 깔아두는 것이 좋다)
- 여름에는 온실용 유리나 비닐을 철거하고, 대신에 그물망을 설치한 후 잎이 넓은 덩굴식물(나팔꽃..)을 심어 식물차양 및 자연냉방.
- 온실 상부의 지붕에 환기창을 내어 필요에 따라 열기를 지붕위로 자연배출. (OM&미풍솔라 시스템의 하절기 배기구로 배출)
2. 북측 벽체는 자연생태재료로서 단열성과 통기성이 좋은 스트로베일이나 축열성이 좋은 흙부대 벽체로 시공.
- 동,서 벽체도 스트로베일이나 흙부대 시공 가능.
3. 빗물저장탱크를 햇빛이 차단된 지하에 설치, 다용도로 활용하여 물(상수도, 지하수)과 전기에너지(모터펌프) 절약.
- 우리나라의 년간 강수량은 1200mm 정도로 빗물자원이 풍부함.
- 빗물은 햇빛이 차단되면 썩지 않고 수개월(6개월)이상 저장 가능.
- 빗물의 저장용기는 외부의 햇빛을 차단하고 서늘한 곳에 설치하는 것이 좋으므로 지하저장고의 형태가 적합.
- 물을 끌어올리는데 수동펌프를 설치하여 전기에너지 사용을 억제하고 탱크 내 집수정을 두어 청소가 용이하도록 함.
4. 지붕위에 쏟아지는 솔라에너지를 많이 획득하기 위해 남향 지붕면적을 최대한 넓게 함.(북향 지붕면적 줄임)
- 태양광전지판을 올려 전기를 생산(발전).
- 태양열온수집열기를 설치하여 온수를 생산.
- 태양열공기집열기(OM&미풍솔라시스템)를 설치하여 자연난방(passive solar heating).
5. 자연에너지로서 솔라에너지 뿐만아니라 바람에너지도 최대한 이용.
- 날씨가 흐리거나 비내리는 날에는 태양이 없어도 바람은 불 수 있으므로 소형 풍력발전기를 설치한다.
- 풍력발전기의 회전날개를 기둥(폴대)에 설치하거나 사후관리(점검, 보수)할 때, 큰 장비없이 수작업으로 지상으로 손쉽게 내리고 올릴 수 있는 관절형 폴대를 설치하는 것이 좋다.
- 우리나라의 국지적 바람환경(평소에는 풍속이 낮고 풍향의 변동이 많은 불규칙한 바람환경)에서는 수평형 보다는 수직형 풍력발전기가 상대적으로 작은 풍속(3m/s 이하)에서도 회전할 수 있기 때문에 발전효율이 더 좋다고 보며, 구조적으로도 태풍이나 강풍에 의한 추락이나 파손 및 안전사고의 위험이 없다고 본다. 또한 수직형 풍력발전기는 수평형이 꼭 갖추어야 할 수직축 회전의 요잉(yawing)장치나 꼬리날개 및 추락방지용 회전판을 별도로 설치할 필요가 없기 때문에 발전기(회전체) 구성이 아주 심플하며, 수평형의 요잉현상으로 전선가닥이 꼬여 주기적으로 풀어줘야 하는 문제도 없기 때문에 전선 관리가 편리하다. 그리고 수직형은 수평형에 비해 회전시 풍절소음(수평바람에 수직Blade가 맞부딪혀서 나는 마찰소음)이 거의 없고, 풍향(風向)의 변동에 관계없이 어느방향의 바람에서도 잘 회전하는 장점이 있다. 이와같이 수직형 풍력발전기는 우리나라의 국지적인 바람환경에도 잘 맞고 수평형에 비해 여러모로 장점이 많으므로, 수평형보다는 수직형 풍력발전기가 많이 보급되어야 한다고 생각함.
6. 실내에서 바깥으로 바로 나가는 출입문은 2중(Pair door)으로 시공.
- 단열, 방충 및 방범 기능 보완.
7. 북향 음지에 2층 데크를 설치하여 다기능 다목적 용도로 활용.
- 주택 후면에 위치하여 남향 전면 외부노출 방지.
- 비상시 2F의 긴급 대피처 및 출입문(비상구)은 채광, 통풍, 환기구 역할.
- 간이 작업장 및 건조장(음지), 데크 아래는 다용도 창고(농기구..)
- 하절기 그늘 쉼터 공간. (2층 뒷뜰 공간)

[학가산]

퍼 같네.