패시브하우스를 적용한 국내 정주여건 분석에 관한 연구
A Study on the analysis of domestic settlement condition by applying to passive house
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초록
(연구배경 및 목적) 인간이 살기 좋은 정주여건을 만들기 위해서는 건물의 에너지 성능 향상을 통한 제로 에너지화가 필요하다. 이에 본 연구에서는 에너지 자립도가 높은 단독주택을 기준으로 패시브하우스의 활용 방안에 대한 필요성과 효과적인 활용 방향을 모색하고자 한다. (연구방법) 연구방법으로는 첫째, 패시브하우스와 에너지 효율 관련 문헌자료 및 선행연구를 고찰하고, 둘째, 가장 최근에 phiko에서 인증된 2019년, 2020년 단독주택 다섯 곳을 선정하여 효율성, 심미성, 편의성, 안정성, 개방성을 토대로 전문가들의 분석을 반영한 평가지표를 작성하여 국내 패시브하우스의 정주여건을 분석한다. 셋째로, 앞서 분석된 결과에 근거하여 에너지 효율을 극대화할 수 있는 패시브하우스의 방향을 제시하고 이에 대한 효과적 운영 방안을 마련한다. (결과) 국내 사례분석의 경우 패시브하우스의 특성상 년간난방에너지요구량 1.5L로 효율 면에서 탁월한 결과를 보이고 있으며, 심미성에서도 지역의 차이가 다소 있을 수는 있으나 뒤떨어지지 않음을 보여주고 있다. 대상 주택의 지형이나 일조량, 강수량, 풍향 등의 지역 특성이나 환경적 요인에 따라 효율성 측면에서 발생하는 영향을 감안하고, 평가지표 기준을 통해 국내 패시브하우스들의 분석 결과를 종합해보면, 첫째로, 에너지 효율 측면에서는 외부에서 들어오는 태양의 일사량을 유입/차단하는 차양효과를 통해 건물 내부의 냉· 난방 환경을 조절하며 에너지 효율을 증가시켰으나, 지열, 풍력, 바이오 등 신재생 에너지의 활용은 부족한 편이다. 둘째로 패시브하우스를 설비 측면에서 분석해 본 결과 주택 건축에 가장 많이 적용된 기술은 고성능 창호와 자연 환기 그리고 폴딩도어에 적용되는 슈퍼단열 시스템이 사용되고 있다. 마지막으로 설계 및 디자인의 측면에서는 건물 내부의 공간 배치와 주변 경관을 고려한 설계가 잘 이루어지고 있으나 건물 외부의 심미적 추구 때문에 A/V 값이 올라가면서 열효율을 위해 단열재의 사용량이 증가하는 사례도 나타나고 있다. (결론) 여름 고온과 겨울의 저온을 모두 겪어야 하는 특성상 국내 단독주택 패시브하우스는 대부분 냉·난방의 효율을 높이기 위한 고성능 창호나 환기시스템, 슈퍼단열 시스템이 주로 적용되고 있으며, 태양에너지 외 신재생에너지(지력, 풍력, 바이오, 폐기물 등) 활용에 있어서는 다소 취약한 모습을 보이고 있어 이에 대한 지속적인 연구와 개발을 필요로 하고 있다, 따라서 국내 단독주택 패시브하우스 활성화를 위하여 패시브하우스의 필요성 및 적용사례를 제시하여 지속적인 정책연구가 뒷받침 되어야 한다.
Abstract
(Research background and purpose) In order to create a settlement where human beings can live well, zero-energy through the improvement of building’s energy performance is necessary. Accordingly, this study aims at finding a necessity and an effective utilization direction about the utilization plan of a passive house based on a detached house with high energy independence. (Method) First, I consider literature materials and precedent research related to passive house and energy efficiency. Second, by selecting five places of detached houses in 2019 and 2020 that are most recently certified by phiko, I analyze the settlement conditions of domestic passive house by filling in the evaluation index that reflects the analysis of experts based on effectiveness, aesthetics, convenience, safety, and openness. Third, I suggest the direction of passive house that maximizes the energy efficiency based on the results and prepare the effective operation plan for this. (Results) I considered the effects according to regional characteristics or environmental factors, such as terrain, amount of sunshine, precipitation, and the direction of wind of target houses and collected the analysis results of domestic passive houses through the standard of evaluation index. First, although the energy effectiveness increased by adjusting the cooling and heating environment of the building interior through the awning effect that flows in and obstructs the solar radiation quantity in terms of energy effectiveness, the utilization of renewable energy, such as geothermal heat, wind power, and bio tended to lack. Second, as the result of analyzing passive house in terms of facilities, the most applied technology in house construction was high performance window, natural ventilation, and super insulation system applied to folding doors. Finally, even though the plan and design in terms of space layout of the building interior and surrounding landscape are good, the cases in which the amount used for insulating to ensure thermal efficiency increasing appeared as the price of A/V increased due to the aesthetic pursuit of external building. (Conclusion) Due to high temperature in summers and low temperature in winters, the high-performance window or ventilation system and super insulation system are mostly applied to heighten the efficiency of cooling and heating in the domestic detached houses of passive house. However, the utilization of renewable energy (geothermal energy, wind power, waste, etc.) besides solar energy shows a somehow weak appearance. This aspect thus needs consistent research and development.
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