제로에너지리모델링협동조합

건물의 기밀이 중요한 이유

최소 몇가지 나열하여 보면

* 단열 값(제품 리플렛 표기)은 기밀 시공된 상태에서 얻은 값일 뿐이다.
* 크랙이나 금같은 곳을 통하여 찬 외풍이 들어오지 않는다.
* 부분적으로 찬곳이 없어 거주 쾌적성이 높아진다.
* 습기 머금은 공기가 유입되지 않는다.(결로등이 없어 구조체 훼손이 안된다)
* 환기장치가 최적으로 운전되기 위해서는 외피가 기밀 시공되어 있어야 함.
* 담배 연기 같은 원치않은 오염원이 실내로 침입되어 들어오지 않는다.
* 방음도가 높아진다
* 경우에 따라 법적으로 건물외피의 기밀도가 규제되는 경우가 많다. 에너지효율등급제도, LEED, FD 미군부대 ASTM 공사, 패시브하우스 인증등... 아직 우리나라에선 기밀에 대한 법적인 기준은 없지만 조만간 제도화 될 수 밖에 없다.
* 건물외피의 기밀도 향상 없이는 설비 효율의 한계가 있다.
* 건물외피의 단열, 기밀도 향상 없이는 우리나라 기후 환경에서 결로 문제를 해결 할 수가 없다.
* 창호 자체의 현장 기밀도 향상 없이는 창호의 열관유율값이 효율등급인증 받은 것과 같은 값이 되지 않는다.
* 건물 외피의 내면쪽 면이 기밀면으로 시공되지 않고서는 단열재로 습기 유입으로 인하여 단열성능이 45%저감되는 것을 막을수가 없다.

고효율주택 (패시브하우스, 저에너지 주택) 진단 검증

패시브 하우스의 진단에 있어서는 실제 건물외피의 기밀도 진단과 시물레이션 프로그램(PHPP)로 설계, 시공후에 진단을 한다. 즉 잘 지어서 기준에 적합한지 유무를 진단을 한다.
형식적으로 보면 기밀도 진단만이 현장 진단이 있으니 단열도 등 검사도, 쾌적성이 좋은지 나쁜지에 대한 검사도 없다 이러다보니 모든 사람들이 기밀도만 검사하는 것 처름 보이지만 실은 패시브하우스 충족 요건 결정에 이미 패시브하우스의 최고 목표인 쾌적도를 충족하기위해서 만들어진 충족 요건이다.
에너지 절약이 전부가 아니란 뜻이다 년간 평방메타당 15kwh이내 난방비만 나온는 것이 전부가 아닌 것이다.
이것만 맟추려면 쾌적도도 무시하고 일반 건축인들이 짓는 건물처름 대충지은 집에다가 돈들여서 신재생 에너지원만 설치하면 기준이하 난방비는 만들수가 있다.
다만 이럴 경우 건물이 쾌적성이 떨어지고 또 건물 구조체가 얼마지나지 않아서 곰파이가 피고 섞거나 건물이 훼손되고 건물수명이 짧아지고 아토피, 천식등 주거인의 건강이 훼손되게 된다 패시브하우스에서는 주거인의 건강이 최우선이다.

패시브하우스의 최대 목표는 사는 사람의 최고의 쾌적성이다.
그다음이 이런 쾌적성있는 건물을 만들기위한 경제성있는 시공을 요구하는 것이다.
통상 50년 건물 수명이 이어진다고 보면 추가 난방비 50년 치를 다 더한 것 이상의 더 건축비가 지출이 됬다면... 경제성이 없는 것으로 보면 된다. 즉 유한한 인류의 자원이 제한이 되어있으므로 최대한 자연적으로 얻을 수 있는 열을 최대한 활용하여 배치하고 설계하여 별로 많이 비용을 더 들이지말고 쾌적한 주택을 시공하라는 뜻이다.

패시브하우스의 측정 기준

주 목적이 쾌적도이다.
바르게 패시브하우스로 시공되지않고 신재생만 잔뜩 넣어서 가동하면 이 요소가 떨어진다. 실제 패시브인증은 받았을지 모르지만 주거인의 쾌적도는 떨어지니 입주전에 꼭 현장 쾌적성 검사를 할 것을 권유한다 실내온도차가 2~3도 범위내가 쾌적도 내용이다.(온도,습도,기류,co2,복사열....)

시물레이션 프로그램으로 검증하는 벽체 열관유율값, 난방수요, 일차에너지 수요, 창호의 열관유율값, 유리의 열관유율값, 유리의 태양열 획득계수인 G 값 등인데... 선진국에선 제품에 이값들이 다 표기되어 있어서 프로그램에 입력하면 되는데 우리나라경우엔 잘없고 또 건축문화가 형식적인 문화이다 보니 거짓 데이터를 입력하여 시물레이션 검증결과를 좋게하려는 시도등이 있을수있으니 이런 요소들도 다 현장 검증을 하는 것을 제안한다.

현장 열관유율값 진단 장비는 다음과 같다.
벽체, 창호 등등의 현장에서 실험실 조건과 비슷한 상황에서 실내외 온도차가 15도이상 나게하고 축열이나 반사등에 의한 요소만 배제된 상태에서는 신뢰할수 있다.
etesto열관유율측정(ISO9869센스또는 3프로브)

현장 창호의 유리두께,1,2,3중 유리인지 Low-E(저반사)필름이 어떻게 있는지등등 판단이 가능하다.

현장 창호의 G value값을 측정한다.

그림은 현장 창호의 기밀도를 진단한다. 인증기관에서 인증한 기준 이내로 적합한지를 검증한다 국내기준은 좀 낮아서 가능한 유럽기준등을 같이 검토하는 것이 바람직하다.

이제 현장에서 진단항목이 가장 중요한 기밀도 진단이다 먼저 기밀도 개념부터 이해하도록하자.

건물외피(외벽에 해당되는 전체 바닥, 지붕 벽, 외벽이 시공된 창문,문...)의 틈새가 있으면 구조체의 대류현상(데워진 공기는 위로가고, 차가워진 공기는 아래로 기류가 흐른다는 현상)으로 인하여 난방된 공기는 지속적으로 틈새로 세어 나가고 바닥이나 벽체, 창문, 문 등을 통하여 찬바람이 그만큼 다시 채워지니 난방을 하여도 비싼 열을 머금은 따뜻한 공기는 계속 외부로출되어 계속 난방설비를 가동하여야 하고 이러다보니 실내의 온도차이가 크게 나게된다.
특히 우리나라 겨울 실내는 더 건조하여져서 아토피, 천식등 폐와 피부관련 질환이 많이 오게된다.

그림처럼 자연현상을 재현하기 위하여 블러도어란 기기를 외벽 문에 설치하고 실내 모든 문들을 열어두어 기기를가동하면 자연적으로 침기되는 침기량을 측정할 수가 있다.
또 이렇게 세는 부위들을 파악할수도 있고 이런 침기량을 건물 체적(난방이되는 실내의 가로 x세로 x 높이)과 비교하여 실내공기가 시간당 몇 번 외부공기와 교체되는지를 판단하여 비교가능케한 것이 다음 그림이다.

즉, N50(air change rate50)은 50pa의 압력하에서 얼마나 외부 공기가 틈새로 들어오는지를 측정하여 실내 체적(V)과 비교한 수치이다.
독일 패시브하우스는 0.6/h(시간당 0.6외이내 교체)이하를 요구한다. 꼼꼼하게 시공되어야 가능한 수치이다.

대형빌딩의 패시브하우스 기밀진단 개념이다.

블러도어 가동시에 어느 틈새로 외부 공기가 침기되는지 파악하는 도구들이다.
간단하게는 손으로, 휴지로도 가능하고 열선풍속계, 포그머신, 열화상카메라 등등의 도구로 침기되는 위치를 파악한다.
건물 시공중에 외피가 마감되는 찰라에 불러도어 기밀도를 진단하면 다음과같이 세어나오는 틈새를 찾아 바로 재 시공을 하면됨으로 실내외 마감전에 건물전체의외피 기밀도진단, 창호 시공후 기밀도 진단등을 통하여 건물전체의기밀도 요구조건에 맟출수가 있다.

독일 패시브하우스 기밀진단은 EN 13829규격에 의하여 진단하게 되어있는데 이는 감압과 가압방식으로 두 번 측정하고 그 평균값을 적용한다.
이렇게 하는 이유는 감압과 가압의 차이로 인하여 구조체 시공에 문제가 있을 경우 감압과 가압의 차이가 크게 나타난다.
이는 단열재능 시공방법등에 따른 이유라고 추정된다.
한옥 같은 경우는 감압과 가압의 기밀도 차이가 크게 나타나는데 아마도 한지가 한쪽은 침기가 되지만 한쪽은 침기가 안되는 방어가 되기 때문이라고 판단된다.

이제까지 패시브하우스 전체 검증에 대하여 알아봤지만, 더 중요한 것은 우리나라 기후는 여름 고온다습하고 겨울철 건조한기후로 인하여 구조체의 습이나 결로등으로 인하여 훼손될 가능성이 아주많다.
또한 한옥개념으로 현대 건축을 하다보니 많은 오류를 범하는 것 같다.
한옥은 외피 개념 자체가 open system구조이다.
선조들이 우리네 기후에 맞는 내구성있는 집을 지어려고 하다보니 폐쇄시스템으로 구축하려다 보니 다습한 환경과 결로로인하여 쉽게 구조체가 훼손되니 아예 외피 자체를 공기 순환이 가능한 시스템으로 만든 것이다.
내구성과 환경은 좋은 대신 에너지소비는 많은 단점을 바닥난방으로 그냥 버틴것인 반면 현대 건축은 외피를 폐쇄시스템으로 만든다.

자료출처 : 한국건축기밀협회 http://koreaairtightness.com/xe/about2

자료실

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ES-기밀도와 기밀진단

■ 기밀도와 기밀진단[한국건축기밀협회]