패시브하우스는 어떤 집인가요?

그렇다면 패시브하우스의 원리는 무엇인가요?

이제부터 차근차근 쉽게 말씀드리겠습니다.
패시브하우스는 보통 보온병에 비유합니다.
더운 물을 채우면 아주 오래도록 그 온도를 유지하고 차가운 물을 채우면 그 역시 같은 효능을 내는 보온병.
보온병은 외부온도에 최대한 영향을 받지 않도록 만들어진 용기입니다.
패시브하우스 역시 마찬가지입니다.
무한에너지인 태양의 열과 빛을 최대한 실내로 끌어들여 따뜻해진 실내온도를 외부에 빼앗기지 않고 오래 유지하도록 지어진 집이니까요.
가끔 실내온도가 따뜻한 집을 보면 “그 집은 단열이 잘 되었나 봐.”라는 말을 하지요.
맞습니다.
단열이 잘 된 집은 따뜻합니다.
그렇다면 ‘기밀이 잘 된 집’ 이란 말을 들어보신 적이 있는지요?
아마 이 질문에는 고개를 갸우뚱하는 분이 많으실 겁니다.
하지만 겨울에 따뜻하고 난방비가 적게 드는 패시브하우스에서 단열과 기밀 성능은 떼려야 뗄 수 없는 짝꿍입니다.
기밀은 위에서 언급한 보온병과 같은 원리로써 집의 모든 틈새를 기밀하게 막는 작업을 뜻합니다.
아무리 좋은 단열재를 많이 쓴다 해도 기밀이 잘 안 된 집은 결로가 생기고 그로 인해 곰팡이가 생기게 됩니다.

예를 들어 보겠습니다.
한여름 유리잔에 차가운 물을 담으면 곧 유리잔 표면에 물방울이 맺히는 걸 본 적이 있을 겁니다.
그것이 바로 결로입니다.
결로는 습도와 안팎의 온도 차이에서 발생하는 것으로 따뜻한 쪽에 생깁니다.
기존 단독주택 집안을 살펴보면 천정과 벽면이 만나는 부분은 단열과 기밀이 끊어지기 쉬운 위치로 열교현상에 의해 찬 공기와 더운 공기가 만나게 되며 그로 인해 결로와 곰팡이가 생기게 됩니다.
그래서 패시브하우스는 끊기지 않은 단열 작업과 외부의 차가운 공기를 차단하는 기밀 성능 확보가 매우 중요합니다.
따뜻한 실내공기와 차가운 외부 공기가 만나지 않도록 완벽히 단열하고 엄격하게 기밀작업을 하는 것은 패시브하우스의 기본입니다.
그래야만 쾌적성을 확보하고 결로와 곰팡이를 차단할 수 있기 때문입니다.

집의 모든 틈새를 막는다.
그렇다면 어떻게 숨을 쉬지?

지금부터 패시브하우스의 환기시스템에 대하여 말씀드리겠습니다.
여러분이 궁금해 하는 것처럼 실내의 산소량은 사람의 건강과 매우 밀접한 관계가 있고 중요합니다.
보온병의 원리로 지어진 패시브하우스는 ‘열회수환기장치’가 필수입니다.
환기장치에 대해서는 들어본 적이 있지만 열회수환기장치가 무얼까 궁금하시지요?

패시브하우스는 적은 에너지로 따뜻한 실내온도를 유지하도록 지어진 집입니다.
그런데 한겨울에 환기를 위해 창문을 열면 어떻게 될까요?
순식간에 온도계의 수치가 곤두박질치게 될 것입니다.
열회수환기장치는 창문을 열지 않고도 오염된 실내공기를 배출시켜 환기하고 필터를 통해 초미세먼지까지 거른 깨끗한 공기를 실내에 공급하는 역할을 합니다.
이때 실내에 들어오는 차가운 외부 공기는 배출되는 따뜻한 공기와 교차하며 그 열로 데워지게 되지요.
만약 실내온도가 23도라면 외부에서 들어오는 공기는 나가는 공기의 열을 회수하여 약 18도의 온도로 실내에 공급됩니다.
그래서 패시브하우스는 창문을 열어 환기하지 않고도 따뜻하고 쾌적한 실내를 유지할 수 있는 것입니다.
이처럼 기밀성능과 단열이 중요한 패시브하우스에서 열회수환기장치는 필수 요소일 수밖에 없습니다.

이 장치가 기능함으로써 실내의 공기 질 뿐 아니라 대략 겨울철 난방비의 30%, 여름철 냉방비의 20% 이상 절약됩니다.

물론 한여름이나 한겨울 그리고 미세 먼지가 많을 때를 제외한 날엔 일반주택처럼 창문을 열어 환기할 수 있습니다.
즉, 일반주택에서 외부온도나 미세먼지 등으로 환기할 수 없을 때 패시브하우스는 열회수환기장치를 작동하여
쾌적한 실내온도와 깨끗한 공기의 질을 보장받을 수 있는 것입니다.

3중유리 유럽식 시스템창호

그리고 패시브하우스는 태양의 빛과 열에너지를 최대한 활용합니다.
바깥이 아무리 추워도 햇빛이 들어오는 창가는 참 따뜻합니다.
잘 배치된 남향집은 낮 동안 햇빛만으로도 보일러를 돌릴 필요가 없습니다.
그래서 패시브하우스는 남쪽 창문을 크게 내어 일사취득량을 극대화합니다.
패시브하우스에 설치하는 창호는 일반적인 유리가 아니며 적외선 반사율이 높은 Low-E 코팅이 된 3중유리와 창문이 닫힐 때 고무 패킹을 강하게 압착하여 기밀성능이 확보되는 유럽식 시스템창호를 채택합니다.
패시브하우스에 있어 창호는 아주 큰 비중을 차지하는데 이는 곧 일사량의 확보 및 단열과 직결되기 때문입니다.
패시브하우스에서 창문 틈으로 술술 새는 찬바람은 상상할 수 없습니다.

외부차양장치

자, 그럼 여름엔 어떻게 쾌적성을 유지할까요?
패시브하우스의 마지막 요소는 외부차양장치입니다.
한여름 아침저녁으로 깊숙이 들어오는 햇빛은 반갑지 않습니다.
옆 사람의 체온마저도 불편한 계절에 원치 않는 햇빛을 차단해 주는 것이 바로 외부차양장치입니다.
이 장치는 창호 외부에 설치하는 전동블라인드로서 햇빛이 유리에 직접 닿는 것을 막아 실내온도의 상승을 막는 역할을 하는데 이는 매우 효과적입니다.
그뿐만 아니라 겨울철에는 실내 복사열이 외부로 빠져나가지 못하도록 보온 기능도 합니다.

낮에는 차양을 열어 일사량을 확보하고 밤에는 차양을 닫아 건물의 보온성을 높이는 것이지요.
창 내부에 블라인드를 설치하면 35% 정도의 열 흡수를 줄이지만 블라인드를 창 외부에 달면 75% 정도의 태양의 빛과 열 흡수량을 줄일 수 있어 여름철 실내온도 조절과 에너지 관리에 절대적 역할을 하게 됩니다.

초기 건축비는 일반주택 건축비보다 5가지 패시브 요소기술이 적용되므로 20~30% 정도 비용이 증가하지만, 장기적으로는 비용 절감효과를 볼 수 있습니다.
계절마다 난방과 냉방에 큰 비용을 들이면서도 유해하고 쾌적하지 못한 조건에서 사는 것에 비하면 돈으로도 살 수 없는 쾌적함과 주거 만족감을 느끼신다고 하는 건축주들의 의견이 대다수입니다.

패시브하우스가 처음 도입된 독일의 경우는 매우 엄격한 기준을 적용하고 있는데 실내온도를 20도로 유지하는 조건으로 1제곱미터당 1년간 소비되는 난방유가 1.5리터 이내이어야 한다고 규정합니다.
이는 우리나라 2001년~2013년 사이에 지어진 주택의 소비 연료 약 16리터에 비하면 10분의 1에도 못 미치는 수준입니다.

좀 더 이해를 돕기 위해 30평형 면적을 적용해 3리터 패시브하우스의 난방용 등유 소비를 계산해 보면 다음과 같습니다.

패시브하우스는 위와 같이 난방비 부담에서 크게 자유롭고 24시간 공급되는 쾌적하고 신선한 실내공기의 항상성으로 아토피와 천식이 개선되는 경험에 놀라워하기도 합니다.

‘어디에도 견줄 수 없는 건강 주택’

이는 패시브하우스에서 사는 건축주들이 자부심을 갖고 하는 말입니다.
이러다 보니 일 년 단 몇 차례 친척 집에 가서 하루 이틀 묵게 되면 몸이 느끼는 쾌적함의 차이로 인해 얼른 패시브 보금자리로 돌아오게 된다는 말을 듣곤 합니다.

패시브하우스 개념도 및 요소기술

패시브하우스의 요구 조건 및 평가 기준을 정량적으로 표시하고 패시브하우스 다섯 가지 요소기술인 고기밀성, 고단열성, 로이코팅 3중유리 유럽식시스템 고성능 창호, 열회수형환기장치, 외부전동차양장치, 난방에너지요구량 등의 상세내용을 개념도로 도식화하였습니다. 패시브하우스는 일반주택과 달리 엄격한 기준과 기술을 필요로 하므로, 그림에서 설명하는 요소들을 제대로 인식한 설계자와 숙련된 작업자의 손끝에서 완성됩니다.