적용기술의 효과 및 평가
모니터링
모니터링은 1984년 10월부터 1985년 5월까지 매시간 내외부 온도, 지표면 상에서의 태양복사열, 전기조명과 전기난방소모량을 체크하였다. 1986년 9월에 모니터링이 완료되었다. 반사광, 외부습도, 선스페이스와 스포츠 홀의 온도층위도 측정되었다. Polysportive 이용인의 수도 역시 측정되었다. 모니터링에 사용된 기기는 20개의 아날로그 채널을 가진 휴렛 팩커드의 HP-3421A 데이터 로거와 프로그램이 되는 포켓 계산기인 HP-41CX로 제어하였다. 모든 데이터 채널은 매분 스캔되었고 매5분마다 체크되는 라디에이션 데이터를 제외하고는 시간마다 플로피 디스크에 시간마다의 중간값이 저장되었다. 매달 플로피 디스크는 교체되었고 데이터는 HP-310 휴대용 컴퓨터로 전송되었다. 모니터된 데이터의 정리와 해석은 특별히 제작된 소프트웨어로 이루어졌다.
사용자 평가
클라이언트인 Esterri d'Aneu Municipality와 건물의 주 사용자인 학교 어린이들 둘다 새로운 개념의 passive solar 디자인, 외관, 쾌적한 실내조건에 대하여 열광하였다. 같은 시점으로 건축주는 건물이 유지비가 적게 들며 적합한 쾌적 조건을 달성하여 기뻐하였다.
<그림 1>
Passive Design의 성능평가
Passive design은 적절히 쓰여졌음을 아래와 같은 사항을 통해 볼 수 있다 :
- 난방 기간동안 실난방부하에 기여한 태양에너지는 94.4%이다.
- 보조난방으로 사용된 전기라디에이터에 소요된 에너지는 매우 작았다. 조명과 인체로 얻어지는 실내발열량이 이 전기 라디에이터보다 6배가 더 많은 난방에너지로 사용되었다.
<그림 2> 일반적인 설계방법과의 에너지 절약량 비교
<그림 3> 연간 실난방요구량의 분포
- 보통의 날씨상태에서 스포츠 경기가 행해지는 스포츠 홀 안의 온도는 12월에는 약 14℃이며 스포츠 활동이 활발한 3월과 10월 사이에는 21.5℃이다. 그러나 기온이 -8.5℃로 떨어지는 1월에는 낮 동안의 실내온도를 11℃이상으로 유지한다.
- 벽의 열용량은 온도구배에 따라 다르다. 일별외기온도가 평균 15℃(맑은 날에는 20-25℃)에 이르는 온도차를 가지기 때문이다.
- 반사기의 사용은 총태양복사열을 난방기간중에 19.6% 증가시켜준다.
- 환기에 관한 문제가 여름철에 종종 발생한다. 문제는 팬에 의한 환기가 여름철에 창문을 열지 않을 때와 오버 히팅이 되는 때에 충분히 제 기능을 발휘하지 못한다는 점이다. 해결책은 남측에 면한 창문을 열 수 있도록 조정하는 것밖에 없었다.
- 사용가능한 태양열 에너지는 예상하던 253.5 GJ가 아닌 149.6 GJ이었다. 반사기를 사용함으로써 태양 에너지가 19.6% 증가되는 것과 함께 직사광과 선스페이스, 반사기의 사용으로 55% 정도의 태양에너지 획득이 예상되었다. 하지만 결과적으로 55%가 아닌 33.6%가 획득되었는데 주된 이유는 측정된 태양복사열이 예상보다 적었다는 것이었으며 또 하나는 반사기가 겨울과 봄 등의 건물 사용기간이 아닌 시간에 닫혀져 있었기 때문이었다.
- 침기율은 높았으며 예상하던 것보다 겨울은 더 추웠다.
비용절감효과
비용절감효과를 평가하는 것은 passive 요소가 건물의 여러 부분의 핵심적 요소를 차지하고 있어서 알기 힘들다. 그러나 Polysportive를 같은 설계자가 근처에 비슷한 크기로 건축한 다른 건물과 비교해 보았을 때 비용 차이가 약 4,100,000 Pts(31,060 ECU)이나 나며 이것은 passive 디자인에 소요된 14%의 추가비용을 반영하였을 때의 결과이다. 선스페이스에 소요된 비용은 1,420,000 Pts(10,760 ECU)이며 반사셔터에 소요된 비용은 2,680,000 Pts(20,300 ECU)이다. 이와 같은 소요비용에 대해 실난방의 연간태양열에너지 기여량은 420,000 Pts/yr(3182 ECU/yr)의 비용절약이 되는 41,571 kWh(150 GJ)이다.
<그림 4> 연료 사용량
<그림 5> 월별 실난방 요구량과 공급량 분포 / 월 평균 온도
<그림 6> 선스페이스