그린빌딩_건물소개

평면계획

본 건물은 직각에서 45° 를 잘라낸 삼각형 형태로 계획되었다. 그 결과 4개의 면을 갖게 되었고, 사변은 북측에 위치하며 자그마한 정방형 창문으로 뚫려있는 벽으로 구성하였다. 남동측과 남서측의 대칭적인 입면상에 sunspace는 전체 층고에 해당하는 커튼월 스크린으로 표현하였다. 모서리를 깎아낸 전면부는 남측을 바로 보고 있으며 수직방향 air collector 인 active solar system이 있다. 램프는 지하실에 위치한 차고와 개별 주택지하실과 난방설비공간을 함께 배치한 지하실에 사용된다.

층당 1개에서 3개의 침실을 가진 4개의 아파트로 구성하였고, 아파트의 출입구와 복도는 건물의 북측면에 위치한 계단과 엘리베이터를 이용하여야 하며, 평면중앙에는 조그마한 채광창 복도를 볼 수 있다. 모든 거실은 sunspace와 연결되어 있다. 처음에는 "system built" 시공을 위해서 비정상적인 내부 공간 구획을 하였다. 이 때문에 협소한 전면과 일부 공간이 매우 좁고 깊은 공간으로 구성되고, 긴 간막이벽 및 부엌공간이 조악하게 되었다. 이 때문에 sunspace를 좁게하여 큰 거실공간을 제공하였다. 불행하게도 중앙의 collector는 가운데 위치한 아파트의 한 부분으로 남측전경을 방해하게 되었다. 투명한 내물림(overhang)이 지붕에서 두 남측면을 둘러쌓고 있어 외부 기후로부터 유리창을 보호하고 있다. 건물의 독창성은 북측의 조적벽과 남측의 투명한 커튼월을 선명하게 대조하는 것에 있다.

<그림 1> 북측 파사드

시공

공업화된 "tunnel system"으로 시공하기로 계획하였으나, 최종적으로 현장타설 콘크리트로 시공하였다. 북측에 있는 외부 벽체는 전통적인 방식으로 내부 공간을 50mm 폴리스티렌 단열 처리한 이중 Hollow pot brick으로 시공하였다. sunspace가 들여다 보이는 남동측과 남서측 벽체는 유약으로 선처리된 steel panel로 시공하였고, 이러한 판넬은 40mm 단열과 완벽한 창문프레임으로 시공하였다. sunspace cladding은 본 프로젝트의 용도에 맞게 설계, 제작된 생산품을 사용하였다. 입면에 사용된 모든 요소들(멀리온, 프레임, 정착철물, 볼트, 판넬)은 유약으로 선처리하였다. 바닥은 50mm 폴리스티렌으로 단열하였고 지붕에는 50mm 광섬유 wool로 단열하였다. solar air heating 판넬을 교체시 크레인을 사용하기 위하여 크레인을 부지로 가지고 와야 하는 문제점이 있다.

<그림 2> 선스페이스

Passive Solar Design

블록의 남동측과 남서측 전면부에 위치한 Sunspace는 바닥면적이 820㎡ 이며, 단층유리이고 thermal mass를 위해서 콘크리트로 바닥을 처리하였다. Sunspace와 인접 공간들 사이에는 PVC roller blind가 달린 복층 유리문으로 된 큰 개구부가 있다. 흰색으로 유약처리된 roller blind를 sunspace 유리 뒤편에 설치하였다. Sunspace 커튼월은 720mm×720mm 정방형 단위로 세분화 하였고, 입면은 수직방향으로 5개 단위마다 파란색과 초록색 판넬로 교체된다. 이때 3번째와 4번째는 개방할 수 있는 창문이 되고, 반면에 파라펫이 되는 2번째는 유리와 steel panel을 고정하게 된다.

전체표면적 1576㎡ 중 72%는 유리이고, 70%가 개방할 수 있다. 직접적으로 전체 환기는 아파트의 거실과 식당면적만으로 가능하다. 모든 욕실은 내부에 위치하고, 일부 부엌에서는 채광창 복도를 볼 수 있는 창문을 가지고 있다. 평면 외측에 위치한 공간에서 sunspace를 볼 수 있다. sunspace 사이에 외부로 내민 물매에 있는 active air-heating 판넬은 전체 195㎡ 로 둘러 쌓여 있다. 난방계절에는 공기흐름의 1/3∼1/2이 환기 공기(ventilation air)의 예열에 사용되고, 나머지는 가정용 온수에 사용된다. 여름에는 단지 가정용 온수에만 사용된다.

<그림 3> 남측 파사드 / 북측 파사드

보조난방시스템

보조시스템은 일반적인 용량 200kW인 개스 난방로에 기반을 두고 있다. 개스난방로는 부엌, 욕실, 기타공간 팬 코일등의 주철관 라디에이터를 보조하는 두 개의 회로로 되어 있다. 겨울철의 환기는 기계적으로 조절된다. 공기는 solar air collector에 의해 예열되고 재순환된 공기와 합류하게 된다. 때로는 팬코일에 의해 덥혀지기도 한다. collector안에서 데워진 공기의 일부분은 온수생산을 위해서 사용되고, 물의 온도는 필요시 아파트에 설치되어 있는 액체에 담긴 전기히터에 의해 상승한다. 아파트마다 설치된 개별 자동 온도조절장치는 내부 온도를 조절하고, 시스템은 두 개의 heating loop(라디에이터와 팬코일)에 있는 3방향 밸브를 경유하여 조절된다. 공간난방에 필요한 보조에너지의 소비량은 아파트마다 측정된다. 가정용 온수를 데우기 위한 solar heated air의 사용은 온도센서에 의해 조절되는데, 이 온도센서는 온수실린더의 온도와 collector의 공기 온도를 비교하여 solar heat가 필요시 작동한다. 가정에서 사용되는 물은 공기에서 물로 열을 전달함에 따라 사용하게 된다.

<그림 4>

작동모드

sunspace의 깊이는 겨울 햇볕을 거실공간으로 통하게 하나, 여름철에는 태양열 통과를 저감시킨다. roller blind는 단열을 위해서 겨울밤에는 수그러들고, 반면 여름에는 낮시간에 안락함을 증가시킨다.

특히 유약을 바른 roller blind는 여름에 차양으로 사용되어, 과열이나 sunspace 내부의 눈부심을 방지한다. 여름철 환기는 sunspace 창문의 개폐와 sunspace와 내부공간에 위치된 문에 의해서 조절되며, 수동으로 작동된다.