기술자료

14-01. 패시브하우스 복합단지, 반슈타트 (Bahnstadt), 하이델베르그

【하이델베르그 도시특성】

- 하이델베르그는 네카어강 연안에 자리 잡고 있는 중세 모습을 잘 간직한 도시로 해마다 수백만명의 관광객이 방문하는 독일의 대표적인 관광의 도시
- 독일에서 가장 오래된 명문 대학인 하이델베르크대학교가 있으며, 16세기와 17세기 초에 건설되었다가 17세기 말 프랑스군에 의해 파괴된 고성이 있음

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【시 건축물 에너지 저감 정책】

- 하이델베르그는 독일 정부와 시의 지원 아래 주택의 2%를 패시브하우스로 신축하도록 의무화
   (시 : ㎡ 당 50유로 보조 / 정부 : 세대 당 5만유로 저리 대출)
- ‘92년부터 환경보호 컨셉으로, 시에서 짓는 모든 공공건축물은 패시브 하우스로 계획되고 있으며,  시 소유의 270개 건물에 센서를 달아 15분마다 에너지사용량 체크 
- ’15년 20%,, ‘50년 95% CO2 감축 목표
- 전체 Co2 발생 원인으로는 주택38%〉극장등24%〉업무시설22%〉공장13%〉시 건물 3%



반 슈타트 (Bahnstadt) 패시브하우스 복합단지



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가. 추진배경
 
- 2008년 3월 시의회에서 에너지 컨셉을 갖는 주거, 사무, 산업, 과학, 상업, 교육 복합단지 건설계획 수립
- 시와 개발업체인 EGH 간에 계약 후, 버려진 구 화물역사 부지를 연구소, 공용 공간, 유치원, 학교 등으로 개발
- 인프라는 EGH가 맡고 주거와 상업용지는 건축주에게 매각하는 조건으로 개발하고 있는 세계 최대규모 PASSIVE HOUSE 단지


나. 기본개요

- 부지면적 : 116ha
- MASTER PLAN 및 설계 : Behnisch Architekten
- 부지면적 : 116 ha
- 사업기간 : 2008년-2014년
- 투자비용 : € 1 BILLION
- 세 대 수 : 2,500세대
- 주거인구 : 5,000명
- 단지구성요소 : 주거, 상업, 사무소, 교육시설, 연구소, 숙박시설 등
- 개발주체 : Entwicklungsgesellschaft Heidelberg (EGH)



다. 친환경 요소

- 재생에너지공급, 빗물저장 활용 시스템, 옥상녹화, 자연보존
- 대중교통 활성화, 특수 단열재 및 이중구조 창문 설치, 하이테크여과 시스템 및 공기순환장치


라. 에너지 전략

- 모든 건물을 PASSIVE HOUSE 수준으로 건축하여 에너지 수요를 절감
- 지역난방 네트워크 방식으로 에너지 공급
- 바이오매스 CHP 발생을 통한 재생에너지 생산, 전기 사용 절약
- 각 세대당 €5,000 장려금 지급 프로그램인 인센티브 제도 시행


마. 특 징

- 세계 최대 규모의 PASSIVE HOUSE 단지
- 일반 타 건축물보다 90% 에너지 절감
- 건축허가 받을 때 PHPP로 허가를 받고, 준공 후 시에서 검사
- 단지 내 모든 건축물은 설계 시, 집을 지을 때, 준공 시 3회에 걸쳐 시에서 검사


바. 단지 사진

2013년 현재 한창 공사가 진행 중인 이 단지는 제목대로 전체가 패시브하우스 성능에 도달하는 것으로 진행된 프로젝트다.
우리에게 잘 알려진 군터베니쉬에 의해 전체 단지가 설계되었다.

단지의 입구에는 이 단지의 랜드마크로서 아래 사진과 같은 업무시설이 자리잡고 있는데, 외부차양이 매우 독특하게 작동되는 건물이다.
보기는 편해도 매우 돈이 많이 들었간 차양 장치로 보여진다.

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열리는 방식을 알 수 있도록 확대해 보았다.

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이 단지는 패시브하우스 성능 목표 이외에도 물 처리에 각별히 신경을 많이 썼다.
우수를 지하저류조에 저장하여 여과한 후, 도심지 도로변에 만들어진 인공 친수 공간 조성을 통해 시각적 시원함과 여름철 열섬 현상 완화의 효과를 기대하고 있다. 이 도심 개천은 프라이브룩이라는 도시의 상징적 요소이기도 하다.
이를 적용한 이유는 에너지 뿐만 아니라 친환경적인 요소를 적용하여 거주자 삶의 질 향상을 적극 고려한 결과라고 한다.

아래 사진은 단지 중간 중간에 있는 중정의 모습이다.

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아직 공사 중이기는 하나 완공 후 물이 흐를 수로의 모습이다.
하이델베르그는 여름철 매우 건조하고 뜨거운 날씨를 보인다.

수로 좌측의 건물군은 주거단지다.
독일 특유의 건조한 외관이 느껴진다.

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이 단지는 공기단축 및 시공비 절감을 위한 경량블록 벽을 이용한 조적구조 및 공장에서 미리 제작된 PC 구조를 활용하고 있다. 독일은 프리캐스트 콘크리트가 잘 발달해 있는 국가 중의 하나이기도 하다.

아래 사진에서 오렌지색으로 보이는 부분이 외부 전동 차양이다. 창문의 규격이 동일하고 외부전동차양이 미리 창문에 부착되어져 나오므로 간단하게 설치만 하면 된다.

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라멘조로 골조를 만들고 슬라브는 프리캐스트 판을 올려놓았다.
워낙 큰 공사라 그런지 공사 품질은 독일 치고는 아주 좋은 편은 아니었다. 이는 근래의 독일의 상황을 반영하는 것 중에 하나인데, 현지 건축가의 말에 의하면 과거에는 품질을 위주로 설계 및 시공이 되었는데 반해, 근래는 건설 단가를 낮추는데 치중하다 보니 시공품질이 열악해지는 현상이 빈번하고 있어서 문제라고 한다.

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시공을 위해 쌓아 놓은 단열재의 모습이다.
항상 그렇듯이 비닐에 포장이 잘 되어 있다.
이 단열재가 외벽면 전체에 사용된 것은 아니고, 어느 특정 부위에 사용된 단열재일 것이다. 이 단열재는 일반 비드법2종 단열재에 강도와 접착력을 높힌 단열재다. 자세히 보면 비드법2종에 비해 큰 얼룩무늬가 있는 것이 보인다.

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외단열 공사용 비계의 모습이다.
통상적으로 외단열 공정에 들어가면 미리 주문해서 현장에 도착한 단열재를 물량에 맞게 비계에 올려 놓고 진행을 하는데, 워낙 대규모 현장이라 그런 것인지 발주 시기를 잘 맞추지 못한 것인지는 몰라도 비계위에 단열재가 보이지 않는다.

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외단열공사에서 단열재가 설치되어져 있는 사진이다.
단열재는 사진처럼 막힌 줄눈으로 설치되어야 하고, 단열재 틈새가 클 경우 폼으로 매꾸어 주어야 하지만, 4mm이하의 작은 틈의 경우는 열교가 거의 없고 내부까지 충진되지 않으므로 굳이 시공될 필요는 없다.

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지면과 만나는 면은 흡수율이 없는 유기단열재를 사용해야 하므로 별도로 공사하기 위해 비워 놓은 모습이 보인다.
아래 사진은 일종은 하자 사진인데, 유리섬유메쉬는 바탕 미장이 된 후에 설치되어야 한다. 사진처럼 단열재 면이 드러나 있는 상태에서 메쉬가 보이면 시공 순서가 바뀐 것이다.
즉, 바탕미장 1회차 시공 -> 굳기 전에 유리섬유메쉬 설치 -> 역시 굳기 전에 바탕미장 2회차 시공이 되어야 한다. 우리나라에서 가장 지켜지지 않는 원칙 중 하나이다.
독일도 관리가 안되면 대충하는 모습을 보니 ... 사람사는 곳은 다 똑같음을 느낀다.

하자가 예견되는 이런 비슷한 모습이 곳곳에서 관찰되었다. 공공주도의 대형 사업이 가지는 문제는 전 세계 공통적인 듯 싶었다.

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물이 직접 닿는 곳은 흡수율이 없는 단열재가 사용된 것을 볼 수 있다.
또한 지속적인 우수의 접촉을 막기 위해 배수판이 단열재와 흙사이에 들어가 있다.

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위에 있는 외벽 단열재 설치 사진을 자세히 보면  아래 사진과 같이 창문 하부의 단열재 시공도 잘못되어져 있는 것을 볼 수 있다.
창호 모서리의 단열재는 사진처럼 잘라서 시공되는 것이 아니라, ㄱ,ㄴ 자로 잘라서 창호 모서리에 끼워져야 한다.


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외벽을 관통하는 각종 배관은 주변을 기밀하게 처리해야 한다.
단열재 안쪽의 조적벽체가 관통된 부분에 전용 기밀 부자재를 사용하여 시공하여야 하며, 사진의 모습은 단열재의 천공부분의 단열재 누락으로 인한 열교를 차단하기 위해 단열재를 채워넣은 후 몰탈로 마감한 듯 하다.
그리고 이 건물은 금액적인 이유인지 분명하지는 않았지만, 비드법1종과 2종을 섞어서 사용하고 있었다.

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다른 배관의 모습이다.
배관 주변을 단열재로 밀실하게 채운 것도 감상포인트지만, 공사 중 배관 내부에 이물질이 들어가는 것을 막기위한 보양에 매우 신경쓰는 것을 볼 수 있다. 배울 점이다.

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각종 열교 부위의 차단을 위해 열교차단제가 적용된 것을 볼 수 있다.
이런 열교차단제는 이제 패시브하우스가 아닌 일반 주택의 발코니에도 모두 적용되고 있는 것을 쉽게 볼 수 있다. 독일에서는 열교에 의한 하자는 설계자나 시공자의 과실이기 때문에 이 부분만큼은 패시브하우스를 떠나 모든 건축물에 적용된다. 

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아래 사진처럼 습식 발코니의 경우 발코니 길이 전체에 걸쳐 열교차단제가 설치된다.

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공사 중인 발코니 모습이다.

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독일의 경우 외부 발코니의 경우 사진과 같은 건식 발코니가 주를 이룬다. 입주를 끝낸 공동주택에 열교차단제가 적용된 발코니다. 

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창호 설치 모습이다.
창호가 설치된 후 주변에 기밀테잎을 시공한 것을 보여 주는 사진이다. 창호를 고정하기 위한 스터드 위에도 별도의 기밀테잎이 시공되었다. 하지만 원칙은 스터드를 시공하기 전에 프레임과 벽체의 기밀작업이 먼저 되어야 한다.
시공의 품질은 그리 높지 않다.
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단지가 매우 크고, 각 동의 디자인이 조금씩 다 달라서, 사용된 창호의 종류도 매우 다양했다. 하지만 동일 건물군에서 사용되는 창호의 사이즈는 가능한한  통일을 해서 단가를 많이 줄인 것으로 보인다.
아마도 쿤터베니쉬가 전체 마스터플랜을 잡고, 개별 건물은 별도의 건축가가 설계했을 것이라는 것을 유추해 볼 수 있다.

아래 사진 속의 창호는 쉬코의 제품이기는 하나 패시브하우스용 창호 중에서 처음 보는 제품이었다. 
기밀테잎이 시공되기 전 창호가 외벽에 달려 있는 모습이다. 사진과 같이 철재 브라켓은 창호끝까지 나오지 않도록 짧은 길이 (창호 돌출에 맞게 미리 제작된)의 브라켓을 사용해야 한다.
브라켓 시공을 제외하고는 전반적으로 엉성한 시공모습이며, 팽창밴드도 너무 일찍 시공되었다.이 상태면 기밀테잎 시공이 까다로와져서 좋은 품질을 기대하기 어렵다.

 
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각 동마다 창호를 달아 매는 시공법도 다 달랐는데,, 아마도 각 동의 시공사(물론 어느 정도는 묶음이겠지만....) 도 다른 듯 했다.

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이 창은 목재창이었는데, 내부쪽에서는 기밀테잎시공이 되어 있는 것이 살짝 보인다. 골조 품질도 독일 건물치고는 완성도가 높은 편은 아니었다. 여기서 한가지 언급할 것은 이 건물의 경우 외벽의 벽체는 조적조로 이루어져 있고, 조적조에서의 기밀층은 조적조 내측의 시멘트몰탈층이다. 따라서 기밀테잎은 창호 외측이 아니라 창호 내측에서 시멘트몰탈층과 연결되어 기밀층이 시공되어야 하는 것이다.

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빗물받이와 단열재까지 시공된 사진이다.
창호 오른쪽에 단열재가 여러 조각으로 시공되어져 있는 것을 볼 수 있다. 이 것 역시 잘못된 시공이기는 하나, 다만 1층이어서 보강섬유메쉬가 한 겹 더 들어가게 되므로 실제 하자로 이어질 확율은 매우 낮다. 창호 상부 녹색부분은 외부차양박스가 창호와 일체형으로 시공되어져 있는 것이다.

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다른 창이긴 하나 빗물받이가 어떻게 고정되는지 잘 나타나 있어 찍은 사진이다.

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이 빗물받이도 길이를 잘못 맞추어서 아래 사진처럼 완성된 후에 외벽에서 매우 길게 나와 있는 것을 볼 수 있다. 물론 외벽의 오염은 더 완벽히 예방되겠지만 미관상으로도 좋지 않고, 사진처럼 1층 창호의 경우 보행자가 다칠 수도 있다.
1층의 경우 외벽면에서 20mm 돌출이 적당한 길이다.
또한 비용을 아끼기 위해서 전용 철물을 사용한 것이 아니라 현장에서 접어서 사용된 것을 알 수 있다. 우리나라에서도 충분히 따라 할 수 있어 보이지만, 모서리 등의 처리가 제대로 되지 않으면 사람이 다칠 수도 있어서 그리 좋은 예는 아니다.

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이 단지에서 특히 주목할 점은 공동주택의 내부 계단과 각 실과의 열교 및 소음, 진동을 근본적으로 차단하기 위해 계단을 별도로 제작하여 조립했다는 점이다.
사진에서 보다시피 계단이 벽체로 부터 떨어져 있는 것을 볼 수 있다.

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다른 동의 계단 사진이다. 개념은 동일하다.

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마감을 위해 팽창밴드를 시공해 놓았는데.. 역시나 엉성하다. ㅎ

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실내에 사용된 콘센트는 모두 기밀이 보장되는 콘센트박스가 사용되었다. 현재 우리나라에서도 구할 수는 있으나 국내에서 사용되는 소켓과 규격이 맞지 않아 사용에 어려움이 있다.

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아직 환기장치가 달리지는 않았지만, 환기장치를 위한 덕트 공사는 완료된 모습이다.
사진의 굵어 보이는 배관은 일명 사일런스라고 불리우는 소음저감덕트다.

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배관의 단열도 매우 잘 되어 있는 것을 볼 수 있다.

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지붕의 물끊기도 규정대로 잘 되어 있다. 이렇게 해야 외벽의 오염을 방지할 수 있다.
이 기준에 대한 글은 http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=556 에 잘 정리되어져 있다.

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나머지 사진은 기타 여러가지 모습을 찍은 것이다.

아래는 공사가 거의 완료된 공동주택 단지의 모습이다.

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유럽의 건물이 거의 그러하듯이 거리의 건물 하나 하나는 그리 볼 것이 없다. 하지만 하나의 거리나 단지로 볼 때는 매우 정리가 잘 된 느낌이고 전체적인 이미지도 매우 좋다.
모든 건물이 상징성을 가져야 직성이 풀리는 우리나라가 깊이 고민할 부분이다. 

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이미 입주를 한 건물이다.

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단지 전체적으로 어수선한 분위기이긴 하나, 공사 소음도 매우 적어서 사는데는 큰 지장이 없어 보였다. 또한 공사 중인 블럭과 입주를 끝낸 블럭사이의 차단도 매우 잘 되어져 있어서 어린이의 안전사고 우려도 없어 보였다.

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역시 입주가 끝난 동의 모습이다.

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확대해 보면 그리 돈을 많이 들인 건물이 아님을 알 수 있다.

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발코니의 외부 마감 처리가 흥미로와서 찍었다.

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측면의 비상용 배수구다.
덧글에도 달렸지만, 백년빈도의 강우 또는 배수구 막힘 등에 대비한 이차적 사용목적의 배수구다.

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어느 다른 동의 외벽면 사진이다.
사진의 벽돌은 타일이다.

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다른 동 발코니 난간 처리 모습이다.
상부 층의 막처럼 보이는 것은 외부 차양막이 내려온 모습이다.

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난간 처리를 확대해 보면 그리 비싼 디테일은 아니지만 매우 깔끔해 보인다.
이 난간의 철망을 잡고 있는 철물은 기성품이다. 독일 어느 곳에서나 쉽게 볼 수 있다.

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완공된 주거동의 환기장치 급배기구가 달려 있는 모습이다.

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공동주택 주출입구의 모습이다.
참 단단해 보인다.

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입주 동의 거리 모습이다. 

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출입구의 디자인을 보기 위해 찍었다.
자전거 보관소, 우체통, 난간, 현관문 등이 잘 어우러져 있다.

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외부 셔터가 내려와 있는 모습이다.
기술자료실에 셔터의 상세 사례 사진이 올라가 있다.

아직 공사 중인 건물이라 아래가 지저분하다.

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외부 셔터가 달린 창호의 모습이다.
매우 깔끔하게 외벽속에 넣은 것을 볼 수 있다. 
참고로 독일에서는 거의 모든 주거 건물에는 외부차양이 설치되어 있다. 이는 여름철 일사에너지유입을 막기 위한 목적도 있기는 하지만, 그보다는 독일의 여름철 일출 일몰시간이 새벽 5시경에 부터 거의 밤10시 까지 이기 때문에 거주자의 숙면을 위해 예로부터 설치되어져왔다.

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윗 사진의 부분 확대 사진이다. 셔터가 말려들어간 상세와 상부 창의 빗물받이 하부를 잘 볼 수 있도록 잘라내었다.

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대문이다.

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담장이다.

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아직 공사 중인데 화단 턱을 표면처리 강판으로 만들어 놓은 모습이다.

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현관문 하부의 확대 사진이다. 
외부는 빗물의 현관으로의 침투를 막기 위해 석재사이로 물이 빠지도록 해놓았다. 석재판의 하부는 트랜치가 설치되어져 있다.

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시사점

- 공공기관이 금융지원 등의 소극적인 자세에서 벗어나 단지의 계획에서 시공, 분양까지 시가 주도함으로써 에너지적 측면과 환경적 측면에서 가격 이상의 품질을 제공함.
- 빗물재활용, 패시브하우스 성능, 녹화, 신?재생에너지 등 단지에 대해 독일이 추구하는 환경 및 에너지 절감의 의지를 엿볼 수 있음
- 버려진 폐철도 부지를 세계적인 패시브하우스 단지로 재개발하여 낙후된 주변 지역을 활성화하고 시의 랜드마크적 공간으로 재조명했다는데 의의가 있음
- 대규모 공공개발이 가지는 품질의 한계도 역시 느낄 수 있음

Comments

G 홍도영 2013.12.03 02:19
발코니에 사각형으로 빗물이 빠지는 시스템은 일종의 응급용 입니다.
배수가 되는 곳은 모두 원칙적으로 두 군데 이상 배수구를 만들어야 하는데, 한 곳은 일반적인 배수구이고 사진에서 보이는 배수구는 응급용으로써 비가 많이올 경우(백년빈도의 강우) 혹은 첫번째 배수구가 막혔을 경우에 사용되는 것 입니다.
보통은 원형으로 많이 하지만 위의 경우는 의장적 요소를 통해 가격을 확 줄인 그런 케이스 입니다.
그리고 처음의 실험동 하얀 건물은 패시브하우스가 목표였는데 들리는 소문으로는 빗나갔다고 합니다. 단지 차양장치가 인상적이지요.
M 관리자 2013.12.03 09:13
그렇군요.. 항상 저 것 하나만 보여서 주된 배수구라고 생각하고 있었습니다.
차양은 상당히 괜찮아 보였는데... 역시...
2 차동광 2013.12.03 04:43
차양장치는 어떻게 작동이 되는 건가요? 또한 차양이 내려온 상태에서는 야간 단열창으로의 기능도하는 것인가요?
덧문형태를 미서기 창 처럼 옆으로 이동시켜 일사를 조절하는 건축물을 보았는데 혹시 관련자료가 있으면 부탁드립니다.
M 관리자 2013.12.03 09:20
실내에서 전동으로 작동되고, 사진에서와 같이 위로 접혀지는 시스템입니다. 작동 방식은 그리 새롭지는 않지만, 디자인과 잘 연계가 되었습니다.
소재가 펀칭메탈이라 일부 소량의 복사열 차단을 할 수 있겠지만, 단열기능을 한다고 이야기하기에는 어려울 듯 합니다. 차양은 복사열 차단보다는 겨울철 외부의 강한 바람이 유리에 직접 닿는 것을 어느 정도 막아줌으로써, 표면 온도가 내려가는 것을 막는 효과가 더 큽니다.

덧문을 미는 듯 한 차양은 우리나라에서도 많이 사용되는 행거도어를 외벽에 달았다고 생각하시면 됩니다. 행거도어의 종류가 매우 다양하므로 관련 회사와 협의를 하시면 디테일을 구성하실 수 있으실 것입니다. 저희도 디테일을 보유하고 있지는 않습니다.
다만, 브라켓의 열교 때문에 저렴하게 적용되기는 쉽지 않으실 것입니다.
1 김용철 2013.12.05 14:53
시골쥐가 협회의 도움으로 해외여행을 다녀왔네요. ^^
오늘도 유익한 자료를 보고 이해하며 즐겁게 배워갑니다.
고맙습니다.
1 박신영 2013.12.08 18:29
다녀온것만 같은 느낌입니다. 좋은 사진과 내용 감사합니다.