기술자료

14-02. 패시브하우스 공동주택, 마하트마간디 거리, 스튜트가르트

M 관리자 7 13,857 2013.12.07 21:43
[스튜트가르트 도시 특성]

- 남서부 바덴-뷔르템베르크의 주도로 라인강의 지류인 네카어 강 연변에 자리하고 있으며, 인구는 약 59만명, 면적은 207㎢이며, 유럽의 중심에 위치
- 23개 자치구로 구성되어 있으며, 예부터 가장 오래된 주거지
- 전통적인 공업도시로, 벤츠, 포르셰, 보쉬의 본사와 공장이 입지
- '60년까지 독일 대표적인 자동차회사가 입지된 탓에 급속도로 공업화가 되면서 인구가 증가하였으나, 1970년부터는 감소하기 시작
- 전체 토지의 50%가 주거지역으로 도시개발이 과밀화되어 환경문제가 심각
- 따라서, 바람길을 고려하여 도시 내 대기오염문제와 도시열섬문제를 해결하는 등 환경 친화적인 도시관리로 유명한 도시


마하트마-간디 거리 (Mahatma-Gandhi Straße 39), 패시브하우스 공동주택


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전형적인 독일의 도시 외곽 주거지역에 있는 패시브하우스 공동주택인데, 건물을 설계한 건축사로 부터 직접 설명을 듣는 행운이 있었던 방문이었다.
스튜트가르트는 독일에서 활동중인 이은영건축사가 현상설계를 통해 당선한 스튜트가르트 시립도서관으로도 우리에게 잘 알려진 도시이다.
스튜트가르트 도서관은 동양적 정서가 많이 배여 있어서 그런지는 몰라도 독일인의 평에 많은 호불호가 갈리고 있었다.


1) 건물개요

건물규모 : 지상6층 / 지하1층(창고 및 주차장)
건물용도 : 공동주택
구조재료 : 철근콘크리트조, 외단열 시스템
소요난방비 : 약 100유로/년
동수 : 3동


2) 건물특징

전체 3동 중 2동은 중앙 열교환 환기시스템을 적용하고 나머지 1동은 세대별 개별 열교환 환기시스템을 적용함

별도의 난방설비 및 냉방설비는 설치되어 있지 않으며, 오직 열교환 환기장치에서 열교환된 신선외기를 조금만 가열함으로써 실내를 쾌적 온도로 유지

열적외피는 지하까지를 모두 포함

거실, 침실 등 신선공기가 필요한 실은 급기만 하고 부엌과 화장실,창고 등 오염공기가 발생하는 공간은 배기만 함으로써 소요풍량을 최소화해 소음, 드래프트, 풍압손실 등을 최소화함

열교환 환기장치의 후가열 장치에 사용되는 에너지원은 이 지역의 지역난방(쓰레기소각 폐열)을 사용하며, 지역난방의 약 90%는 온수로 사용하고, 약 10%는 열교환 환기장치의 후가열장치에서 급기되는 신선공기를 데우는데 사용됨

1년에 난방비 약 100유로, 환기장치 가동 등에 사용되는 전기료로 1년에 약 100유로 지출함. 건물 총 유지관리비 중 냉/난방비는 약 10% 이내임

한 여름에는 밤에 문을 열어 시원한 외기를 끌어들여 건물의 온도를 낮추고, 낮에는 문을 닫아 뜨거운 외기가 침입하지 못하도록 하여 실내를 적정 온도로 유지

급/배기 설비가 천장에 노출되어 있으나 소음기를 사용하여 실내소음을 기준치(25dB이하)로 낮춤 (실내 공간은 1년 24시간 환기시스템 가동)

열교환 환기장치 내의 고성능필터로 외기의 꽃가루, 먼지 등 오염물질을 걸러낼 수 있어 외부공기보다 실내 공기가 훨씬 깨끗함

발코니 및 지하주차장과 주거건물은 열교차단을 위하여 완전히  구조 분리 시공

옥상 천창은 실내온도에 따라 자동으로 개폐



공동주택의 전경이다.
항상 그렇듯 전면에 열교방지된 철재 발코니가 있다. 같은 모양의 세동으로 구성되어져 있다.
발코니가 있는 쪽이 동남향이다.

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남서향으로 나있는 외벽의 모습이다. 창호의 오른쪽으로 남향의 햇빛이 더 잘 들어오도록 사선으로 처리를 하였다.

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모서리 부분은 더 확대해서 찍은 사진이다.
독일에서 가장 흔한 외벽마감인 외단열미장마감공법인데, 우리나라에서 본 최고 품질의 외단열미장마감보다 더 면이 좋았다.

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뒤 쪽의 거리 풍경이다.

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주변 건물의 전경이다.
이 정도 높이, 이 정도 인동거리 등이 좋아 보인다.

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이 건물은 패시브하우스가 아니지만, 발코니는 모두 열적으로 분리되어져 있다.

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낮의 거리는 조용하다.

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외벽마감은 골강판과 외단열미장마감을 혼용하여 사용하였다.

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발코니 모습이다.
독일의 많은 건물들이 주로 외부 철재를 철에 도장을 한 것을 사용하기 보다는 사진처럼 아연도강을 사용한다. 다암 이 것을 거의 공장에서 용접 후 도금을 하고, 현장에서는 모두 볼트로 조립이 된다.
수명이 짧은 도장처리 보다 합리적으로 보인다.
다만, 막 지은 주택도 조금 오래되어 보이는 단점은 있다.

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인근 주택 발코니 하부의 모습이다.
이 역시 열교를 끊기 위한 흔적이 보인다.

열교차단-03_s.jpg


견학을 간 주택도 열교차단을 위해 본체와 발코니를 구조적으로 분리하고, 별도의 기초를 가지고 있다.

열교차단-01_s.JPG


앞서 설명한 남서측의 창문 부분을 조금 크게 촬영하였다.
남서향의 단점을 최대한 극복하기 위해 남향을 향하여 벽면을 사선으로 처리하였다.
빗물받이에 석재가 사용되었고, 열리는 창을 크게 하고, 외부에 난간을 두었다.

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평면도이다.
지하주차장과 어떻게 연결되고 있는지를 설명해 주고 있다.

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주출입구 하부부분의 형광등이다. 보기는 쉬우나 이처럼 매립되기 위해서는 많은 사람의 노력이 들어가야 한다.
앞서 설명한 아연도강으로 된 난간이 자세히 보인다.

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내부 계단실의 모습이다.

구체분리_s.JPG


계단실을 아래서 올려다 보았다.
PC로 제작되어 현장에서 조립만 되었다.

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벽면과 계단이 이어진 부분이다.

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계단실 상부에는 천창을 두어 자연채광을 끌어들이고, 덥혀진 공기는 열려진 창을 통해 배기를 한다.
다른 글에서도 강조를 했지만, 이런 유리를 통한 일사의 유입이 쉽게 받아들여 진 것은 유럽이 대체로 여름 습도가 낮기 때문에, 온도가 올라가도 불쾌감으로 이어질 확율이 적은데 이유가 있다.

계단실상부 천창_s.JPG



아래 창은 전동으로 움직이는 창이라 손잡이가 없다.
독일 전동창은 가동시 소음이 극히 적다. 어디에 돈을 쓰는 것이 합리적인가가 오랫동안 훈련된 건축시장이라는 것이 느껴진다. 
이런 독일 건축시장도 최근 불황을 겪는 다고 하니 기분이 묘하다.

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사진의 철재 그릴의 개구부는 엘리베이이터 샤프트의 상부 개구부로써 엘리베이터 이용 시에 엘리베이터카의 상승하강운동을 이용하여 계단실 내부의 공기순환을 돕기 위한 개구부라고 한다. 
이 건물을 설계한 건축사가 고안하여 설치했다고 한다. 누기로 이어지지 않는다는 전제하에 좋은 아이디어로 보였다. 

계단실 상부 환기를 위한 시설_s.JPG


실에 들어가면 독일 주택이 모두 그러하듯이 천장마감이 없다.
그로인해 환기를 위한 덕트가 노출되어 시공된 것을 볼 수 있다. 우리나라에서는 상상하기 쉽지 않은 모습이다. 특히 여성분들은 집 안에 이런 것이 지나 다니는 것을 이해하기 쉽지 않다. 덕트 상부에 쌓이는 먼지가 상상되기 때문이다.
어쩌면.. 주거시설의 천장마감이 있는 것이 더 이상한 독일에서는 덕트를 천장마감속에 숨기는 것을 상상하기 쉽지 않은 것과 마찬가지 일 듯 싶다.

환기장치-03_s.JPG

주방을 통해 이어진 창고겸 다용도실의 모습이다.

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서재의 모습이다.
독일 건물의 조명특성도 다른 글에서 다룰 것인데, 주거시설이나, 업무시설이나 거의 천장마감이 없다. 그로인해 업무시설은 매입등 보다는 모두 매달린 등이 주를 이루며, 주거시설의 경우 천장에 등이 거의 달려있지 않고 스탠드 등인 경우가 대부분이다.

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중앙식 열교환환기장치를 적용하여 세대에 각각 급배기가 되며, 열교환된  신선공기가 세대 내로 공급될 시에 후가열장치를 통해 급기 공기의 온도를 적정온도 수준으로 끌어올린 후 각 실에 공급을 하는 방식이다. 이로인해 별도의 난방장치가 없다.
후가열장치는 전기에너지를 사용한다. 독일산 열회수환기장치 분석 글에서 설명된 프리히터와 거의 같은 장치이다.

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거실에서 보이는 급기 덕트이다.

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급기를 위한 디퓨져는 코안다효과를 내는 것으로써, 급기된 신선한 공기가 천정면을 따라 멀리까지 확산되게 함으로써 덕트길이를 최대한 짧게 하고  시공비 및 풍압손실을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 이는 모두 결국 에너지절감으로 이어진다.

환기장치-02_s.JPG


코안다효과 디퓨저를 좀 더 자세히 찍었다.

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전면 발코니의 모습이다.

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아연도 난간과 발코니 배수로를 함께 찍은 사진이다. PC로 만들어져서 콘크리트가 매우 품질이 좋다.
그리고 별다른 마감처리도 하지 않는다.

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배수로가 선홈통으로 이어진 부분의 확대 사진이다.
PC와 철이 매우 잘 어우러져 있다.

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지하실은 창고와 빨래를 말리기 위한 별도의 공간으로 구성되어 있으며, 제습기와 라지에이터가 설치되어 있다. 

주거 내에는 환기장치에 딸린 후가열장치 이외에는 별도의 전통적인 난방설비가 전혀 없으며, 이 건물의 난방장치는 지하실에 빨래를 말리기 위한 공간에 설치된 라지에니터가 유일하다.

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난방설비_s.JPG


지하주차장과 주거동의 열적분리를 위해 사이에 단열재를 시공하였으나 누수에 의한 하자로 10년동안 설계자와 입주자 간 소송 중에 있다고 한다. 
여러가지 생각이 들었으나, 너무 긴 글이 될 듯 하여 생략하기로 한다.

열교차단-02_s.JPG



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주변의 전경을 파노라마로 찍었다.
우리는 언제 고층주거시설에서 벗어날 수 있을 런지.. 아쉬워만 한다고 해결된 것은 결코 아니지만, 이런 풍경을 볼 때마다 "거주"라는 단어의 의미가 되새겨진다.

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태양광발전 설비가 설치된 인근 공동주택의 모습이다.
건물과 비교적 잘 조화가 되어있다. 배울 점이다.

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평지붕의 경우 옥상녹화를 의무화했다고 한다.
그러나 옥상녹화의 경우 식재를 하지 않고 흙만 얹어 씨앗이 자연스럽게 날아와 자라도록 하고 있다. 별표 ★★★★★ 짜리 느낌이었다. 왜 이 제도에 대한 울림이 강했는지는 별도의 글에서 정리하도록 하겠다. 여기서는 "보이는게 녹색이라고 모두 녹색건물은 아니다."라는 말로 대신하도록 하겠다.

옥상녹화_s.JPG


본 건축물은 패시브하우스의 기본 개념에 충실하게 건설된 주거시설로써 준공된지 이미 10년이 지나, 패시브하우스가 최상의 쾌적성과 위생을 제공하고, 에너지사용량도 획기적으로 줄일 수 있다는 것을 실제적으로 증명하고 있다고 한다.

열교차단을 위해 지하주차장 구조물과 주거동을 분리설계하였으나, 우수침입의 하자가 발생함으로서 그 의도가 많이 훼손되어 있었다. 
무엇을 하든 그 시대의 자재 및 시공기술의 수준을 감안하여 계획되어야 좋은 결과로 이어질 수 있다는 것을 잘 보여주고 있다.


Comments

5 손태청 2013.12.09 10:42
옥상  녹화 방식이 이채롭군요.
제가 계획하는 주택에도  external 개념의 옥상 녹화가 계획되어 있습니다만, 말 나온김에 저도 이따구 방식으로 함 해보면 어떨까? 싶네요.
기타 천정 마감이 없는 방식 등도 비슷한 점이 있군요.
M 관리자 2013.12.09 10:45
아주 좋은 개념이라 생각들었습니다. 적극 추천합니다.
M 관리자 2013.12.10 16:19
옥상정원에 대한 말씀이 나오셔서 조금 공부를 해보았는데요.
독일은 바람에 날리는 씨앗의 종류가 우리나라 보다 매우 많이 다양하다고 합니다. 그래서 위와 같은 개념으로 접근하는 것이 가능한 거구요..
우리나라는 조금 지나면 그저 잡초만 무성해 질 가능성이 매우 높다고 하네요..그래서 위와 같은 사례를 만들어 내기 어려운 조건으로 보여집니다.
옥상정원에 대해 한번 정리해 보고 싶은 마음입니다만.. 지금 급한게 따로 있어서...

결론은 대부분의 유럽처럼 자갈을 까는 것이 가장 합리적으로 보입니다.
G 윤동현 2014.02.07 13:03
많은 공부하고 갑니다. 그런데 옥상정원에 자갈을 까는 경우 우리나라 같은 태풍이 부는 지역에서도 효과적으로 사용될 수 있을까요?
M 관리자 2014.02.07 16:44
네 우리나라에서도 사용가능합니다.
강화도보건소 지붕에 사용된지 15이 지났지만 아직 전혀 문제가 없었습니다.
감사합니다.
1 이한제 2015.11.12 00:32
벽면과 계단이 이어진 부분도 열교방지를 위해 그런건가요?
프리캐스트 콘크리트로 한 이유는 무엇이죠?
M 관리자 2015.11.12 12:11
벽면과 계단이 이어진 부분도 열교방지를 위해 그런건가요?
>>> 넵

프리캐스트 콘크리트로 한 이유는 무엇이죠?
>>> 이건 목조주택에 왜 목조로 했는지 이유를 물어 보는 것과 같은 듯 합니다. 프리캐스트콘크리트의 장단점을 파악하시면 의문이 풀리시리라 생각됩니다.