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패시브하우스 쾌적한 여름을 위해 주인이 부지런을 떨어야하는 쪼잔한 이유

2 ifree 5 4,237 2016.06.20 13:01
구조 측면에서만 본다면 당연히 단열과 기밀이 우수한 주택의 여름이 상대적으로 시원하다.

그러나, 패시하우스라면 건축주는 몇가지 선택을 추가함으로써 보다 쾌적한 실내환경을 구현할 여지가 있다.

좋게 말해서 그렇다는 것이고 대놓고 말하면 손발이 좀 바빠야 한다는 말이다.


1. 공조기의 바이패스와 비대칭 환기


공조기 사양에 따라서는 실외 공기의 온도가 떨어지는 야간 시간대에 실내 공기의 온도가 실외보다 높을 경우 폐열교환없이 실내 공기를 바이패스모드로 환기함으로써 실내 온도를 낮출 수가 있다.

이는 자동으로 설정된 프로그램에 따라 운전될 수도 수동으로 쥔장이 선택적 운전을 할 수도 있을 것이다.

필자가 가진 젠더(Zehnder)사의 Comfor Air 550모델은 미리 입력된 로직에 따라 실내외 온도 조건에 따라 바이페스 운전이 자동으로 일어난다.

요즘은 거의 매일 저녁 시간대는 바이패스모드로 운전되고 있는 것이 관찰된다.

젠더사의 바이패스 관련 로직은 아래와 같다.

http://blog.naver.com/lamdahouse/220489495267

이 로직을 보면서 한가지 아쉬운 점이 있다면 습도 조건이 없다는 것이다.

외부온도가 어느정도 낮다고 하여도 습도 조건에 따라서는 전열교환을 하는 것이 바이패스보다는 실내 습환경 유지에 유리할 수도 있다는 점이 소홀하게 평가된 것 아닌가 싶다.

첨하여 공조기의 환기 풍량을 낮시간과 새벽시간대에 차별적으로 운영하는 것도 실내 조건에 도움이 된다.

즉, 뜨거운 낮시간 동안이 거주 환경에 필요한 최소량으로 환기하고 외부 온도가 낮아지는 새벽 시간대에는 풍량을 늘리는 차별환기를 하는 것이다.


2. 직달광선 차단


낮 시간대에 유입되는 직달 광선을 차단하는 방법은 처마와 차양이 대표적이다.

이 중에 고정식이 아닌 접었다 폈다 할 수 있는 가변식 처마나 차양이라면 쥔장이 부지런을 떨어야 최대 효과를 볼 수가 있다.

낮에는 햇빛을 차단하고 특히 차양의 경우에는 밤에는 개방하여 차양으로 인한 표면열교환 저항을 제거함으로써 창호 외피를 좀 더 많이 낮은 공기에 노출시키는 수고로음을 말하는 것이다.

(그림을 클릭하면 딥다 커짐)


월간전원속의내집(vol196_2015년4월호)소개사진세종시람다패시브하우스7.jpg


기술적으로 이를 자동화 하는 것이 어려울 것은 없지만 국내에 사례는 없는 것으로 안다.

필자의 집도 자동화 되어 있지 않고 손발이 고팔파서 닫고 열고 부지런을 떨면 유리다는 것을 알긴 알아도 귀찮아서 밤에도 차양을 접지 않고 산다.


 3. 효과


단열과 기밀에 더해 이 두가지가 제공하는 효과가 제법 있다.


라다하우스초여름실내온도관리_창문환기의 영향1.jpg



람다하우스 4곳의 실내 온도를 표기한 그래프이다.

온도계는 일층에 2곳 2층에 2곳 모두 4곳있는데 이미 대기 온도가 수시로 30℃를 넘어서고 있는 2016년 6월 20일 현재까지도 한낮의 실내온도 최고값이 25℃를 넘지 않고 있다.

이글을 쓴 이유는 지금부터의 이유 때문이다.

다른 요인이 없다면 창문환기를 하면 더욱 효과가 좋다는 것이다.


4. 야간 시간대의 창문 환기


공조기의 바이패스나 풍량 조절에 따른 비대칭 환기보다 우월한 강제환기는 야간 시간대에 창문을 개방하는 것이다.

쥔의 손발이 바빠져야 한다는 최대 단점이 있기는 하지만 약발로 치면 이것이 단연 으뜸이다.


라다하우스초여름실내온도관리_창문환기의 영향2.jpg



붉은 선 오른편이 야간 시간대에 창문 개방을 통한 환기 결과다.

창문을 개방하지 않은 좌측 데이타에 비해서 새벽 시간대의 실내 온도 드롭이 뚜렷함을 알 수가 있다.

이렇게 식혀진 구체는 낮시간동안 뜨거운 열기를 축열할 수 있는 여력을 확대함으로써 실내 온도가 올라가는 것을 막아내는 완충력을 높혀주기 때문에 낮 시간동안의 실내 최고 온도 역시도 낮아지게 된다.

습 환경 관리와 관련해서는 창을 개방하는 것이 덕인지 실인지는 계산을 해서 판단하는 방법도 있고 필자가 운용하고 있는 프로그램도 있기는 하지만 대충봐서 외부 상대습도가 75% 이하면 열어서 손해는 없다.


5. 실내 발열체의 폐쇄


여건이 허락한다면 여름철에 실내 발열의 주요 원인이 되는 조리부와 냉장고 등 가전 제품을 구분된 공간에 집중하고 이를 폐쇄함으로써 실내 전체의 온도 상승을 낮출 수가 있다.


람다하우스일층평면도_여름철발열부관리.jpg

 


일층 인테리어 도면에서 추출한 것인데 붉은 점으로 마킹된 공간이 보조주방인데, 가스렌지와 냉장고 세탁기 등 실내 주요 발열원들을 이 공간에 집중 배치하고 이 공간의 출입문을 폐쇄하고 주방 환기 장치와 야간 시간대의 창문환기를 통해서 높은 열기를 외부로 배출하면 실내 온도 상승을 낮추게 된다.


쥔 장의 손발을 기다릴 것 없이 모두 자동화하는 것이 가능하기는 하지만 돈도 딸리고 사는 맛이라는 것도 있고 그런 것 아닌가 싶은 생각에 몇가지 유리한 팁을 거론하였다.

물론, 이런 방법으로도 외부 대기 평균 온도가 25℃를 넘어서는 열대야에서는 강제 냉방과 제습이 불가피하다.

아마도 7월10일경 쯤 그 시기가 도래할 것으로 짐작된다.


결론은 패시브하우스 여름은 쥔장에 대한 요구 사항이 겁나 많다.


Comments

4 HVAC 2016.06.20 16:42
저도 이 환기유닛의 역할에 대한 기대가 큽니다만. 국내 업체 수준은 잘 모르겠습니다.
제가 시퀀스 하나 붙히겠습니다. 이것은 집체 만한 ERV (HRV 아님)  의 로직입니다.
엄청 단순합니다. 제품은 미국것이였는데 국내 건설사가 프로그램을 요구하면서
한참 걸렸던 프로젝트였습니다.

제가 아래 온도는 지웠습니다. 왜냐면 이 ERV 의 로직은 온도가 아닌 공급온도, 리턴온도 와 외기온도를 비교만 해서 운전모드가 결정되기 때문입니다.
처음에는 좀 의야했습니다. ERV 나 환기유닛의 목적을 생각해보면 좀 이해가 쉽웠습니다.
밀폐된 건축공간에 신선공기를 규정대로 24/7 유입해야 하는데 폐열도 이용하는게 목적이니깐요.
링크해 주신 제품의 로직과는 달리 엄청 단순합니다.
어느 로직이 더 나을지는 지금은 모르겠네요.

무엇보다 DEFROST 를 어떻게 하느냐가 환기유닛은 중요할터이니깐요.
저는 이 프로젝트에서는 설계조건에서 우선 검토한후 DEFROST 에 접하면 ALL STOP 되도록
프로그래밍하도록 했었습니다.
4 HVAC 2016.06.20 16:44
아 참 줜장의 손발을 편하게 하는건 조닝밖에 없을것으로 아룁니다.
패시브하우스는 편의상 한 조닝하지만 요런 줜장의 까칠함이 있다면 조닝 하나 더 나눠서
하심이 좋을듯 합니다. 사실 주방은 ODOR 도 있고 해서 FA 르 좀 더 넣는게 요즘 추세아닐까 합니다.
1 홍도영 2016.06.20 16:56
DEFROST 에 접하면 ALL STOP를 좀 언급을 한다면!

사실 공조기를 통해 신선한 공기를 공급하는 것은 그 공간에 살아가는 사람을 위하는 쾌적성에 그 기본이 있습니다. 그런면에서 패시브하우스에서는 기계의 결빙을 막기위해 공기량을 줄이거나 스톱시키지는 않습니다. 다른 방법으로 해결을 하지요!
4 HVAC 2016.06.20 17:40
참 정정합니다. ALL STOP 이 아니고 팬과 휠 모두 최소 RPM 이였습니다. 그래프 보시면 '0' 가 아니지요... 일년전 프로젝트인데 벌써 깜빡하네요.

가정용 환기유닛의 DEFROST 방법은 뭐가 있나요? 홍선생님.. 히터, 배기팬만 가동,바이패스  이정도 생각은 납니다.
위 엔탈피휠 유닛은 워낙 대형이였지요. 엔탈피휠 유닛에선 휠최소 RPM도 DEFROST 대책이 되긴 합니다. 더 중요한건 DEFROST 에 들지 않는게 중요하지요!

가정용이야 주방이나 욕실에 가깝게 설치되면 FROST 위험에 들겠네요. 겨울에는요.
M 관리자 2016.06.20 20:58
네.. 쾌적조건을 유지하면서 결로를 방지하는 것은 프리히터가 유일한 방법이 아닐까 합니다.
다만, 그 프리히팅을 구현하는 방법의 차이가 있을 듯 합니다.