LH는 제로에너지 주택 차세대 기술 선도사업을 추진 중인 행복도시 6-3생활권 M1블록 행복주택이 제로에너지건축물(ZEB) 3등급 예비인증을 획득했다고 밝혔다.
ZEB란 단열성능 극대화로 에너지소비를 최소화하고 신재생기술을 통해 에너지를 생산 및 건축물 기능에 필요한 에너지 소요량을 최소화하는 건축물로 에너지효율등급 1++등급 이상, 에너지 자립률 20% 이상 등 기준을 충족해야 한다.
정부는 지난 2017년 ZEB인증 제도를 도입한 이후 2020년 공공건축물 의무화, 2025년 제로에너지주택 의무화(30세대이상 공동주택) 등 ZEB확산을 적극 추진하고 있다.
특히 올해 탄소중립위원회가 발표한 탄소중립 시나리오에 따르면 건물부문에서 오는 2050년 기준 연간 약 4,600만톤의 온실가스 감축이 필요한데 이를 위해서는 적극적인 ZEB확산을 통한 건물에너지 성능향상이 무엇보다 중요한 시점이다.
LH 역시 이러한 정책기조에 발맞춰 국토부와 2019년부터 △인천검단 △화성뉴타운 △과천지식정보타운 등에 제로에너지 5등급 시범사업을 추진하고 지난 10월에는 ‘제로에너지 주택공급 확대를 위한 건설기준’을 마련하는 등을 추진했다.
단열·열교·기밀 강화…태양광·지열 적용
행복도시 6-3생활권 M1블록은 건물의 기본 에너지소비량을 낮추기 위해 단열강화, 결로방지, 기밀성 향상 등 에너지 낭비를 유발하는 틈새를 차단하는 데 초점을 맞춰 설계됐다.
구체적으로 살펴보면 벽체 단열성능을 22% 강화하고 결로 방지재를 추가했으며 고성능 현관문 적용과 함께 벽체 및 바닥 관통부 기밀 보강설계를 통해 기밀성 강화에 집중했다.
내·외 열손실 보전을 위해 단열재를 외벽 145mm에서 165mm로 강화함으로써 단열성능을 22% 개선했으며 로이(Low-E) 2중창호 사용을 통해 신재생에너지 의존도를 낮추고 에너지요구량을 최소화했다.
열교·결로방지의 경우 외기와 면하는 구조물의 코너부위에 열교로 인한 에너지손실 및 결로생성을 방지하기 위해 결로방지재의 길이를 285mm에서 500mm로 연장했다. 세대현관문은 출입문에서 들어오는 냉기류로 인한 입주민 불편을 최소화하기 위해 기밀성 1등급, 열관류율 1.330W/㎡·K 성능기준을 마련, 설계에 반영했다.
기밀성능 강화를 위해 관통부 기밀시공도 반영됐다. 준공 후 세대 내 기밀성능을 실측기준 시간당 2회 목표로 창호, 문, 배관인입부 등 관통부에 우레탄폼 충전 및 기밀테이프 시공이 이뤄졌다.
또한 혹한기, 혹서기를 비롯한 사계절 내내 쾌적한 주거공간이 유지될 수 있도록 지중열을 활용한 냉난방시설을 LH 공공주택 최초로 설계에 반영해 거주환경을 더욱 개선했다.
전열교환기는 난방 시 열회수율 80% 이상 제품이 적용됐으며 부하변화에 대응가능한 기계설비 대수를 분할하고 고효율 LED조명을 100% 적용했다. 지열냉난방 설비는 연중 약 10~15℃를 유지하는 지중열을 이용해 여름·겨울철 등 지중으로부터 열을 가져와 냉난방에 활용하는 시스템이다.
이와 함께 주택의 경관을 해치지 않는 범위 내에서 지붕 및 측벽을 활용한 고효율 태양광패널 설계로 에너지자립률을 더욱 높였다. 고효율의 옥상 PV 및 주동입면 BAPV가 적용됐다.
뿐만 아니라 세대 간 에너지 손실도 방지하기 위해 층간 및 세대 간 단열 도입, 낮 시간 조명에너지 절감을 위한 집광·채광블라인드 적용 등 차세대 제로에너지기술이 도입됐다.
집광채광 블라인드는 일사를 차단해 냉방부하를 낮추고 상하 날개각도 조정으로 간접 자연채고아을 통한 조명에너지 절약이 가능하다.
세대 간 열손실률의 경우 공동주택 설계에서 제외돼왔지만 ZEB 도입에 따라 인식변화가 요구돼 세대 간벽, 세대 내 천장 및 바닥에 경질우레탄(PIR) 30mm를 시범적용, 단열성능 개선효과를 검증할 예정이다.
LH는 기술을 설계에 적용하는 데 그치지 않고 모니터링을 통한 개선사항 발굴을 위해 입주 이후부터 거주자의 에너지 사용패턴 및 에너지 생산·사용량을 집계함으로써 실제성능을 분석·검증하고 입주자의 거주성 평가를 병행하는 연구 역시 진행할 계획이다.
또한 이러한 연구결과를 바탕으로 LH 제로에너지주택 3등급 표준모델을 만들고 이를 단계적으로 확산, 설계에 적용해 정부의 탄소중립 2050 목표달성에 적극 기여해 나간다는 방침이다.
연간 690kg 탄소배출 저감 기대
행복도시 6-3생활권 M1블록에서 이러한 기술을 적용한 결과 단위면적당 에너지 소비량 50.4kwh/㎡·년, 에너지자립률 66.93%를 달성했다. 현재 신축 공동주택의 법적성능(120kwh/㎡·년)과 비교하면 무려 58% 강화된 에너지성능이 확보됐다.
또한 단위면적 당 온실가스 배출량도 신축주택의 약 35% 수준인 10.2kg/㎡·년에 불과해 호당 약 690kg/년의 이산화탄소 배출을 줄일 수 있을 것으로 기대되며 이는 30년생 소나무 105그루가 흡수하는 이산화탄소량에 달한다.
박철흥 LH 공공주택본부장은 “LH는 앞으로 이번 제로에너지기술 선도사업의 성과분석 및 모니터링, 표준모델화를 통해 공공주택 품질향상, 에너지복지 강화, 2050 탄소중립 지원 등 3마리 토끼를 모두 잡을 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.
이번 ZEB 3등급 예비인증을 획득한 행복도시 6-3생활권 M1블록은 오는 2022년 상반기 착공해 2023년 공급 후 2024년 입주 예정이다.
목록
