2025년 제로에너지건축물시대를 대비해 환기분야 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 송근호 힘펠 이사는 21~23일 용평리조트에서 개최된 ‘2017년 대한설비공학회 하계학술발표대회’에서 ‘제로에너지하우스의 환기기술(제로에너지주택 실증단지를 중심으로)’를 발표했다.
이번 연구는 서울 노원구에 건설되는 제로에너지주택실증단지에 적용된 환기시스템에 대한 고찰로 일반 공동주택에 적용되고 있는 환기시스템과 제로에너지주택 실증단지에 적용된 환기시스템을 비교 검토하고 현재 적용되는 환기시스템의 문제점에 대해 분석했다.
현재도 일부 건축물은 제로에너지하우스를 지향해 시공되고 있으며 2025년이면 국내에도 제로에너지건축물 의무화가 시행되기 때문에 향후 제로에너지하우스 시대를 준비하는 환기시스템의 기술적인 발전 요구되는 상황이다.
특히 정부에서는 2009년 국가 온실가스 배출의 25%를 차지하고 있는 건축물의 에너지절감을 위해 2017년부터 패시브하우스 수준, 2025년부터는 모든 건축물에 제로에너지하우스 수준을 의무화하겠다는 계획을 발표한 바 있다.
건축물이 제로에너지하우스 수준으로 건설되면 건물의 기밀도는 더욱 향상될 것이며 환기장치는 더욱 필수적인 핵심장치가 될 전망이다. 이에 따라 열회수형환기장치의 기술도 발전해야 할 것이며 환기공사의 방식도 제로에너지하우스에 맞춰 변경될 것으로 예상된다.
서울시 노원구에 건설되는 제로에너지주택실증단지는 공동주택 106세대(3개동, 지하2층, 지상7층), 단독 및 연립주택 15세대, 총 121세대의 규모로 2014년 착공돼 올 하반기 준공을 앞두고 있다.
국내 공동주택은 대부분 개별형 환기장치를 설치하고 있으나 실증단지의 공동주택에는 중앙형환기장치가 적용됐다. 102동은 독일 SYSTEMAIR사의 7,000CMH 열회수형환기장치가 설치됐으며 단독 및 연립주택 15세대는 힘펠의 개별형 환기장치가 설치됐다.
중앙형 환기장치가 설치된 3개동은 24시간 환기를 가동해 상시환기가 유지되도록 시공됐다. 실내공기가 ‘급기-실내이동-흡기’의 순으로 교환될 수 있도록 실과 실 사이 공기통로 확보를 위해 문 틈새 1.5cm 이상을 적용했다. 단독 및 연립주택에는 결로방지 및 소음이 저감되는 EPP 재질을 이용한 열회수형환기장치를 적용했다. 급기디퓨저는 원활한 실내급기를 위해 코안다 효과가 있는 급기디퓨저를 사용했으며 배기디퓨저는 필터가 삽입된 디퓨저를 사용해 배기덕트의 오염을 방지했다.
환기장치를 가동할 경우 환기장치 덕트를 통해 팬의 소음, 덕트 내 공기이동 소음 등이 전달된다. 환기장치를 아무리 잘 만든다고 하더라도 팬의 소음 및 공기의 유동으로 인한 소음은 어느 정도 발생할 수밖에 없는 현실이다. 이러한 열회수형환기장치를 제외하고 소음을 감소시키기 위한 방법으로 급기디퓨저에 소음기를 적용했다. 실증단지에 적용된 소음기는 약 7dB의 소음저감 효과가 있다.
공동주택의 환기를 설계하면 주택 전체의 환기량을 계산하고 덕트웍을 통해 급기, 배기덕트 배관을 설계한다. 실증단지는 일반 공동주택과 동일한 150CMH를 적용하면서도 주 배관은 지름 150mm의 크린호스를 사용했다. 말단의 배관은 지름 100mm의 크린호스를 사용, 덕트배관 내 유속이 최대 3m/s를 넘지 않도록 설계 시공했다. 이에 따라 덕트 내 유속이 낮을수록 소음은 감소하고 세대 내의 환기효과는 증가하게 된다.
송근호 이사는 “2025년 제로에너지주택 의무화 시대를 맞이해 국내 환기산업도 최저가 입찰제에만 의존할 것이 아니라 열회수형환기장치의 기술력, 덕트 설계, 시공 및 자재 선정 등 다양한 분야의 기술투자와 발전이 필요한 시점”이라고 강조했다.
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