패시브하우스의 정의

패시브하우스는 주거용 건물이나 비주거용 건물에 상관없이 에너지 수요가 대단히 적은 건축물을 말한다. 패시브하우스의 성립조건 중에서 가장 기본이 되는 기준은 난방과 냉방을 위한 최대 부하가 10W/㎡를 넘지 않아야 한다는 것이다. 

이 기준은 패시브하우스를 처음으로 연구하고 발전시킨 연구자나 건축가들이 단순희 에너지 소비를 낮추기 위해서 자의적으로 정한 것이 아니라, 쾌적한 실내 공기온도를 실현하기 위하여 소비해야만 하는 최소의 에너지값을 찾는 가운데 도출된 것이다.

쾌적한 실내를 만들기 위해서는 두 가지 조건이 충족되어야 한다. 하나는 실내온도가 그 안에 있는 사람에게 쾌적감을 줄 수 있도록 적당하게 높아야 한다는 것이고, 다른 하나는 실내 공기가 신선해야 한다는 것이다. 이를 충족하기 위해서는 신선하면서도 적당하게 따뜻한 공기가 항상 실내로 유입되어야 한다. 대부분의 건물에서는 실내를 따뜻하게 만들기 위해서 라디에이터나 온돌 같은 커다란 난방설비를 설치한다. 이들 난방설비는 실내로 지속적으로 유입되는 신선한 공기가 아니라 실내에서 돌아다니는 공기를 데워 준다. 만일 신선한 공기를 실내로 계속 받아들이면서 따뜻한 실내를 유지하려 한다면 난방설비의 규모는 대단히 커져야만 한다.

이러한 건축물과 달리 패시브하우스는 육중한 라디에이터 같은 액티브한 난방설비를 설치하지 않고도 위의 조건, 즉 실내 공기가 신선하면서 따뜻한 상태를 만들어 내는 건축물인데, 바로 여기서 패시브하우스의 정확한 정의가 도출된다. 액티브한 냉난방설비를 설치하지 않고도 위의 조건을 충족시키려면 실내로 지속적으로 유입되는 신선한 공기를 조금 데워 주거나 식혀 준 다음 이것을 건물 안에서 퍼져 나가게 하면 된다. 집안으로 유입되는 공기를 약간 데워 줌으로써 쾌적한 실내를 만들어 내는 것이다. 그러므로 패스브하우스는 '실내에서 순환하는 공기를 계속 재사용하지 않고 외부에서 집안으로 공급되는 공기에 대해 야간의 난방을 해줌으로써 실내 쾌적성을 성취할 수 있는 건축물'로 정의된다.

중부유럽에서는 단위면적 제곱미터당 난방 에너지 소비가 15kWh 이하이고, 일차에너지 소비가 120kWh(103,200Kcal/㎡) 이하인 건물을 패시브하우스로 정의한다. 이 값은 지역에따라 조금씩 달라질 수 있다. 중부유럽보다 겨울철 평균기온이 낮은 스칸디나비아 지역에서는 이 값은 더 올라갈 것이다. 한국의 경우에도 겨울철의 난방 에너지뿐만 아니라 여름철 냉방 에너지까지 고려하면 냉난방 에너지와 일차에너지 소비가 중부유럽의 경우보다 더 커질 가능성이 높다. 그러나 패시브하우스의 정의로부터 도출된 난방부하가 최대 10W/㎡ 이하여야 한다는 기준은 지켜지는 것이 중요하다.

모든 건물은 그것이 어떤 용도로 사용하는가에 관계없이 패시브하우스의 기준에 맞도록 건축될 수 있다. 난방부하를 최소로 유지할 수 있도록 단열, 기밀성, 열회수 환기 시스템에 세심한 주의를 기울이고 열교(heat bridge)를 최소화해서 외부로 빠져나가는 열을 가능한 한 줄이면 어떤 건물이라도 패시브하우스 형태로 실현할 수 있는 것이다. 이미 주거용 건물은 물론이고 사무용, 상업용, 공장 건물의 경우에도 패시브하우스의 기준에 맞는 건물이 선을 보였다.

패시브하우스의 주요 특징

1.고성능 단열재 : 외벽, 지붕, 바닥 등에 두꺼운 단열재를 사용해 열 손실을 최소화함

2.기밀성 : 틈새 바람이 거의 없도록 밀폐하여 외부 공기의 유입을 막음

3. 3중 유리 창호 : 고성능 창호를 사용해 열 차단과 일사 조절을 동시에 달성

4.열 회수형 환기 시스템 : 실내 공기를 환기시키면서, 빠져나가는 공기의 열을 다시 활용

5.태양광 설계 최적화 : 창의 위치, 건물 방향 등을 계산해 자연 채광과 태양열을 효율적으로 활용

왜 패시브하우스가 중요할까?

1.에너지 절약 : 난방비와 냉방비를 80~90%까지 절감

2.쾌적한 실내 환경 : 항상 일정한 온도와 공기질을 유지

3.환경 보호 : 탄소 배출을 줄이는 지속가능한 건축 방식

4.건강한 삶 : 환기가 잘 되어 곰팡이나 미세먼지 걱정이 적어

한국에서의 적용

한국도 최근 탄소중립 정책, 제로에너지건축 의무화 등에 따라 패시브하우스가 각광받고 있다.

특히 어린이집, 학교, 공공임대주택에 많이 도입되고 있고, 민간 아파트에도 점점 확대되는 추세이다.