1. 머리말

지구온난화 문제는 이미 기후변화의 범위를 넘어 기후위기 상황으로 치닫고 있다. 이러한 위기를 피하기 위해 일본은 2020년 10월에 ‘2050년 탄소중립, 탈탄소사회 실현을 지향한다.’고 선언했다. 2021년 10월에 각의(閣議) 결정된 지구온난화 대책 계획에서는 오피스 빌딩 등의 업무용 건물에 대해 2030년 에너지 기원의 CO₂배출량을 2013년 대비 51% 감축한다는 목표가 설정됐다. 그런 가운데 탄소중립, 탈탄소사회를 실현함에 있어 건물의 에너지 소비량을 크게 줄이는 제로에너지빌딩(ZEB) 보급 확대가 요구되고 있다. 

건물의 라이프사이클 중에는 운용 시 배출되는 CO₂(Operational Carbon)가 큰 비중을 차지하는데 이 Operational Carbon을 건물부하 저감에 의한 기기 다운사이징과 고효율 기기 도입으로 에너지를 절약하고 신재생에너지를 효율적으로 이용함으로써 줄이는 것이 중요하다. 운용 개선을 포함해 가능한 한 조금이라도 더 많이 감축해 나가는 것이 탄소중립, 탈탄소사회를 실현함에 있어서는 필수적이다.

산켄설비공업(주)도 이를 실현하기 위해 ZEB에 기여하는 요소기술 개발, 산켄설비공업(주) 시설의 ZEB화를 포함한 보급 활동을 통해 오피스 및 현장 내에서의 지구 환경부하를 줄이기 위해 노력하고 있다. 이번에는 공사현장의 CO₂배출량을 삭감하기 위해 장기간 사용하는 가설 현장사무소의 ZEB화 및 운용 개선에 의한 감축 노력에 대해 소개한다.

2. 건축 개요 

건축명칭 : 산켄 ZEB 현장사무소 

소 재 지 : 나가노현 수와시 

주요용도 : 현장사무소(가설) 

연 면 적 : 184.27m² 

층      수 : 지상 2층 

구      조 : 경량 철골조(프리패브) 

준      공 : 2023년 6월 

설계·시공 : 산켄설비공업(주)

3. 건축계획

3.1  층별 구성

본 계획은 가설 현장사무소로서 에너지절감 및 CO₂감축에 더해 한랭지인 나가노현 수와시에서도 업무 효율화로 이어지는 쾌적성을 고려해 계획했다.

1층에는 협력업체를 위한 휴게소와 자재 보관소 겸 가공공장을 배치했다. 자재 보관소는 최대한 넓게 확보해 향후 에너지절감 기술 등을 추가로 시험 도입할 수 있도록 장비 등을 설치하는 공간으로도 고려했다.

2층 사무실은 레이아웃 변경에 대응하기 쉽도록 가급적 칸막이벽을 최소화하고 낮은 파티션으로 미팅 코너를 만들었다. 최근에는 WEB 회의가 증가하고 있어 WEB 회의실&자료실 겸용 개인실을 배치한다<그림 1><사진 1><사진 2>.

 

 

3.2  단열·일사 차폐 계획

유닛 하우스 본체의 외벽에는 페놀폼 40mm 두께의 단열재가 들어가 있지만 한파에 대비하고 한랭지에서의 쾌적성 및 에너지절감 성능을 고려해 스티로폼 20mm를 추가로 덧대어 시공할 계획이다. 마찬가지로 지붕은 50mm 두께, 바닥은 40mm 두께의 스티로폼을 추가로 덧대어 외피 성능을 향상시켰다<그림 2>.

유닛 하우스 본체의 유리창은 플로트 판유리 두께가 3mm이기 때문에 차열성, 단열성이 높은 진공유리(Low-E 유리 3mm+진공층 0.2mm+ 플로트 판유리 3mm)를 추가로 설치해 이중창으로 시공했다. 진공유리의 성능은 열관류율 1.0W/m²·K, 일사취득률 0.49인 제품을 채택했다. 외기온도가 낮아도 실내 측 표면온도가 낮아지지 않는 구조이기 때문에 결로 방지에도 도움이 된다. 그리고 일사를 차폐하기 위해 블라인드도 설치했다.

 

4. 설비 계획

4.1  공조·환기설비

공조 설비로는 고효율 공랭식 히트펌프 패키지 에어컨(벽걸이형)을 도입해 에너지절감과 저비용을 고려했다. 단열 강화 및 일사 차폐를 실시하기 위해 기기 용량을 최소화했다.

거실의 환기설비로는 전열교환기(벽걸이형)를 채택해 에너지 손실을 최소화하고 비(非)거실 자재창고 등은 파이프 팬으로 배기한다.

4.2  가시화 설비

가시화 설비로는 부품, 소프트웨어 등 다양한 제조사의 제품을 자유롭게 조합할 수 있도록 범용성 높은 개방형 시스템을 도입했다. 개방형 시스템을 도입하면 사용자의 니즈에 맞게 업데이트 및 확장할 때 시스템을 신속하게 구축할 수 있다. 또한 제조사 및 분야를 넘나드는 호환성이 있어 적정 품질의 시스템을 제공할 수 있다.

건물의 세부적 에너지 소비량을 지속적으로 파악하고 운용을 적정화하기 위해 공조·조명을 비롯해 에너지 소비와 관련된 모든 기기류를 일괄 감시한다. 얻은 정보를 빅데이터로 수집해 향후 운용 개선에 활용한다.

그리고 디지털 사이니지를 통해 시설의 에너지 소비량을 실시간으로 표시함과 동시에 매월 실측 적산치(목표 대비), CO₂배출 감축량 등을 ‘가시화’ 함으로써 운용 개시 후의 실적치가 계획했던 ZEB 설계치 이하로 달성됐는지 확인할 수 있다. 이러한 가시화로 현장사무소를 이용하는 모든 사람의 에너지절감 의식을 한층 끌어올려 에너지절감 활동을 추진하고자 한다<그림 3>.

 

 

.

.

.

 

본 원고는 일본공업출판주식회사 발행하는 ‘建築設備と配管工事’잡지에서 발췌하여 번역한 것입니다.

전체 기사는 2024년 3월호 ‘월간 설비기술’에 게재되어 있습니다.(월간지 구입문의(02)2633-4995)

본사의 승인 없이 무단전제 및 복제를 금합니다.