1. 머리말

2050년 탄소중립사회를 실현하기 위해 각 산업계에서는 CO₂배출량 감축 및 탈탄소 관련 노력을 가속화하고 있다. CO₂배출량을 줄임에 있어서는 자사 활동에 국한하지 않고 매입 원자재, 제공 물품 등 공급망 상류에서부터 하류에 이르기까지 전체를 시야에 두고 대응할 필요가 있다<그림 1>. 

건물은 준공 후 운용단계의 연한이 길뿐만 아니라 그 동안에 배출하는 CO₂량이 많기 때문에 에너지 성능이 높은 즉 ZEB 사양에 기여하는 건물이 되길 원한다. 이에 펜타오션건설(주)은 에너지절감 기술 향상에 주력하고 있어 이전에도 ‘ZEB’ 실현 사례를 본지에 소개한 바 있다.

건설사업 활동에서 이루어낸 CO₂감축은 건설 현장에서도 CO₂삭감 활동을 비롯해 건설기계의 연비 개선 및 대체연료 사용 그리고 건설자재 운반을 합리화함으로써 화석연료 소비 삭감(Scope 1)에 더해 공사 중에 설치되는 가설 현장사무소에도 에너지 소비를 줄이기 위해(Scope 2) ZEB 개념에 기초하는 사양을 적용하고 있다. 본고에서는 펜타오션건설(주) 현장사무소의 ZEB에 대해 소개한다.

2. 현장사무소의 ZEB 사양 구축

현장사무소는 공사용 가설물 중의 하나로 공사기간에만 사용하기 때문에 건물의 벽, 천장 등 외피의 단열·차열 성능이 일반 건물에 비해 낮을 뿐만 아니라 냉난방 설비라든가 환기설비도 에너지 효율 측면에서 보면 결코 높지 않다. 이 같은 건물을 ZEB 사양으로 하기 위해 탁월한 외피 성능이나 고효율 설비를 추가하면 당연히 설치비용이 많이 들므로 공사기간 중의 단기간 사용을 목적으로 공사할 때마다 설치한다는 것은 쉬운 일이 아니다. 또한 현장사무소 건물은 대체로 건설기계 등과 마찬가지로 리스회사의 조립식 유닛 하우스를 임대해 반복적으로 이용하게 된다.

따라서 리스회사의 협조를 구해 유닛 하우스에 우리가 설정한 ZEB 사양을 적용해 개조하고 해당 공사가 끝난 후에도 다음 공사에 전용(轉用)함으로써 공사마다 드는 초기비용을 줄일 수 있다.

설정한 ZEB 사양에는 벽·천장·바닥의 단열재 두께를 늘리고 창호에는 Low-E 복층유리를 채택해 유닛 하우스의 단열성능을 향상시킨다. 외피의 단열성능을 높이고 공조기 용량을 적정화한 후 고효율 타입의 기기를 채택한다. 또한 종전의 유닛 하우스에서는 주로 환기설비로 벽걸이형 유압 팬을 사용했지만 요즘은 전열교환기 탑재 환기설비로 하고 거기에 환기 풍량을 CO₂농도 센서로 자동 제어하는 기능을 갖춰 공조부하 경감을 도모한다. 조명은 LED 광원 외에 인체센서를 채택해 점등 제어한다. 이러한 기술을 채택함으로써 에너지절감을 추진해 에너지절감률 50% 이상의 목표 전개를 지향한다.

에너지절감에 더해 에너지 창출로서 태양광발전 설비를 설치한다. 태양광 패널은 지역성 등을 고려해 설치 장소와 각도를 설정한다.

3. ZEB 현장사무소의 전개

3.1  ZEB 현장사무소 적용사례 

ZEB 사양의 현장사무소 적용사례를 <표 1>, <사진 1>, <사진 2>에 나타낸다.

현장사무소①은 처음으로 ZEB에 도전한 현장사무소로서 2022년 4월에 설치했다. 

이 건물은 한랭지에 위치하고 있어 외피 성능을 더욱 강화했다. 창호는 Low-E 복층유리 외에 수지 섀시를 사용하고 열관류율 1.68W/m²K로 열성능이 높은 것으로 설치했다. 공조기는 외기온도가 영하로 내려가도 고효율을 유지하는 한랭지용을 채택해 혹한기에도 쾌적한 온열 환경을 유지하면서 에너지 소비를 억제한다. 그 결과 건축물 에너지절감법 기준에 따른 에너지절감률은 58%다. 

에너지 창출에는 태양광발전을 채택했고 겨울철 강설(降雪) 시의 안전성과 유지관리 등을 고려해 태양광 패널을 지면에 경사지게 배치했다. 

에너지 생성을 에너지절감률로 환산하면 22%이고 여기에 에너지절감에 의한 에너지절감률을 더해 총 80%의 에너지절감률을 달성해 BELS(건축물 에너지절감 성능표시제도)의 ‘Nearly ZEB’ 인증을 취득했다.

현장사무소②는 펜타오션건설(주)이 최초로 ‘ZEB’를 획득한 현장사무소이다. 에너지절감률은 56%이지만 지붕면적이 넓기 때문에 태양광 패널을 지붕 전체에 설치해 92kW의 발전용량을 확보하고 있다. 이로써 에너지 생성을 에너지절감률로 환산하면 45%, 에너지절감에 의한 에너지절감률과 합쳐 101%의 에너지절감률을 달성해 ‘ZEB’ 인증을 획득했다.

현장사무소③은 현장사무소②와 마찬가지로 지붕에 태양광 패널을 설치했는데 패널 장수가 적어서 보다 효율적으로 발전하기 위해 경사지게 설치했다. 에너지 생성을 에너지절감률로 환산하면 50%, 에너지절감에 의한 에너지절감률 55%와 합쳐 총 105%의 에너지절감률을 달성함으로써 ‘ZEB’ 인증을 획득했다.

현장사무소⑤는 도쿄 도심의 재개발사업 현장사무소로서 3층 건물에 연면적 1,000m²로 규모가 크지만 부지에 여유가 없어 설비를 설치할 장소가 한정적이었다. 그래서 태양광 패널을 지붕뿐만 아니라 벽면에도 설치하고 또 태양광 패널 하부는 공조 실외기 등의 설비 공간으로 활용하도록 고안한 사례다. 

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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)

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