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한국농촌건축학회논문집, Vol.20 no.1 (2018)
pp.69~76
- 역사적 건축물의 에너지 효율 향상을 위한 계획기법 - 서양의 연구동향 및 사례를 중심으로 - -
본 연구는 역사적 건축물을 보존하면서 동시에 에너지 효율 향상을 위한 서구의 제반 지침 및 연구업적에 대한 것으로, 건축계획적 기법에 초점을 두어 살펴본 것이다. 이들 기법은 에너지를 절약하고 쾌적성을 증대하기 위한 기존의 ‘패시브 기법’을 비롯하여, 적극적인 활용을 위한 비용 효율이 높은 ‘에너지 효율 증진 전략’, 그리고 에너지 효율이 높은 최근의 ‘신재생에너지의 도입’으로 3구분되었으며, 각각의 연구결과는 다음과 같다. 첫째, ‘패시브 기법’에 있어서, 햇빛과 바람을 수용, 혹은 차단함으로써 에너지 효율을 향상시킨 패시브적인 건축요소들로는 두꺼운 벽체, 처마 돌출부와 차양, 포오치와 발코니, 셔터(블라인드, 휘장, 커튼), 덧 창호, 차광나무 등이 있으며, 이를 통하여 일사량과 열을 조절한다. 또한 패시브적인 시스템으로는 채광정을 비롯하여 오르내리창, 교창, 다락 및 지붕의 해치와 도머 창이 있는데, 이들은 자연 채광뿐만 아니라, 열을 배분하고 소모하기 위해 공기 흐름과 맞 통풍을 불러일으키는 자연환기 시스템으로서의 역할도 한다. 둘째, ‘에너지 효율 증진 전략’에 있어서, 역사적 건축물의 에너지 효율 증진을 위한 변경기법들로는 내부단열, 기밀성 및 방습, 창호의 교체 등이 있다. 이들은 각각 투습성 증기에 의한 모세관 활성 내부단열 시스템, 틈새 보호 및 목재 보 단부의 기밀성 개선, 그리고 3중 박층 유리의 별도 창호 설치와 같은 기법으로 실행되고 있다. 이때 개방된 기존의 환기 경로라든가 물을 빼고 통풍시키는 구멍, 그리고 공기 인출구(air inlet and outlet)를 가능한 유지하도록 한다. 셋째, 역사적 건축물에 도입될 수 있는 신재생에너지들로는 태양열, 풍력, 수력, 지열, 바이오매스 등이 있다. 태양열 에너지는 지붕 외관을 손상시키는 태양열 집열판 보다는 벽체 개구부용 태양열 패널과 창호, 그리고 지붕재로서 태양열 타일 및 슬레이트가 사용되기 시작하였고, 풍력과 수력 및 지열 시스템을 구성하는 주요 공간 및 부품들은 역사적 건축물의 시각적 간섭을 최소화하는 범위 내에서 설치되었으며, 빈티지 요소로서의 수력에너지이라든가 외견상 예전의 벽난로를 연상시키는 바이오매스 보일러 등은 역사적 건축물의 특성을 배가시키는 역할도 하고 있다.
Technical Measures for Improving Energy Efficiency in Historic Buildings - Focused on Researches and Case Studies of the West -
This study is to research technical measures for improving energy efficiency in the conservation and reuse of historic buildings focused on the recent research trends and case studies of the west. These measures are broadly classified into three types, the passive measures for saving energy and increasing comfort, the most cost-effective energy saving strategies, and the renewable energy sources. Firstly, the passive measures are divided into the elements and systems. The passive elements are awnings and overhanging eaves, porches, shutters, storm windows and doors, and shade trees. There are also the natural ventilation systems such as the historic transoms, roofs and attics to improve airflow and cross ventilation to either distribute, or exhaust heat. Secondly, the most cost-effective energy efficiency strategies are the interior insulation, airtightness and moisture protection, and the thermal quality improvement of windows. The energy efficiency solutions of modern buildings are the capillary-active interior insulation, the airtightness and moisture protection of interior walls and openings, and the integration of the original historic window into the triple glazing. Beyond the three actions, the additional strategies are the heat recovery ventilation, and the illumination system. Thirdly, there are photovoltaic(PV) and solar thermal energy, wind energy, hydropower, biomass, and geothermal energy in the renewable energy sources. These energy systems work effectively but it is vital to consider its visual effect on the external appearance of the building.