산업화된 국가에서, 1차 에너지 요구량은 전체 에너지량의 1/3 이상에 해당하는 실내 난방, 냉방, 환기에 요구되는 에너지 사용 때문에 환경오염의 주요한 요인이 된다. 교토의정서에 명시된 목표를 성공적으로 달성하기 위해, 저탄소 기술의 수행과 통합을 용이하기 위한 중장기 해결책과 혁신적인 에너지 기술들의 확인이 필요하다. 그러나 저탄소 기술들의 이행에 따르는 많은 장벽들이 존재하는데, 그 이유는 비용, 건물의 물류관리, 기술적인 도전, 이해와 지식 부족, 요구되는 능력부재 등을 들 수 있다.

‘Responsive Building Concepts’ 은 최적의 환경에 적합한 건물요소, 건물서비스 시스템, 에너지시스템을 에너지 성능, 자원소비, 생태학적인 부하와 실내 공기질에 의해 최적의 환경성능에 도달하려는 하나의 시스템으로 통합된 설계해결책이다. ‘Responsive Building’ 개념은 다음과 같은 설계해결책에 따른다.

첫째, 내/외부 조건의 변화와 거주자의 행태를 고려한 전반적인 제어수단에 반응함으로써, 최적 내부조건과 환경성능 사이에 적절한 균형을 유지하는 설계 해결책을 들 수 있다. 둘째, 여러 전문분야에 걸친 설계과정을 통합하여 개발된 설계 해결책인데, 이러한 설계과정은 에너지효율을 최적화하고, 인간적인 요인들과 건축적인 고려사항을 통합하는 것들을 포함하고 있다.

‘Integrated Building Concepts’ 은 건물의 건설에 관한 모든 양상을 포함하는 건물의 전반적인 개념으로 건축, 입면, 구조, 기능, 화재, 음향, 재료, 에너지 사용, 실내공기질 등을 포함한다. 통합된 건물설계 개념은 크게 3가지 기능-건축적인 건물 개념, 구조적인 건물 개념, 그리고 에너지와 환경적인 건물 개념-으로 분류 구성되고 있다.(Heiselberg, 2006)

‘Integrated Building Design’은 건축가, 엔지니어, 전문가 자문으로 구성된 설계팀이 개념적인 설계 아이디어로부터 최종 세부적인 설계에 이르기까지 과정을 반복함으로써 건물설계를 수행하는 설계과정이다. 공기조화설비와 에너지 시스템의 크기뿐만 아니라, 건물에너지 사용은 정교한 여러 기술들을 적용하지 않고는 감소되지 않는다. 게다가, 설계의 건축적인 측면, 구조적인 측면, 공기조화적인 측면, 에너지 측면의 효율적인 통합을 통하지 않고는 건물에너지 사용을 줄일 수 없다.

‘Responsive Building Concepts’의 주요구성요소인 ‘환경에 부합하는 건물요소’, ‘건물서비스 시스템’과 ‘에너지 시스템’의 통합이 가져다 주는 효과는 다음과 같이 상당하다. 아래와 같은 요인들은 ‘Responsive Building Concepts’을 적용해야 하는 중요한 이론적 근거가 되고 있다.

○ ‘환경에 부합하는 건물요소’, ‘건물서비스 시스템’과 ‘에너지 시스템’의 통합은 환경성능과 운용비용 성능 측면에서 실질적인 개선이 될 것이다.

○ ‘Responsive Building’은 에너지원의 사용을 고취하고 품질을 개선하며 신재생에너지와 잠재적인 에너지원(폐열, 공기열, 잠열)의 사용을 자극할 것이다.

○ ‘Responsive Building’은 건축적인 원칙을 에너지효율적인 건물 개념으로 통합할 것이다.

○ ‘Responsive Building’은 에너지의 패시브 저장과 액티브 저장 가능성을 고취시키고, 가 능하게 할 것이다. (패시브 저장: 건축외피등의 건축적인 요소에 의한 에너지 저장 방 법, 액티브 저장 : 히트펌프, 신재생설비등 기계설비요소에 의한 에너지 저장방법)

○ ‘Responsive Building’ 요소들은 건물사용자와 건물 거주자들과의 관계에서 적용가능한 기술을 보다 개량하는데 선도할 것이다.

○ ‘Responsive Building’ 은 건축가들과 엔지니어들 사이에서 통합된 설계원칙을 이해하는 데 용이하게 선도할 것이다.

통합된 설계 접근을 용이하게 하기 위해, 여러 가지 설계 형태, 방법과 도구들이 사용되고 있는데, 특별한 건물을 위한 가장 적용성이 높은 기술적 해결책을 선택하는 전략적인 방법이 필요하다. 이 보고서에서는 5단계로 그 분류를 하고 있다.

1단계는 건물의 위치와 무엇이 건축될 것인지에 대한 결정단계이다. 각국에서는 그린건물에 대한 등급제도를 개발해서 적용하고 있는데, 각국에서 개발한 그린건물의 규정과 관련코드에 맞는 건물에너지와 환경성능 지표에 따른다. 2단계는 1단계에서 결정된 건물의 성능목표에 맞는 설계개념 정립이다. 3단계에서는 초기 목표에 적합한 시뮬레이션 도구 설정과, 건물요소들의 에너지성능평가와 환경성능 평가가 이뤄지는 단계이다. 4단계에서는 시뮬레이션 결과로 나온 요소들의 상세설계가 이뤄지는 단계이다. 각각의 건물적용요소의 크기와 건물통합에 따른 요인들을 고려해야 한다. 5단계는 건물의 운용과 유지관리 단계이다. 적절하게 설계된 건물이 각국에서 정한 성능지표에 맞게 운용되는 지를 확인하고 성능평가하는 방법과 도구에 관한 단계이다.