1. 그린빌딩 개념

그린빌딩은 자연환경에 대한 훼손을 최소화 추구목표이며, 이와 관련한 많은 이론과 갖춰야 할 성능등급시스템이 있으며, 아래와 같은 명백한 목표를 공유함.

→ 저에너지 소비/ 재료 및 자원 보존/ 건전한 실내환경/ 물 보존/대지계획

2. 그린빌딩의 중요성

빌딩건설과 운용은 환경의 주요요인이며, 미국의 경우, 건물이 미국에너지소비의39%, CO₂ 소비의 38%에 해당함. 그린빌딩은 저에너지, 저탄소를 사용하며, 지구기후변화에 대응하는 주요역할 수행함. 빌딩은 건설과 운용단계에서 엄청난 천연자원을 사용함. 이러한 자원을 더욱 효율적으로 사용하는 그린빌딩 건설은 재생천연자원에 해를 끼치는 오염을 최소화하는 동시에, 지속가능한 미래에 중요한 요인임. 또한 그린빌딩은 경제적 이익을 가져오며, 에너지효율적인 빌딩은 운용비용을 절감함. 쾌적한 실내환경 제공은 실내거주자에게 생산성 향상과 기여할 수 있다는 연구보고가 있음.

3. 구조단열패널과 그린의 어휘 정의

지속가능성/실내공기질/탄소량측정/생애주기평가/재생에너지/휘발성유기화합물/HERS 지수/ 국제에너지보존코드(IECC)/ENERGY STAR로 건물에너지성능평가

4. 구조단열패널로 구성된 그린빌딩

* 구조단열패널(Structural Insulated Panel)은 가장기밀성이 뛰어나고 단열성이 좋은 빌딩시스템에 적용할만한 구조체임. 냉난방 에너지를 저감하고, 실내환경조건제어에 용이하며, 건설쓰레기를 줄일 수 있음.

1) 구조단열패널은 에너지를 저감한다.

- 오크리지 국립실험실(ORNL)에서 수행된 실험결과는 다음과 같음.

전체벽으로 구성된 R-14 등급의 4"두께 구조단열패널(SIP)은 R-19 등급 유리섬유단열재와 프레임으로 구성된 2×6 벽체의 성능보다 우수함. 기밀성 시험결과, 구조단열패널(SIP)로 구성된 방은 일반 프레임과 단열재로구성된 벽체로 구성된 방보다 15배의 기밀성능을 보임.

- 가정의 열손실의 40%까지가 기밀성 손실의 이유임.

2) 구조단열패널(SIP)은 자원를 저감한다.

구조단열패널은 단열재와 합성목판(OSB, 나무껍질과 아교를 함침시켜 압축한 판재)로 구성되어있기 때문에, 다른 구조시스템으로 설계된 건물에 비해 에너지와 원자재가 적게 사용됨. NAHB에서 평가한 결과에 따르면, 2000 ft² 가정용 주택 건설에 7,000파운드의 건설쓰레기가 사용되는데 비해, 구조단열패널은 최적화된 소프트웨어와 효율적인 제작기술을 적용하여 건설용 쓰레기를 현격하게 줄일 수 있음.

- EPS 는 경량단열재인데 대부분이 공기이며 2%만이 플라스틱으로 구성됨. EPS 단열재는 R-value 가 동등한 유리섬유단열재보다 24%의 에너지를 저감함.

3) 실내 공기질

구조단열패널은 휘발성 유기화합물(VOC), 유해한 화학물질을 전혀 포함하지 않아 실내공기질에 영향을 주지 않음. 합판과 단열재 부착에 사용되는 접착제는 실내공기질을 위한 가장 엄격한 기준을 만족하는 재료를 사용함.

- 구조단열패널에 사용되는 합성목판(OSB)은 미국에너지성능평가기준 LEED 저 탄소 재료의 요구조건을 만족함.

- 합성목판(OSB)에 대한 시험결과, 포름알데이드 누출량이 0.1 ppm이하로 거 의 제로에 가까움. 참고로, 음식이나 사람의 혈액(3ppm)보다 적은 양임.

4) 생애주기 분석

구조단열패널은 기존의 나무패널과 유리섬유단열재에 비해 훨씬 더 친환경적인 영향을 만족하고 있음. 에너지 저감측면 뿐만 아니라, 탄소배출량, 물 오염, 유해가스방출 등등에서도 훨씬 저감함. 다음그림은 일반패널과 구조단열패널의 친환경적인 기준에 대한 비교표임.

5. 구조단열패널과 그린빌딩 등급제

구조단열패널의 적용이 그린빌딩의 구성요소에 어떻게 적용되는지, 요구분야별 필요한 점수는 어떤 것이 있는지 살펴봄.

가정용 주택에 적용할 LEED

1) 에너지와 대기

EA 1. 에너지성능 최적화[최대34점]:HERS 지수로 측정된 전체에너지성능

EA 2.1. 단열재[최대2점] : 2004년 국제에너지보존코드(IECC)요구조건을 만족

EA 3. 공기침투(기밀성능)[최대3점] :기밀성시험결과에 따름

2) 재료와 자원

MR 1.4 벽체 프레임 효율[최대3점]: 벽체,지붕, 마루에 각각 구조단열패널 적용 하면 3점, 각 요소별 1점 득점

MR 2.2 환경적으로 선호하는 제품[최대1점]:벽, 지붕 또는 마루 중 2군데 이상적 용시 0.5점 득점

MR 3.2 건설쓰레기 저감[최대3점]: 면적당 쓰레기 양에 따라 득점

NAHB(주택건설자 국제협회) 그린빌딩 프로그램

1) 자원 효율성

section 2.1.6B [최대6점] : 구조단열벽체는 패널로 나뉜 벽체시스템임

section 2.1.6C [최대6점]: 구조단열지붕은 패널로 나뉜 지붕시스템임

section 2.6.2 [최대4점] : 승인된 압축합판(OSB)으로 구조단열패널적용 시, 가점

2) 에너지효율

section 3.2.1 [최대 100점] : 에너지모델분석에 따라,2003년 기준 40%이상 효율 적일 때 100점 득점

section 3.3.1A [최대 8점] : SIP적용 주택으로 R-value를 높혔으면, 최대8점

3) 실내 공기질

section 5.2.2 [최대 10점]: 1사람이 7.5 cfm등급으로 환기제어하면 득점

신축을 위한 LEED

1) 에너지 및 대기

EA1 에너지성능 최적화[최대10점]: ASHRAE/IESNA 기준에 따라 결정. 구조 단열패널은 상업용건물의 냉난방 에너지저감 44%에 기여함.

2) 재료 및 자원

MR 7 : 공인 받은 목재[1점] : 목재 50%이상이 FSC의 인증을 받으면 1점

3) 실내 공기질

EQ 4.1 : 저탄소 재료(실런트와 접착제)[1점] :EQ credit 4.1규정적합 재료적용

EQ 4.4 :저탄소 재료(목재와 섬유재료)[1점]:포름알데히드수지 포함하지 않은 재료 적용

▣ 원문제목 : Green Building with SIPs