1. 목재와 천연재료를 사용한 공공건물

현재 목재를 사용한 건축은 많은 어려움이 있다. 게다가 상대적으로 낮은 비용에 높은 품질의 목재건물을 시공하기에는 실무적인 요소들이 부족한 상황이다. 하지만 목재는 지속가능한 재료로써 건축공모전과 공공발주처의 구체적인 사업목표에 각광을 받고 있다. 무엇보다도 목재는 기후를 보호하고 한정된 천연자원을 아끼며 안락한 기후환경을 제공한다. 그리고 가공이 용이하고 대부분의 지방에서 쉽게 재료를 공급받을 수 있다. 일반적으로 적은 에너지 투입으로 목재생산이 가능하고 이산화탄소를 축적시킬 수 있어 순환형 구조에서 최상으로 적용시킬 수 있다. 그렇기 때문에 건축재료로써 각광을 받고 있다.

기술적으로는 목재건축물이 큰 전환점을 맞고 있다. 미래의 건물은 저에너지 또는 제로에너지 수준으로 시공해야한다. 천연자원을 절약하여 시공되고 지속가능하고 경제적으로 유용해야 하며 거주자의 건강을 향상, 촉진시켜야한다. 기후보호, 에너지효율, 지속가능성과 같은 사회적, 정치적인 요구에 따라 건축분야와 특히 공공건축물에서 목재를 이용하는 그 비중은 점점 높아지고 있는 상황이다.

주요한 설계포인트

1. 실내공기질 (매연, 공기전환율, 알레르기, 악취, 오염물질)

2. 안락성 (표면온도, 공기습도/온도)

3. 조형과 공간우수성

4. 체험우수성 (표면의 감각과 보호품질)

2. 건물

신축건물은 단순한 볼륨의 기단 위에 2층 규모의 목조건물이다. 입면은 재활용 할 수 있는 목재로 완벽히 마감하였다. 설계의 기본 컨셉을 세울 때 목재는 중요한 친환경적인 건축재료로써 적용했을 뿐만 아니라 형태를 나타내는 질감으로 내외의 일치화를 이끄는 역할을 기대했다.

특히 장목-적층(Langholz-Stapels)의 개념을 보강하기 위해 북쪽과 남쪽은 평평하게 정돈시키고 동쪽과 서쪽은 이와 반대로 생동감있는 입면의 질감을 처리하였다. 수평으로 조닝이 된 목재입면의 창호는 수직적인 틈으로 연출된다. 창호의 프레임은 기존 건물의 목재색깔과 호응하여 연두색으로 맞추었다.

평면은 거의 정사각형으로 건축면적은 17m × 16,5m이고 높이는 10m이다. 기단은 지형을 사용하여 반은 지반에 묻혀있다. 이러므로 신축건물은 기존의 환경에 맞춰 건물높이와 층수를 결정할 수 있었다. 그리고 매씨브한 기단은 역사적인 건물주변의 텍스트인 적벽돌의 관계를 신축건물의 재료물성과 연계시켰다.

3. 에너지 컨셉

건물은 기본계획에 의해 저에너지하우스로 지정되었다. 목표는 독일 2007 차열법률에서 60% 기준을 유지하는 것이다. 이것은 2009 차열법률 30% 기준과 같은 성능이다. Blower-Door 테스트에 의해 건물의 기밀성을 측정하였고 우수한 측정결과와 자체 생산되는 태양광 전기의 기여를 통해 에너지 성능이 심지어 2009 차열법률의 50%를 넘게 되었다. 건물에서 난방에 드는 1차 에너지소요량은 26kWh/(㎡a)이다. 이것은 10kWh/(㎡a) 난방을 위한 전기소비량과 같다.(1리터 하우스) 이를 위해서 설계단계에서 기존의 건물보다 12% 더 많은 투자비가 필수적으로 필요했다.

컨셉

목표 에너지기준에 다다르기 위해 첫 번째 고효율 단열재가 필수적이다. 이것은 패시브하우스 수준에서 단열재를 설치하는 것이다. 하지만 창호는 이 조건을 충족시키지 못한다. 고비용 문제때문에 단열창호프레임을 포기해야했기 때문이다. 여기서는 3중 유리를 도입했고 창호의 열관류율은 1,1W/(㎡K)에 이른다. 또한 충분한 건물외피의 기밀성은 중요한 조건이다. 그래서 Blower-Door 테스트는 완공 후 실시되었다. (측정결과 환기율은 0,31/h이다.)

에너지컨셉의 두 번째 중요한 요소는 태양에너지의 액티브, 패시브 이용이다. 봄과 가을과 같은 환절기 건물의 거실공간은 태양우물로써 역할을 한다. 남쪽입면을 통해 도달하는 태양에너지는 매씨브한 바닥판과 홀의 뒷면의 벽체(축열벽)에 저장된다. 그리고 시간에 따라 다시 건물에 에너지를 내보낸다. 이 때 집중 과열을 막기 위한 계획은 남쪽입면에 고정 루버와 그 위에 태양광을 설치했다. 그래서 동절기에 낮게 비치는 태양에너지만 통과하도록 하고 높게 떨어지는 태양에너지는 음영이 드리우게 하였다. 고비용의 이유로 설치되지 못했지만 추후 필요에 따라 설치될 수 있도록 했다.

에너지 컨셉의 세 번째 요소는 축열이다. 진흙으로 만든 축열벽과 함께 소방과 관련된 방화수 저장탱크 196㎥ 용량은 추가적인 에너지저장을 한다. 이것은 건물의 남쪽에 위치하여 여름에 잉여열과 폐열을 사용공간으로부터 전달받는 역할을 한다. 또한 최대피크부하 4kW의 열을 전달하고 수도관과 열교환기를 통해 저장탱크에 전달한다. 이것의 온도분포는 0℃-20℃이다.

4. 설비사항

건물의 난방은 방화수저장탱크에서 나온 에너지를 사용하여 물-물 히트펌프를 통해 공급된다. 난방과 냉방의 피크부하시 보조열원으로 지열을 사용하여 필요시 대비한다. 에너지 분배는 기존의 바닥난방 뿐만 아니라 거실공간의 축열벽을 통해 가능하다. 이를 통해 여름에 냉방과 겨울에 난방을 촉진시키는 역할을 한다.

환기는 폐열회수환기장치를 통해 제어한다. 환기는 입면으로부터 신선한 공기를 모든 사무실에 공급한다. 이 때문에 난방기간 동안에 창문을 열어 환기시킬 필요가 없다. 그리고 급기는 상부 아트리움과 부속실을 통해 가능하다. 급기를 통해 버려지는 열은 93%의 효율을 가진 교차 폐열회수장치를 거쳐 회수되고 교차로 신선한 공기가 실내에 공급된다. 이를 통해 열손실을 최소화하였다. 신선한 공기는 건물 하부의 지중튜브를 거쳐 공급된다. 공기는 미리 온도의 제어를 받아 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 변하여 실내에 전달된다. 또한 이를 통해 동파에 대비 할 수 있다.

태양광을 통한 태양에너지의 액티브한 사용: 지붕면에 통합된 태양광전지판은 2,483kWh/yr의 용량을 갖고 있다. 톱니지붕에 태양광의 경제성이 검토되어 비용상의 이유로 우선 실현되지 못한다. 그래서 추후설치가 가능하도록 계획하였다.

목재에 축척된 이산화탄소는 추가적으로 긍정적인 이산화탄소값을 보여준다.

5. 내부인테리어

실내는 검증된 천연재료로 만든 건축자재 및재료의 도입이 포괄적으로 적용되었다.

사무실의 대부분을 차지하는 1-2층은 목재를 사용하여 벽체와 바닥판을 설치하였다. 그리고 에스트리히 밑은 목재섬유단열재, 목재음향판넬, 진흙미장, 천연목재바닥재를 사용하여 공간 마감하여 주로 친환경자재를 실내의 마감재료로 이용하였다.