설계/시공관련 질문

주택의 가로세로 비율과 열효율관계에 대해서..

6 gklee 9 3,108 2017.11.26 16:37

예전에 질문글을 썼는데 답변방향이 제가 생각한쪽으로 가질 않았습니다. 남북으로 긴 집, 동서로 긴 집의 냉난방효율이 '각각' 궁금해했는데 동/서향집과 남향집의 비교에 대한 답변으로 흘러갔거든요.

 

얼마전 또 다른 질문글에서 사례집에 나온 '노아의 방주'집과 다른집의 열효율 차이(노아의방주 집이 길쭉하면서 짧은면에 창호가 집중, 긴면에 최소화했음에도 에너지효율이 우수하게 나온것)에 대한 답변을 통해서도 궁금한점이 해결되지 않았습니다.

 

제가 궁금한건 예를들어서 같은 위치 같은 조건 같은 자재 등 다른 조건이 모두 같은 상황에서 한 집은 남북으로 긴 형태, 한 집은 동서로 긴 형태로 짓되 두 집 모두 남쪽에만 전면 창호를 설치한다면 냉난방효율이 어느쪽이 유리할까 입니다. 면적은 같고 비율만 다른거죠.

 

특히 냉방 난방 효율이 각각 다를것같거든요. 

 

동서로 긴 집이 남향창의 면적이 전체 면적대비 크니까 겨울철 낮에 햇빛이 많이 유입되겠지만 그게 또 아무리 좋은 창호라고 해도 벽보다는 열손실이 많다고 하셨으니 밤만 되면 창호를 통한 열손실이 많을것같고.. 여름에도 마찬가지로 외부차양/처마를 활용한다해도 한계가 있을것같고.. 반면 남북으로 긴 집은 햇빛이 공간 전체에 들지는 않겠지만 벽이 많으니까 보온에 더 유리할것같고.

 

가로세로 비율이 의미가 없다면 벽과 유리의 성능이 똑같다는게 될테니 말이 안되잖습니까? 그렇다면 남쪽뿐만 아니라 사방을 전부 유리로 해도 된다는 얘기가 되거나 전부 벽으로 해도 된다는 얘기가 될테니까요.

속시원하게 정리하고싶습니다.

Comments

M 관리자 2017.11.27 00:05
향별 창면적이 같다면.. 동서로 긴 형태가 유리합니다.
나머지는 계산을 통해 입증되어야 하며, (지역별 일사량도 온도도 다르기에.) 단순 추론은 별 의미가 없습니다.
6 gklee 2017.11.27 01:24
향별 창면적이 다릅니다. 동서로 긴형태는 긴면이 전체 창이고 남북으로 길때는 짧은면이 전체 창입니다.
M 관리자 2017.11.27 01:44
네. 말씀드렸다시피, 이는 계산을 통해 증명이 되어야 합니다.
1 패시브아파트 2017.11.28 10:16
남북으로 길 때 짧은 면이 전체 창인 경우라..... 저 같으면 그렇게 지을 바에는 길지 않게 짓겠습니다. 동서로 길게 짓는 게 좋은 이유가 남으로 창을 많이 낼 수 있기 때문인데, 어차피 남쪽으로 창을 조금 밖에 안 낼 거라면 그냥 정사면체에 가깝게 가는 것이 에너지 효율적이니까요.
6 gklee 2017.11.28 12:05
그럼 만약 동서길이 15미터, 깊이 3미터의 극도로 가늘은 집, 동서길이 9미터에 깊이 5미터 비율의 집 (즉 면적 동일, 기타 전부 동일)을 비교하면 어떨까요? 역시 남향 면이 긴 집이 더 유리할까요?
1 패시브아파트 2017.11.28 14:28
그렇지는 않습니다. 실제로는 복잡하지만 계산을 단순화하기 위해서 열손실이 단순히 표면적에 비례한다고 보고 일조량 획득은 남쪽면 넓이에 비례한다고 보고, 높이가 일정하다고 보면요. 말씀하신대로 면적을 고정시켜 놓고 보면 표면적은 집이 정사각형일 때가 가장 작고 거기서 벗어나면 기하급수적으로 늘어나게 됩니다. 반면 일조량 획득과 비례하는 남쪽면의 넓이는 남쪽면이 길어질 때 산술급수로 증가하게 되구요. 당연히 일정 수준을 벗어나게 되면 일조량 획득의 유리함보다 열손실의 불리함이 더 커지게 됩니다. 굳이 계산을 해 보려면 최적점도 찾아볼 수가 있으나 그렇게 할 필요는 없어 보입니다. 왜냐하면 일조량이 극단적으로 면적대비 많아지면 (축열 능력에 따라) 불필요한 일조량이 생긴다던가, 바닥, 지붕, 측벽의 면적에 따라서 열손실이 달라지는 등 건축적인 요소들이 들어가야 하기 때문에 단순 기하학적 계산은 별 의미가 없기 때문입니다.
1 패시브아파트 2017.11.28 14:42
리자님 말씀대로 모든 것은 다 계산이 들어가야 하나, 매우 단순하게 생각을 하자면 정사각형 또는 동서로 긴 집이 좋은데 대충 한 1:2 정도의 비율까지는 길어도 괜찮다. 요 정도로 정리를 하면 좋을 것입니다. 나머지는 다 계산이 필요한 문제인데 집 짓는데 에너지 효율성만 따질 건 아니고 대충 크게 비효율적인 형태만 아니면 아주 큰 차이를 만들어내는 것은 아니기 때문에 이 정도 가이드라인 내에서 토지상황, 건축주의 미적 취향 등등 고려해서 요구를 하면 되지 않을까 싶습니다.
6 gklee 2017.11.28 16:18
정리 감사합니다. 비율만 기억하면 될것같네요. 남향 면 비율이 높다고 무조건 좋은건 아닌거였군요.
1 환이아빠 2017.11.29 15:51
집에 대하여 냉난방 효율을 깊게 생각하시는건 당연하지요.  그런데 내가 집을 짓는 이유가 무엇인지는 생각해볼 필요도 있다고 봅니다.
넓은 거실에서 마당도 보면서 차도 한잔 마시고...  이런것을 생각하면 남북으로 긴 집은 남향 창도 작고 옆에는 벽만 있으니 낮에 집에 들어가도 어둡고 아...이래서 우리나라는 집을 남향으로 짓는구나 하는걸 느낄때는 이미 늦게 되지요.
동서남북향 주택에 다 살아봤는데요 무조건 남향을 강조합니다.  4계절 한번씩만 지내보면 체감하게되더라고요