주택과 에너지

전환기술사회적협동조합김성원

Keywords난방연료 : 나무 , 석유 , 석탄 , 전기 , 태양열난방방식 : 모닥불 , 온돌 , 화로 , 벽난로 , 화목난로 , 보일러공간난방 , 바닥난방 , 부분난방 , 중앙난방공간분리 : 침실 , 거실 , 주방 , 공간의 배치좌식공간 , 입식공간 , 실내 , 실외 공간중정 , 테라스 , 파티오 , 포치 , 온실 , 토방 , 봉당

선사시대 : 불자리 : fireplace: 불구덩 : fire pit: 모닥불 : open fire움집 : dugout hut: ancient shelter: tipi, ger:

불구덩 : fire pit공간난방 , 요리공간움막 :

모닥불공간난방요리공간불자리Tipi

stove공간난방요리공간Ger: Urt:

변화연기구멍Smoke duct

변화온돌 -> 구들 : floor heating, undergound heating바닥난방의 등장

고대 : 그리스석조건물 : 중정 : Atrium-type ( 태양광 , 태양열 이용 )극히 소수 귀족층만 별도 주방 , Patio 주방 : 야외 주방주방의 온기를 이용하기 위해 주방 옆에 침실서민들 대부분 개별 주방 없고 대형 공동주방 , 동 화로 이용

중정 : Atrium 의 주방

고대 이태리Patio: Terrace 주방

야외 주방

고대 : 로마Hypocaust : 바닥난방 , Pomeii oven: 별도의 주방공간석조건물 : 공공 목욕탕 : 공공건물 : 극히 소수 귀족층만 이용 , 대부분 모닥불 , 중앙 화로 이용 , One Hall

고대 : 로마극히 소수 귀족층 주택의 분리된 주방

중세 : AD 500~1450 년 , 게르만의 침략으로 고대 문화 파괴One Hall : 공간구분 없고 입구와 중앙화로 사이가 주방공간모닥불 , 중앙화로 , 구멍 뚫린 천장 ( 춥고 더럽고 어두운 시대 )스페인 아라곤 , 중동 , 시리아 일부 귀족 바닥난방 사용

중앙화로 : 불자리난방 , 조리 , 조명연기와 그을음이 가득

연기 갓의 등장서구의 경우 11~12c 굴뚝 등장굴뚝 설치비용 높고 청소가 쉽지 않아 부유층만 이용

굴뚝은 16c 들어서 보편화 .

대류열을 강화시키는 열교환장치

대류열을 강화시키는 열교환장치

대류열을 강화시키는 열교환장치

대류열을 강화시키는 열교환장치

대류열을 강화시키는 열교환장치

굴뚝이 개발된 후 벽난로가 등장중앙 화로나 불구덩은 건물 중앙에서 벽으로 이동

대류열을 강화시키는 열교환장치

각방에 벽난로를 설치하게 되면서 여러 개의 작은 방을 가진 큰 건물 본격적으로 등장

대류열을 강화시키는 열교환장치

건물 중앙의 대형 벽난로를 중심으로주방 , 침실 , 거실 등이 배치되기 시작

20 세기 초까지 미국 농가의 대부분 별도 주방이 없었음 .

대류열을 강화시키는 열교환장치

건물 중앙의 대형 벽난로를 중심으로주방 , 침실 , 거실 등이 배치되기 시작

20 세기 초까지 미국 농가의 대부분 별도 주방이 없었음 .

삼국시대 : 한반도입식생활침실 , 주방 , 화장실 각각 별도 건물침실 간 가림막 구분침대화로 , 화덕 사용

고려시대 : 쪽구들 ( 바닥난방 ) 이용입식생활마루로 된 여름채쪽구들 있는 겨울채각 공간 별도 건물화로 , 화덕 사용

화목난로의 공기주입 방식

고려 말 조선 초 쪽 구들에서 온방 구들 : 입식생활에서 좌식생활로개별 채로 분리되었던 공간들의 통합방 , 마루 , 광 , 부엌…

정재 : 정지 : 방과 접했으나 분리된 부엌공간

일본의 이로리 ( 조리 , 공간 난방 )

일본의 가마토 ( 조리용 ): 토방 ( 주방 )- 마루 - 방 구조

17 세기 후반벤자민 플랭클린의 ‘필라델피아 주물 난로 등장’ 주물 화목난로 등장으로 방 또는 거실의 개별난방 편리해짐.벽난로에서 주물난로로

주물 Cooktop stove 의 등장으로 주방이 발전하기 시작

1776 년 이후 제임스 와트 (Jamle Watt) 가 증기기관 발명1800 년대 온수보일러 등장19~20 세기를 거치면서 보일러 난방이 보편화본격적으로 중앙난방 ( 라지에이터를 이용한 공간난방 ) 도입벽난로나 난로 주변에 불을 쬐기 위해 가족들이 모이지 않고 각자의 방에 개별적인 활동 시작

18 세기 이전까지 요리는 모닥불 위에서 했다 . 주철화덕의 등장 이후 18~19 세기 들어서야 주방이 변하기 시작했다 . 주방의 분리와 발전은 조리화덕 , 보일러 , 수도배관의 발달과 연결되어 있다 .

산업화 이후의 급격한 화덕 , 난로의 발달

1742 년 Benjamin Franklin 철제화덕 개발1833 년 Jordan Mott 석탄화덕 , 1826 년 James Sharp 가스화덕1891 년 The Carpenter Electric Heating Manufacturing 전기화덕 개발

20 세기 들어 석유사용의 보편화로 석유보일러 , 가스레인지 보급 확대

로켓매스히터 : 화목난로와 쪽구들의 결합 :공간난방과 바닥난방의 결합

6. 로켓매스히터 (Rocket Mass Heater)

6. 로켓매스히터

에너지 위기 후 벽난로의 부활공간난방에 Hot bench( 부분바닥난방 ) 결합

거꾸로 타는 고효율 화목보일러 теплотрон

EU 의 거꾸로 타는 고효율 화목보일러

EU Standard EN 303-5( 화목보일러 표준 제시 )

- 하방연소 (Down draft)- 나무가스화- 화실 내화라이닝- 화실과 열교환기 분리- 별도의 단열온수조- 배기가스 (O2) 센서 연동 공기공급 장치- 극히 낮은 배기가스 농도- 적은 화목연료 소모량- 높은 내구성

TLUD 방식의 고효율 화목 보일러 Stropuva

화목의 경우 34 시간 연소갈탄 7일 연소청정 고온연소바이메탈 센서로 공기조절텔레스코프식 예열공기주입구동유럽 베스트셀러

석유위기 시대의 주택난방과 공간의 변화는 ?

1973 년 오일쇼크 - 건축분야에 에너지 자급 문제 대두미국 건축가 A. 바웬이 패시브 건축 (passive house) 제창Sun room, Solar space 의 부활

TTrombe wall / sun room

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태양열 보조 난방 (solar air panel)

오쿠무라 아키오가 1987 년 주도한 연구회에서 개발한 OM Solar System 은 패시브하우스 개념과 자연 에너지를 적극 활용하여 일본에서 지금까지 2 만 채 정도 보급

태양열 축열을 위한 토방 , 보조난방 장치로 화목난로 결합 .

단열 보다 그늘이 더 경제적이다 . 냉방의 시작은 건물이 햇빛에 뜨거워지지 않도록 만드는 그늘에서부터 시작되어야 한다 .

값싼 차광막을 이용해서 직사광선에 의해 가열되기 쉬운 벽면에 그늘을 만든다 .

창 안쪽이 아니라 창밖에 차광망을 설치해야 효과적이다 .

이중 외피 : 건물 냉난방에 효과적이다 .

값싼 썬라이트를 이용해서 벽면 외부에 이중외피를 만들어 줄 수 있다 ..

Wind Cowl

환기지도를 그리자

태양 굴뚝 ( 여름철 환기 ) 이주 외피와 축열벽 ( 겨울철 )

태양굴뚝 태양굴뚝

바람잡이탑 (Wind Catcher)

자연채광 활용 적정기술 : Sun Light Tube