평면계획
이 집은 주위보다 1m 높여진 인공의 언덕 위에 지어졌다. 대지단면은 북쪽에서 작은 주차장이 마련된 남쪽을 향해 내려간다. 거실은 1층의 나머지 부분들에 비해 300㎜아래에 주차장을 내려다보고 있는 테라스와 같은 레벨에 있다. 따라서 이 주택은 태양열을 받아들이기에 매우 적합하고 그 평면은 전체가 남향으로 되어있다. 북쪽과 동쪽 서쪽에는 환기를 위한 작은 창만이 있을 뿐이다. 주된 실들은 남쪽으로 면하고 있고 서비스공간은 양측면에서 주실들을 둘러싸고 완충지대의 역할을 하고 있다. 주택의 한 중앙, 거실과 식당 그리고 부엌이 만나는 곳에는 이 세 실들과 이층의 두 개의 침실을 향해 열을 방사하는 중앙 굴뚝이 있다.
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1> 개략적인 단면
주) 이 집은 정남쪽을 향해 있으며, 적극적으로 태양광선을 받아들이도록 위치시켰다.
시공
이 주택은 속이 채워진 벽과 프리캐스트 콘크리트 프레임으로 되어있다. 내부와 외부의 벽들은 200㎜ 콘크리트 블록으로 시공되었다. 기둥을 포함하여 외벽은 바깥쪽은 모래/시멘트 혼합의 외부마감아래에 50㎜의 폴리스테린으로 단열되었다. 50㎜폴리스테린은 침실의 천장아래에도 사용되었다.
1층은 25㎜의 단열재가 슬라브아래에 들어간 150㎜콘크리트 슬라브이고 2층은 프리캐스트 콘크리트슬라브이다. 지붕은 일반적인 포르투갈의 마감방식인 진흙 타일로 마감되었다. 모든 창은 2중이고 틈마개를 했다.
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2> 전경
주) 남측면의 80% 이상을 채광창으로 처리하였다.
Passive Solar Design
이 프로젝트의 목표가 보조난방의 필요성을 제거하는 것이기 때문에 집은 이것을 충족시키기 위해 직사광선을 이용해야 할 뿐아니라 간접적인 열을 얻기 위해 3개의 침실에서 열 저장체로서 TROMBE WALL을 사용했다.
<그림 3> 위 : 2층 평면도 / 아래 : 1층 평면도 <그림 4> 위 : 남측 입면도 / 아래 : 북측 입면도
직사광선은 남쪽으로 면한 16.2㎡(4㎡는 침실, 나머지 면적은 거실임)의 유리를 통해서 들어온다. 테라스의 밝은 도색은 반사에 의해 태양열을 받아들이는 것을 증가시킨다. 각각의 침실은 낮은 에너지공급과 밤시간의 에너지순환 그리고 온도복사를 위해 1.3㎡의 창문과 2.5㎡의 TROMBE WALL을 갖는다.이 TROMBE WALL은 이중유리와 50㎜의 공기층을 갖는 300㎡두께의 콘크리트 블록으로 만들어졌다. 이것은 또한 상부와 아래쪽에 통풍기를 가지고 여름의 그늘을 제공하고 겨울밤의 단열을 위한 회전형 셔터가 부착되었다. 6개의 250㎜지름의 유리섬유 온수실린더는 각각 180ℓ의 물을 담는데 이것은 거실의 창문 바로 뒤에 설치되었다. 이것은 방에서 방출되고 낮시간동안 유입된 직사광선에 의한 열을 저장했다가 밤에 방출한다. 이 주택의 열 물체는 강화 콘크리트 블록벽, 양감이 느껴지는 중앙 굴뚝 그리고 콘크리트 바닥 등에 의해서 더욱 효율적이 된다.
<그림 5>
여름의 과열은 고도의 열체와 그늘 그리고 환기를 통해 제어된다. 양감을 가진 벽, 굴뚝, 바닥 그리고 물로 채워진 거실의 실린더들 등등 모든 것이 이 주택의 적절한 온도유지를 가능케 한다. 모든 남쪽에 면한 창의 돌출은 겨울에 충분한 태양열의 투입을 허용함과 동시에 여름에 완벽한 그늘을 제공한다. 셔터는 창문에 부착된다. 교차 환기는 문과 창문 그리고 북쪽벽에 설치된 환기계를 사용해서 달성할 수 있다.
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6>
주) 태양열 축열벽에서 데워진 공기는 실에 공급된다. 그림의 아래와 위쪽에
취입,취출구가 보인다.
작동모드
이 주택은 두 번의 겨울 동안 각각 다른 전략을 사용하여 점유상태를 가상화 해보았다. 첫 번째는 어떠한 보조난방 없이 자유스러운 방식이고 두 번째는 18℃로 온도를 자동조절한 것이다. 두 방법 모두 회전식 SHADE는 아침저녁으로 태양이 뜨고 짐에 따라 개폐되었다. 모든 창은 대부분 닫혀 있었다. 여름에는 회전식 SHADE가 TROMBE WAPP과 물 실린더를 덮도록 해두었고 다른 모든 것들은 일상적인 생활에 맞도록 자연채광을 위해 열어두었다. 교차환기를 통한 난방은 외기온도가 내부온도이하로 떨어질 때에도 북쪽의 환기창과 남쪽의 창을 열어 밤에 난방량이 증가되었다.
<그림 7>
보조난방시스템
주된 보조난방은 거실에 위치한 벽난로이다. 그것은 외부로부터 공기를 연소하는 동안 이외에는 잘 열어두지 않는 덕트를 통해 끌어들인다.
벽난로는 외벽으로부터 멀리 떨어져 집안의 중앙에 위치하고 있고 그것의 굴뚝은 부엌과 식당 그리고 상층의 두 개 침실을 위한 열반사 패널로서 작용한다.
세 번째 침실은 역시 벽난로에 의해 난방 되는데 이것은 벽난로에 설치된 센서에 의해 자동조절 되는 물순환시스템을 통해 이루어진다. 각각의 주된 실은 난방이 필요하거나 벽난로가 작동하지 않을 경우를 대비하여 1.5㎾ 전기히터를 가지고 있다. 물을 데우는 것은 태양열 패널과 전기히터에 의해서 이루어진다.
<그림 8>