Improvement of Residential Performance & Energy Saving Technology For Commercial Residential Building
■발표·조규수, 최영락, 박선효

1. 서론
1.1 개요
초고층 건축물은 인간이 거주하는 생활공간으로 제2의 자연, 즉 인위적인 Oikos로서 쾌적하고 풍요로운 거주환경이 요구되며, 거대 건축물로서 대량 에너지소비와 인근환경에 부담을 발생하게 되므로 에너지절약 기술과 생태건축(Eco-Architecture) 측면에서 기술약진의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
특히 과거 초고층 건물은 국가 또는 도시 경제력의 과시와 야망을 표출하는 상징성을 가지고 건축됐으며, 건설기술 측면에서 좀더 높게 빠르게 짓는 기술공학을 경쟁적으로 발전시켜 왔다.
따라서 본문에서는 거주환경 측면에서 당사 초고층 주상복합현장건물에 적용한 거주성능향상 기술에 대한 소개와 향후 당사에서 중점 추진하는 에너지절약 주거건물의 요소기술에 대해 거론하고자 한다.

1.2 거주성능 향상
거주성능은 건축물의 물리적 환경인 빛, 열, 음이 제실자에게 미치는 영향을 고려해 채광성, 단열성 및 항결로성, 차음성 등에 대한 성능을 말하는 것으로 거주성능향상은 일반아파트와 대비해 초고층 주상복합분야의 특징적 성향에 따른 성능 한계를 한단계 향상시키는 것을 말한다.

1.3 거주성능에 영향을 미치는 초고층 아파트의 특징
▲구조적으로 타워형이 주를 이루므로 각 세대가 외기에 접하는 면이 적다. 특히 판상형처럼 Through Ventilation을 기대하기 어렵다 ▲외벽 및 발코니 샷시가 고기밀 고차음의 커튼월이다 ▲자연적인 환기, 냉난방보다 기계적인 환기, 냉난방에 의존한다 ▲수직통로(수직덕트, EL Shaft, 틈새공간 등)가 길다 ▲커튼월 외의 벽체(외벽, 세대경계벽, 세대내 간막이벽)가 저기밀 저차음 경량 벽체이다 ▲오피스와는 달리 야간에 주로 사용되며 습기발생이 많은 건물이다.<FRAMEBREAK>@1.1=1.4 거주성능 향상기술의 중요성
상기와 같은 초고층 주상복합의 특징은 주거성능의 저하에 많은 영향을 미쳐 세대간 차음부족, 커튼월 향결로성 부족, 부정적 연돌효과의 야기라는 문제점을 나타나게 하고 있고, 이는 초고층 주상복합의 경쟁력을 저하시키는 주요요인이 되고 있다. 따라서 초고층 주상복합의 결정적 문제점인 거주성능의 향상은 초고층 분야의 경쟁력을 높이는 주요한 과제가 될 것이다. 아울러 최근의 주택성능표지제도의 시행 등 성능관련 지표 등이 도입됨에 따라 주거성능 향상의 필요성은 더욱 커질 것으로 판단된다.

2. 서초아크로비스타 거주성능 향상기술 적용사례
2.1 Project의 개요
공사명 : 아크로비스타 신축공사(서초동 주상복합 신축공사)
대지위치 : 서울특별시 서초구 서초동
대지면적 : 22,713.60㎡(6,870.86평)
규모 : 지하 6층, 지상 29층(A동), 지상 37층(B, C동)
최고높이 : 119.63M

2.2 소음 / 진동
1) 세대간 차음
(1) 기존경량 세대간벽의 문제 : 차음성능 D45기준에는 만족하는 실험실 성적을 토대로 시공됐으나 현장 시공과정에서의 각종 전기 Box, 분전함 배관 등 각종매립물에 의한 타공 및 크랙, 접합부 처리미숙 등으로 문제가 발생되고 있다.
(2) 당사개발 세대간막이벽의 적용 : 현장 시공조건에서도 손상되지 않는 고면밀도의 심벽을 갖춘 3중벽을 구성·적용함으로써 세대간 차음성을 향상시키고자 했다.
(3) 아크로비스타 적용 세대간벽 상세 : 당 현장의 경우, 평면 / 구조계획시 세대간 차음을 고려해 세대간벽의 1/2은 Con`c 구조옹벽인 FinWall(T300)을 활용하도록 코아에서 방사형으로 계획됐고, 세대간벽 중 욕실 등 습식구간은 평면에 적용하도록 배치했다.
나머지 1/2 구간은 세대간벽 개발안을 기본으로 벽체두께, 마감사양 등에 따라 디테일을 조정해 적용했다.
(4) 차음성능 측정결과 : 차음성능 측정은 2004년 1월 세대 내부 마감이 완료된 시점에서 시행했으며, 기준층 10개 세대의 세대간벽을 종류별로 측정해 그 결과를 D값과 STC로 평가했다. 평가결과 현행 국내기준에 해당하는 D45수준은 월등이 달성했고, STC에 의한 평가도 미국기준인 STC 52 이상(1등급)을 달성(STC 52~65, D 48~58), 경량화된 세대간벽에서도 우수한 차음성능을 발휘했다.
(5) 세대간 차음성능 향상을 위한 핵심기술 : 상기와 같은 세대간의 차음성능을 발휘하기 위해서는 세대간을 관통하는 배관부위의 사춤, 밀실화 등 시공단계에서의 품질관리와 더불어 세대간벽의 구성상 훼손되지 않는 고밀도의 Coreqnwo와 마감을 위한 부재를 조합한 고차음성 벽체의 적용을 통한 벽체성능의 향상과 평면계획상 소음발생이 잦은 욕실 등의 배치에 관한 고려가 필요하다.
2) 바닥충격음
(1) 바닥충격음 측정결과 : 안방 쪽 경량충격음이 경계선에 위치하는 것으로 나타났으나, 가구 등이 배치되면 수치가 낮아지므로 실입주 후에는 기준치 내로 들어올 것으로 판단됨. 슬라브 두께 180mm 정도에 방진재 20mm 정도의 구조로 신규 제정된 기준을 조금 상회하는 정도의 성능의 나타났다.
(2) 초고층 주상복합에서의 바닥충격음 : 구조적인 계획상 라멘구조나 플렛플레이트를 활용한 RC 초고층 주상복합의 경우, 기존 연구논문에서도 알 수 있는바와 같이 바닥충격음에 대해 일반 아파트 수준을 넘는 성능을 나타내고 있는 것을 알 수 있지만, 시행예정인 주택성능표지제도의 1등급 수준과는 큰 차이가 있고 소비자의 요구수준 또한 높아 앞으로도 지속적인 연구가 필요한 과제인 것으로 판단된다.
3) 장비소음
(1) 개요 : 초고층 주상복합의 특성상 일반아파트에서는 볼 수 없는 다양한 기계장비가 세대 내 및 공용부에 설치되며, 이로 인해 기계장비 작동시 소음이 실내주거환경에 영향을 미치는 검토해야 한다.
(2) 검토대상 기계장비
▲에어컨 실외기 : 실외기실 도어 및 분합문(또는 포켓도어) 경유 소음 전달 ▲에어컨 실내기 : 실내기실 도어경유 소음 전달 ▲옥상냉각탑 : 하부세대 소음 / 진동 전달 ▲옥상배기휀 : 하부세대 소음 / 진동 전달
(3) 소음 기준 : 아직까지 국내에서는 건물 내부에서의 소음 기준이 적립되어 있지 않으나 일반적으로 거주공간에 대해서는 40dB(A) 정도의 음환경이 권장되고 있다. 한편 구미지역에서는 NC라는 지표를 활용해 기계소음에 대한 기준으로 활용하고 있다.
(4) 평가결과 : 에어컨 실외기실의 경우 장비소음이 65dB로 나타나 차음성능은 25dB 이상이 요구됐다. 시험결과 차음성능은 27~39dB로 나타나고 있어 기준을 만족하고 있었고, 차음성능은 시스템창호, 스틸도어+분합포켓도어, 스틸도어+목문(이중문)순으로 우수한 것으로 나타났다. 기타장비에 대한 진동 / 소음결과도 기준치 이내로 나타났다.

2.3 단열 / 결로
1) 커튼월
(1) 커튼월 기본설계 : ALL UNIT System, 단열바 및 24mm Low-E유리, 6mm 스팬드럴 유리 / 층간 00 SUS띠장(불투명구간)
(2) 설계개선사항
■고단열유리 반영 : 적용실의 성격에 따라 1급~3급으로 구분해 현장 적용안을 작성해 비교 검토를 실시했다. 그 결과 대안 3이 가장 효율적인 안으로 결정됐다. 단, 과도한 건축적 방법만 접근하지 않고 설비적 보완방법인 난방배관 간격 축소, 공기방식 난방, 발코니 지역 방열판 설치를 실시하는 것으로 했다.
분양옵션에 따라 3급의 물량이 상당히 적으며, 입면에 따라 불규칙적으로 배치되면서 진행과정 중 전체 유리를 24mm 로이복층유리(Warm Edge 및 Argon가스 주입)로 상향 조정하게 됐다.
■실내 열쾌적을 위한 설비적 대안 : 세대당 3,000kcal / h 용량의 공조방식(시뮬레이션 결과는 유리열관류율이 1.5kcal / m2hr℃일 때 실당 150kcal / h의 열량이 과부족인 것으로 나타남)과 난방코일 배관 간격 조정 / 방열판 설치 등의 조치를 취했다.
■금속판넬부분 결로방지 : 기본설계상 층간 W300 SUS 띠장 부분의 백판넬 단열이 독립적이지 않고 스팬드럴 유리와 공용으로 되어 있으므로 단열재 전진배치가 불가했다. 따라서 스팬드럴 유리부분과 같이 보조단열재 처리로 대안을 설정했다.
■스팬드럴 유리 부분 결로방지 : 기본적으로 보조단열재 처리로 방향을 설정했고, Mock-up Test의 변수로 넣어 시행유무를 결정하기로 했다.
■유리 Edge 결로방지 : 유리Spce. 상향조정시 단열간봉 반영됐다.
■결로수 유도 : Transum Bar에 모두 거터처리 기본설계 반영됐다.
(3) 현장 Test : C / W업체에서 수행하는 현장 필드 테스트 외에 기술연구소의 지원을 받아 동절기에 단열 / 결로 테스트를 별도로 수행했다.
온습도 측정 결과 공조난방이 있는 상태로는 설정 온습도가 유지됐다. 따라서 대형 2면창의 침실도 기온유지에는 문제가 없었다. 열쾌적치는 외기온이 -7℃일 때 거의 0에 근접하므로 극한조건(외기온 -11℃)일 때도 쾌적범위에 들 것으로 예상됐다.
가장 불리한 서측면에서 결로는 설계조건에서 상대습도 47%일 때 발생할 것으로 예상되어 결로의 임계점에 있는 것으로 판단됐다. 이는 결로수 받이거터 등 2차피해를 막을 수 있는 장치로 흡수가 가능한 정도이며, 공기방식 난방이 이뤄진다면 내부 공기순환속도의 증가로 결로발생이 줄어들 것으로 판단됐다.
2) 실외기실
(1) 실외기실과 실내(혹은 발코니)와의 경계벽은 단열분절을 방지하기 위해 커튼월의 AL-Bar에 두지 말고 불투명구간(스팬드럴유리 및 판넬구간)의 백판넬에 위치시켰다. 또 내부결로를 방지하기 위해 차습층은 실외기실 벽의 실내 측에 설치했다.
(2) 기밀성/단열성 확보 : 우풍 및 결로 방지
■루버 : 개폐가 가능한 형태가 바람직하나 현장 협의과정에서 변경되지 않아 고정식 루버가 설치됐다.
■실외기실이 발코니에 위치 : 발코니 분합창은 기밀성이 KS 2등급인 시스템 창호가 요구됐다.
■실외길이 일반실내에 위치 : 실외기실 출입문을 기밀성 KS 2등급인 도어가 요구됐다. 이는 일반 스틸도어나 목문은 가스켓 처리를 해도 기밀성이 부족해 시스템 창호 또는 2중문구조로 설치를 하는 것으로 결정했다.
■실외기실 슬라브 단열 : 일반아파트 발코니 인접 천정단열과 같은 개념으로 설치했다.

2.4 연돌효과
1) 연돌현상의 정의 : 건물 내외부 공기기둥의 무게차이로 기인한 압력차에 의해 발생하는 공기의 흐름으로 실내외 공기의 온도차가 많이 발생하는 동절기에 주로 발생한다. 공기 기둥의 높이가 높은 초고층 건물에서 발생하며, 부정적 영향으로 우풍, 엘리베이터 소음, 고층부에서의 결로유도 등이 발생하도록 한다.
2) 접근방법 : 기본설계가 확정되고 골조공사 완료 및 C/W 공사가 진행 중인 시점에서 문제가 되는 부분에 대해 설계변경을 요청하기로 방향을 설정했다. 정성적 자료가 아닌 정량적 자료를 확보하기 위해 당 현장의 기본설계안을 보완할 수 있는 외주용역 발주를 통해 정밀 검토를 수행하도록 했다.
3) 외주용역 수행 : 아크로비스타 건물 전체를 연돌현상 시뮬레이션을 통해 평가했다. 평가 결과는 각실 및 각 창호 등에 발생하는 차압 및 누기량을 산출해 과도한 차압 및 누기량이 발생하는 부분에 문제가 있다고 판단됐다. 따라서 방풍실 추가, 창호형태 변경, 창호 기밀성 상향 조정 등 대안 작성됐다. 현장 설계여건 및 공사 진행 시점상 불가능한 부분을 검토해 대안 재종해 현장에 적용하도록 했다.
4) 연돌현상 시뮬레이션 결과
(1) A동 : 1층 엘리베이터 문 압력차 과다 문제 발생
(2) B, C동 : △1층 엘리베이터 문 압력차 과다 문제 발생 △고층부 옥탑층 계단실 문 압력차 과다 문제 발생 △저층부 31층 계단실 문 압력차 과다 문제 발생 △고층부 29층 연회장에서 옥상정원 출입구 기류흐름 강함 △고층부 31~37층 압력차 문제 발생
5) 연돌현상 개선 주요 설계 반영사항
▲지하주차장 각동 코아 출입구 방풍실 ▲각동 로비 출입구 회전문 설치, E/L홀 통로 도어 추가 설치 ▲B, C동 고층부 29층 연회장 출입구 앞에 방풍문 설치 ▲B, C동 고층부 31~37층 엘리베이터 전실 방풍문 설치 ▲B, C동 고층부 옥탑 계단실은 기밀화 시공만 철저히 관리 ▲옥상 출구는 통행이 거의 없으므로 과압이 걸려 문 개폐가동절기간 어려움이 있더라도 큰 문제는 없음 ▲기밀화만 철저히해 기류만 봉쇄하면 건물 내부 각실의 압력차는 줄일 수 있다.
6) 각동 출입문의 기밀성 측정
(1) 목적 : 온돌현상 시뮬레이션 결과는 각종 창호의 기밀성 입력값이 실제값과 유사할 때 실제상황을 잘 묘사할 수 있다. 따라서 당 현장의 각종 창호가 시뮬레이션에서 제시한 기밀성 기준을 충적하는지를 측정했다.
(2) 측정결과
현관문 : 기준값보다 기밀성이 3배 떨어졌다. 가스켓 등은 밀실하게 처리가 됐으나, 도어클로져의 구조가 현관문의 가스켓을 일부 단절시켜 결정적인 누기원인이 됐다.
실외기실 문 : 스틸도어+시스템 샷시의 경우 기밀성이 기준치보다 8배 우수했다. 스틸도어+포켓도어의 경우 기밀성이 기준치에 부족한 것으로 나타났으며, 스틸도어+목문의 2중문의 경우에도 기밀성이 기준치보다 다소 떨어지는 것으로 나타났다.
■계단실 문 : 기준값보다 3배 전도 기밀성 우수.
■엘리베이터 문 : 기준값보다 6배 정도 기밀성 우수.
(3) 결과분석 : 측정결과를 분석하면 수직통로에서 각 층의 수평통로로 통하는 창호는 기준값보다 기밀성이 우수한 것으로 나타났다. 각 층의 수평통로의 창호는 기준값보다 기밀성이 떨어지는 것으로 나타났다. 이는 외피에서 상당한 압력차를 두어 건물내부의 수직, 수평간의 압력차를 전체적으로 줄이려는 계획은 실현되기 어려운 것으로 보인다. 또 건물 내에 발생한 압력차가 수직통로에만 집중되며, 수직통로가 바로 외기와 연결되는 옥상 출입구와 로비 쪽에서 큰 압력차를 발생할 것을 예측할 수 있다.
옥상 출입구의 경우 계단문과 같은 종류의 문이므로 기밀성이 높다. 따라서 동절기에 개폐가 어려움은 있지만 출입이 빈번하지 않으므로 큰 문제는 되지 않는다. 로비출입구부터 E/L샤프트나 계단실까지는 5개의 창호가 존재하므로 각각의 창호에서의 문제는 크지 않을 것으로 예상된다.
고층부의 엘리베이터 문에는 계획치보다 큰 압력이 발생할 것으로 예상되지만 당초 시뮬레이션 겨로가 B동 37층의 E/L문에 작용하는 압력은 10Pa가 되지 않아 작동문제가 발생하는 25Pa보다 훨씬 못 미치므로 시뮬레이션에 의한 계획치보다 다소 큰 압력이 발생하더라도 오작동 등의 문제는 발생하지 않을 것으로 예상된다.
고층부 및 저층부의 계단실 문에도 계획치보다 큰 압력이 발생할 것으로 예상되지만 입주자즐의 주요 통로가 아니므로 심각한 문제는 아니라고 판단된다. 시스템 샷시가 없는 실외기실은 도어의 기밀성의 떨어지지만 세대내부와 외부의 압력차가 크지 않으므로 기밀성이 떨어지는 만큼의 공기유동량 증가는 발생하지 않을 것으로 예상되며, 이에 따른 고층부의 결로, 저층부의 우풍은 발생하지 않을 것으로 판단된다.

2.5 실내공기질
1) 배경 : 건축기술의 발달은 건축물을 점차 고단열화, 고기밀화로 만들어 왔으며, 실내 공기환경은 이로 인해 상대적으로 악화되어 왔다. 더욱이 건물의 유지관리 측면에서 단순히 에너지 소비를 경감시키기 위해 외기 도입량을 차단하거나 경감시킴으로써 결과적으로 실내 공기환경이 악화됐다.
일례로 최근 몇 년간 일본에서 신축했거나 개축 또는 리모델링 한 주택에 입주한 사람이 갑자기 혼수상태에 빠진 사고가 보고된 바 있는데 이런 사고는 벽지나 바닥재, 접착제 등 건자재에 포함된 화학물질이 원인인 것으로 밝혀져 이에 대한 주의가 크게 요구되고 있다.
특히 열효율을 높이기 위해 알루미늄 새시나 시스템 창호를 이용하면서 단열, 밀폐성이 높아져 밀폐된 공간에서의 주택 알레르기 현상이 일어날 확률도 높아지고 있다. 두통, 현기증, 구토증 등 각종 신체장애현상을 일으켜 ‘화학물질 과민증’ 혹은 ‘신축병’으로도 불리는 신종 알레르기 현상은 지붕, 벽, 바닥 등에 사용한 건축자재나 새로 들여 놓은 가구에 포함된 화학물질이 원인인 것으로 밝혀지고 있다.
실내공기환경과 관련해 기존의 ‘지하생활공간의 실내공기질관리법’에서는 다중이용시설의 지하공간에 대해서만 실내공기질을 유지·관리하도록 되어 있었으나, 최근 ‘다중이용시설 등의 실내공기질관리법’으로 확대·개정해 다중이용시설에 대한 실내공기질관리뿐만이 아닌 2004년 5월에 사업승인한 신축공동주택에 대해 총휘발성유기화합물(TVOC : Total Organic Compounds)와 포름알데히드(HCHO)에 대해 측정, 공고하도록 명시하고 있다.
2) 측정개요
(1) 측정항목 : 시간경과에 따른 공기오염물질 자연감소량 측정, 기계적 환기시스템 가동시 공기오염물질 측정.
(2) 측정환경 : 마감완료 후부터 측정기간 동안 창문은거의 닫힘상태 유지, 동절기에는 동파, 마감손상을 방지하기 위한 정도의 난방.
(3) 측정기준 및 장비 : ‘다중이용시설 등의 실내공기질관리법’의 공정시험법에서 설정될 것으로 예상되는 기준을 적용했다. 즉 초기 30분 동안 환기창을 개방해 오염물질을 초기화 한 후, 5시간 동안 창문을 닫고 밀폐한 후 30분 동안 TVOC 및 HCHO를 측정했다(측정시 온습도 18.5℃, 25%). 이때 실내의 수납가구 및 신발장, 주방가구 등 실내에 있는 가구는 문짝을 모두 개방한 상태이다.
3) 결과분석 : 마감완료 후부터 입주시까지 창문을 개방해 유해물질을 빨리 배출시키는 것은 마감재의 유지관리(외부 먼지 오염, 우천, 기온 등) 문제로 사실상 불가했다. 시간경과에 따른 유해물질 감소는 2개월 후 기준치의 5.5배, 7개월 이후에도 기준치의 1.3배 이상 나타나며, 기준치 이내로 들어오려면 10개월 이상 소요될 것으로 예상됐다.
이는 국내 아파트 마감재의 현실상 근복적인 대책이 없이는 개선이 어려운 것으로 판단됐다. 그러나 당 현장에 적용된 기계적 환기 시스템을 가동할 경우 마감완료 2.5개월에도 기준치의 1.2배로 나타나 입주시까지 6개월 정도의 시간을 가정하며 기준치 이내로 들어올 것으로 보였다. 따라서 마감자재에 대한 근본저인 대책과 함께 기계적인 환기와 Burning Out 등을 효율적으로 실시하면 유해물질의 기준치 이내 시공이 가능할 것으로 판단된다.

3. 3L 하우스건립 통한 초에너지 절약형 건물의 도입
3.1 개요
최근의 국제석유가의 급등과 교토의 정서 발휘에 따른 에너지 절약의 필요성이 대두되고 있다. 국내 에너지 소비량의 약 20%를 점유하는 건축물 분야에 있어서도 예외는 아니어서, 대내외적 환경변화에 따른 건축물의 에너지 절약이 절대적으로 요구되고 있는 실정이다.
이제부터 소개할 3L 하우스(패시브 하우스)는 일반건물에 비해 15~20%의 난방 에너지만으로 쾌적한 실내환경을 제공함을 목적으로 하고 있다. 이를 만족시키기 위해 건물에서 필요로 하는 벽, 창호, 환기시스템과 같은 건축요소와 열교환기, 보일러 등의 효율을 향상시키는 것을 주요한 방법으로 하고 있다.
이는 비단 주택에 국한된 사안은 아니며, 앞으로 건설된 초고층 주상복합 등을 포함한 많은 건축물에 있어 저에너지 고효율을 위한 요소기술을 포함하고 있음은 물론이다.
현재 유럽등지에서는 CEPHEUS(Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standards) 프로젝트로 221세대 14개 동의 3L 하우스가 각기 다른 위치에 다른 시공회사와 다른 설계자에 의해 건설됐다.

3.2 3L 하우스의 개념
3L 하우스라는 용어는 다양한 기술, 설계와 재료를 이용하는 시공 표준으로 간주되며, 기본적으로 저에너지건축을 기본모델로 고안된 것이다. 3L 하우스는 통상적인 냉난방장치 없이 겨울과 여름철에 쾌적한 실내기후를 창출한다. 이를 허용하기 위해서 건물의 난방부하가 10W/m2를 초과해서는 안되며, 이 적은 난방부하는 대략 평균 난방에너지로 15kWh/(m2a) 정도이다. 따라서 3L 하우스는 일반적인 건물보다 약 80% 정도의 에너지를 절약할 수 있다.

3.3 3L 하우스의 요소기술
① 수퍼단열 : 3L 하우스의 기본개념은 열손실을 최소화해 내부발열과 태양열 획득만으로 난방을 하는 것이며, 이를 구현하기 위해서 외벽의 열관류율값은 0.1~0.15W/m2K 만족시켜야 하며, 열교는 0.1W/m 이내로 시공되어야 한다. 또 건물의 기밀도는 n50(실내외 압력차 50파스칼에서 ACH)에서 0.6회/h 이하로 규정하고 있다.
② 환기시스템 : 3L 하우스는 기밀이 잘되어져 있기 때문에 거주자의 쾌적을 위해서 연속적으로 신선한 공기를 공급해야 한다. 전형적인 환기율은 0.25~0.4 ACH이다. 이 보다 높은 환기율은 실내공기가 건조해지므로 불쾌감을 초래할 수 있다. 환기시스템의 현열효율은 75% 이상 되어야 하며, 열교환기는 대향류형을 사용한다. 또 도입공기는 예열부하를 줄이기 위해 서브소일(Sub-soil) 덕트를 이용한다.
③ 자연형 태양열 획득 : 3L 하우스에서 창문은 태양열 획득과 환기 기능을 수행한다. 이를 위한 예비조건은 적절한 유리의 선택으로 창을 통한 열손실을 줄이고 가능하면 남향으로 배치해야 하며, 차양장치를 설치해야 한다.
창문은 3중 Low-e유리로 열관류율값은 0.8W/m2K 이하가 요구되며, 가스를 충전할 경우 0.6W/m2K까지도 낮출 수 있다. 또 태양투과율(g-value)값은 50~60%가 요구된다. 창틀의 경우 단열이 필요하며 스테인리스스틸 또는 플라스틱 스페이서를 사용해 열교를 차단한다. 독일 및 오스트리아의 경우 0.8W/m2K값을 갖는 단열창틀이 생산·공급되고 있다.
④ 고효율가전기기 및 신재생에너지 사용

3.4 초에너지 절약형 3L House의 건설
■기대효과 : 연간 3L정도의 에너지로 냉난방을 해결하는 본초에너지 절약형 건축물의 도입은 여러분야에 다양한 효과를 기대할 수 있을 것이다. 먼저 고유가 시대에 따른 국가에너지 절약정책에 부응하고 하절기 전력피크부하를 줄여 국가차원의 발전시설 확충부담을 경감시키는 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 교토의 정서상의 CO2 배출량 준수에도 크게 기여할 수 있다. 또 고객입장에서 열원시설 운영시간 감소 및 자연에너지 활용, 부하변동 감소로 거주 쾌적도를 향상시킬 수 있을 것이다.
건설업계의 입장에서는 주택성능표시제도 시행에 따른 에너지/단열관련 분야의 기술적 발전과 더불어 경제성 향상에 기여할 수 있을 것으로 보인다.