이중외피 (double-skin facade)

한 줄 정의: 외피를 이중으로 구성하고 그 사이에 공기층을 두어 단열, 차양, 환기 성능을 향상시키는 파사드 시스템이다.

쉽게 풀면

유리벽을 두 겹으로 만들고 그 사이에 공기가 흐르는 틈을 둬서 실내 온도를 더 잘 조절하는 벽이에요. 유리벽을 두 겹으로 만들고 그 사이에 공기층을 두어, 여름에는 더운 공기를 위로 빼내고 겨울에는 그 공기층이 보온재 역할을 하게 만든 외피다.

왜 중요한가

이중 외피는 두 겹의 외피 사이 공기층으로 일사와 소음을 조절하기 때문에, 유리 건축의 에너지 성능 문제를 해결하려는 연구에서 시뮬레이션과 실측 대상으로 반복 등장합니다. 실무에서는 도심 소음이 심하면서 자연환기를 원하는 고층 오피스에서 채택을 검토합니다. 이중외피 시스템은 공기층의 환기 방식에 따라 외기를 그대로 통과시키는 방식과 밀폐된 공기층을 유지하는 방식으로 나뉘며, 기후와 건물 용도에 따라 적합한 방식이 달라진다. 이중외피는 겨울철 야간에 내피와 외피 사이 공기층을 밀폐하면 추가적인 보온층 역할을 해 열손실을 줄이는 효과도 있다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"이중외피 시스템은 두 유리층 사이의 공기층을 굴뚝 효과로 환기시켜 하절기 냉방 부하를 저감하였다."

공기층의 굴뚝 효과를 활용한 이중외피가 냉방 부하 저감에 기여한 사례를 설명한다.

"이중외피를 적용한 건물에서 외피 사이 공기층이 겨울철 단열 성능을 높이고 여름철에는 자연환기를 통해 냉방 부하를 줄이는 것으로 나타났다."

이중외피 시스템이 계절에 따라 다른 방식으로 에너지 성능에 기여하는 것을 보여준다.

조금 더 깊게 보면

이중 외피는 냉대 기후의 난방 절감 효과는 비교적 확실하지만, 여름철 공기층의 과열과 화재 시 연기 확산 경로가 된다는 문제가 지적됩니다. 공사비와 유지관리비가 높아 절감 효과로 회수하기 어렵다는 경제성 비판도 있으며, 이 때문에 외부 차양이나 고성능 커튼월이 더 나은 대안이라는 반론이 함께 제기됩니다. 이중외피는 외피와 내피 사이의 공기층이 여름에는 상승기류로 열을 배출하는 굴뚝효과를 일으키고 겨울에는 완충 공간 역할을 해 냉난방 부하를 줄이는 원리로 작동하지만, 시공비와 유지관리 비용이 늘어난다는 단점이 있다.

주의할 점

이중외피는 초기 시공비가 일반 커튼월보다 높고, 공기층의 유지관리(청소, 결로 방지)가 필요해 장기적 관리 계획을 함께 수립해야 한다. 이중외피의 공기층 청소와 유지관리가 어려운 경우가 많아, 설계 단계에서 청소용 통로나 접근 장치를 함께 계획해야 한다.