서 론

정부 및 지자체는 국제적 기후변화 협약에 선제적으로 대응하기 위해 건축물 온실가스 배출량 중 50% 이상을 차지하는 공동주택의 에너지사용량에 대한 단계별 감축전략을 수립하고 있으며, 2025년 제로에너지 주택 의무화를 목표로 관련 법 및 제도를 지속적으로 강화하고 있다. 최근 동향을 보면 2015년 12월 ‘건축물의 에너지절약설계기준’ 개정을 시작으로, 2016년 3월 서울시 ‘녹색건축물 설계기준’ 개정, 2016년 10월 ‘녹색건축 인증기준’이 개정되었고, 2017년 12월 국토교통부는 신축공동주택의 에너지 의무절감률을 대폭 상향조정한 ‘에너지절약형 친환경주택의 건설기준’을 개정하여 시행하고있다. 이에 정부정책의 에너지 관련 주요기준들에 대한 개정으로 인한 신축 공동주택 건설시 공동주택 에너지 요구성능, 설계요소 및 항목, 소요공사비 등 관련기준 개정으로 인한 영향 분석이 필요할 것으로 사료된다.

따라서 본 논문에서는 서울시 소재 공동주택 신축시 설계에 미치는 영향이 크다고 판단되는 기준 중 서울시 ‘녹색건축물 설계기준’ 및 국토교통부 ‘녹색건축인증’ 기준에 대하여 서울주택도시공사 공동주택 사업지구중 대규모(1,000세대이상), 중규모(500세대이상), 소규모(100세대 미만) 대상단지 사례를 선정하여 관련기준 적용시 적용방법에 따른 소요공사비를 비교 분석하였다. 이를 통해 향후 서울시 소재 신축공동주택 건설시 공동주택의 에너지 목표성능 확보를 위한 합리적인 기준적용방법 선정의 기초 자료로 활용하고자 한다.

서울시, ‘녹색건축물 설계기준’ 및 ‘녹색건축인증기준’ 개정내용

서울시 녹색건축물 설계기준

서울시 소재 공동주택의 경우, 의무적용 해야하는 주요기준으로 첫째, ‘건축물의 에너지절약설계기준’으로 에너지성능지표(EPI) 74점이상 의무취득, 둘째, ‘건축물의 에너지효율등급’은 2등급이상 의무취득, 셋째, ‘녹색건축인증’은 1,000세대 이상시 최우수등급, 300~ 1,000세대 미만시 우수등급, 30~300세대 미만시 일반등급 의무취득, 넷째, ‘에너지절약형 친환경주택의 건설기준’은 전용면적 60m²초과시 에너지효율등급 1+등급이상, 평균전용면적 60m²이하시 1등급 이상을 만족해야하는 요구성능이 있다.

서울시는 정부기준과 별도로 서울시 내에 건설하는 모든 건축물을 건물규모에 따라 Table 1과 같이 4가지 대상으로 구분하여 기준을 적용하고 있다.

Table 1. Design Criteria by building size for ‘Design Standards of Green Buildings’ in Seoul

서울시 녹색건축물 설계기준 에너지성능 부문의 경우, Table 2와 같이 ①건축물에너지소비총량제(e-BESS), ②건축물에너지효율등급(ECO2), ③에너지성능지표(EPI)절감기술 중 선택하여 적용할 수 있다. ①의 경우, 서울시에서 건축허가시 e-BESS를 통한 결과서를 요청하고 있지만 최종 준공시에는 ②의 인증서를 확인하고 있어, 건축허가 및 준공시 에너지성능부문 평가방법을 ②, ③중 1가지 방법을 선택하여 적용하는 방안이 합리적이라 볼 수 있다.

Table 2. Assessment method and design criteria of energy performance Design Standards of Green Buildings’ in Seoul

녹색건축 인증기준(G-SEED)

공공기관에서 발주하는 모든 건축물은 본 기준적용 의무대상이며, 연면적 3,000m²이상 건축물은 일반(그린4)등급이상, 연면적 3,000m²이상 업무시설은 우수(그린2)등급이상을 취득해야 한다. 건축물 용도별 등급기준은 Table 3과 같으며, 기존 건축물의 경우는 각 등급별 점수에서 -5점씩 차감하여 등급을 부여하고 있다.

Table 3. G-SEED classification criteria by use

주요 개정내용으로는 신축 주거용 건축물 심사기준 15개 신규항목이 추가되었으며. 18개 기존항목에 대한 세부기준이 강화되었다. 개정된 기준은 Table 4와 같다.

Table 4. G-SEED revision standard (Continued)

Table 4. G-SEED revision standard (Continued)

Table 4. G-SEED revision standard (Continued)

서울시 녹색건축물 설계기준을 의무적용하고 있는 공공기관 및 민간건설사의 경우, 녹색건축인증 또한 개정전에는 우수(그린2)등급이상 의무적용에서 서울시 심의대상 연면적 10만m²이상시 우수(그린2)등급, 자치구 심의 1만~10만m²미만시 우량(그린3)등급, 자치구 심의 3천~1만m²미만시 일반(그린4)등급 취득으로 완화되어 개정되었다.

서울시 녹색건축물설계기준 에너지성능 평가방법별 공사비 분석

서울시 녹색건축물 설계기준은 서울시 자체의 조례 성격으로 서울시 소재 신축되는 모든 공동주택에 적용되는 기준이며, 통상적으로 국내 관련기준의 에너지 요구성능 보다 다소 높은 수준을 요구하고 있다. 서울시 녹색건축물 설계기준의 에너지성능 평가방식은 Table 5의 ①항목에서와 같이 서로 다른 건축물에너지 분석 프로그램으로 단위면적당 연간 1차에너지 소요량으로 평가되는 건축물에너지효율등급의 인증을 받거나, ②기존 에너지성능지표(EPI)와 연계한 에너지절감기술 항목을 적용하여 체크리스트 형식의 확인서를 제출하는 두 가지 방안이 있으며, 두 가지 방법 중 1개의 방법을 선택 적용하도록 되어있다. 다만, 두가지 방법 모두 국내기준을 모두 만족하면서 추가 성능을 요구하는 것이며 둘 중 어느 한 가지 방법의 에너지성능이 우수하다고 평가하기는 곤란하다.

Table 5. Application method of Design Standards of Green Buildings’ in Seoul

비용분석 개요

서울시 녹색건축물 설계기준에서는 Table 5의 ① 건축물에너지효율등급적용, ②EPI절감기술항목적용의 두 가지 방법 중 1개의 방법을 선택 적용하도록 되어있다. 이에 서울시 공동주택 최근사업지구인 대규모(1,000세대이상), 중규모(500세대이상), 소규모(100세대 미만)공동주택을 선정하여 적용함으로써 두 가지 방법 중 어떤 방법을 선정하는 것이 효율적이며 경제적인지 각각의 방법을 통해 비용 분석을 하였다. Table 6과 같이 대상 단지는 최근 사업지구 중 규모에 따라 3개 단지를 선정하였으며, 공사비 분석의 경우, 3개단지의 물량산출내역서(2016년기준)와 서울주택도시공사의 일위대가표(2016년기준)를 활용하여 공사비 산출을 하였다.

Table 6. Overview of Seoul complex housing and the energy performance acquisition score before revision

평가방법별 공사비 분석 결과

건물규모별로 3개의 사업지구를 대상으로 분석한 결과는 Table 7과 같으며 서울시 녹색건축물 설계기준에서 제시하고 있는 두 가지 방법 중 ‘건축물에너지효율등급의 인증’을 받는 방안이 상당히 유리한 것으로 확인되었다. 그 결과로 ‘건축물에너지효율등급’ 인증시 ‘EPI절감기술’ 항목적용 대비 중‧대규모 단지의 경우 세대당 120~200만원, 소규모단지의 경우 80만원 정도 경제적인 것으로 분석되었다.

건축물에너지효율등급을 적용한 경우, 중‧소규모단지는 법규에서 요구하는 기본항목 외의 추가공사비가 없는 것으로 확인되었지만, 대규모단지는 1등급 대상단지로 에너지효율등급 외 법규에서 요구하는 기본항목 외의 추가공사비는 자연환기 또는 전열교환기 항목을 적용하는 추가비용 ￦288,717,600으로 분석되었다.

특히 1,170세대 규모의 대규모단지인 H단지의 경우 에너지효율등급 1등급을 만족하기 위해서는 법규에서 요구하는 최소수준 대비 추가공사비가 세대당 ￦246,767 수준이었으나, 절감기술 항목 적용시에는 세대당 ￦2,007,803 정도 소요되는 것으로 확인되었다. 중규모 S단지, 소규모 K단지의 경우도 절감기술 적용시 에너지효율등급 적용 대비 각각 세대당 ￦1,176,979와 ￦844,429 정도 공사비가 상승하는 것으로 확인되었다.

공사비 상승 요인으로 EPI절감기술 적용시, 열관류율 수준, LED의무비율, 대기전력차단장치 등을 적용하기 위한 항목에서 공사비가 상승한 것으로 판단되며, ‘공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정’에 의해 공공기관에서 건설하는 공공주택은 에너지효율 2등급을 의무 취득하여야 하는바 에너지효율등급 선정이 가장 합리적인 것으로 분석되었다.

Table 7. Comparing the cost of construction by application method of Design Standards of Green Buildings’ in Seoul (Unit: KRW)

소 결

서울시 녹색건축물 설계기준에서 제시하고 있는 두 가지 방법 중 ‘건축물에너지효율등급’인증을 받는 방안이 ‘EPI절감기술’ 항목을 적용하는 방안에 비해 중‧대규모단지의 경우 세대당 120~200만원, 소규모단지의 경우 80만원 정도 경제적인 것으로 분석되었으며, 이는 EPI절감기술을 적용할 경우, 열관류율 수준, LED의무비율, 대기전력차단장치 등을 적용하기 위한 항목에서 공사비가 상승한 것에 기인한 것으로 판단된다.

녹색건축인증 취득방법별 공사비 분석

녹색건축인증을 위한 공사비 영향 요인은 단지 및 건축계획, 기계, 조경, 자재분야 등 매우 포괄적인 요소들로 구성되어 항목별 공사비 산출 및 정량적 평가 등을 통한 우선순위 결정이 곤란하여 녹색건축인증 우수등급 취득시 가장 높은 배점과 가중치가 적용되는 건축물에너지효율등급별 소요공사비와 등급별 계획요소를 분석하고, 효율등급을 고정한 경우의 설계항목을 상호 비교하였다. 즉, 건축물에너지효율등급을 한 단계씩 향상시킬 경우, 건축물에너지효율등급 향상에 따른 추가공사비가 발생하지만, 이에 반해 건축물에너지효율등급 향상시 녹색건축인증 ‘우수등급’ 취득을 위한 추가 설계적용사항은 줄어들게 되므로 ‘에너지효율등급향상에 따른 추가공사비’ vs ‘에너지효율등급향상에 따른 설계 감소항목’과의 비교가 가능할 것으로 판단된다. 다만, 이 경우도 둘 중 어느 한가지 방법의 에너지성능이 우수하다고 평가하기는 곤란할 것으로 사료된다.

비용분석 개요

녹색건축인증 취득방법별 공사비 분석대상은 Table 6과 동일한 대상단지로 수행하였다.

분석방법은 Table 8과 같으며 녹색건축인증 일반등급에 해당하는 법규최소수준의 설계를 ‘일반등급’ 수준이라 하고, 녹색건축인증 ‘우수등급’ 취득을 위한 설계 추가 적용 항목들을 선정한 후, 방법①은 에너지효율등급을 변동 없는 고정요소로 두고 ‘우수등급’ 취득을 위한 공사비 영향 설계항목을 도출하였다. 방법②는 ‘일반등급 수준’에서 건축물에너지효율등급을 한 단계씩 향상시킬 경우 소요공사비와 ‘우수등급’ 취득을 위한 공사비영향 설계항목을 도출하여, ‘에너지효율등급 상향시 설계항목’ vs ‘에너지효율등급 고정시 설계항목’과 비교토록 함으로써 추후 해당 설계항목만을 대상으로 공사비를 분석하여, 녹색건축인증 ‘우수등급’ 취득을 위한 효율적인 설계방안을 채택하도록 분석을 진행하였다.

Table 8. How to apply G-SEED standard

건축물에너지효율등급별 공사비 및 추가설계항목 분석 결과

대규모 H단지의 분석결과는 Table 9과 같다. 법규 최소수준을 만족하는 기본설계수준은 에너지효율등급 2등급이며, 에너지효율등급 2등급을 그대로 유지할 경우 녹색건축인증 우수등급을 받기 위해서는 전기자동차 충전 및 관리시설 설치 등 총 17가지의 설계항목을 추가해야 하지만, 공사비 702,491,000원을 추가하여 에너지효율등급 1등급을 받는 경우 유효자원재활용 자재 2개 추가사용 등 11가지의 설계항목만을 적용하면 우수등급 지정이 가능한 것으로 분석되었다.

Table 9. Comparing the design items influenced by the construction cost by the method of acquiring the G-SEED (large-scale H complex )

또한 공사비 6,730,293,778원을 추가하여 에너지효율등급 1+등급을 받는 경우 전기자동차 전용주차장 설치 등 4가지의 설계항목이 추가되는 것을 확인하였으며, 공사비 11,078,379,657원을 추가하여 에너지효율등급 1++등급을 받는 경우 녹색건축인증 명판부착 + 인증서 및 배점표 제공 1가지의 설계항목만 추가하면 우수등급이 가능한 것으로 분석되었다.

중규모 S단지의 분석결과는 Table 10와 같다. 법규 최소수준을 만족하는 기본설계수준은 에너지효율등급 2등급이며, 에너지효율등급 2등급을 그대로 유지할 경우 녹색건축인증 우수등급을 받기 위해서는 저영향개발기법(LID)적용(용량2%,연계80%) 등 총 16가지의 설계항목을 추가해야 하지만, 공사비 169,226,000원을 추가하여 에너지효율등급 1등급을 받는 경우 유해물질저감 자재 5개추가사용 등 9가지의 설계항목만을 적용하면 우수등급 지정이 가능한 것으로 분석되었다.

Table 10. Comparing design items influenced by construction cost by method of acquisition of G-SEED (medium-sized S complex)

또한 공사비 2,289,204,522원을 추가하여 에너지효율등급 1+등급을 받는 경우 전기자동차 전용주차장 설치 등 5가지의 설계항목이 필요하며, 공사비 9,838,120,900원을 추가하여 에너지효율등급 1++등급을 받는 경우 녹색건축인증 명판부착 + 인증서 및 배점표 제공 1가지의 설계항목만 추가하면 우수등급이 가능한 것으로 확인되었다.

소규모 K단지의 분석결과는 Table 11과 같다. 법규 최소수준을 만족하는 기본설계수준은 에너지효율등급 3등급이며, 에너지효율등급 3등급을 그대로 유지할 경우 녹색건축인증 우수등급을 받기 위해서는 저탄소 제품 5개추가 사용 등 총 24가지의 설계항목을 추가해야 하지만, 공사비 31,100,000원을 추가해 에너지효율등급 2등급을 받는 경우 보행자 전용도로 (폭 4m) 단지둘레의 1/4이상 조성 등 21가지의 설계항목을 적용하면 우수등급 지정이 가능하였다.

또한 공사비 161,592,139원을 추가하여 에너지효율등급 1등급을 받는 경우 유효자원재활용자재 5개 추가 사용 등 9가지 설계항목 필요, 공사비 390,620,083원을 추가하여 에너지효율등급 1+등급을 받는 경우 운영·유지관리문서 및 매뉴얼지침제공 등 6가지 설계항목 필요, 공사비 451,605,283원을 추가하여 에너지효율등급 1++등급을 받는 경우 녹색건축인증 명판부착 + 인증서 및 배점표 제공 1가지의 설계항목만 추가하면 우수등급이 가능한 것으로 분석되었다.

Table 11. Comparing design items influenced by cost of construction by method of acquisition of G-SEED (small-scale K complex)

소 결

녹색건축인증 우수등급 취득시의 두 가지 방법 중 건축물에너지효율등급 법규수준만을 적용하는 방안과 건축물에너지효율등급 법규수준보다 상향 적용하는 경우를 비교한 결과, 에너지효율등급 상향 적용시 이에 따른 공사비는 증가하나 의무설계항목은 대폭 감소함을 확인할 수 있었으며, 이를 토대로 에너지효율등급 상향시 공사비와 의무설계 감소항목 공사비를 비교하여 최종 적용방법을 선정하는 것이 적합하다고 판단된다.

결 론

본 연구는 2016년 3월 개정된 서울시 ‘녹색건축물 설계기준’ 및 2016년 9월 개정된 ‘녹색건축인증’ 기준 적용방법에 따른 소요공사비를 비교하기 위한 연구로 서울주택도시공사가 발주한 대규모(1,000세대이상), 중규모(500세대이상), 소규모(100세대 미만)공동주택 사례를 대상으로 기준 적용방법에 따른 공사비를 분석한 결과는 다음과 같다.

(1)서울시 ‘녹색건축물 설계기준’에서 제시하고 있는 두 가지 방법 중 ‘건축물에너지효율등급’ 인증을 받는 방안이 ‘EPI절감기술’ 항목을 적용하는 방안에 비해 중‧대규모단지의 경우 세대당 120~200만원, 소규모단지의 경우 80만원 정도 경제적인 것으로 분석되었으며, 이는 ‘EPI절감기술’을 적용할 경우 열관류율 수준, LED의무비율, 대기전력차단장치 등을 적용하기 위한 항목에서 공사비가 상승한 원인에 기인한 것으로 사료된다.

(2)녹색건축인증 우수등급 취득시 건축물에너지효율등급 법적요구수준을 그대로 적용한 방법과 에너지효율등급을 상향시킨 경우의 공사비 비교 결과, 에너지효율등급 상향시 등급상향에 따른 공사비는 증가하나 의무설계항목은 감소(대규모단지의 경우 에너지효율등급 한 단계 상승시 의무설계항목은 6개 감소)하므로 등급 상향비용과 이에 따른 설계감소항목 공사비를 비교하여 최종 적용방법을 선정하는 것이 합리적인 것으로 판단된다.

(3)본 연구는 서울시 ‘녹색건축물 설계기준’, ‘녹색건축인증’ 기준을 대상으로 수행한 공사비 분석 연구이며 서울주택도시공사의 사업지구 3개 사례를 분석한 결과로 전반적인 경향을 제시하기에는 한계가 있으므로, 향후 ‘에너지절약형 친환경주택의 건설기준’ 개정 등 관련기준 적용방법 및 개정전‧후에 따른 에너지성능, 공사비 분석 연구와 더불어 보다 다양한 사례검토가 필요할 것으로 사료된다.