칭화 대학교 솔라 디카던트 하우스 | 2022

스텝 아크(Steppe Ark)는 중국의 혹한 지대에 위치한 146제곱미터 규모의 대표적인 고효율 태양광 주택이다. 이 건물은 높은 수준의 쾌적성을 제공하는 액티브 하우스(Active House)의 전형적인 특성을 지니고 있다.

고성능 창문과 문, 천창, 다기능 복합 외벽을 통해 자연광을 최대한 활용하며, 실내 반사판의 최적화된 설계를 통해 눈부심 없이 실내 채광량을 증가시킨다.

난방과 냉방을 위해 스텝 아크(Steppe Ark)는 실내 온도를 조절하는 반중앙식 시스템을 사용합니다. 겨울철에는 폐열을 활용하여 스털링(Stirling) 열병합 발전 시스템을 통해 바닥 배관을 통한 복사 난방을 제공합니다. 이 시스템은 실내 공간의 열적 쾌적성과 안정성을 향상시킵니다.

스텝 아크는 또한 열압 통풍 원리에 따라 자연 환기를 가능하게 하는 고효율 창호 시스템을 채택하고 있습니다. 벽면의 개구부를 통해 천창까지 이어지는 공기 흐름이 매우 효율적이어서 실내 온도가 높아졌을 경우 신속한 냉각이 가능합니다.

칭화대학교(THU) 팀은 장베이 초원의 유목민과 농경 문화를 기반으로 '스텝 아크(Steppe Ark)'라는 작품을 제작하였으며, 이는 물과 풀을 따라 이동하는 유목 생활 방식에 공감하여 건축 설계를 진행한 것이다. '스텝 아크'의 지붕은 알루미늄처럼 보이는 태양광 유리 건축 자재 352장을 사용하였으며(불규칙한 크기의 자재 128장 포함), 전통적인 건축 자재를 완전히 대체하여 지붕 전체를 덮고 있다. 이러한 알루미늄처럼 보이는 태양광 건축 자재는 '스텝 아크'의 외관 일관성을 유지하면서도 지속적으로 녹색 전력을 공급함으로써 태양광 발전, 건축 자재 특성 및 장식 효과의 통합을 실현하였다.

제곱미터당 연간 수혜받는 태양복사량은 5,852~6,680MJ 사이로, 이는 내몽골 지역이 풍부한 태양에너지 자원을 가진 잠재적 지역임을 나타낸다. – 이곳이 스텝 아크(Steppe Ark)가 거의 제로 에너지 건물이라는 목표를 달성할 수 있는 기회를 갖는 장소이다.

2013년 이래로 다롄 쿠아센트(Dalian Quacent)는 국내 대학들이 태양광 에너지 경진대회에 참여하도록 지원해 오며, 태양광 산업과 친환경 건축 산업의 급속한 발전을 지켜보아 왔다. 2021년부터 다롄 쿠아센트는 지붕재 전문가 및 태양광 전문가들과 협력하여 건축용 태양광 일체형 타일인 "탑 에너지(Top Enerygy)" 시리즈를 공동 개발하고 있다.

현재 A시리즈 제품은 주거용 건물 지붕에 적합하며, 주요 특징은 금속 소재 타일과 태양광(건물일체형태양광, BIPV)의 완벽한 융합으로 시각적 오염을 방지하고, 일반 타일과 태양광 타일의 크기가 동일하여 유연하게 교체 가능하며, 설치가 간편하고 간단한 교육만으로도 설치 및 발전이 가능하며, 누수 방지를 위한 적층 설치, 태양광의 내장형 설치로 안전하고 견고하며, 비용이 낮고 비용 통제가 가능하다는 점입니다.