복토건축
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
복토건축은 흙을 필수 요소로 사용하는 건물 설계 방식으로, 흙을 씌우거나 덮거나 지하에 짓는 형태를 포괄한다. 둔덕 주택, 중턱 주택, 지하 주택의 세 가지 주요 유형이 있으며, 에너지 절약, 자연과의 조화, 소음 차단, 보안 및 안전, 유지 비용 절감 등의 장점을 가진다. 하지만 습기, 채광, 시공의 어려움, 법적 문제 등의 단점도 존재하며, 방수, 단열, 환기 등의 기술을 통해 해결할 수 있다.
더 읽어볼만한 페이지
- 반지하 - 지하실
지하실은 건물 하부에 위치하여 주거 공간 확장 및 다양한 기능 지원을 목적으로 하며, 지리적 요인에 따라 활용도가 달라지고 저장 공간, 지하 아파트, 지하 사무실, 와인 저장고, 재해 대피 공간 등 다양한 형태로 사용된다. - 반지하 - 키바
키바는 고대 푸에블로인들이 종교 의례, 의식, 공동체 모임 등을 위해 사용한 원형의 방으로, 프로토키바에서 발전하여 '시파푸'를 포함하며 공동체 통합의 중심 역할을 수행했다. - 지속 가능한 건축물 - 지속 가능한 발전
지속 가능한 발전은 미래 세대의 필요를 충족시킬 능력을 저해하지 않으면서 현재 세대의 필요를 충족시키는 개발 개념으로, 브룬트란트 보고서를 통해 대중화되었고 유엔 환경 개발 회의에서 국제적 협력이 강화되었으며, 지속가능발전목표(SDGs) 설정으로 세계적 노력이 이어지고 있지만, 개념의 모호성과 경제 성장 우선주의에 대한 비판도 있다. - 지속 가능한 건축물 - 해체
해체는 건축물의 수명이 다한 후 건축 자재를 회수, 재사용, 재활용하는 지속 가능한 건축 방식으로, 자원 낭비 감소, 환경 오염 최소화, 에너지 및 배출량 감소에 기여하며, 관련 산업 및 고용 창출을 통해 지역 경제 활성화에도 기여할 수 있다. - 에너지 절약 - 에너지 효율
에너지 효율은 에너지 변환 과정에서 투입된 에너지 대비 유용하게 사용되는 에너지의 비율을 나타내는 무차원 수이며, 다양한 형태와 분야에서 적용된다. - 에너지 절약 - 지역 난방
지역 난방은 열을 생산하여 건물에 공급하는 시스템으로, 열병합 발전을 통해 에너지 효율을 높이고 온실 가스 배출을 줄이는 장점이 있으며, 한국을 포함한 세계 각국에서 1세대부터 5세대까지의 기술 발전을 거듭하며 운영되고 있다.
| 복토건축 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 정의 | 흙, 특히 잔디로 덮인 언덕으로 지어진 건축물 |
| 다른 이름 | 토굴집 언덕집 흙집 녹색 집 지구 레밍 구덩이집 |
| 유형 | |
| 파고 들어간 | 집은 땅에 완전히 파고 들어감 |
| 흙 덮인 | 집은 흙으로 덮여 있지만 땅에 완전히 파고 들어가지는 않음 |
| 언덕 경사면 | 집은 언덕이나 경사면에 지어짐 |
| 이점 | |
| 에너지 효율 | 온도 조절 에너지 비용 절감 |
| 환경 친화적 | 자연과 조화 서식지 제공 탄소 발자국 감소 |
| 자연 재해 저항 | 화재 토네이도 지진 |
| 소음 감소 | 소음 공해 감소 |
| 유지 보수 감소 | 외부 유지 보수 필요성 감소 |
| 단점 | |
| 습기 | 적절한 방수가 필요함 |
| 굴착 비용 | 굴착 비용이 많이 들 수 있음 건축 비용 증가 |
| 조명 | 자연광이 제한될 수 있음 |
| 재판매 가치 | 일부 지역에서는 재판매 가치가 낮을 수 있음 |
| 토양 조건 | 적합한 토양 조건이 필요함 |
| 디자인 고려 사항 | |
| 방수 | 습기 손상을 방지하기 위해 필요함 |
| 배수 | 물이 집 주변에 고이지 않도록 하기 위해 필요함 |
| 환기 | 적절한 공기 순환을 보장하기 위해 필요함 |
| 하중 지지 | 흙의 무게를 지탱할 수 있도록 구조를 설계해야 함 |
| 역사 | |
| 역사적 사용 | 전 세계의 다양한 문화권에서 사용됨 음식과 상품 보관 주거 |
| 현대적 사용 | |
| 인기 증가 | 지속 가능한 생활에 대한 관심 증가로 인해 |
| 디자인 예시 | 주거 주택 사무실 학교 박물관 |
| 추가 정보 | |
| 법적 고려 사항 | 지역 건축 법규 및 규정을 확인하십시오. |
| 재정적 고려 사항 | 모기지 보험 재산세 |
| 관련 용어 | |
| 지하 주택 | 부분적으로 또는 완전히 땅 아래에 지어진 주택 |
| 능동형 태양열 설계 | 태양 에너지를 활용하는 디자인 |
| 패시브 태양열 설계 | 태양을 활용하는 디자인 |
| 지속 가능한 건축 | 환경에 미치는 영향을 최소화하는 건축 |
2. 정의
'복토건축'이라는 표현은 '흙이 필수적인 요소를 차지하는 건물 설계'라는 일반적인 의미를 가지고 있는 포괄적인 명칭이다.[2] 건물은 건물의 외부가 열적으로 상당한 양의 흙이나 기반에 의해 둘러싸여 있을 때 복토주택이라고 묘사될 수 있다. ('열적으로 상당한' 은 대상이 되는 건물의 열적인 효과에 기능적인 기여를 하는 것을 의미한다.)[2][3]
복토주택은 흙을 씌운 건물, 흙에 덮인 건물, 지하에 있는 건물의 세 종류 중 하나 이상으로 구성된다.[33] 복토주택은 열적으로 효과적인 물질이 지붕에만 존재하는 것이지만, 더 흔하게는 건물의 노출되지 않은 부분의 흙 둔덕 형성의 연장을 의미한다. 건물이 토양에 덮였다는 것은 열적인 성질이 뛰어난 물질이 건물의 하나 이상의 측면을 단열한다는 것을 의미한다. 복토작업은 부분적이나 전체적으로 이루어질 수 있다. 지하 건물은 열적인 성질이 뛰어난 물질이 건물의 모든 측면을 단열하고, 지붕의 노출된 부분만을 남겨둔다. 또는, 건물이 경사지 안에 지어진다면, 지붕 또한 덮이고 한쪽 면만이 노출된 채로 남아있을 수 있다.[33]
"건축 벽에 흙 덩어리를 사용하여 외부 열 질량을 만들고, 열 손실을 줄이며 계절에 걸쳐 실내 공기 온도를 일정하게 유지하는 구조"라는 정의도 있다. 또한 "지붕 또는 벽에 흙 덮개가 있는 주택",[11] "부분적으로 또는 완전히 지하에 지어진 주택",[4] "건축물에서 생활 조건을 완화하고 개선하기 위해 흙 덮개를 사용하는 것"[5] 등으로 정의되기도 한다.
3. 종류
세 가지 주요 유형의 토굴집이 설명된다.[2][3] 사용되는 재료와 비용 측면에서 토굴집 건축 방식에는 큰 차이가 있다. "로우 테크" 방식은 자연 건축 기법, 나무 기둥 및 헛간 스타일 지붕, 재료 재활용, 건축주 노동, 손으로 하는 굴착 등을 포함할 수 있다.[3] 비교적 "하이 테크" 방식은 콘크리트와 철강을 사용하여 더 크게 짓는다.[3] 일반적으로 건설 후 에너지 효율이 높지만, 하이 테크 방식은 내재 에너지와 비용이 훨씬 더 많이 든다.[3]
지구 피복 주택의 정의에 따라 다른 유형이 포함되기도 한다. 암거 주택("Cut and Cover")에서는, 조립식 콘크리트 용기와 대구경 파이프를 연결하는 설계를 통해 생활 공간을 형성한 다음 흙으로 되메우기한다.[4] 1980년대 일본의 실험적인 건축 설계인 '앨리스 시티'는 돔형 채광창 지붕이 있는 넓고 깊은 원통형 샤프트를 땅 속에 묻는 방식을 제안했다.[4] 인공 동굴은 땅 속에 터널을 만들어 건설할 수 있다.[4] 지하에 온실을 짓는 것에 대한 추측도 있었다.[14] 학교, 상업 센터, 정부 건물 및 기타 건물도 지하에 지을 수 있다.[12]
3. 1. 둔덕형 (Bermed)
둔덕형(Earth berming)은 외벽 바깥에 토양을 쌓아 봉하고, 집 바깥으로 경사를 이루게 하는 건축 방식이다.[2] 지붕은 흙으로 완전히 덮일 수도, 그렇지 않을 수도 있으며, 창문은 건물의 하나 이상의 측면에 있을 수 있다. 둔덕은 부분적이거나 전체적일 수 있다.[2] 북극 방향 벽은 둔덕을 이룰 수 있으며,[3] 적도 방향 벽은 둔덕을 이루지 않는다(온대 지역). 집이 지상에 있기 때문에 지하 건축보다는 습기 문제가 덜하고,[25] 건설 비용도 적게 든다.[25] 한 보고서에 따르면 흙 둔덕은 완전히 지하 구조와 같은 에너지 이점의 90-95%를 제공했다.[25]
역사적으로 둔덕 쌓기는 중목구조와 거친 석재를 결합하여 벽 바깥과 지붕 위에 뗏장과 토탄의 두터운 층들을 쌓아올린 일반적인 건축 관행이었다. 이는 내부를 자연적인 요소에서 효과적으로 보호했다. 이러한 초기의 구조물에서 중목구조는 구조적인 지지의 역할을 했고 내부에 편안함과 온기를 더했다. 거친 돌은 흔히 구조적인 지지를 위해 간단한 석회 반죽과 함께 외벽을 따라 쌓였고, 노출되는 외벽과 기반의 역할을 수행했다. 나무와 돌은 분해되어 대지로 돌아갈 수 있었기 때문에 제일 지속가능한 방식이었다. 5000년 전으로 거슬러 올라가는 제일 오래된 둔덕의 예시 중 하나는 스코틀랜드 북부 오크니 섬의 스카라 브레에서 찾아볼 수 있다.
오늘날 둔덕형 복토주택은 과거와는 상당히 다르게 건설된다. 일반적인 건설은 구조적인 지지와 건물의 외곽으로서 기능하는 많은 양의 철근 콘크리트를 사용한다. 불도저나 밥캣 차량이 지붕 위와 건물 주변에 흙을 다지기 위해 사용된다. 둔덕 구조물의 현대적인 예시 한 가지는 영국 노팅엄셔의 다섯 개의 주택의 공동체인 호커튼 주택단지다.
3. 2. 중턱형 (In-hill)
중턱 주택(In-hill construction)은 경사지나 산중턱에 지어진다. 제일 실용적인 적용 방식은 적도를 향하는 언덕의 측면(북반구에서는 남쪽, 남반구에서는 북쪽이다.) 이러한 유형의 복토주택은 언덕 바깥으로 하나의 벽만이 노출되고, 다른 벽들은 토양/언덕 안에 존재한다.[5][13]
춥고 온화한 기후에서 가장 인기 있고 에너지 효율적인 형태의 지구 대피소다.[5][13] 역사적인 사례는 미국 남서부의 메사 베르데로, 절벽 중간의 툭 튀어나온 부분과 동굴에 건설되었다. 전면의 벽은 구조를 감싸기 위해서 근방의 암석과 토양을 사용해 건설되었다. 오늘날에도 유사하게 두세 개의 외벽과, 때로는 구조물의 지붕에 언덕이 자연적으로 형성되는 방식을 사용한다.
대안건축가들은 어스쉽으로 알려진 경사지 건축의 종류를 만들어냈다. 어스쉽을 건설할 때, 토양과 함께 다져진 타이어가 세 개의 외벽에 구조자재로 사용되며 일반적으로 태양열을 받아들이기 위해 전면에 창문을 갖추고 있다.
워싱턴 호수의 숲이 우거진 연안에 몇 년간 건설된 빌 게이츠의 집은 복토주택의 잘 알려진 사례이다. 이 주택은 호수에서 바라봤을 때 실제보다 훨씬 작게 보이기 때문에, 눈에 띄지 않는 갑부의 대자택으로서 훌륭한 사례가 된다.
in-hill (또는 "지구 덮개"[3], "고도적"이라고도 함)[4] 건축은 지구 대피소가 경사면이나 언덕에 위치하고, 벽 외에도 지구가 지붕을 덮는 형태를 말한다.[3]
3. 3. 지하형 (Underground)
진정한 지하 주택(또는 "실내형" 또는 "지하형"이라고도 함)은 땅을 파서 집을 지면 아래에 짓는 형태를 말한다. 이러한 주택은 적절한 빛과 환기를 제공하기 위해 주택 중간에 아트리움 또는 안뜰[12]을 갖출 수 있다. 아트리움은 항상 흙으로 완전히 둘러싸여 있지 않으며, 때로는 한쪽이 열린 U자형 아트리움이 사용되기도 한다.[13]
아트리움 형태의 토굴 주택은 생활 공간이 아트리움을 중심으로 배치되는 경향이 있다. 아트리움 구조는 1층 또는 2층의 언덕형 디자인보다 훨씬 덜 컴팩트한 평면을 가지므로 난방 측면에서 일반적으로 에너지 효율이 떨어진다. 따라서 아트리움 디자인은 주로 따뜻한 기후에서 발견된다.[13] 그러나 아트리움은 공기를 가두는 경향이 있으며, 태양열에 의해 데워져 열 손실을 줄이는 데 도움이 된다. 아트리움 디자인은 평평한 부지에 적합하며 상당히 흔하다.[13]
미국에서는 지하 건설이 지하 1층만 짓는 경우를 제외하면 상대적으로 흔하지 않지만, 오스트레일리아에서는 성공적인 사례들을 찾을 수 있다. 쿠버 페디와 라이트닝 리지가 그 예시이다. 캘리포니아 프레스노의 포레스티에 지하정원은 북아메리카의 예시다.
중국은 1970년대 초반에 베이징 지하의 도시인 저하청(底下, Dixia cheng)의 건설을 진행했다. 이는 주로 당시 인구의 40%를 수용할 수 있는 방공호군이었으며 소련의 공격을 대비하기 위해 건축되었다. 현재 일부분은 사업적인 용도로 사용되고 있다.
4. 역사
## 고대
복토주택은 인류의 오랜 역사와 함께한다. 초기 인류는 동굴에서 살았고, 기술 발전은 복토주택 건설로 이어졌다. 현대에는 복토주택 건설이 드물며, 특히 미국에서 그렇다. 1973년 석유 파동 시기, 대지회귀운동과 함께 자급자족적인 삶을 추구하며 복토주택에 대한 관심이 커졌다.[34] 하지만 복토주택 건설은 건축가, 공학자, 대중에게 익숙하지 않은 건축 방식으로 여겨져 발전이 더뎠다. 복토주택 기술은 널리 알려지지 않았고, 사회는 이러한 건설 방식의 과정이나 장점을 잘 알지 못한다.
흙집은 가장 오래된 건축 형태 중 하나이다.[6] 기원전 15,000년경 유럽의 이주 사냥꾼들은 흙과 흙을 사용하여 땅에 묻힌 단순한 둥근 오두막을 단열했다.[7] 흙집 건설은 역사상 여러 문화권에서 발견되며, 전 세계적으로 분포한다.[12] 이러한 문화권의 흙집 사용은 다른 곳의 건축 방법에 대한 지식 없이 발생했다.[12] 흙집은 다양한 형태와 이름으로 불리며, 구덩이 집과 흙집이 일반적이다.
약 5,000년 전으로 거슬러 올라가는 오래된 흙둑의 예는 북부 스코틀랜드 해안 오크니 제도의 스카라 브레에서 볼 수 있다. 미국 남서부 메사 베르데는 언덕 안 흙집의 또 다른 역사적 예이다. 이 건물들은 절벽 가장자리와 동굴에 직접 건설되었고, 정면 벽은 현지 돌과 흙으로 지어졌다.
북미에서는 거의 모든 아메리카 원주민 집단이 흙집 구조물을 사용했다.[11] 이 구조물은 '흙 오두막'이라고 불렸다. 유럽인들이 북미를 식민지화했을 때, 잔디집("soddies")은 대평원에서 흔했다.[7][8]
중국에서는 기원전 2,000년부터 인공 동굴 주거지가 대피소로 사용되었다. 산시 성과 같이 중국 북부 특정 지역에서는 황토가 구조적으로 균일하고 압축되어 안정적인 구조로 양질의 건축 자재에 쉽게 접근할 수 있어, 수세기 동안 흙집이 사용되었다.[9]
## 근현대
복토주택은 오랫동안 인류와 함께 해왔다. 초기 인류는 동굴에서 거주했고, 시간이 흐르면서 발전하는 기술은 복토주택의 건설로 이어졌다.[34] 오늘날, 복토주택 건설은 희귀하며, 특히 미국에서 그렇다. 1973년 석유 파동으로 유가가 급격히 상승하면서 전 세계적으로 광범위한 사회, 경제, 정치적 변화에 영향을 미쳤다.[12] 에너지 위기들과 대지회귀운동과 함께, 자급자족적인 삶을 향한 노력의 일환으로 복토주택/지하 주택에 관심이 크게 쏠렸다.[34] 하지만 그 과정은 느렸고, 복토주택 건설은 건축가, 공학자, 대중들에게 전통적이지 않은 건축 방식으로 보여졌다.[34]
1960년대 초 미국에서 일부 혁신가들이 현대적인 토굴집을 설계했다.[12] 1980년대 초까지 토굴/지하 주택 건설에 대한 관심이 새롭게 부활했는데,[11] 이는 토굴 주택의 첫 번째 물결이라고 불리게 되었다.[12] 건축가 아서 쿼럼비는 1975년 영국 홀름에 토굴 건물(언더힐)을 완공했다. 이 건물은 기네스 세계 기록에 영국 최초의 지하 주택으로 등재되었다.[2] 토굴 주택에 관한 대부분의 출판물은 이 시기에 속하며, 1983년까지 수십 권의 책이 이 주제로 출판되었다.[12] 제1회 국제 토굴 건축 회의가 1983년 호주 시드니에서 개최되었고,[12] 제2회 회의는 1986년 미국 미네아폴리스에서 열릴 예정이었다.[12] 이 시대에 활동한 다른 주목할 만한 토굴 주택 지지자로는 마이크 오엘러, 롭 로이, 존 헤이트, 말콤 웰스, 피터 베치, 켄 킨 등이 있다.
1980년대 후반부터 흙집이 점점 인기를 얻고 있다.[4] 이 기술은 러시아, 중국, 일본에서 더 흔하게 사용된다.[4] 중국 북부에는 다른 어떤 지역보다 더 많은 흙집이 있을 가능성이 있다.[12] 1987년 기준으로 약 1000만 명이 이 지역의 지하 주택에 거주하고 있다.[12] 오늘날에도 약 3,000만에서 4,000만 명의 중국인이 이러한 흙집에 살고 있으며, 대부분 중국 북부 황하 유역을 따라 살고 있다. 이 지역에는 주로 두 가지 종류의 흙집이 있다. 첫 번째 유형은 구덩이 동굴 주거지이다. 일반적으로, 사람들은 깊이 약 10미터의 직사각형 지하 구덩이인 가라앉은 안뜰을 파고, 주요 안뜰에서 파낸 방을 배치한다. 두 번째 유형은 종종 남향이며 정면이 벽돌이나 돌로 마감된 흙 절벽에서 조각한 주거 공간이다.
일부에서는 유럽과 미국에도 수천 명이 지하에서 살고 있다고 주장한다.[4] 주목할 만한 유럽 사례로는 스위스 건축가 페터 베치의 "지구 주택"이 있다. 스위스에는 9개의 흙집 단지를 포함하여 약 50개의 흙집이 있다(디에티콘의 Lättenstrasse). 영어권에서 현대적인 흙집의 가장 잘 알려진 예는 어스쉽으로, Earthship Biotecture에서 판매하는 패시브 태양열 흙집 브랜드이다. 어스쉽은 미국 뉴멕시코에 집중되어 있지만, 전 세계적으로 드물게 발견된다. 영국과 같은 다른 지역에서는 흙집이 더 흔하지 않다.[4]
전반적으로 흙집 건축은 건축가, 엔지니어 및 대중에게 비전형적인 건축 방법으로 여겨진다. 흙집 기술은 일반적인 지식이 되지 못했고, 사회의 많은 사람들이 이러한 유형의 건축에 대해 알지 못한다. 일반적으로 말해서, 굴착 비용, 방습에 대한 필요성 증가, 지상 주택에 비해 더 큰 무게를 견뎌야 하는 구조물의 요구 사항으로 인해 흙집은 상대적으로 드물게 사용된다. 이러한 측면에서, 지상 기밀, 고단열 저탄소 또는 제로 탄소 건물에 적용되는 패시브 하우스 (PassivHaus) 에너지 성능 표준이 현대에 훨씬 더 널리 사용되었다. 북유럽 전역에 패시브하우스 표준 인증을 받은 2만 개 이상의 건물이 건설되었다.[24] 일부에서는 시간이 지남에 따라 건축 공간의 가용성이 감소하고 환경 친화적인 주택에 대한 필요성과 관심이 증가하면서 흙집이 더 보편화될 것이라고 추측한다.[4]
4. 1. 고대
복토주택은 인류의 오랜 역사와 함께한다. 초기 인류는 동굴에서 살았고, 기술 발전은 복토주택 건설로 이어졌다. 현대에는 복토주택 건설이 드물며, 특히 미국에서 그렇다. 1973년 석유 파동 시기, 대지회귀운동과 함께 자급자족적인 삶을 추구하며 복토주택에 대한 관심이 커졌다.[34] 하지만 복토주택 건설은 건축가, 공학자, 대중에게 익숙하지 않은 건축 방식으로 여겨져 발전이 더뎠다. 복토주택 기술은 널리 알려지지 않았고, 사회는 이러한 건설 방식의 과정이나 장점을 잘 알지 못한다.흙집은 가장 오래된 건축 형태 중 하나이다.[6] 기원전 15,000년경 유럽의 이주 사냥꾼들은 흙과 흙을 사용하여 땅에 묻힌 단순한 둥근 오두막을 단열했다.[7] 흙집 건설은 역사상 여러 문화권에서 발견되며, 전 세계적으로 분포한다.[12] 이러한 문화권의 흙집 사용은 다른 곳의 건축 방법에 대한 지식 없이 발생했다.[12] 흙집은 다양한 형태와 이름으로 불리며, 구덩이 집과 흙집이 일반적이다.
약 5,000년 전으로 거슬러 올라가는 오래된 흙둑의 예는 북부 스코틀랜드 해안 오크니 제도의 스카라 브레에서 볼 수 있다. 미국 남서부 메사 베르데는 언덕 안 흙집의 또 다른 역사적 예이다. 이 건물들은 절벽 가장자리와 동굴에 직접 건설되었고, 정면 벽은 현지 돌과 흙으로 지어졌다.
북미에서는 거의 모든 아메리카 원주민 집단이 흙집 구조물을 사용했다.[11] 이 구조물은 '흙 오두막'이라고 불렸다. 유럽인들이 북미를 식민지화했을 때, 잔디집("soddies")은 대평원에서 흔했다.[7][8]
중국에서는 기원전 2,000년부터 인공 동굴 주거지가 대피소로 사용되었다. 산시 성과 같이 중국 북부 특정 지역에서는 황토가 구조적으로 균일하고 압축되어 안정적인 구조로 양질의 건축 자재에 쉽게 접근할 수 있어, 수세기 동안 흙집이 사용되었다.[9]
4. 2. 근현대
복토주택은 오랫동안 인류와 함께 해왔다. 초기 인류는 동굴에서 거주했고, 시간이 흐르면서 발전하는 기술은 복토주택의 건설로 이어졌다.[34] 오늘날, 복토주택 건설은 희귀하며, 특히 미국에서 그렇다. 1973년 석유 파동으로 유가가 급격히 상승하면서 전 세계적으로 광범위한 사회, 경제, 정치적 변화에 영향을 미쳤다.[12] 에너지 위기들과 대지회귀운동과 함께, 자급자족적인 삶을 향한 노력의 일환으로 복토주택/지하 주택에 관심이 크게 쏠렸다.[34] 하지만 그 과정은 느렸고, 복토주택 건설은 건축가, 공학자, 대중들에게 전통적이지 않은 건축 방식으로 보여졌다.[34]1960년대 초 미국에서 일부 혁신가들이 현대적인 토굴집을 설계했다.[12] 1980년대 초까지 토굴/지하 주택 건설에 대한 관심이 새롭게 부활했는데,[11] 이는 토굴 주택의 첫 번째 물결이라고 불리게 되었다.[12] 건축가 아서 쿼럼비는 1975년 영국 홀름에 토굴 건물(언더힐)을 완공했다. 이 건물은 기네스 세계 기록에 영국 최초의 지하 주택으로 등재되었다.[2] 토굴 주택에 관한 대부분의 출판물은 이 시기에 속하며, 1983년까지 수십 권의 책이 이 주제로 출판되었다.[12] 제1회 국제 토굴 건축 회의가 1983년 호주 시드니에서 개최되었고,[12] 제2회 회의는 1986년 미국 미네아폴리스에서 열릴 예정이었다.[12] 이 시대에 활동한 다른 주목할 만한 토굴 주택 지지자로는 마이크 오엘러, 롭 로이, 존 헤이트, 말콤 웰스, 피터 베치, 켄 킨 등이 있다.
1980년대 후반부터 흙집이 점점 인기를 얻고 있다.[4] 이 기술은 러시아, 중국, 일본에서 더 흔하게 사용된다.[4] 중국 북부에는 다른 어떤 지역보다 더 많은 흙집이 있을 가능성이 있다.[12] 1987년 기준으로 약 1000만 명이 이 지역의 지하 주택에 거주하고 있다.[12] 오늘날에도 약 3,000만에서 4,000만 명의 중국인이 이러한 흙집에 살고 있으며, 대부분 중국 북부 황하 유역을 따라 살고 있다. 이 지역에는 주로 두 가지 종류의 흙집이 있다. 첫 번째 유형은 구덩이 동굴 주거지이다. 일반적으로, 사람들은 깊이 약 10미터의 직사각형 지하 구덩이인 가라앉은 안뜰을 파고, 주요 안뜰에서 파낸 방을 배치한다. 두 번째 유형은 종종 남향이며 정면이 벽돌이나 돌로 마감된 흙 절벽에서 조각한 주거 공간이다.
일부에서는 유럽과 미국에도 수천 명이 지하에서 살고 있다고 주장한다.[4] 주목할 만한 유럽 사례로는 스위스 건축가 페터 베치의 "지구 주택"이 있다. 스위스에는 9개의 흙집 단지를 포함하여 약 50개의 흙집이 있다(디에티콘의 Lättenstrasse). 영어권에서 현대적인 흙집의 가장 잘 알려진 예는 어스쉽으로, Earthship Biotecture에서 판매하는 패시브 태양열 흙집 브랜드이다. 어스쉽은 미국 뉴멕시코에 집중되어 있지만, 전 세계적으로 드물게 발견된다. 영국과 같은 다른 지역에서는 흙집이 더 흔하지 않다.[4]
전반적으로 흙집 건축은 건축가, 엔지니어 및 대중에게 비전형적인 건축 방법으로 여겨진다. 흙집 기술은 일반적인 지식이 되지 못했고, 사회의 많은 사람들이 이러한 유형의 건축에 대해 알지 못한다. 일반적으로 말해서, 굴착 비용, 방습에 대한 필요성 증가, 지상 주택에 비해 더 큰 무게를 견뎌야 하는 구조물의 요구 사항으로 인해 흙집은 상대적으로 드물게 사용된다. 이러한 측면에서, 지상 기밀, 고단열 저탄소 또는 제로 탄소 건물에 적용되는 패시브 하우스 (PassivHaus) 에너지 성능 표준이 현대에 훨씬 더 널리 사용되었다. 북유럽 전역에 패시브하우스 표준 인증을 받은 2만 개 이상의 건물이 건설되었다.[24] 일부에서는 시간이 지남에 따라 건축 공간의 가용성이 감소하고 환경 친화적인 주택에 대한 필요성과 관심이 증가하면서 흙집이 더 보편화될 것이라고 추측한다.[4]
5. 장점
복토주택은 토양의 열용량을 활용하여 에너지를 절약하고, 외부 환경으로부터 보호하며, 사생활을 보호하고, 도시 환경에서 토지를 효율적으로 사용하며, 유지 비용이 낮고, 수동형 태양열 난방 주택 설계에 적합하다.[35]
토양은 열을 흡수하고 유지하는 능력이 뛰어나다. 토양의 높은 밀도 덕분에 온도 변화가 천천히 일어나, 외부 기온 변동이 심하더라도 실내 온도는 비교적 일정하게 유지된다.[35] 미국 대부분 지역에서 서리선 아래 토양의 평균 온도는 약 14도이며, 서리선의 깊이는 지역에 따라 다르다. 흙 둔덕 안에 있는 주택은 외벽이 직접 공기와 접촉하는 경우보다 온도 변화가 적어, 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 유지된다.[35]
공기 침투 감소는 복토주택의 중요한 장점이다. 구조물의 삼면이 흙으로 덮여 외기에 노출되는 부분이 적어, 창문과 문틈으로 따뜻한 공기가 빠져나가거나 차가운 바람이 들어오는 문제가 완화된다. 그러나 공기 질 악화 방지를 위해 적절한 공기 순환이 필요하다.[35]
토양의 열적 지연, 공기 침투 방지, 수동형 태양열 난방 기술의 결합으로 냉난방 필요성이 최소화되어, 일반 주택에 비해 에너지 소비가 크게 감소한다.[35]
복토주택은 방음 효과로 이웃으로부터 사생활을 보호하고, 도시 지역이나 고속도로 근처에서 유용하다. 또한, 지상 서식지를 훼손하지 않고 지면 아래에 여러 주택을 건설하여 토지를 효율적으로 사용할 수 있다. 각 주택은 집과 잔디밭/정원의 역할을 동시에 수행할 수 있다.[35]
일반 건물과 비교했을 때, 흙집은 주변 환경과 잘 어울린다. 흙으로 덮인 지붕은 자연 경관을 보호하고, 토양의 산소-질소 균형에 기여한다. 흙집의 지붕은 환경에 유용한 표면 공간을 보존하며, 경사가 적절하면 테라스 형태로 지어져 대지 사용을 줄일 수 있다.[35] 이러한 밀집 건축 방식은 녹지 손상을 줄이고, 경사진 지역에도 쉽게 건설할 수 있다.[35]
복토주택은 흙의 질량으로 인해 충격, 폭발, 방사능 낙진으로부터 거주자를 보호하고, 독특한 건축 구조는 폭풍으로부터 주택을 보호한다. 흙집은 강풍에 의해 찢기거나 날아가지 않으며, 구조공학과 모서리, 노출된 부분(지붕)의 부재는 폭풍에 취약한 부분을 제거한다.[36]
지붕을 흙으로 덮으면 다양한 식물을 심을 수 있고, 나무 등의 다른 건설 자재와 비교했을 때, 복토주택은 콘크리트와 흙 지붕의 단열 효과로 인해 효율적인 방화성을 보인다.
복토건축은 흔히 태양열 난방 체계와 같이 사용된다. 패시브 솔라 설계 기법은 복토주택에 제일 흔히 사용된다. 북반구에서는, 남쪽을 드러내고 나머지 삼면을 흙으로 뒤덮는 구조가 패시브 솔라 체계에 제일 효율적인 적용이다. 큰 이중, 삼중 유리창이나 구슬벽의 경우, 실내로 태양열을 받기 위해 햇빛이 드는 방향의 벽의 대부분의 공간을 창문으로 채우는 것이 중요하다. 밤에 열기 손실을 저지하기 위해 창문에 단열재를 씌우는 것도 도움이 된다. 또한, 여름에는 돌출부나 어떤 종류의 차광장치가 지나친 햇빛을 차단하는 데 효과적이다. 태양열 난방을 복토주택에 적용하는 것은 '수동적 연간 축열 설계 annualized geo solar design', '수동적 연간 축열 Passive annual heat storage, PAHS', 때로는 '우산주택 Umbrella house'으로 불린다.
5. 1. 에너지 절약
복토주택은 토양의 열용량을 활용하여 에너지를 절약하고, 외부 환경으로부터 보호하며, 사생활을 보호하고, 도시 환경에서 토지를 효율적으로 사용하며, 유지 비용이 낮고, 수동형 태양열 난방 주택 설계에 적합하다.[35]토양은 열을 흡수하고 유지하는 능력이 뛰어나다. 토양의 높은 밀도 덕분에 온도 변화가 천천히 일어나, 외부 기온 변동이 심하더라도 실내 온도는 비교적 일정하게 유지된다.[35] 미국 대부분 지역에서 서리선 아래 토양의 평균 온도는 약 14도이며, 서리선의 깊이는 지역에 따라 다르다. 흙 둔덕 안에 있는 주택은 외벽이 직접 공기와 접촉하는 경우보다 온도 변화가 적어, 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻하게 유지된다.[35]
공기 침투 감소는 복토주택의 중요한 장점이다. 구조물의 삼면이 흙으로 덮여 외기에 노출되는 부분이 적어, 창문과 문틈으로 따뜻한 공기가 빠져나가거나 차가운 바람이 들어오는 문제가 완화된다. 그러나 공기 질 악화 방지를 위해 적절한 공기 순환이 필요하다.[35]
토양의 열적 지연, 공기 침투 방지, 수동형 태양열 난방 기술의 결합으로 냉난방 필요성이 최소화되어, 일반 주택에 비해 에너지 소비가 크게 감소한다.[35]
복토주택은 방음 효과로 이웃으로부터 사생활을 보호하고, 도시 지역이나 고속도로 근처에서 유용하다. 또한, 지상 서식지를 훼손하지 않고 지면 아래에 여러 주택을 건설하여 토지를 효율적으로 사용할 수 있다. 각 주택은 집과 잔디밭/정원의 역할을 동시에 수행할 수 있다.[35]
일반 건물과 비교했을 때, 흙집은 주변 환경과 잘 어울린다. 흙으로 덮인 지붕은 자연 경관을 보호하고, 토양의 산소-질소 균형에 기여한다. 흙집의 지붕은 환경에 유용한 표면 공간을 보존하며, 경사가 적절하면 테라스 형태로 지어져 대지 사용을 줄일 수 있다.[35] 이러한 밀집 건축 방식은 녹지 손상을 줄이고, 경사진 지역에도 쉽게 건설할 수 있다.[35]
복토주택은 흙의 질량으로 인해 충격, 폭발, 방사능 낙진으로부터 거주자를 보호하고, 독특한 건축 구조는 폭풍으로부터 주택을 보호한다. 흙집은 강풍에 의해 찢기거나 날아가지 않으며, 구조공학과 모서리, 노출된 부분(지붕)의 부재는 폭풍에 취약한 부분을 제거한다.[36]
지붕을 흙으로 덮으면 다양한 식물을 심을 수 있고, 나무 등의 다른 건설 자재와 비교했을 때, 복토주택은 콘크리트와 흙 지붕의 단열 효과로 인해 효율적인 방화성을 보인다.
복토건축은 흔히 태양열 난방 체계와 같이 사용된다. 패시브 솔라 설계 기법은 복토주택에 제일 흔히 사용된다. 북반구에서는, 남쪽을 드러내고 나머지 삼면을 흙으로 뒤덮는 구조가 패시브 솔라 체계에 제일 효율적인 적용이다. 큰 이중, 삼중 유리창이나 구슬벽의 경우, 실내로 태양열을 받기 위해 햇빛이 드는 방향의 벽의 대부분의 공간을 창문으로 채우는 것이 중요하다. 밤에 열기 손실을 저지하기 위해 창문에 단열재를 씌우는 것도 도움이 된다. 또한, 여름에는 돌출부나 어떤 종류의 차광장치가 지나친 햇빛을 차단하는 데 효과적이다. 태양열 난방을 복토주택에 적용하는 것은 '수동적 연간 축열 설계 annualized geo solar design', '수동적 연간 축열 Passive annual heat storage, PAHS', 때로는 '우산주택 Umbrella house'으로 불린다.
5. 2. 자연과의 조화
복토주택은 토양의 열용량을 활용하여 에너지를 절약하고, 일반적인 주택보다 사생활 보호에 적합하며, 유지비용이 낮고, 수동형 태양열 난방 주택 설계에 적합하다는 장점이 있다.[35]토양은 열기를 흡수하고 유지하며, 밀도가 높아 온도 변화가 천천히 일어난다. 따라서 복토주택은 실외 기온 변동에도 불구하고 실내 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 미국 대부분 지역에서 서리선 아래 토양의 평균 온도는 약 14도이며, 서리선의 깊이는 지역에 따라 다르다. 흙둔덕 안에 지어진 주택은 외벽이 직접 공기와 접촉하는 경우보다 10~15도 정도 보온 효과를 얻을 수 있으며, 여름에는 온도구배 원리로 실내를 시원하게 유지한다.
구조물의 삼면이 흙으로 덮여 외기에 노출되는 부분이 적어 공기 침투가 감소한다. 이는 창문과 문틈으로 온기가 빠져나가고 겨울 바람이 들어오는 문제를 완화하지만, 적절한 공기 순환이 필요하다. 토양의 열적 지연과 수동형 태양열 난방 기술의 결합으로 냉난방 필요성이 최소화되어 에너지 소비가 감소한다.
지면은 바깥 소음을 차단하여 도시 지역이나 고속도로 근처에서 유용하며, 도시 지역에서는 지대를 효율적으로 사용할 수 있다. 많은 집들이 지상의 서식지를 망치지 않고 지면 아래에 존재할 수 있으며, 각각의 집은 집과 잔디밭/정원의 역할을 동시에 할 수 있다.
흙집은 그 주위에 완벽하게 어울린다. 토양으로 덮인 지붕은 환경과 어우러지고, 자연적인 풍경을 보호하며, 토양의 산소-질소 균형에 기여한다.[35] 일반적인 주택 기반은 질소 고정과 토양 통기를 막지만, 흙집 지붕은 환경에 유용한 표면 공간을 보존한다. 경사가 적절하면 흙집은 테라스 형태로 지어져 대지 구역을 훨씬 적게 사용하고, 구조물을 부동산 경계에 맞춰 건설할 수 있다.[35] 이러한 밀집된 건축 방식은 녹지 손상을 줄인다. 흙집 구조는 평평한 땅이 필요한 전통적인 주택과 달리 경사진 지역에 쉽게 건설할 수 있다.
복토주택은 충격, 폭발, 핵폭탄 등으로 인한 방사능 낙진으로부터 거주자를 보호하고, 강풍에 의해 찢기거나 끝부분이 날아갈 위험이 없다. 구조공학과, 모서리와 노출된 부분(지붕)의 부재는 폭풍에 손상되기 쉬운 표면의 취약한 부분을 없앤다.[36]
지붕을 흙으로 덮으면 다양한 식물을 심을 수 있고, 나무 등의 다른 건설 자재와 비교했을 때, 복토주택은 콘크리트와 흙지붕의 단열 효과로 인해 효율적인 방화성을 보여준다. 일반적인 건물에 필요한 자재와 비교했을 때, 흙집은 천연 자원의 사용을 크게 줄일 수 있다.[20] 흙집은 주요 건축 자재로 흙을 사용하고 주변 환경과 조화를 이루어 목재 수요를 획기적으로 줄인다.
지구 주택은 물, 토양, 식물뿐만 아니라 동물과 가금류를 유기적으로 포용한다. 아코로지는 생태 개발 과정에서 동물과 식물, 그리고 인공 구조물 간의 관계를 연구한다.[21] 가금류와 가축을 기르는 것은 전통적인 중국 농촌 인류 정착의 중요한 부분이며, 이러한 요소들은 환경에 이로운 안정적이고 지속 가능한 생태 순환을 만들어낸다.
흙집은 기존 건물에 비해 주변 환경에 더 잘 어울릴 수 있다. 흙으로 덮인 지붕은 건물을 풍경 속에 숨긴다. 일부에서는 흙집 건축 방식이 지붕의 토양 질소 고정에 유리하다고 주장한다.[29] 일반 지붕과 달리 흙집 지붕은 식물이 반자연적으로 자랄 수 있게 해준다.[29]
이러한 집은 경사진 지형의 비탈면에 테라스 구조로 지을 수도 있다.[29] 지붕 덮개는 굴착된 재료를 사용하여 만들어지며, 이 위에 식물을 심을 수 있다.[17] 흙으로 덮인 주거는 흙과 대지의 색상 조화로 그 자체를 표현한다.[21] 흙과 대지의 재료적 특성은 흙집에 기하학적 덩어리의 단순성을 부여한다. 또한 흙집은 풍경과 완벽하게 조화를 이루며 주변의 아름다움을 강조하는데, 이는 아코로지 개념의 중요한 기반이 된다. 예를 들어, 중국 북부의 야오동과 움집은 지하에 숨어 황토 고원 환경과 완벽하게 조화를 이룬다. 콜롬비아 지파키라시 근처의 할라이트 산에 있는 소금 대성당은 윤곽을 따라 자연적인 특징을 강조한다.
5. 3. 소음 차단
토양은 외부 소음을 차단하는 음향 보호 기능을 제공하여, 흙집은 방음 효과를 통해 이웃으로부터 사생활을 보호한다.[17] 이는 도시 지역이나 고속도로 근처에서 특히 유용하다.[17]5. 4. 보안 및 안전
토양은 열기를 흡수하고 유지하며, 시간이 지나면서 주변 영역으로 방출한다. 토양의 높은 밀도 덕에 온도 변화가 천천히 일어나, 실내 온도를 일정하게 유지할 수 있다.[35] 미국 대부분의 지역에서 서리선 아래 토양의 평균 온도는 약 14도에 이른다.[35] 서리선의 깊이는 지역에 따라 다르며, 주택 외벽이 토양 없이 공기와 직접 마주하는 경우보다 10~15도 정도 보온 효과를 발휘한다.[35] 여름에는 온도구배 원리를 통해 주택 내부를 시원하게 유지한다.[35]구조물의 삼면이 흙으로 덮여 외기에 노출되는 부분이 적어 공기 침투 감소는 큰 이점이 될 수 있다.[35] 이는 창문과 문 틈새로 온기가 빠져나가고 겨울 바람이 들어오는 문제를 완화하지만, 적절한 공기 순환이 중요하다.[35]
토양의 열적 지연과 수동형 태양열 난방 기술과의 결합으로 냉난방 필요성이 최소화되어 에너지 소비가 감소한다.[35] 복토주택은 방음 효과로 이웃으로부터 사생활을 보호하며, 도시 지역이나 고속도로 근처에서 유용하다.[35]
복토주택은 자연적인 풍경을 보호하고, 토양의 산소-질소 균형에 기여하며, 일반 주택의 기반으로 덮였다면 질소 고정과 토양 통기가 막혔을 것이다. 경사가 적절하면 테라스 형태로 지어져 대지 구역을 적게 사용하고, 구조물을 부동산 경계에 맞춰 건설할 수 있다.[35] 이러한 밀집 건축 방식은 손상되는 녹지를 줄인다.[35] 흙집 구조는 평평한 땅이 필요한 전통 주택과 달리 경사진 지역에 쉽게 건설할 수 있다.[35]
복토주택은 충격, 폭발 손상이나 핵폭탄 등으로 인한 방사능 낙진으로부터 거주자를 보호한다.[17] 흙집은 강풍에 의해 찢기거나 끝부분이 날아갈 수 없으며, 구조공학적으로 모서리와 노출된 부분(지붕)의 부재가 폭풍에 손상되기 쉬운 표면의 취약 부분을 없앤다.[36][29] 지붕을 흙으로 덮으면 다양한 식물을 심을 수 있다.
나무 등의 다른 건설 자재와 비교했을 때, 복토주택은 콘크리트와 흙지붕의 단열 효과로 효율적인 방화성을 보여준다.[22] 지하 주택 거주자들은 소규모 지진을 더 자주 감지하지만, 주택의 지하 특성상 지면과 함께 움직일 수 있어 대규모 지진에도 견딜 수 있다.[35] 하지만, 토굴집은 비상시 탈출 경로가 제한적일 수 있으며,[32] 이는 출구 및 창호 건축 규정을 위반할 수 있다.[25]
5. 5. 기타
복토주택은 토양의 열용량을 활용하여 에너지를 절약하고, 외부 소음을 차단하여 사생활을 보호하며, 도시 환경에서 지대를 효율적으로 사용할 수 있게 한다.[35] 또한 유지비용이 낮고, 수동형 태양열 난방 주택 설계에 적합하다. 토양은 열기를 흡수하고 유지하며, 밀도가 높아 온도 변화가 천천히 일어나기 때문에 실내 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 미국 대부분 지역에서 서리선 아래 토양의 평균 온도는 약 14도이며, 서리선의 깊이는 지역에 따라 다르다. 복토주택은 외부 온도보다 10~15도 정도 보온 효과가 있으며, 여름에는 온도구배 원리로 실내를 시원하게 유지한다.공기 침투 감소는 복토주택의 장점 중 하나다. 구조물 삼면이 흙으로 덮여 외기 노출이 적어 창문과 문 틈새로 온기가 빠져나가거나 겨울 바람이 들어오는 문제를 완화한다. 하지만 공기 질 악화 방지를 위해 적절한 공기 순환이 필요하다.
토양의 열적 지연과 수동형 태양열 난방 기술의 결합으로 냉난방 필요성이 최소화되어, 에너지 소비가 감소한다. 복토주택은 방음 효과로 이웃으로부터 사생활을 보호하며, 도시 지역이나 고속도로 근처에서 유용하다. 또한 많은 집들이 지상 서식지를 망치지 않고 지면 아래에 존재할 수 있어, 각 집은 집과 잔디밭/정원 역할을 동시에 수행 가능하다.
일반 건물과 비교해 흙집은 주변 환경과 잘 어울린다. 토양으로 덮인 지붕은 자연 풍경을 보호하고, 토양의 산소-질소 균형에 기여한다. 흙집 지붕은 환경에 유용한 표면 공간을 보존하며, 경사가 적절하면 테라스 형태로 지어져 대지 구역을 적게 사용하고, 구조물을 부동산 경계에 맞춰 건설할 수 있다.[35] 이러한 밀집 건축 방식은 녹지 손상을 줄인다. 흙집 구조는 평평한 땅이 필요한 전통 주택과 달리 경사진 지역에 쉽게 건설 가능하다.
복토주택은 충격, 폭발, 핵폭탄 등으로 인한 방사능 낙진으로부터 거주자를 보호한다.[36] 흙집은 강풍에 의해 찢기거나 끝부분이 날아갈 수 없으며, 구조공학적으로 모서리와 노출된 부분(지붕)이 없어 폭풍에 손상되기 쉬운 표면 취약 부분을 없앴다.[36]
지붕을 흙으로 덮으면 다양한 식물을 심을 수 있다. 복토주택은 콘크리트와 흙지붕의 단열 효과로 효율적인 방화성을 보여준다.
6. 단점 및 해결 방안
복토주택이 적절하게 설계되지 않으면 수분 침투, 내부 응결, 소음 공해, 탁한 실내 공기의 문제가 발생할 수 있다.[11] 건설 자재의 지속가능성의 문제도 존재한다.[11] 복토주택은 보통 일반적인 건설 기법보다 더 튼튼하게 지어야 하며, 많은 건설 회사가 복토주택을 시공해본 적이 거의 없어서, 심지어 최선의 설계를 바탕으로 건설하더라도 물리적인 구조가 손상될 수 있다.[11]
수분 침투 문제는 방수층이 침투당한 부분에서 발생한다.[11] 지붕의 환기구와 배관은 비틀림의 가능성에 관련된 문제를 야기할 수 있다. 미리 주조된 콘크리트 판은 위에 토양이 깔리면 1cm 이상 휠 수 있다. 통풍구나 배관이 콘크리트 판이 휘는 동안 단단하게 제 자리에 고정되어 있으면, 결과는 보통 방수층의 파손이다.[11] 이를 방지하기 위해, 통풍구를 건물의 다른 면에(지붕 옆에) 배치하거나, 별도의 관 세그먼트를 설치할 수 있다. 건물 안의 더 큰 세그먼트에 딱 들어맞는 지붕의 더 좁은 배관이 사용될 수도 있다.[11] 수분 침투, 응결, 탁한 공기 등의 문제점은 적절한 방수와 통풍으로 극복될 수 있다.
건설에 사용되는 건설 자재는 생분해되지 않는 물질로 짓는 것이 좋다. 건설 자재가 방수성이 있어야 하기 때문에, 흔히 플라스틱으로 구성된다. 콘크리트도 많이 쓰인다. 비산재 등의 여러 지속 가능한 제품들이 콘크리트 안의 시멘트를 대체하기 위해 실험되고 있으며 강화 콘크리트의 대체품들 또한 그렇다.[11] 부지의 굴착은 또한 시간이 오래 걸리고, 노동집약적이다.[11] 전반적으로 복토 주택 건설은 일반적인 건설 기법에 대해 경쟁력이 있는데, 건물이 최소한의 마감만을 요구하며 유지보수의 필요성이 상당히 적기 때문이다.
응결과 탁한 실내 공기의 문제는 환기관이나 지열 열펌프라고 알려진 것을 사용해 해결할 수 있다.[11] - 이 두 개념은 복토주택에 있어서는 서로 다르다. 지중관은 적절하게 변형하면 지하 건물에서 사용될 수 있다. 지중관을 고리 모양으로 만드는 대신에, 지하 건물에서 배기관을 높이 위치하여 굴뚝효과를 이용하여 신선한 공기를 끌어오기 위해 관의 한 쪽 끝을 경사지로 뚫어둔다.
흙집은 적절하게 환기되지 않으면 습도가 굉장히 높아져서 곰팡이가 끼거나 이슬이 맺힐 수 있다. 지하에 있는 많은 흙집은 라돈이나 다른 해로운 물질들의 축적을 허용할 수 있다.[11]
큰 창문(북반구에서는 보통 남쪽을 향한다.)에도 불구하고, 많은 흙집이 창문 반대편의 영역은 어둡다. 모든 자연광은 주택의 한 면으로부터 내리죄어 "동굴 효과"를 일으킬 수 있다. 이러한 문제는 채광창의 주도면밀한 활용, 태양광 튜브, 또는 인공광원으로 완화할 수 있다.[11]
흙집의 비전통적인 설계와 건설 때문에, 건물에 대한 지역적인 규정과 조례가 연구, 조사될 필요성이 있다. 많은 금융기관이 흙둔덕집에 노골적으로 자금을 지원하지 않거나, 이러한 유형의 건축물이 지역에 흔하다는 입증을 요구한다.[11]
"친환경 건축"에서는 건축물의 네 가지 "수명 주기" 단계, 즉 재료 공급, 건설, 사용, 해체 (전과정 평가)가 설명된다.[24] 탄소 중립 및 탄소 네거티브 건물이라는 용어는 이 네 단계에 걸친 순 배출 온실 가스를 의미한다. 따라서 특정 구조물이 진정으로 환경 친화적인지 여부에 대한 의문이 제기된다. 예를 들어, 원자재는 지구에서 채취되어 운송된 다음 건축 자재로 가공되어 다시 운송되어 판매되고 마지막으로 건설 현장으로 운송되어야 한다. 이러한 각 단계에서 많은 화석 연료가 사용될 수 있다.
토지 피복 건축은 벽이나 지붕에 가해지는 흙의 무게를 견디기 위해 더 무거운 건축 자재를 필요로 하는 경우가 많다. 특히 철근 콘크리트는 건물당 훨씬 더 많은 양을 사용해야 한다. 콘크리트 제조는 온실 가스의 주요 원인이다.
관련 재료는 생분해되지 않는 물질인 경향이 있다. 재료는 물을 차단해야 하기 때문에 종종 플라스틱으로 만들어진다. 부지 굴착 또한 시간과 노동력을 상당히 많이 소모한다. 전반적으로 건물은 최소한의 마감과 현저히 적은 유지 보수를 요구하기 때문에 기존의 건설과 유사하다.
지상 주택에 비해, 토굴집은 비상시 탈출 경로가 제한적일 수 있으며,[32] 이는 출구 및 창호 건축 규정을 위반할 수 있다.[25]
6. 1. 습기 문제
복토주택이 적절하게 설계되지 않으면 수분 침투, 내부 응결, 탁한 실내 공기의 문제가 발생할 수 있다. 건설 자재의 지속가능성의 문제도 존재한다.수분 침투 문제는 방수층이 침투당한 부분에서 발생한다. 지붕의 환기구와 배관은 비틀림의 가능성에 관련된 문제를 야기할 수 있다. 미리 주조된 콘크리트 판은 위에 토양이 깔리면 1cm 이상 휠 수 있다. 통풍구나 배관이 콘크리트 판이 휘는 동안 단단하게 제 자리에 고정되어 있으면, 결과는 보통 방수층의 파손이다. 이를 방지하기 위해, 통풍구를 건물의 다른 면에(지붕 옆에) 배치하거나, 별도의 관 세그먼트를 설치할 수 있다. 건물 안의 더 큰 세그먼트에 딱 들어맞는 지붕의 더 좁은 배관이 사용될 수도 있다.
응결과 탁한 실내 공기의 문제는 환기관이나 지열 열펌프라고 알려진 것을 사용해 해결할 수 있다. 흙집은 적절하게 환기되지 않으면 습도가 굉장히 높아져서 곰팡이가 끼거나 이슬이 맺힐 수 있다. 지하에 있는 많은 흙집은 라돈이나 다른 해로운 물질들의 축적을 허용할 수 있다.
6. 2. 채광 문제
복토주택이 적절하게 설계되지 않으면 수분 침투, 내부 응결, 소음 공해, 탁한 실내 공기의 문제가 발생할 수 있다. 건설 자재의 지속가능성의 문제도 존재한다.큰 창문(북반구에서는 보통 남쪽을 향한다.)에도 불구하고, 많은 복토주택이 창문 반대편의 영역은 어둡다. 모든 자연광은 주택의 한 면으로부터 내리쬐어 "동굴 효과"를 일으킬 수 있다. 이러한 문제는 채광창의 주도면밀한 활용, 태양광 튜브, 또는 인공광원으로 완화할 수 있다.
6. 3. 시공의 어려움
복토주택이 적절하게 설계되지 않으면 수분 침투, 내부 응결, 소음 공해, 탁한 실내 공기의 문제가 발생할 수 있다.[11] 건설 자재의 지속가능성의 문제도 존재한다.[11] 복토주택은 보통 일반적인 건설 기법보다 더 튼튼하게 지어야 하며, 많은 건설 회사가 복토주택을 시공해본 적이 거의 없어서, 심지어 최선의 설계를 바탕으로 건설하더라도 물리적인 구조가 손상될 수 있다.[11]수분 침투 문제는 방수층이 침투당한 부분에서 발생한다.[11] 지붕의 환기구와 배관은 비틀림의 가능성에 관련된 문제를 야기할 수 있다. 미리 주조된 콘크리트 판은 위에 토양이 깔리면 1cm 이상 휠 수 있다. 통풍구나 배관이 콘크리트 판이 휘는 동안 단단하게 제 자리에 고정되어 있으면, 결과는 보통 방수층의 파손이다.[11] 이를 방지하기 위해, 통풍구를 건물의 다른 면에(지붕 옆에) 배치하거나, 별도의 관 세그먼트를 설치할 수 있다. 건물 안의 더 큰 세그먼트에 딱 들어맞는 지붕의 더 좁은 배관이 사용될 수도 있다.[11]
건설에 사용되는 건설 자재는 생분해되지 않는 물질로 짓는 것이 좋다. 건설 자재가 방수성이 있어야 하기 때문에, 흔히 플라스틱으로 구성된다. 콘크리트도 많이 쓰인다. 비산재 등의 여러 지속 가능한 제품들이 콘크리트 안의 시멘트를 대체하기 위해 실험되고 있으며 강화 콘크리트의 대체품들 또한 그렇다.[11] 부지의 굴착은 또한 시간이 오래 걸리고, 노동집약적이다.[11]
흙집은 적절하게 환기되지 않으면 습도가 굉장히 높아져서 곰팡이가 끼거나 이슬이 맺힐 수 있다. 지하에 있는 많은 흙집은 라돈이나 다른 해로운 물질들의 축적을 허용할 수 있다.[11]
큰 창문(북반구에서는 보통 남쪽을 향한다.)에도 불구하고, 많은 흙집이 창문 반대편의 영역은 어둡다. 모든 자연광은 주택의 한 면으로부터 내리죄어 "동굴 효과"를 일으킬 수 있다. 이러한 문제는 채광창의 주도면밀한 활용, 태양광 튜브, 또는 인공광원으로 완화할 수 있다.[11]
흙집의 비전통적인 설계와 건설 때문에, 건물에 대한 지역적인 규정과 조례가 연구, 조사될 필요성이 있다. 많은 금융기관이 흙둔덕집에 노골적으로 자금을 지원하지 않거나, 이러한 유형의 건축물이 지역에 흔하다는 입증을 요구한다.[11]
토굴 프로젝트와 일반 주택 건설 모두 설계, 자재 및 노동력에 상당한 가변성이 있다. 따라서 둘 사이의 비용을 정확하게 비교하기는 어렵지만, 일반적으로 토굴이 훨씬 더 비싸다.[11] 토굴의 비용에 강하게 영향을 미치는 특정 요인은 덮고 있는 흙의 양이다. 구조물을 덮는 흙이 많을수록 하중을 견딜 수 있는 구조물을 갖추는 데 더 많은 비용이 필요하다.[25][11]
많은 금융 기관은 토굴 주택에 대한 자금 조달을 전면적으로 제외하거나,[23] 이 유형의 부동산이 해당 지역에서 흔해야 한다고 요구한다.
전반적으로 일반 주택에 비해 토굴 주택을 설계하는 것은 기술적으로 더 어렵다. 토굴 주택의 독특한 설계와 시공으로 인해 지역 건축 법규 및 조례를 조사하고/하거나 처리해야 할 수 있다. 많은 건설 회사들이 토굴 건축에 대한 경험이 제한적이거나 전혀 없어 최고의 설계조차 물리적 시공이 손상될 수 있다.
벽의 수리는 매우 어렵고, 처음부터 집을 재평가하고 재건축해야 할 수 있다. 토굴은 추가 방으로 확장할 수 없다. 건물의 콘크리트 벽을 덮는 방수 밀봉재를 파손해야 하기 때문이다.
"친환경 건축"에서는 건축물의 네 가지 "수명 주기" 단계, 즉 재료 공급, 건설, 사용, 해체 (전과정 평가)가 설명된다.[24] 따라서 특정 구조물이 진정으로 환경 친화적인지 여부에 대한 의문이 제기된다.
토지 피복 건축은 벽이나 지붕에 가해지는 흙의 무게를 견디기 위해 더 무거운 건축 자재를 필요로 하는 경우가 많다. 특히 철근 콘크리트는 건물당 훨씬 더 많은 양을 사용해야 한다. 콘크리트 제조는 온실 가스의 주요 원인이다. 관련 재료는 생분해되지 않는 물질인 경향이 있다. 재료는 물을 차단해야 하기 때문에 종종 플라스틱으로 만들어진다.
흙으로 덮인 건축에서는 건축 부지에 광범위한 굴착 작업이 수행되는 경우가 많다. 방수 및 단열을 위해 벽 외부 접근을 허용하기 위해 벽의 계획된 둘레보다 몇 피트 더 큰 굴착이 이루어진다.
6. 4. 법적 문제
복토주택이 적절하게 설계되지 않으면 수분 침투, 내부 응결, 소음 공해, 탁한 실내 공기의 문제가 발생할 수 있다. 건설 자재의 지속가능성 문제도 존재하는데, 복토주택은 일반적인 건설 기법보다 더 튼튼하게 지어야 하며, 많은 건설 회사가 복토주택을 시공해본 적이 거의 없기 때문이다.수분 침투 문제는 방수층이 침투당한 부분에서 발생하며, 지붕의 환기구와 배관은 비틀림의 가능성에 관련된 문제를 야기할 수 있다. 미리 주조된 콘크리트 판은 위에 토양이 깔리면 1cm 이상 휠 수 있는데, 통풍구나 배관이 콘크리트 판이 휘는 동안 단단하게 제 자리에 고정되어 있으면 방수층이 파손될 수 있다. 이를 방지하기 위해 통풍구를 건물의 다른 면에 배치하거나, 별도의 관 세그먼트를 설치할 수 있다. 수분 침투, 응결, 탁한 공기 등의 문제점은 적절한 방수와 통풍으로 극복될 수 있다.
건설 자재는 생분해되지 않는 물질로 짓는 것이 좋으며, 흔히 플라스틱이나 콘크리트가 쓰인다. 비산재 등의 여러 지속 가능한 제품들이 콘크리트 안의 시멘트를 대체하기 위해 실험되고 있으며 강화 콘크리트의 대체품들도 연구되고 있다. 부지 굴착은 시간이 오래 걸리고 노동집약적이지만, 복토 주택 건설은 건물이 최소한의 마감만을 요구하며 유지보수의 필요성이 상당히 적어 일반적인 건설 기법에 대해 경쟁력이 있다.
응결과 탁한 실내 공기의 문제는 환기관이나 지열 열펌프를 사용해 해결할 수 있다. 지중관은 적절하게 변형하면 지하 건물에서 사용될 수 있는데, 지중관을 고리 모양으로 만드는 대신에, 지하 건물에서 배기관을 높이 위치하여 굴뚝효과를 이용하여 신선한 공기를 끌어오기 위해 관의 한 쪽 끝을 경사지로 뚫어둔다.
흙집은 적절하게 환기되지 않으면 습도가 굉장히 높아져서 곰팡이가 끼거나 이슬이 맺힐 수 있고, 라돈이나 다른 해로운 물질들이 축적될 수 있다. 큰 창문에도 불구하고, 많은 흙집이 창문 반대편의 영역은 어두워 "동굴 효과"를 일으킬 수 있는데, 이는 채광창, 태양광 튜브, 또는 인공광원으로 완화할 수 있다.
흙집의 비전통적인 설계와 건설 때문에, 건물에 대한 지역적인 규정과 조례를 연구, 조사할 필요성이 있다. 많은 금융기관이 흙둔덕집에 노골적으로 자금을 지원하지 않거나, 이러한 유형의 건축물이 지역에 흔하다는 입증을 요구하기도 한다. 지중 주택은 기존 지역 건축 법규에 맞게 개조할 수 없거나, 법적으로 거주가 불가능할 수 있다.
7. 건축 방식
복토주택 건설에서 건물 부지의 토양을 광범위하게 굴착하는 일은 흔하다. 벽의 경계보다 1미터 이상 넓게 굴착하여 벽 외부에 방수, 단열 작업을 실시할 공간을 남겨둔다. 부지가 준비되고 전선이 설치되면, 강화 콘크리트를 부어 기반을 만든다. 벽은 이후에 설치된다. 보통 이것은 한꺼번에 부어져 형성되거나, 부지 내부 또는 외부에서 만들어져 있어야 할 장소로 옮겨진다. 강화 콘크리트는 제일 일반적으로 사용된다. 이러한 과정은 지붕 구조물에서도 반복된다. 벽, 층과 지붕이 전부 한 장소에 부어질 것이라면, 그것을 하나의 주형을 사용하여 한 번에 만드는 것이 가능하다. 이렇게 하면 콘크리트가 각기 다른 시간에 경화되는 연결부에 금이나 누수가 생길 가능성을 줄일 수 있다.
방수 체계는 콘크리트 밖에 적용된다. 제일 흔히 사용되는 방수 체계는 액체 아스팔트 층 위에 높은 수준의 방수막이 부착되고 이후에 액체 밀폐제가 뿌려지는 공정을 포함한다. 모든 층이 주의깊게 봉해지는 것이 중요하다. 건물이 완공된 다음 방수체계의 결함을 특정하고 수리하는 것은 굉장히 어렵다.
한 개 이상의 단열판이나 단열체의 층이 방수층 바깥에 더해진다. 사용할 단열체가 다공성이라면, 겉에 단열층이 더해진다. 모든 것이 완성되면, 흙이 벽 바깥의 남아있는 공간을, 때로는 녹색 지붕을 위해 지붕 위에까지 채워진다. 남아있는 노출된 벽과 내부는 소유자의 취향에 맞춰 완성된다.
지열 주택은 종종 에너지 절약과 비용 절감을 염두에 두고 건설된다. 지열 주택의 특정 설계는 최대 절약을 가능하게 합니다. 언덕을 덮거나 언덕 속에 건설하는 경우, 일반적인 계획은 모든 생활 공간을 적도(또는 위도에 따라 북쪽 또는 동쪽)를 향한 집의 측면에 배치하는 것이다. 이렇게 하면 침실, 거실 및 주방 공간에 최대의 태양 복사가 제공된다. 욕실, 창고, 유틸리티 룸과 같이 자연 채광과 광범위한 난방이 필요하지 않은 객실은 일반적으로 쉘터의 반대편(또는 언덕 안쪽)에 위치한다. 이러한 유형의 레이아웃은 두 개의 레벨이 모두 완전히 지하에 있는 이중 레벨 하우스 설계로도 변환될 수 있다. 이 계획은 소형 구성과 구조물이 땅속 더 깊숙이 잠겨 있기 때문에 지열 주택의 에너지 효율이 가장 높다. 이는 1층 쉘터보다 노출된 벽에 대한 덮개 토양의 비율이 더 크다.
토양 유형은 부지 계획에서 필수적인 요소 중 하나이다. 토양은 적절한 지내력과 배수를 제공하고 열을 유지하는 데 도움이 되어야 한다. 배수와 관련하여 지열 주택에 가장 적합한 토양 유형은 모래와 자갈의 혼합물이다. 등급이 잘 된 자갈은 높은 지내력(평방 피트당 약 8,000파운드)과 우수한 배수 및 낮은 동상 융기 가능성을 가지고 있다. 모래와 점토는 침식에 취약할 수 있다. 점토 토양은 침식에 가장 덜 취약하지만 적절한 배수를 허용하지 않고 동상 융기 가능성이 더 높다. 점토 토양은 열 수축 및 팽창에 더 취약하다. 토양의 수분 함량과 연중 수분 함량의 변동을 인식하면 잠재적인 난방 문제를 예방하는 데 도움이 된다. 동상 융기는 일부 토양에서도 문제가 될 수 있다. 미세 입자 토양은 수분을 가장 잘 유지하고 융기에 가장 취약하다. 동상 융기를 유발하는 모세관 현상으로부터 보호하는 몇 가지 방법으로는 기초를 동결대 아래에 배치하거나 얕은 기초 주변의 지표면을 단열하고, 동상에 민감한 토양을 입상 재료로 교체하고, 기존 토양에 더 굵은 재료로 된 배수층을 배치하여 수분의 모세관 흡수를 방해하는 방법 등이 있다.
물은 지열 주택 주변에 고이면 손상을 입힐 수 있다. 높은 지하수면이 있는 부지를 피하는 것이 중요하다. 표면 및 지하 배수를 적절하게 처리해야 한다. 건물에 방수를 적용하는 것이 필수적이다.
아트리움 설계는 침수 위험이 증가하므로 주변 토지가 모든 측면에서 구조물에서 멀어지도록 경사져야 한다. 지붕 가장자리의 주변에 배수관을 설치하면 추가적인 물을 수집하고 제거하는 데 도움이 될 수 있다. 언덕을 덮는 주택의 경우, 지붕 가장자리를 따라 언덕 꼭대기에 차단 배수구를 설치하는 것이 좋다. 언덕 중앙에 있는 차단 배수 골도 도움이 되거나 언덕 뒤쪽에 옹벽을 사용하여 계단식으로 만들 수 있다. 경사진 부지에서는 유출수가 문제를 일으킬 수 있다. 배수 골 또는 도랑을 만들어 집 주변의 물을 우회시키거나, 기초 배수와 함께 배수 타일이 있는 자갈 채우기 도랑을 설치할 수 있다.
토양 안정성도 고려해야 하며, 특히 경사진 부지를 평가할 때 중요하다. 이러한 경사면은 그대로 두면 본질적으로 안정될 수 있지만, 절단하면 구조적 안정성이 크게 저하될 수 있다. 쉘터 건설 전에 경사면을 유지하기 위해 옹벽과 되메우기를 건설해야 할 수 있다.
비교적 평평한 토지에서는 개방된 안뜰이 있는 완전히 움푹 들어간 집이 가장 적합한 설계이다. 경사진 부지에서는 집을 언덕에 바로 설치한다. 경사는 창 벽의 위치를 결정한다. 온화하거나 추운 기후에서 가장 실용적인 방향은 북반구에서 남쪽을 향한 노출된 벽(남반구에서는 북쪽을 향하는 벽)으로, 태양의 이점을 얻을 수 있다. 열대 지방에서 적도에 가장 가까운 곳의 가장 실용적인 방향은 온도 극값을 완화하기 위해 원일점을 향한 북쪽(또는 아마도 북동쪽)을 향하는 것이다. 열대 지방 바로 ''밖''에서는 오후의 과도한 열을 피하는 가장 실용적인 방법은 동쪽을 향하는 집이거나, 서해안 근처에 있는 경우 동쪽 끝과 서쪽 끝을 노출시키고 두 개의 ''긴'' 면을 지구에 묻는 것이다.
지열 주택 건설을 위해 선택한 지역과 부지에 따라 지열 주택 건설의 이점과 목표가 달라진다. 서늘하고 온화한 기후의 경우 목표는 겨울철 열 유지, 침투 방지, 겨울 햇볕 받기, 열 질량 사용, 여름철 음영 처리 및 통풍, 겨울철 바람 및 냉기 주머니 방지 등으로 구성된다. 덥고 건조한 기후의 경우 목표는 습도 극대화, 여름철 그늘 제공, 여름철 공기 이동 극대화, 겨울철 열 유지 등이다. 덥고 습한 기후의 경우 목표는 여름철 습도 방지, 여름철 통풍 제공, 겨울철 열 유지 등이다.
극한의 일일 및 계절 온도 변화가 있는 지역은 열 질량으로서의 지구의 가치를 강조한다. 지열 주택은 냉방 및 난방 요구가 높고 온도 차이가 큰 지역에서 가장 효과적이다. 미국 남동부와 같은 지역에서는 높은 습도와 관련된 결로 문제로 인해 지열 주택의 유지 관리 및 건설에 추가적인 주의가 필요할 수 있다. 온도가 밤낮으로 약간만 변동하는 경우 해당 지역의 지표 온도가 지열 냉방을 허용하기에는 너무 높을 수 있다. 바람직하게는 적절한 겨울철 태양 복사와 자연 통풍을 위한 충분한 수단이 있어야 한다. 바람은 바람 냉각과 열 손실, 쉘터 통풍과 관련된 이유로 부지 계획 중에 평가해야 할 중요한 측면이다. 북반구에서 남쪽을 향한 경사면은 일반적으로 북쪽에서 불어오는 추운 겨울 바람을 피하는 경향이 있다. 완전히 움푹 들어간 쉘터도 이러한 강한 바람으로부터 적절한 보호 기능을 제공한다. 그러나 구조 내 아트리움은 크기에 따라 약간의 난류를 일으킬 수 있다. 여름철에 우세한 바람을 활용하는 것이 좋다. 대부분의 지열 주택에서는 창 배열이 제한되어 있고 공기 침투에 대한 저항이 있기 때문에 적절한 통풍이 제공되지 않으면 구조물 내부의 공기가 정체될 수 있다. 바람을 활용하면 팬이나 기타 능동형 시스템을 사용하지 않고도 자연 통풍이 발생할 수 있다. 계절풍의 방향과 강도를 아는 것은 교차 통풍을 촉진하는 데 매우 중요하다. 이 효과를 얻기 위해 통풍구는 일반적으로 언덕을 덮거나 완전히 움푹 들어간 쉘터의 지붕에 설치된다.
흙으로 덮인 건축에서는 건축 부지에 광범위한 굴착 작업이 수행되는 경우가 많다. 방수 및 단열을 위해 벽 외부 접근을 허용하기 위해 벽의 계획된 둘레보다 몇 피트 더 큰 굴착이 이루어진다.
이전 건설 단계가 완료된 후, 흙은 외부 벽에 다시 채워져 둔덕을 만듭니다. 흙의 배수 특성에 따라 외부 벽과 직접 접촉하는 것이 적합하지 않을 수 있다.[25] 일부에서는 표토와 잔디(떼)를 초기 굴착에서 따로 보관하여 풀 지붕에 사용하고 둔덕의 최상층으로 배치할 것을 권장한다.[25]
Vetsch가 설계한 토담집의 내부 벽은 뛰어난 습도 조절 기능을 제공하는 흙 모르타르로 마감된다. 흙 모르타르는 최종적으로 석회-백색 시멘트 페인트로 마감된다.[29]
==== 구조 재료 ====
강화 콘크리트는 단단하고 쉽게 구할 수 있어 복토건축의 구조 재료로 가장 흔하게 쓰인다.[27] 가공되지 않은 목재는 5년 안에 썩을 수 있고, 강철은 토양에 직접 닿으면 부식될 수 있으므로 콘크리트로 감싸야 한다.[27] 벽돌과 콘크리트 벽돌(CMU)도 사용 가능하지만, 아치와 궁륭이 없는 건물에서는 수직 압력에 의해 변형되는 것을 막기 위해 보강이 필요하다.[27]
철근 콘크리트는 환경 친화적인 재료는 아니지만, 콘크리트 산업은 더 친환경적인 제품을 개발하기 위해 노력하고 있다. 그란크리트와 하이크리트와 같은 제품은 환경 친화적이고 방수 필요성을 줄여준다고 알려져 있지만, 아직 복토주택 건설에 널리 사용되지는 않는다.[27]
마이크 욀러(Mike Oehler)가 제안한 PSP 방식은 나무 기둥, 플라스틱 판, 비전통적인 발상을 이용하여 빗물 문제를 줄이고 더 많은 창문과 환기구를 허용한다. 이 방식은 나무 기둥, 침강력 분산을 위한 뼈대, 중장비를 사용하지 않는 독특한 건축 방식, 플라스틱 판, 그리고 플라스틱과 바닥재가 적용된 토양층을 사용한다.[17]
건축 자재 선택 시 구조물의 유형, 부지 특성, 기후, 토양 유형 및 설계를 고려해야 한다. 깊이 묻히는 구조물에는 더 튼튼하고 오래 지속되는 건축 자재가 필요하며, 방수 및 단열 재료는 주변 지반의 압력과 습기를 견딜 수 있어야 한다.[26][27] 콘크리트는 강도, 내구성, 내화성 때문에 복토건축에 가장 많이 선택되며, 현장 타설 콘크리트와 프리캐스트 철근 콘크리트가 모두 사용된다.[26] 콘크리트 조적 단위는 203mm 이상이어야 하며, Type S 모르타르, 13.8MPa 이상의 강도를 가진 그라우트, 17.2MPa의 최소 강도와 102mm 두께의 콘크리트 슬래브를 사용하는 것이 좋다.[26]
강철 막대로 보강된 벽돌 또는 석조는 흙 덮개로부터의 측면 또는 수직 압력을 받는 벽에 사용될 수 있다.[26] 목재는 구조적 및 내부 작업에 널리 사용될 수 있지만, 측면 압력을 견뎌야 하는 목재 프레임 벽은 매립 깊이가 1층으로 제한된다.[27] 강철은 인장 강도와 압축 강도가 높지만, 부식을 방지해야 하고 비용이 비싸다는 단점이 있다.[27]
지중 건축물의 지붕은 흙으로 덮이지 않을 수도 있고, 최소 두께의 흙으로 녹색 지붕을 지탱하거나 더 많은 흙 덩어리가 지붕을 덮을 수도 있다. 이러한 지붕은 더 강하고 튼튼한 지붕 지지 구조가 필요하다. 일부에서는 녹색 지붕을 유지하기에 충분한 흙 두께(약 15cm)만 지붕에 덮어두라고 조언하는데, 이는 구조에 가해지는 하중을 줄여주기 때문이다.[25] 지중 건축물 설계는 수직 하중에 잘 견디도록 아치형 및 얕은 돔형 지붕을 갖는 것이 일반적이다. Terra-Dome(미국)은 흙으로 덮이도록 설계된 콘크리트 돔의 모듈식 시스템을 판매한다.[28] 다른 사람들은 배수를 촉진하기 위해 최소 1:12의 경사도를 가진 목조 박공 지붕을 사용할 것을 권장한다.[25]
==== 방수 및 단열 ====
복토주택 건설에는 방수를 위해 여러 층이 시공된다. 첫 번째 층은 건축 자재의 모든 금이나 구멍을 봉하는 것을 의미하며, 방수막의 접착제로 사용되기도 한다. 흔히 EPDM이라 불리는 두껍고 유연한 폴리에틸렌 막이 사용되는데, 이는 수경정원, 연못, 수영장 건설에 주로 사용되는 물질이다. 이 물질은 뿌리가 방수층을 파고드는 것을 방지한다. EPDM은 다루기 굉장히 무겁고, 불개미와 같은 몇몇 흔한 곤충들이 갉을 수 있으며, 석유화학공정을 통해 만들어져서, 완벽히 친환경적이라고 말할 수 없다.
방수를 위해 사용될 수 있는 다양한 시멘트 코팅이 있다. 시멘트가 보호되지 않는 표면에 직접 분사된 후 마르면 벽과 토양 사이에 두꺼운 세라믹 층이 있는 것과 비슷한 효과를 낸다. 이러한 방법의 문제점은, 벽이나 기반이 어떤 식으로든 움직이면 금이 가고 물이 그 사이로 쉽게 침투할 수 있다는 것이다.
Bituthene (등록된 이름) 은 단 하나의 과정을 통해 세 개의 층을 까는 과정과 굉장히 유사하다. 이것은 이미 하나로 적층되어있고 뒷부분은 자체적으로 접착한다. 이 방식의 단점은 수동적인 적층 공정과 동일하며, 이것이 태양에 민감하며 과정이 끝난 직후에 바로 덮어져야 한다는 점이 추가된다.
Eco-Flex는 기반에 굉장한 효과를 내는 환경친화적인 방수막이지만, 이것이 복토주택에 적용되었을 때 발휘하는 효과는 소수의 사람들만이 알고 있다. 이것은 방수성 액체 페인트 중 하나다. 주의할 점은 이것을 주의깊게 적용해야 하며, 모든 영역을 적절한 두께로 덮어야 하고 모든 금이나 틈을 메꿔야 한다는 것이다.
벤토나이트 점토는 환경적인 관점에서 제일 최적에 근접한 대체제이다. 이것은 자연적으로 만들어지며 스스로 치유된다. 이 방식의 단점은 점토가 굉장히 무겁고 소유자/건축업자가 설치하기 어렵고 흰개미가 잘 갉아먹는다는 것이다.
이중막은 호주에서 광범위하게 사용되어왔는데 두 개의 막이 같이 놓여진다. 일반적으로 수성 에폭시 이중막이 '밀봉막'으로서 사용되며, 뜨거운 태양에 노출될 때 막 아래에서 수분을 함유한 콘크리트의 내부에 증기 방울이 터져나와 증기압이 형성되는 것을 막는다. 콘크리트에 적용한 에폭시의 접착강도는 콘크리트 내부의 접착 강도보다 강하기 때문에 막이 벗겨져 콘크리트를 태양빛에 노출시킬 일은 없을 것이다. 에폭시는 쉽게 파손되기 때문에 막의 내구성, 부착성을 보장하기 위해 다양한 색깔의 여러 겹의 유연한 수성 아크릴 막을 그 위에 덮고, 모서리에 직조하지 않은 폴리프로필렌 직물을 사용해 강화한다.
일반적인 건물과 다르게, 복토주택은 벽 내부보다는 건물 외부에 단열층을 필요로 한다. 한 가지 이유는 이것이 동결 손상에 맞서 방수막으로서 기능한다는 것이고, 다른 이유는 복토주택이 기온을 좀 더 일정하게 유지할 수 있다는 것이다. 복토주택 건설에 사용되는 두 가지 종류의 단열이 있다. 하나는 밀봉된 압출 성형 폴리스티렌 막이다. 보통 방수층 바깥에 51~76mm 정도 접착시켜주면 충분하다. 단열재의 두 번째 유형은 스프레이품이다. 이것은 구조물의 형태가 일반적이지 않고, 둥글거나 접근하기 어려울 때 굉장히 효과적이다. 폼 단열은 물의 침투를 막기 위해 겉에 은박지와 같은 추가적인 방수막이 필요하다.
예산이 모자란 경우 벽에 단열시공이 되지 않는다. 이렇게 되면 동결층 아래의 토양 자체의 열전도율(U factor)과 열저장용량에 의존하게 된다. 하지만 이러한 설계는 예외적이며 추운 지역에서 서릿발로 인해 손상될 위험이 있다. 단열 설계가 없는 이론은 열기를 보존하는 데 있어 전형적인 수동형 태양열 난방 주택에 존재하는 두꺼운 암석이나 시멘트로 이루어진 내부 구조보다는 토양의 열용량에 의존한다. 이는 규칙의 예외이며 추운 기후는 서리선 너머의 토양으로 확장될 수 있어 고효율의 단열의 필요성을 강제한다.
==== 환기 ====
수동 냉방은 거의 일정한 온도의 공기를 팬이나 대류를 이용하여 땅에 묻힌 토관 냉방으로 끌어들인 다음, 집의 생활 공간으로 유입시키는 방식이다. 이는 거주자에게 신선한 공기를 제공하며, ASHRAE에서 요구하는 공기 교환을 충족시킨다.
7. 1. 구조 재료
강화 콘크리트는 단단하고 쉽게 구할 수 있어 복토건축의 구조 재료로 가장 흔하게 쓰인다.[27] 가공되지 않은 목재는 5년 안에 썩을 수 있고, 강철은 토양에 직접 닿으면 부식될 수 있으므로 콘크리트로 감싸야 한다.[27] 벽돌과 콘크리트 벽돌(CMU)도 사용 가능하지만, 아치와 궁륭이 없는 건물에서는 수직 압력에 의해 변형되는 것을 막기 위해 보강이 필요하다.[27]철근 콘크리트는 환경 친화적인 재료는 아니지만, 콘크리트 산업은 더 친환경적인 제품을 개발하기 위해 노력하고 있다. 그란크리트와 하이크리트와 같은 제품은 환경 친화적이고 방수 필요성을 줄여준다고 알려져 있지만, 아직 복토주택 건설에 널리 사용되지는 않는다.[27]
마이크 욀러(Mike Oehler)가 제안한 PSP 방식은 나무 기둥, 플라스틱 판, 비전통적인 발상을 이용하여 빗물 문제를 줄이고 더 많은 창문과 환기구를 허용한다. 이 방식은 나무 기둥, 침강력 분산을 위한 뼈대, 중장비를 사용하지 않는 독특한 건축 방식, 플라스틱 판, 그리고 플라스틱과 바닥재가 적용된 토양층을 사용한다.[17]
건축 자재 선택 시 구조물의 유형, 부지 특성, 기후, 토양 유형 및 설계를 고려해야 한다. 깊이 묻히는 구조물에는 더 튼튼하고 오래 지속되는 건축 자재가 필요하며, 방수 및 단열 재료는 주변 지반의 압력과 습기를 견딜 수 있어야 한다.[26][27] 콘크리트는 강도, 내구성, 내화성 때문에 복토건축에 가장 많이 선택되며, 현장 타설 콘크리트와 프리캐스트 철근 콘크리트가 모두 사용된다.[26] 콘크리트 조적 단위는 이상이어야 하며, Type S 모르타르, 이상의 강도를 가진 그라우트, 의 최소 강도와 두께의 콘크리트 슬래브를 사용하는 것이 좋다.[26]
강철 막대로 보강된 벽돌 또는 석조는 흙 덮개로부터의 측면 또는 수직 압력을 받는 벽에 사용될 수 있다.[26] 목재는 구조적 및 내부 작업에 널리 사용될 수 있지만, 측면 압력을 견뎌야 하는 목재 프레임 벽은 매립 깊이가 1층으로 제한된다.[27] 강철은 인장 강도와 압축 강도가 높지만, 부식을 방지해야 하고 비용이 비싸다는 단점이 있다.[27]
지중 건축물의 지붕은 흙으로 덮이지 않을 수도 있고, 최소 두께의 흙으로 녹색 지붕을 지탱하거나 더 많은 흙 덩어리가 지붕을 덮을 수도 있다. 이러한 지붕은 더 강하고 튼튼한 지붕 지지 구조가 필요하다. 일부에서는 녹색 지붕을 유지하기에 충분한 흙 두께(약 6인치 / 15cm)만 지붕에 덮어두라고 조언하는데, 이는 구조에 가해지는 하중을 줄여주기 때문이다.[25] 지중 건축물 설계는 수직 하중에 잘 견디도록 아치형 및 얕은 돔형 지붕을 갖는 것이 일반적이다. Terra-Dome(미국)은 흙으로 덮이도록 설계된 콘크리트 돔의 모듈식 시스템을 판매한다.[28] 다른 사람들은 배수를 촉진하기 위해 최소 1:12의 경사도를 가진 목조 박공 지붕을 사용할 것을 권장한다.[25]
7. 2. 방수 및 단열
복토주택 건설에는 방수를 위해 여러 층이 시공된다. 첫 번째 층은 건축 자재의 모든 금이나 구멍을 봉하는 것을 의미하며, 방수막의 접착제로 사용되기도 한다. 흔히 EPDM이라 불리는 두껍고 유연한 폴리에틸렌 막이 사용되는데, 이는 수경정원, 연못, 수영장 건설에 주로 사용되는 물질이다. 이 물질은 뿌리가 방수층을 파고드는 것을 방지한다. EPDM은 다루기 굉장히 무겁고, 불개미와 같은 몇몇 흔한 곤충들이 갉을 수 있으며, 석유화학공정을 통해 만들어져서, 완벽히 친환경적이라고 말할 수 없다.방수를 위해 사용될 수 있는 다양한 시멘트 코팅이 있다. 시멘트가 보호되지 않는 표면에 직접 분사된 후 마르면 벽과 토양 사이에 두꺼운 세라믹 층이 있는 것과 비슷한 효과를 낸다. 이러한 방법의 문제점은, 벽이나 기반이 어떤 식으로든 움직이면 금이 가고 물이 그 사이로 쉽게 침투할 수 있다는 것이다.
Bituthene (등록된 이름) 은 단 하나의 과정을 통해 세 개의 층을 까는 과정과 굉장히 유사하다. 이것은 이미 하나로 적층되어있고 뒷부분은 자체적으로 접착한다. 이 방식의 단점은 수동적인 적층 공정과 동일하며, 이것이 태양에 민감하며 과정이 끝난 직후에 바로 덮어져야 한다는 점이 추가된다.
Eco-Flex는 기반에 굉장한 효과를 내는 환경친화적인 방수막이지만, 이것이 복토주택에 적용되었을 때 발휘하는 효과는 소수의 사람들만이 알고 있다. 이것은 방수성 액체 페인트 중 하나다. 주의할 점은 이것을 주의깊게 적용해야 하며, 모든 영역을 적절한 두께로 덮어야 하고 모든 금이나 틈을 메꿔야 한다는 것이다.
벤토나이트 점토는 환경적인 관점에서 제일 최적에 근접한 대체제이다. 이것은 자연적으로 만들어지며 스스로 치유된다. 이 방식의 단점은 점토가 굉장히 무겁고 소유자/건축업자가 설치하기 어렵고 흰개미가 잘 갉아먹는다는 것이다.
이중막은 호주에서 광범위하게 사용되어왔는데 두 개의 막이 같이 놓여진다. 일반적으로 수성 에폭시 이중막이 '밀봉막'으로서 사용되며, 뜨거운 태양에 노출될 때 막 아래에서 수분을 함유한 콘크리트의 내부에 증기 방울이 터져나와 증기압이 형성되는 것을 막는다. 콘크리트에 적용한 에폭시의 접착강도는 콘크리트 내부의 접착 강도보다 강하기 때문에 막이 벗겨져 콘크리트를 태양빛에 노출시킬 일은 없을 것이다. 에폭시는 쉽게 파손되기 때문에 막의 내구성, 부착성을 보장하기 위해 다양한 색깔의 여러 겹의 유연한 수성 아크릴 막을 그 위에 덮고, 모서리에 직조하지 않은 폴리프로필렌 직물을 사용해 강화한다.
일반적인 건물과 다르게, 복토주택은 벽 내부보다는 건물 외부에 단열층을 필요로 한다. 한 가지 이유는 이것이 동결 손상에 맞서 방수막으로서 기능한다는 것이고, 다른 이유는 복토주택이 기온을 좀 더 일정하게 유지할 수 있다는 것이다. 복토주택 건설에 사용되는 두 가지 종류의 단열이 있다. 하나는 밀봉된 압출 성형 폴리스티렌 막이다. 보통 방수층 바깥에 2~3인치 정도 접착시켜주면 충분하다. 단열재의 두 번째 유형은 스프레이품이다. 이것은 구조물의 형태가 일반적이지 않고, 둥글거나 접근하기 어려울 때 굉장히 효과적이다. 폼 단열은 물의 침투를 막기 위해 겉에 은박지와 같은 추가적인 방수막이 필요하다.
예산이 모자란 경우 벽에 단열시공이 되지 않는다. 이렇게 되면 동결층 아래의 토양 자체의 열전도율(U factor)과 열저장용량에 의존하게 된다. 하지만 이러한 설계는 예외적이며 추운 지역에서 서릿발로 인해 손상될 위험이 있다. 단열 설계가 없는 이론은 열기를 보존하는 데 있어 전형적인 수동형 태양열 난방 주택에 존재하는 두꺼운 암석이나 시멘트로 이루어진 내부 구조보다는 토양의 열용량에 의존한다. 이는 규칙의 예외이며 추운 기후는 서리선 너머의 토양으로 확장될 수 있어 고효율의 단열의 필요성을 강제한다.
7. 3. 환기
수동 냉방은 거의 일정한 온도의 공기를 팬이나 대류를 이용하여 땅에 묻힌 토관 냉방으로 끌어들인 다음, 집의 생활 공간으로 유입시키는 방식이다. 이는 거주자에게 신선한 공기를 제공하며, ASHRAE에서 요구하는 공기 교환을 충족시킨다.8. 한국의 복토주택
9. 결론
참조
[1]
웹사이트
Efficient Earth-Sheltered Homes
https://www.energy.g[...]
2024-11-03
[2]
간행물
Demonstrating the Viability and Growing Acceptability of Earth-Sheltered Buildings in the UK
http://www.drharrall[...]
2019-01-23
[3]
웹사이트
Earth Sheltered Houses
https://www.lowimpac[...]
[4]
웹사이트
Underground Construction
http://www.sustainab[...]
SustainableBuild
2019
[5]
서적
Earth Sheltered Housing Principles in Practice.
Springer Verlag
2012
[6]
서적
Vernacular Buildings: A Global Survey
Bloomsbury Publishing
2013
[7]
서적
Shelter
https://books.google[...]
Shelter Publications, Inc.
1990
[8]
서적
Shelter II
https://books.google[...]
Shelter Publications, Inc.
2010
[9]
웹사이트
Chinese Earth Shelter Dwellings: By Paul Long
https://www.webpages[...]
[10]
웹사이트
Earth-sheltered Homes
https://www.motherea[...]
2006-10
[11]
서적
The Complete Guide to Building Affordable Earth-Sheltered Homes: Everything You Need to Know Explained Simply
https://books.google[...]
Atlantic Publishing Company
2011
[12]
서적
Earth shelter technology
Texas A & M University Press
1987
[13]
서적
Earth Sheltered Buildings Construction Activity And Research In The U.S.
https://www.onepetro[...]
International Society for Rock Mechanics and Rock Engineering
1980
[14]
서적
The earth-sheltered solar greenhouse book: how to build an energy-free year-round greenhouse
Mole Pub. Co.
2007
[15]
문서
Passive annual heat storage: Improving the design of earth shelters
2013
[16]
웹사이트
Green Building Advisor: Can we live happlily underground?
https://www.greenbui[...]
[17]
서적
The $50 and Up Underground House Book
https://www.lowimpac[...]
Mole Publishing Company
1981
[18]
웹사이트
BGS Reference and research reports - Ground source heat pumps
http://www.bgs.ac.uk[...]
British Geological Survey
[19]
문서
Mechanical and Electrical Equipment for Buildings
2014
[20]
서적
Chinese earth-sheltered dwellings: indigenous lessons for modern urban design
University of Hawaii Press
1992
[21]
서적
Earth Sheltered Architecture
Huazhong University of Science & Technology Press Co., Ltd
1988
[22]
웹사이트
Earthship buildings are fire resistant, not a total loss.
https://pangeabuilde[...]
2018-09-12
[23]
서적
Underground homes
Pelican Pub. Co.
2003
[24]
서적
Passive solar architecture pocket reference
Routledge
2018
[25]
서적
Earth-sheltered houses: how to build an affordable underground home
New Society
2006
[26]
웹사이트
"Earth-Sheltered Houses"
https://www.nrel.gov[...]
2022-11-15
[27]
웹사이트
"Earth-Sheltered Buildings"
https://ncma.org/res[...]
NCMA
2022-11-15
[28]
웹사이트
Terra-Dome Corporation - Earth Sheltered Housing
https://www.terra-do[...]
Terra-Dome Corporation
2019-01-29
[29]
서적
Erd- und Höhlenhäuser von Peter Vetsch = Earth and cave architecture
A. Niggli
1994
[30]
웹사이트
Hockerton Housing Project
http://www.hockerton[...]
[31]
웹사이트
A buried treasure
https://www.telegrap[...]
2005
[32]
간행물
Going underground - A Cumbrian perspective
https://www.ingenia.[...]
2019-02-02
[33]
문서
Demonstrating the Viability and Growing Acceptability of Earth-Sheltered Buildings in the UK
2007
[34]
웹인용
Earth-sheltered Homes
http://www.motherear[...]
2018-10-10
[35]
문서
Earth and Cave Architecture Peter Vetsch
1994
[36]
서적
Earth and Cave Architecture Peter Vetsch
Sulgen
1994
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com