에너지소비 줄일 친환경건물 설계기법

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에너지소비 줄일 친환경 건물 설계기법
The Design Methods of Environmentally Friendly
Building for the Reduction of Energy Consumption
인하대학교 건축학부
서승직
Architectural Environment Systems Laboratory
1. 친환경 건물이란?
 Green Building
 Sustainable Architecture
 Ecological Architecture
 Zero or Low Energy Building
 Ecohouse
 Environmentally Friendly Building
 인간을 위한 공간의 창출
 자연에너지의 적극 활용
 생애주기 비용을 고려한 설계
엔트로피 증가를 억제
(공통점을 갖는 내용)
21세기 건축의 새로운 패러다임
(새롭게 사용하는 용어들)
덜 쓰고 덜 배출하는 건물 = 친환경 건물
Architectural Environment Systems Laboratory
우리나라 에너지 소비분석
 최근 에너지 원단위(TOE/GDP1000달러)추이
· 2003년  0.367
· 2005년  0.357
· 2007년  0.339
 일본의 3배, OECD 주요 선진국 (미국, 독일, 영국,
프랑스) 2배 이상 사용하고 있음
 우리나라 전체 에너지의 24%를 건물에서 소비, 이
중 50%인 12%를 냉 ·난방 에너지로 소비하고 있음
 덜 쓰고 덜 배출하는 친환경 시스템 구축 시급
Architectural Environment Systems Laboratory
GDP
ENERGY CONSUMPTION
(억달러)
(백만
TOE)
45,000
600
40,000
500
35,000
9.8배
30,000
2.63배
400
25,000
300
20,000
15,000
200
10,000
100
5,000
0
0
JAPAN
KOREA
JAPAN
KOREA
ENERGY EFFICIENCY
27%
JAPAN
39%
GERMANY
42%
FRANCE
48%
U.S.
Architectural Environment Systems Laboratory
2. 친환경 건물 설계 시 고려할 사항
A. Architectural Environment Systems
B. Integrated Thermal Control Techniques
C. Passive & Active Control Methods
D. Building Thermal Performance, Heating and
Cooling Loads
Architectural Environment Systems Laboratory
A.Architectural Environment Systems
Natural
Condition
Building Physics
Passive
Control
Nature System Comfort Zone
Active
Control
Environment System for Low
Energy Building
Thermal Comfort
Zone in Building
Architectural Environment Systems Laboratory
B. Integrated Thermal Control Techniques
(C)
외기조건(D)
외기조건(D)
■ Integrated Thermal Control Techniques
=f (A,B,C,D,
Etc. )
Architectural Environment Systems Laboratory
C. Passive & Active Control Methods
Q = HL
Architectural Environment Systems Laboratory
D. Building Thermal Performance, Heating and Cooling Loads
□ 건물 열 성능과 냉·난방부하
· Heating Load = W (Tset – Tn)
· Heat Loss
= W (Tset – To)
· Heating Load ≠ Heat Loss
rmW
□ 자연실온(Tn) : 비 공조실에서 건물의 단열 및 축열 성능으로써
외기 온도와 차별된 실내온도
□ 부하계산시 자연실온과의 차이로써 계산해 주어야 보다 정확한 부
하 산정
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3. 에너지 소비 줄일 건물 설계
 건물의 에너지 효율에 영향을 주는 인자
Heat Loss Coefficients, ti , to , etc.
 HEATING LOAD (HEAT LOSS )
= f (Heat Loss Coefficients, ti , to , etc.)
Architectural Environment Systems Laboratory
에너지 절약 기법의 문제점
 부위별 단열재 두께 또는 부위별 단열성능(K) 기준만
을 적용 – 숲을 보지 못하고 나무만 보는 것과 같음
 건물의 에너지 효율 ( Energy Efficiency ) 보다 추상
적인 에너지 절약 ( Energy Conservation ) 만을 지나
치게 강조
Architectural Environment Systems Laboratory
에너지 사용 선진국으로 도약
ENERGY EFFICIENCY
부위별 단열
추상적 절약
국가적 단계별 계획 수립
건물 전체 열성능
전체를 통한 효율증진
Architectural Environment Systems Laboratory
에너지 효율 향상
전체를 통한 효율증진 방법
100%
개인 에너지 인증제
지속적 절약 운동
절약 문화 정착
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4. 친환경 건물 설계를 위한 조건
 건물에너지 성능 인자를 모두 고려한 통합된 환경
성능기준 설계기법 적용  추구해야 할 목표
 요소 기술을 효율적으로 통합하는 시스템 기술
개발  에너지가 새지 않는 건물
 신재생 에너지 이용을 위한 기본 기술과 신재생
에너지의 지속적인 개발  에너지 수급에 기여
Architectural Environment Systems Laboratory
5. 결 론
Architectural Environment Systems Laboratory
<부록>
• 친환경을 고려한 건물 시스템의 연구 사례
- 벽 부착형 자연 환기 시스템
- 외피부하 제어를 위한 다목적 열 교환 시스템
- Double Skin Construction
- 독립형 외부 차양장치
- Suncatcher System
- 경량 방사체를 이용한 복사냉각 시스템
- 인접 건물에 의한 반사 주광성능에 대한 평가
- 다목적 BIPV 시스템의 지붕적용 외 다수
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