현대인은 대부분의 시간을 실내의 한정된 공간에서 생활하기 때문에 환경조건은 중요한 문제로 부각되고 있다. 환경오염이 증대되면서 건물의 거주자들은 쾌적한 환경에 대한 기대감이 증가하고 있다. 그 중에서도 가장 기본이 되는 실내공기질(IAQ : Indoor Air Quality)은 현대인의 건강과 매우 밀접한 관련이 있다.
에너지 절약을 위한 건축물의 단열성능, 기밀성능의 향상과 환기부하의 경감을 위한 방법이 지속적으로 보급되어 왔다. 더욱이 복합화학물질로 구성된 새로운 ...
현대인은 대부분의 시간을 실내의 한정된 공간에서 생활하기 때문에 환경조건은 중요한 문제로 부각되고 있다. 환경오염이 증대되면서 건물의 거주자들은 쾌적한 환경에 대한 기대감이 증가하고 있다. 그 중에서도 가장 기본이 되는 실내공기질(IAQ : Indoor Air Quality)은 현대인의 건강과 매우 밀접한 관련이 있다.
에너지 절약을 위한 건축물의 단열성능, 기밀성능의 향상과 환기부하의 경감을 위한 방법이 지속적으로 보급되어 왔다. 더욱이 복합화학물질로 구성된 새로운 건축자재의 보급이 증가되고, 건축현장에서는 공법의 변화로 접착제의 사용량이 증가되었으며, 천연재료의 고갈, 인공 건축자재의 증가로 화학물질 사용량이 큰 폭으로 증대되면서 실내의 공기 중에 화학물질의 농도 증가는 새로운 환경문제로 부각되기 시작하였다.
건물의 설계와 시공이 합리적으로 이루어 졌다하여도 각종 환경인자들이 효율적으로 유지 관리되지 않는다면 쾌적한 실내의 거주환경을 확보하기 어렵고 거주자들의 건강에 영향을 미치게 된다.
이에, 국가에서는 국민건강을 위하여 2006년 2월 입법 공포된 건설교통부령 제4972호의 ‘건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 일부개정령’에 따르면 100세대 이상의 신축 또는 리모델링하는 공동주택에서는 자연환기를 원칙으로 필요 환기량 0.7회/h가 확보되는 환기시스템의 도입을 의무화하였다.
환기에 의한 오염물질 배출은 실내공기질을 개선하는 효과적인 방법이지만, 환기를 통한 실내공기질 개선은 냉난방 부하를 증가시키게 된다. 환기에 의한 냉난방 부하를 절감시키기 위해 폐열회수형 환기시스템를 설치하고 있지만, 국내 기상조건에서의 효용성에 관하여서는 아직 검증되지 않은 상태이며, 주요 부품인 열교환 소자는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.
따라서, 본 연구에서는 제품의 크기가 작고, 설치가 용이하며, 또한, 초기 투자비가 저렴하고, 유지보수가 간편하며 냉난방 부하를 절감할 수 있는 바이패스 환기장치를 제안하고, 바이패스 환기장치를 공동주택에 적용하기 위하여 다양한 운전조건에 따른 에너지 소비특성을 분석하여 최적 운전방안을 제시하는데 목적이 있다.
본 논문은 총 5장으로 구성되어 있으며 각 장의 내용은 다음과 같다.
제1장에서는 연구 배경 및 목적, 연구 방법 및 범위 그리고 국내·외 환기장치의 사용실태에 대하여 기술하였다.
제2장에서는 환기에 의한 농도제어, 기계환기의 경우, 주정화 장치가 있는 경우 및 상당 환기풍량에 대한 이론적 배경에 대하여 기술하였다.
제3장에서는 바이패스 환기장치의 구조 및 운전조건에 대하여 설명하고, 현장설치(G건설사 실험동, 실내 총체적=184m3)를 통하여 주정화 장치인 필터의 성능을 측정하고 평가하였다.
제4장에서는 에너지 시뮬레이션을 통하여 현실을 고려한 바이패스 환기장치의 최적 재순환율을 도출하였고, 다양한 환기방식(바이패스, 단순급배기, 현열교환, 전열교환 등)에 따른 환기설비 운영비용을 분석하였다.
제5장에서는 종합적인 분석을 통하여 본 연구의 결론를 제시하였다.
본 연구에서는 제품의 크기가 작아 설치가 용이하며, 초기 투자비가 저렴하고, 유지보수가 간편하고, 냉난방 부하를 절감할 수 있는 바이패스 환기장치에 대하여 32평형 공동주택에서 필터효율을 측정하고, 재순환율에 따른 운전비용을 검토하였다.
본 연구에서 사용한 공기청정 필터효율은 64.3%로 나타났으며, 재순환율의 증가에 따라 환기동력비용의 증가율에 비하여 상대적으로 환기부하비용의 감소율이 커서 총환기비용은 감소한다. 적정 재순환율은 최소 0.1 이상으로 하여야 하며, 재순환율이 클수록 총환기비용이 감소하나, 재순환율이 클수록 팬 사이즈가 커져 제품의 크기가 커지고, 풍량이 증가하여 소음과 덕트의 관경이 커져 초기 투자비가 증가한다. 본 연구 평형에서의 국내 공동주택의 설치여건을 감안하고, 권장풍속을 고려할 때 적정 재순환율은 0.6인 것으로 판단된다. 또한, 하절기의 운전모드를 단순급배기로 설정할 경우 환기부하의 추가 절감이 가능하다.
현대인은 대부분의 시간을 실내의 한정된 공간에서 생활하기 때문에 환경조건은 중요한 문제로 부각되고 있다. 환경오염이 증대되면서 건물의 거주자들은 쾌적한 환경에 대한 기대감이 증가하고 있다. 그 중에서도 가장 기본이 되는 실내공기질(IAQ : Indoor Air Quality)은 현대인의 건강과 매우 밀접한 관련이 있다.
에너지 절약을 위한 건축물의 단열성능, 기밀성능의 향상과 환기부하의 경감을 위한 방법이 지속적으로 보급되어 왔다. 더욱이 복합화학물질로 구성된 새로운 건축자재의 보급이 증가되고, 건축현장에서는 공법의 변화로 접착제의 사용량이 증가되었으며, 천연재료의 고갈, 인공 건축자재의 증가로 화학물질 사용량이 큰 폭으로 증대되면서 실내의 공기 중에 화학물질의 농도 증가는 새로운 환경문제로 부각되기 시작하였다.
건물의 설계와 시공이 합리적으로 이루어 졌다하여도 각종 환경인자들이 효율적으로 유지 관리되지 않는다면 쾌적한 실내의 거주환경을 확보하기 어렵고 거주자들의 건강에 영향을 미치게 된다.
이에, 국가에서는 국민건강을 위하여 2006년 2월 입법 공포된 건설교통부령 제4972호의 ‘건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 일부개정령’에 따르면 100세대 이상의 신축 또는 리모델링하는 공동주택에서는 자연환기를 원칙으로 필요 환기량 0.7회/h가 확보되는 환기시스템의 도입을 의무화하였다.
환기에 의한 오염물질 배출은 실내공기질을 개선하는 효과적인 방법이지만, 환기를 통한 실내공기질 개선은 냉난방 부하를 증가시키게 된다. 환기에 의한 냉난방 부하를 절감시키기 위해 폐열회수형 환기시스템를 설치하고 있지만, 국내 기상조건에서의 효용성에 관하여서는 아직 검증되지 않은 상태이며, 주요 부품인 열교환 소자는 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.
따라서, 본 연구에서는 제품의 크기가 작고, 설치가 용이하며, 또한, 초기 투자비가 저렴하고, 유지보수가 간편하며 냉난방 부하를 절감할 수 있는 바이패스 환기장치를 제안하고, 바이패스 환기장치를 공동주택에 적용하기 위하여 다양한 운전조건에 따른 에너지 소비특성을 분석하여 최적 운전방안을 제시하는데 목적이 있다.
본 논문은 총 5장으로 구성되어 있으며 각 장의 내용은 다음과 같다.
제1장에서는 연구 배경 및 목적, 연구 방법 및 범위 그리고 국내·외 환기장치의 사용실태에 대하여 기술하였다.
제2장에서는 환기에 의한 농도제어, 기계환기의 경우, 주정화 장치가 있는 경우 및 상당 환기풍량에 대한 이론적 배경에 대하여 기술하였다.
제3장에서는 바이패스 환기장치의 구조 및 운전조건에 대하여 설명하고, 현장설치(G건설사 실험동, 실내 총체적=184m3)를 통하여 주정화 장치인 필터의 성능을 측정하고 평가하였다.
제4장에서는 에너지 시뮬레이션을 통하여 현실을 고려한 바이패스 환기장치의 최적 재순환율을 도출하였고, 다양한 환기방식(바이패스, 단순급배기, 현열교환, 전열교환 등)에 따른 환기설비 운영비용을 분석하였다.
제5장에서는 종합적인 분석을 통하여 본 연구의 결론를 제시하였다.
본 연구에서는 제품의 크기가 작아 설치가 용이하며, 초기 투자비가 저렴하고, 유지보수가 간편하고, 냉난방 부하를 절감할 수 있는 바이패스 환기장치에 대하여 32평형 공동주택에서 필터효율을 측정하고, 재순환율에 따른 운전비용을 검토하였다.
본 연구에서 사용한 공기청정 필터효율은 64.3%로 나타났으며, 재순환율의 증가에 따라 환기동력비용의 증가율에 비하여 상대적으로 환기부하비용의 감소율이 커서 총환기비용은 감소한다. 적정 재순환율은 최소 0.1 이상으로 하여야 하며, 재순환율이 클수록 총환기비용이 감소하나, 재순환율이 클수록 팬 사이즈가 커져 제품의 크기가 커지고, 풍량이 증가하여 소음과 덕트의 관경이 커져 초기 투자비가 증가한다. 본 연구 평형에서의 국내 공동주택의 설치여건을 감안하고, 권장풍속을 고려할 때 적정 재순환율은 0.6인 것으로 판단된다. 또한, 하절기의 운전모드를 단순급배기로 설정할 경우 환기부하의 추가 절감이 가능하다.
In this study, the filter efficiency of bypass ventilation system is examined by experiment. And cooling and heating load of various ventilation system by increase of ventilation are examined by energy simulation. This filter efficiency which is used in research is about 64.3%. Heating load is linea...
In this study, the filter efficiency of bypass ventilation system is examined by experiment. And cooling and heating load of various ventilation system by increase of ventilation are examined by energy simulation. This filter efficiency which is used in research is about 64.3%. Heating load is linearly increased while ventilation rate increased, and cooling load is decreased while ventilation rate increased. The effect of heating load by ventilation is more than cooling load because difference of temperature between indoor air and outdoor air in cooling period is small. Therefore, energy consumption of ventilation rate in cooling period is much little than energy consumption of ventilation rate in heating period. The charges of cooling and heating load by ventilation of bypass ventilation system are linearly decreased as bypass ratio increased. According to install condition in 105m2 type apartment, the optimal bypass ratio is about 0.6.
In this study, the filter efficiency of bypass ventilation system is examined by experiment. And cooling and heating load of various ventilation system by increase of ventilation are examined by energy simulation. This filter efficiency which is used in research is about 64.3%. Heating load is linearly increased while ventilation rate increased, and cooling load is decreased while ventilation rate increased. The effect of heating load by ventilation is more than cooling load because difference of temperature between indoor air and outdoor air in cooling period is small. Therefore, energy consumption of ventilation rate in cooling period is much little than energy consumption of ventilation rate in heating period. The charges of cooling and heating load by ventilation of bypass ventilation system are linearly decreased as bypass ratio increased. According to install condition in 105m2 type apartment, the optimal bypass ratio is about 0.6.
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