본 연구에서는 하나의 단위 모듈을 가정하고, 이를 확장시켜 13개의 동일 모듈 및 동일 체적으로 구성된 건축 구조체의 다양한 case별 냉난방부하 값을 시뮬레이션 분석을 통해 산출하였다. 또한 case별 냉난방부하 값에 영향을 주는 외벽, 외벽+지붕, 외벽+지붕+지층 면적을 모두 합산한 총외피 면적과 인접벽 면적크기에 따라 건물의 냉·난방부하값과 구조체 형태별 공사비를 산출하여 부하값과 비교 하므로서 이상적인 건축 구조체를 확인 하였다. 1) 건축 구조체별(Case-1∼Case-13) 부하값 비교 건축 구조체별 부하값을 비교해 본 결과 Case-11의 경우가 가장 많은 부하값이 나타났는데, 이는 구조체의 총외피 면적이 클수록 부하가 많이 나타났다. 이러한 원인은 건물이 외기와 많이 접하게 되면, 난방기의 실내 온도가 외부로 유출되고, 냉방기의 실외 온도가 실내로 유입되기 때문에 외기에 많이 접할수록 ...
본 연구에서는 하나의 단위 모듈을 가정하고, 이를 확장시켜 13개의 동일 모듈 및 동일 체적으로 구성된 건축 구조체의 다양한 case별 냉난방부하 값을 시뮬레이션 분석을 통해 산출하였다. 또한 case별 냉난방부하 값에 영향을 주는 외벽, 외벽+지붕, 외벽+지붕+지층 면적을 모두 합산한 총외피 면적과 인접벽 면적크기에 따라 건물의 냉·난방부하값과 구조체 형태별 공사비를 산출하여 부하값과 비교 하므로서 이상적인 건축 구조체를 확인 하였다. 1) 건축 구조체별(Case-1∼Case-13) 부하값 비교 건축 구조체별 부하값을 비교해 본 결과 Case-11의 경우가 가장 많은 부하값이 나타났는데, 이는 구조체의 총외피 면적이 클수록 부하가 많이 나타났다. 이러한 원인은 건물이 외기와 많이 접하게 되면, 난방기의 실내 온도가 외부로 유출되고, 냉방기의 실외 온도가 실내로 유입되기 때문에 외기에 많이 접할수록 열손실이 많은 것으로 사료된다. 2) 건축 구조체의 지붕면적 및 외벽의 크기에 따른 부하값 비교 냉난방부하와 총부하의 값이 지붕면적 및 외벽 크기에 비례해 부하값이 항상 크거나 작게 나타나는 것은 아니었다. 지붕 면적이나 외벽의 크기가 같아도 부하값이 각각 다른 값을 보이는데 이는 지붕면적 및 외벽의 크기가 같아도 건물의 떨어져 있거나 한 줄로 길게 있는 것보다는 사각 형태로 인접해 있는 경우 부하값이 감소한다는 것을 확인 할 수 있었다. 3) 총 외피면적의 크기에 따른 부하값 비교 총외피 면적의 크기에 따라 부하값을 비교해보면 냉난방부하 및 총부하값은 총외피면적의 크기가 클수록 대부분 크게 나타났지만, 총외피면적의 크기가 작다하여 부하값이 작게 나타나지는 않았다. 이는 구조체가 사각형태로 인접해 있어도 구조체 층수를 높이는 것보다는 저층으로 밀집되는 것이 구조체 부하가 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 4) 인접벽면적의 변화에 따른 부하값 비교 인접벽면적의 크기에 따라 부하값을 비교해보면 인접벽면적의 크기는 부하에 미치는 영향이 거의 없다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 인접벽면적의 크기 하나만으로 비교하기 보다는 다른 요소들도 함께 고려되어야 한다는 것을 확인 할 수 있었다. 5) 건축 구조체별 공사금액 산출 비교 구조체별 건물 공사금액은 Case 5, 6이 가장 적었고, Case 11이 가장 많은 공사금액이 산출 되었다. 이는 Case-5,6이 Case-11에 비해 약 45% 적은 비율이다. 구조체의 총외피 면적을 줄이고 인접벽으로 구성된 저층의 콤팩트한 건물이 되도록 하는 것이 공사비용을 절감하면서 냉난방부하량도 줄일 수 있을 것이라 사료된다. 시뮬레이션을 토대로 결론을 내리면, 건축물의 설계에 있어서는 저층의 콤팩트한 건물은 현실적이지 못하기에 실내 부하 변화율이 적은 10층 이상의 고층으로 확장하면서 총외피 면적을 줄이고 인접벽 면적을 크게 하는게 가장 이상적인 구조체라 할 수 있겠다.
본 연구에서는 하나의 단위 모듈을 가정하고, 이를 확장시켜 13개의 동일 모듈 및 동일 체적으로 구성된 건축 구조체의 다양한 case별 냉난방부하 값을 시뮬레이션 분석을 통해 산출하였다. 또한 case별 냉난방부하 값에 영향을 주는 외벽, 외벽+지붕, 외벽+지붕+지층 면적을 모두 합산한 총외피 면적과 인접벽 면적크기에 따라 건물의 냉·난방부하값과 구조체 형태별 공사비를 산출하여 부하값과 비교 하므로서 이상적인 건축 구조체를 확인 하였다. 1) 건축 구조체별(Case-1∼Case-13) 부하값 비교 건축 구조체별 부하값을 비교해 본 결과 Case-11의 경우가 가장 많은 부하값이 나타났는데, 이는 구조체의 총외피 면적이 클수록 부하가 많이 나타났다. 이러한 원인은 건물이 외기와 많이 접하게 되면, 난방기의 실내 온도가 외부로 유출되고, 냉방기의 실외 온도가 실내로 유입되기 때문에 외기에 많이 접할수록 열손실이 많은 것으로 사료된다. 2) 건축 구조체의 지붕면적 및 외벽의 크기에 따른 부하값 비교 냉난방부하와 총부하의 값이 지붕면적 및 외벽 크기에 비례해 부하값이 항상 크거나 작게 나타나는 것은 아니었다. 지붕 면적이나 외벽의 크기가 같아도 부하값이 각각 다른 값을 보이는데 이는 지붕면적 및 외벽의 크기가 같아도 건물의 떨어져 있거나 한 줄로 길게 있는 것보다는 사각 형태로 인접해 있는 경우 부하값이 감소한다는 것을 확인 할 수 있었다. 3) 총 외피면적의 크기에 따른 부하값 비교 총외피 면적의 크기에 따라 부하값을 비교해보면 냉난방부하 및 총부하값은 총외피면적의 크기가 클수록 대부분 크게 나타났지만, 총외피면적의 크기가 작다하여 부하값이 작게 나타나지는 않았다. 이는 구조체가 사각형태로 인접해 있어도 구조체 층수를 높이는 것보다는 저층으로 밀집되는 것이 구조체 부하가 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 4) 인접벽면적의 변화에 따른 부하값 비교 인접벽면적의 크기에 따라 부하값을 비교해보면 인접벽면적의 크기는 부하에 미치는 영향이 거의 없다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 인접벽면적의 크기 하나만으로 비교하기 보다는 다른 요소들도 함께 고려되어야 한다는 것을 확인 할 수 있었다. 5) 건축 구조체별 공사금액 산출 비교 구조체별 건물 공사금액은 Case 5, 6이 가장 적었고, Case 11이 가장 많은 공사금액이 산출 되었다. 이는 Case-5,6이 Case-11에 비해 약 45% 적은 비율이다. 구조체의 총외피 면적을 줄이고 인접벽으로 구성된 저층의 콤팩트한 건물이 되도록 하는 것이 공사비용을 절감하면서 냉난방부하량도 줄일 수 있을 것이라 사료된다. 시뮬레이션을 토대로 결론을 내리면, 건축물의 설계에 있어서는 저층의 콤팩트한 건물은 현실적이지 못하기에 실내 부하 변화율이 적은 10층 이상의 고층으로 확장하면서 총외피 면적을 줄이고 인접벽 면적을 크게 하는게 가장 이상적인 구조체라 할 수 있겠다.
This study has simulated cooling and heating load distribution patterns of the thirteen(13) different buildings with various shapes and design under a single assumed unit module. It has compared and analyzed the differences in amount of changes in cooling and heating load according to the shapes, si...
This study has simulated cooling and heating load distribution patterns of the thirteen(13) different buildings with various shapes and design under a single assumed unit module. It has compared and analyzed the differences in amount of changes in cooling and heating load according to the shapes, sizes, and the areas of the inner wall, outer wall, outer wall and roof, and the neighboring walls. The results are as follows: 1) The Load comparison among the elements arrangement (Case-1∼Case-13) has resulted with the Case 11 having the highest load rating. As shown in Chart 4.2, it was found that the building with the largest total exterior area has yielded the highest load for the entire building. The cause of such result can be summed up where, if the outside air makes a significant contact with the building surface, there is a tendency of outward flow of warm air from inside during the cold weather and inward flow of outside air during the hot weather. Therefore, the more the building surface makes contact with outside air, the more the loss of heated or cooled air from inside. 2) It was also observed that if a comparison is made, the load rating was not always consistent according to the total areas of the roof and the exterior walls. The larger or smaller total areas of the roof and the exterior walls did not produce higher or lower load ratings. The load ratings of some of the buildings were different even if the total areas remain constant. That result can be attributed to the different locations and the proximity of the buildings with each other. 3) Another comparison was made between the load rating and the total surface area of the building. The larger total area buildings yielded higher cooling and heating load in majority of the cases. The smaller total area buildings, however, did not always show lower load rating. Also proven was that the size of the neighboring walls did not affect the load rating in any way. 4) Construction cost and building efficiency comparison Construction cost for Cases 5 and 6 were the lowest, and Case 11 incurred the highest cost for construction. Therefore Case5,6 compares in Case-11,about 45% less percentage. It was confirmed that minimizing the total surface area of the building as well as making the building the neighboring-wall type and low-rise would not only reduce the construction cost, but also more energy efficient. To draw a conclusion from the simulation study, while it is not always realistic to design a structure that is low-rise and compact, the most ideal structure would be that of a energy efficient building at least 10-story high with a minimum surface area and the expanded neighboring wall surface.
This study has simulated cooling and heating load distribution patterns of the thirteen(13) different buildings with various shapes and design under a single assumed unit module. It has compared and analyzed the differences in amount of changes in cooling and heating load according to the shapes, sizes, and the areas of the inner wall, outer wall, outer wall and roof, and the neighboring walls. The results are as follows: 1) The Load comparison among the elements arrangement (Case-1∼Case-13) has resulted with the Case 11 having the highest load rating. As shown in Chart 4.2, it was found that the building with the largest total exterior area has yielded the highest load for the entire building. The cause of such result can be summed up where, if the outside air makes a significant contact with the building surface, there is a tendency of outward flow of warm air from inside during the cold weather and inward flow of outside air during the hot weather. Therefore, the more the building surface makes contact with outside air, the more the loss of heated or cooled air from inside. 2) It was also observed that if a comparison is made, the load rating was not always consistent according to the total areas of the roof and the exterior walls. The larger or smaller total areas of the roof and the exterior walls did not produce higher or lower load ratings. The load ratings of some of the buildings were different even if the total areas remain constant. That result can be attributed to the different locations and the proximity of the buildings with each other. 3) Another comparison was made between the load rating and the total surface area of the building. The larger total area buildings yielded higher cooling and heating load in majority of the cases. The smaller total area buildings, however, did not always show lower load rating. Also proven was that the size of the neighboring walls did not affect the load rating in any way. 4) Construction cost and building efficiency comparison Construction cost for Cases 5 and 6 were the lowest, and Case 11 incurred the highest cost for construction. Therefore Case5,6 compares in Case-11,about 45% less percentage. It was confirmed that minimizing the total surface area of the building as well as making the building the neighboring-wall type and low-rise would not only reduce the construction cost, but also more energy efficient. To draw a conclusion from the simulation study, while it is not always realistic to design a structure that is low-rise and compact, the most ideal structure would be that of a energy efficient building at least 10-story high with a minimum surface area and the expanded neighboring wall surface.
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