최근 건물의 고기밀화 및 고단열화에 따라 공동주택의 환기부족으로 새집증후군의 발생이 증가하여 건설교통부에서는 2006년 2월 법적 환기기준을 시간당 0.7회로 하여 환기시스템 설치를 의무화하였다. 그로 인한 에너지소비량의 증가가 예상됨에 따라 환기성능 관련 연구가 활발히 진행 중에 있지만 대부분 시뮬레이션에 의존할 뿐, 실제 현장에서의 환기성능 평가는 거의 이루어지지 않고 있다. 더구나 ...
최근 건물의 고기밀화 및 고단열화에 따라 공동주택의 환기부족으로 새집증후군의 발생이 증가하여 건설교통부에서는 2006년 2월 법적 환기기준을 시간당 0.7회로 하여 환기시스템 설치를 의무화하였다. 그로 인한 에너지소비량의 증가가 예상됨에 따라 환기성능 관련 연구가 활발히 진행 중에 있지만 대부분 시뮬레이션에 의존할 뿐, 실제 현장에서의 환기성능 평가는 거의 이루어지지 않고 있다. 더구나 하이브리드 1종 환기시스템에 대한 실제 현장에서의 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 자연환기와 기계환기의 단점을 상호 보완할 수 있는 하이브리드 환기시스템을 포함하여 환기시스템별로 하절기와 동절기 동안 실제현장에서 실측실험을 통하여 자연환기량 분석 및 환기성능을 평가하였다. 또한, 실내 온․습도 및 열쾌적성에 영향을 주는 냉․난방기기와 환기시스템을 조합하여 공조시스템으로 선정하여 Manual Code를 이용하여 에너지절감 효과 및 경제성을 평가하였다. 이를 통하여 환기성능 뿐만 아니라 에너지성능 측면에서 하이브리드 환기시스템이 공동주택에 적용가능 한지를 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 하절기 개별환기시스템별 환기성능 평가 결과, 방의 경우 자연환기량만으로도 공동주택 법적 환기기준인 시간당 0.7회를 만족하였으며, 방과 거실 모두 Balanced system(1종)이 가장 많은 자연환기량을 이용할 수 있었으며, 하이브리드 환기시스템별 환기성능 평가 결과, 방의 경우 Hybrid(하이브리드) 2,3의 환기량은 1.17와 1.13회/h로 유사한 반면, Hybrid 1은 Hybrid 2,3의 약 1.4배 환기량이 큰 것으로 나타났다. 또한, 하이브리드 환기량은 기계환기량보다 자연환기량과 침기량의 차이만큼 더 많은 환기량이 실내로 공급됨에 따라 하이브리드 환기시스템을 이용할 경우 법적 환기기준을 충족하기 위한 필요환기량을 기계환기에 비해 방은 0.45회/h, 거실은 0.12회/h 줄일 것으로 판단된다. 동절기 개별환기시스템별 환기성능 평가 결과, 방과 거실 모두 Balanced system(1종)에서 환기량이 가장 컸으며, 기계환기 모두 법적 환기기준인 시간당 0.7회를 충족하는 것으로 나타났다. 또한, 하절기와 마찬가지로 하이브리드 환기량은 자연환기량과 침기량의 차이만큼 기계환기량보다 더 많은 환기량이 실내로 공급되며, 이에 따라 법적 환기기준인 시간당 0.7회를 충족하기 위한 필요환기량을 기계환기에 비해 방은 0.31회/h, 거실은 0.1회/h 줄일 것으로 판단된다. 공조시스템별 에너지절감 효과를 분석한 결과, Type 2~4(CO2제어에 의한 기계 및 하이브리드 환기)는 Type 1(0.7회 상시 기계환기)에 비하여 약 25~35%의 공조에너지를 절감하는 효과가 있으며 Type 2~4의 에너지소비량은 서로 거의 유사하여 자연환기구를 통하여 외기가 실내로 공급되는 이른바 자연환기 도입에 따른 에너지절감 효과는 미미한 것으로 분석되었다. 국내의 경우 법적 환기기준을 시간당 0.7회로 규정하였으나 이는 휘발성유기화합물 등을 신속하게 실외로 배출하여 새집증후군의 문제를 근본적으로 해결하고자 건설교통부에서 제정하였다. 그러나 본 연구의 결과에서 보듯 CO2제어에 의한 환기시스템 도입만으로도 실내공기질을 기준치 이하로 유지가 가능하기 때문에 실내공기질을 일정 수준이상으로 확보하기 위하여 국내에서 제정한 환기기준인 시간당 0.7회는 과도하기 때문에 이를 줄일 필요가 있다고 판단된다.
최근 건물의 고기밀화 및 고단열화에 따라 공동주택의 환기부족으로 새집증후군의 발생이 증가하여 건설교통부에서는 2006년 2월 법적 환기기준을 시간당 0.7회로 하여 환기시스템 설치를 의무화하였다. 그로 인한 에너지소비량의 증가가 예상됨에 따라 환기성능 관련 연구가 활발히 진행 중에 있지만 대부분 시뮬레이션에 의존할 뿐, 실제 현장에서의 환기성능 평가는 거의 이루어지지 않고 있다. 더구나 하이브리드 1종 환기시스템에 대한 실제 현장에서의 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 자연환기와 기계환기의 단점을 상호 보완할 수 있는 하이브리드 환기시스템을 포함하여 환기시스템별로 하절기와 동절기 동안 실제현장에서 실측실험을 통하여 자연환기량 분석 및 환기성능을 평가하였다. 또한, 실내 온․습도 및 열쾌적성에 영향을 주는 냉․난방기기와 환기시스템을 조합하여 공조시스템으로 선정하여 Manual Code를 이용하여 에너지절감 효과 및 경제성을 평가하였다. 이를 통하여 환기성능 뿐만 아니라 에너지성능 측면에서 하이브리드 환기시스템이 공동주택에 적용가능 한지를 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 하절기 개별환기시스템별 환기성능 평가 결과, 방의 경우 자연환기량만으로도 공동주택 법적 환기기준인 시간당 0.7회를 만족하였으며, 방과 거실 모두 Balanced system(1종)이 가장 많은 자연환기량을 이용할 수 있었으며, 하이브리드 환기시스템별 환기성능 평가 결과, 방의 경우 Hybrid(하이브리드) 2,3의 환기량은 1.17와 1.13회/h로 유사한 반면, Hybrid 1은 Hybrid 2,3의 약 1.4배 환기량이 큰 것으로 나타났다. 또한, 하이브리드 환기량은 기계환기량보다 자연환기량과 침기량의 차이만큼 더 많은 환기량이 실내로 공급됨에 따라 하이브리드 환기시스템을 이용할 경우 법적 환기기준을 충족하기 위한 필요환기량을 기계환기에 비해 방은 0.45회/h, 거실은 0.12회/h 줄일 것으로 판단된다. 동절기 개별환기시스템별 환기성능 평가 결과, 방과 거실 모두 Balanced system(1종)에서 환기량이 가장 컸으며, 기계환기 모두 법적 환기기준인 시간당 0.7회를 충족하는 것으로 나타났다. 또한, 하절기와 마찬가지로 하이브리드 환기량은 자연환기량과 침기량의 차이만큼 기계환기량보다 더 많은 환기량이 실내로 공급되며, 이에 따라 법적 환기기준인 시간당 0.7회를 충족하기 위한 필요환기량을 기계환기에 비해 방은 0.31회/h, 거실은 0.1회/h 줄일 것으로 판단된다. 공조시스템별 에너지절감 효과를 분석한 결과, Type 2~4(CO2제어에 의한 기계 및 하이브리드 환기)는 Type 1(0.7회 상시 기계환기)에 비하여 약 25~35%의 공조에너지를 절감하는 효과가 있으며 Type 2~4의 에너지소비량은 서로 거의 유사하여 자연환기구를 통하여 외기가 실내로 공급되는 이른바 자연환기 도입에 따른 에너지절감 효과는 미미한 것으로 분석되었다. 국내의 경우 법적 환기기준을 시간당 0.7회로 규정하였으나 이는 휘발성유기화합물 등을 신속하게 실외로 배출하여 새집증후군의 문제를 근본적으로 해결하고자 건설교통부에서 제정하였다. 그러나 본 연구의 결과에서 보듯 CO2제어에 의한 환기시스템 도입만으로도 실내공기질을 기준치 이하로 유지가 가능하기 때문에 실내공기질을 일정 수준이상으로 확보하기 위하여 국내에서 제정한 환기기준인 시간당 0.7회는 과도하기 때문에 이를 줄일 필요가 있다고 판단된다.
The insufficient ventilation of apartments due to the recent trend for high airtightness and insulation has increased the incidence of Sick House Syndrome, which has caused the Ministry of Construction and Transportation to make the installation of air ventilation systems compulsory by revising the ...
The insufficient ventilation of apartments due to the recent trend for high airtightness and insulation has increased the incidence of Sick House Syndrome, which has caused the Ministry of Construction and Transportation to make the installation of air ventilation systems compulsory by revising the legal ventilation standard on February 2006 to 0.7 times per hour. As this is expected to bring about an increase in energy consumption, numerous studies pertaining to ventilation efficiency are underway, but most are relying on simulations while there are few examples of actual field ventilation performance evaluations. Furthermore, there are no field studies at all for hybrid class-one ventilation systems. Therefore this study analyzed natural ventilation amounts and evaluated the ventilation performance of ventilation systems including hybrid varieties that are capable of complementing the weaker points of natural and mechanical ventilation, by performing actual measurement experiments in the summer and winter under field environments. Also, I have combined cooler and heater facilities and ventilation systems that together affect indoors temperature, moisture, and thermal comfort, chosen them as air conditioning systems and evaluated their energy usage reduction effect and economical merit using manual code. Through this, I analyzed the possibility of hybrid ventilation systems being applicable to apartments in terms of not only ventilation performance, but also energy usage efficiency. The results of this study are as follows. The results of the evaluation of the summer season ventilation performances of individual ventilation systems showed that rooms satisfied the legal ventilation standard of 0.7 times per hour with natural ventilation alone, both the rooms and the living room were able to use natural ventilation the most with the class-one balanced system. The results of the evaluation of ventilation performance according to hybrid ventilation system showed that in rooms, the ventilation amounts of hybrid 2, 3 were similar at 1.17times/hour and 1.13times/hour, whereas hybrid 1 exhibited approximately 1.4 times more ventilation amount than hybrid 2, 3. Also, hybrid ventilation provided amounts larger than mechanical ventilation amounts by the difference of the amount of natural ventilation and that of infiltration to the indoors, which resulted in a reduction of 0.45times/hour in rooms and 0.12times/hour in the living room of the ventilation amount necessary to satisfy the legal standard compared to mechanical ventilation. The results of the winter season evaluation of ventilation performance according to individual ventilation systems, show that the rooms and the living room all exhibited the most ventilation amount when using the class-one balanced system, while mechanical ventilation in all cases satisfied the legal ventilation standard of 0.7 times per hour. Also, like the results of the summer season measurement, hybrid ventilation was shown to provide more ventilation amounts to the indoors than mechanical ventilation by the difference of the natural ventilation amount and the infiltration amount. This induced a 0.31times/hour reduction in rooms and a 0.1times/hour reduction in the living room of the ventilation amount necessary to satisfy the legal standard compared to mechanical ventilation. The results of the analysis of energy usage reduction effects according to air conditioning system showed that Type 2~4 (mechanical and hybrid ventilation through CO2 control) had a 25~35% effect of reducing air conditioning energy compared to Type 1 (constant 0.7 times per hour mechanical ventilation). Also, because the energy usage amounts of Type 2~4 were similar, the energy usage reduction effect that the introduction of external air through natural ventilation devices had were minimal. In the case of Korea, the legal ventilation standard of 0.7 times per hour was established by the Ministry of Construction and Transportation in order to fundamentally resolve the Sick House Syndrome problem by allowing the immediate expulsion of volatile organic compounds to the outdoors. However, as the results of this study show, keeping the IAQ(Indoors Air Quality) under the level dictated by the legal ventilation standard is possible through the installation of ventilation systems utilizing CO2 control. Therefore, the Korean ventilation standard of 0.7 times per hour is excessive and in need of being reduced.
The insufficient ventilation of apartments due to the recent trend for high airtightness and insulation has increased the incidence of Sick House Syndrome, which has caused the Ministry of Construction and Transportation to make the installation of air ventilation systems compulsory by revising the legal ventilation standard on February 2006 to 0.7 times per hour. As this is expected to bring about an increase in energy consumption, numerous studies pertaining to ventilation efficiency are underway, but most are relying on simulations while there are few examples of actual field ventilation performance evaluations. Furthermore, there are no field studies at all for hybrid class-one ventilation systems. Therefore this study analyzed natural ventilation amounts and evaluated the ventilation performance of ventilation systems including hybrid varieties that are capable of complementing the weaker points of natural and mechanical ventilation, by performing actual measurement experiments in the summer and winter under field environments. Also, I have combined cooler and heater facilities and ventilation systems that together affect indoors temperature, moisture, and thermal comfort, chosen them as air conditioning systems and evaluated their energy usage reduction effect and economical merit using manual code. Through this, I analyzed the possibility of hybrid ventilation systems being applicable to apartments in terms of not only ventilation performance, but also energy usage efficiency. The results of this study are as follows. The results of the evaluation of the summer season ventilation performances of individual ventilation systems showed that rooms satisfied the legal ventilation standard of 0.7 times per hour with natural ventilation alone, both the rooms and the living room were able to use natural ventilation the most with the class-one balanced system. The results of the evaluation of ventilation performance according to hybrid ventilation system showed that in rooms, the ventilation amounts of hybrid 2, 3 were similar at 1.17times/hour and 1.13times/hour, whereas hybrid 1 exhibited approximately 1.4 times more ventilation amount than hybrid 2, 3. Also, hybrid ventilation provided amounts larger than mechanical ventilation amounts by the difference of the amount of natural ventilation and that of infiltration to the indoors, which resulted in a reduction of 0.45times/hour in rooms and 0.12times/hour in the living room of the ventilation amount necessary to satisfy the legal standard compared to mechanical ventilation. The results of the winter season evaluation of ventilation performance according to individual ventilation systems, show that the rooms and the living room all exhibited the most ventilation amount when using the class-one balanced system, while mechanical ventilation in all cases satisfied the legal ventilation standard of 0.7 times per hour. Also, like the results of the summer season measurement, hybrid ventilation was shown to provide more ventilation amounts to the indoors than mechanical ventilation by the difference of the natural ventilation amount and the infiltration amount. This induced a 0.31times/hour reduction in rooms and a 0.1times/hour reduction in the living room of the ventilation amount necessary to satisfy the legal standard compared to mechanical ventilation. The results of the analysis of energy usage reduction effects according to air conditioning system showed that Type 2~4 (mechanical and hybrid ventilation through CO2 control) had a 25~35% effect of reducing air conditioning energy compared to Type 1 (constant 0.7 times per hour mechanical ventilation). Also, because the energy usage amounts of Type 2~4 were similar, the energy usage reduction effect that the introduction of external air through natural ventilation devices had were minimal. In the case of Korea, the legal ventilation standard of 0.7 times per hour was established by the Ministry of Construction and Transportation in order to fundamentally resolve the Sick House Syndrome problem by allowing the immediate expulsion of volatile organic compounds to the outdoors. However, as the results of this study show, keeping the IAQ(Indoors Air Quality) under the level dictated by the legal ventilation standard is possible through the installation of ventilation systems utilizing CO2 control. Therefore, the Korean ventilation standard of 0.7 times per hour is excessive and in need of being reduced.
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