기후변화 대응 및 온실가스 감축을 위해 건축물 분야에서는 에너지성능관련 패시브설계 요소기술 개발과 제로에너지건축물 구현을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 2025년부터는 신축 건축물에 대하여 제로에너지빌딩 의무화를 추진하고 있다. 그러나 국내 제로에너지 로드맵은 건축물 에너지효율등급, 제로에너지건축물인증 등의 실현 방안을 통해 강화하고는 있으나, 주거부분에서는 공동주택을 중심으로 진행되어 단독주택과 단독주택단지에 대해서는 구체적인 목표 수립이 부족한 실정이다. 2018년 국가 온실가스 감축 로드맵 강화로 인한 건축물 분야의 감축량 증가를 대응하기 위해서는 공동주택 중심 정책에서 나아가 단위 면적당 온실가스 배출량이 높은 단독주택에 대한 제도개선을 마련해야한다. 특히, 국내의 건축물 에너지성능 인증은 단독주택단지에서도 개별 단독주택의 에너지성능만을 평가하므로, 에너지성능 평가 영역을 단독주택단지로 확장하여 제로에너지 달성 방안을 마련해야 한다. 본 연구는 패시브설계 요소기술 및 액티브설계 기술을 적용하여 단독주택이 단지개념으로 확장될 때 변화하는 건축물 5대 에너지요구량 및 에너지소요량을 분석하고, 에너지원 공급 시스템 대안에 따른 열과 ...
기후변화 대응 및 온실가스 감축을 위해 건축물 분야에서는 에너지성능관련 패시브설계 요소기술 개발과 제로에너지건축물 구현을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 2025년부터는 신축 건축물에 대하여 제로에너지빌딩 의무화를 추진하고 있다. 그러나 국내 제로에너지 로드맵은 건축물 에너지효율등급, 제로에너지건축물인증 등의 실현 방안을 통해 강화하고는 있으나, 주거부분에서는 공동주택을 중심으로 진행되어 단독주택과 단독주택단지에 대해서는 구체적인 목표 수립이 부족한 실정이다. 2018년 국가 온실가스 감축 로드맵 강화로 인한 건축물 분야의 감축량 증가를 대응하기 위해서는 공동주택 중심 정책에서 나아가 단위 면적당 온실가스 배출량이 높은 단독주택에 대한 제도개선을 마련해야한다. 특히, 국내의 건축물 에너지성능 인증은 단독주택단지에서도 개별 단독주택의 에너지성능만을 평가하므로, 에너지성능 평가 영역을 단독주택단지로 확장하여 제로에너지 달성 방안을 마련해야 한다. 본 연구는 패시브설계 요소기술 및 액티브설계 기술을 적용하여 단독주택이 단지개념으로 확장될 때 변화하는 건축물 5대 에너지요구량 및 에너지소요량을 분석하고, 에너지원 공급 시스템 대안에 따른 열과 전기에너지 전환을 제시하여 블록형 단독주택단지의 계획단계에서부터 에너지성능별 에너지공급량을 고려한 기본방향을 설정할 수 있는 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 제로에너지 단독주택의 패시브설계 요소기술 기준과 블록형 단독주택단지를 분석하기 위한 기초자료를 마련하고, 에너지성능을 분석하기 위해 표준단독주택을 설정하였다. 표준단독주택은 유형별 에너지성능 차이를 비교·분석하기 위하여 독립형 단독주택, 2세대 단독형 집합주택, 4세대 단독형 집합주택으로 총 3가지 유형을 제시하였다. 패시브설계 요소기술 기준은 2018년 법규기준 대비 에너지성능 강화에 따른 에너지절감량을 분석하기 위해 저에너지하우스기준(3L이하)과 패시브하우스기준(1.5L이하)으로 에너지성능 강화 단계를 세분화하였다. 에너지성능 분석은 에너지시뮬레이션(PHPP)을 활용하여 중부2(서울)지역의 표준단독주택 5대 에너지요구량을 산출하였다. 패시브하우스기준을 적용한 3가지 유형의 표준단독주택은 모두 1.5L하우스 수준이다. 패시브설계 요소기술 적용을 통해 절감 가능한 냉·난방에너지 요구량의 경우, 2018년 법규기준 대비 에너지성능을 패시브하우스기준으로 강화할 때 독립형 단독주택은 58% 절감 가능하며, 2세대 단독형 집합주택은 54%, 4세대 단독형 집합주택은 52% 절감된다. 패시브하우스기준을 적용한 독립형 단독주택의 냉·난방에너지 요구량은 35.9kWh/(㎡·년)이며, 동일한 에너지성능을 2세대 단독형 집합주택과 4세대 단독형 집합주택에 적용할 경우에 각각 12%(31.6kWh/(㎡·년)), 29%(25.5kWh/(㎡·년))를 더 절감 가능하다. 이는 합벽을 통해 세대수가 증가한 단독형 집합주택에서는 외기에 면하여 에너지가 손실되는 외피면적과 이 외피를 둘러싸고 있는 건물의 볼륨의 비를 뜻하는 A/V비율이 낮아지며, 각 세대 사이 벽에서 발생하는 열손실이 없으므로 전도열 손실방지 측면에서 유리한 것으로 분석되었다. 이에 토지 효율성과 에너지성능 측면에서는 합벽을 통한 단독형 집합주택 계획이 유리하다. 표준단독주택이 단지로 배치됨에 따라 변화하는 에너지성능을 분석하기 위해 표준단독주택단지의 용지 형상에 따라 세장형(세로장방형), 가장형(가로장방형), 정방형으로 구분하여 에너지성능을 분석하였다. 개별 단독주택이 단지로 구성될 때는 단독주택용지의 형상으로 인해 단지 측변에 위치한 단독주택은 향의 제약이 발생한다. 또한 모든 단독주택은 주변 건물의 영향으로 인해 창호 유리면에 음영이 발생한다. 이로 인해 겨울철 난방에너지 요구량은 증가하며, 여름철 냉방에너지 요구량은 감소하는 것으로 분석되었다. 특히 패시브하우스기준의 서측변과 동측변에 배치된 2세대·4세대 단독형 집합주택은 주향의 변화 및 주변 건물의 영향으로 인해 난방에너지 요구량이 남측변 대비 약 2배 이상으로 분석되었다. 개별 단독주택의 주향 변화에 따른 난방에너지 요구량 증가율은 50%이나, 단지의 경우 증가율이 커지는 것을 알 수 있다. 패시브하우스기준을 적용한 3가지 유형의 표준단독주택은 모두 패시브하우스(1.5L 이하) 수준이 달성가능하다. 그러나 단지로 구성될 때는 단독주택용지의 형상과 주변 건물의 영향으로 인해 독립형 단독주택과 2세대 단독형 집합주택은 저에너지하우스(3L이하)수준으로 분석된다. 4세대 단독형 집합주택은 가장형과 정방형 단독주택단지에서도 1.5L하우스 수준이 달성가능하나, 세장형 단독주택단지에서는 서측변과 동측변에 배치된 세대수가 증가하여 1.5L하우스에는 근접하나 다소 높게 분석된다. 단독주택단지의 에너지요구량 측면에서 유리한 용지 형상은 건축물의 남향 배치가 용이한 가장형 용지이며, 그 다음으로는 정방형 용지, 세장형 용지 순이다. 건축물에서 소비되는 난방, 냉방, 급탕, 환기, 조명에너지 등은 화석에너지 및 신재생에너지의 에너지원에 따라 공급 시스템을 통해 크게 열과 전기로 에너지를 전환하여 공급해야한다. 난방, 냉방, 급탕에 소비되는 에너지는 열 에너지로 전환되어 공급되며, 환기와 조명에 소비되는 에너지는 전기 에너지가 전환되어 공급된다. 에너지원에 따른 에너지 공급 시스템은 4가지로 제시하였으며, 에너지원 공급 시스템 대안별 건축물 5대 에너지소요량을 산출하였다. 또한 태양광발전량 분석도구인 PVsyst를 통해 지붕에 설치한 태양광 전지판의 전력생산량을 산출하였다. 최종에너지 측면에서 유리한 에너지 전환 순서는 공급 시스템 3(지열+PV) > 공급 시스템 4(PV) > 공급 시스템 1(가스+PV) > 공급 시스템 2(지역난방+PV) 순이다. 이산화탄소 배출량과 1차에너지 관점에서는 공급 시스템2(지역난방+PV) 대안이 가장 효율적인 것으로 분석되었다. 태양광발전 보급 확대와 에너지저장시스템(ESS) 활용으로 인해 생산한 전기에너지를 계통망을 통해 역송전 하지 않고 직접 소비하는 주택이 늘어나고 있다. 이럴 경우 태양광 전지판을 통해 생산한 전력량에 대해서는 1차 에너지 환산계수를 적용하지 않아야 한다. ESS 저장장치를 활용한 경우의 넷 제로 1차에너지 관점에서는 공급 시스템3(지열+PV)이 가장 효과적이며, 공급 시스템1(가스+PV)은 지양해야 하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과를 토대로 패시브설계 요소기술을 적용하여 단독주택의 에너지부하를 최소화하며, 에너지원에 따른 열과 전기에너지 전환 분석을 통해 블록형 단독주택단지의 제로에너지 달성을 앞당기는 연구와 정책 개발이 지속적으로 이루어 질 수 있는 단초가 될 수 있을 것으로 판단된다.
기후변화 대응 및 온실가스 감축을 위해 건축물 분야에서는 에너지성능관련 패시브설계 요소기술 개발과 제로에너지건축물 구현을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 2025년부터는 신축 건축물에 대하여 제로에너지빌딩 의무화를 추진하고 있다. 그러나 국내 제로에너지 로드맵은 건축물 에너지효율등급, 제로에너지건축물인증 등의 실현 방안을 통해 강화하고는 있으나, 주거부분에서는 공동주택을 중심으로 진행되어 단독주택과 단독주택단지에 대해서는 구체적인 목표 수립이 부족한 실정이다. 2018년 국가 온실가스 감축 로드맵 강화로 인한 건축물 분야의 감축량 증가를 대응하기 위해서는 공동주택 중심 정책에서 나아가 단위 면적당 온실가스 배출량이 높은 단독주택에 대한 제도개선을 마련해야한다. 특히, 국내의 건축물 에너지성능 인증은 단독주택단지에서도 개별 단독주택의 에너지성능만을 평가하므로, 에너지성능 평가 영역을 단독주택단지로 확장하여 제로에너지 달성 방안을 마련해야 한다. 본 연구는 패시브설계 요소기술 및 액티브설계 기술을 적용하여 단독주택이 단지개념으로 확장될 때 변화하는 건축물 5대 에너지요구량 및 에너지소요량을 분석하고, 에너지원 공급 시스템 대안에 따른 열과 전기에너지 전환을 제시하여 블록형 단독주택단지의 계획단계에서부터 에너지성능별 에너지공급량을 고려한 기본방향을 설정할 수 있는 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 제로에너지 단독주택의 패시브설계 요소기술 기준과 블록형 단독주택단지를 분석하기 위한 기초자료를 마련하고, 에너지성능을 분석하기 위해 표준단독주택을 설정하였다. 표준단독주택은 유형별 에너지성능 차이를 비교·분석하기 위하여 독립형 단독주택, 2세대 단독형 집합주택, 4세대 단독형 집합주택으로 총 3가지 유형을 제시하였다. 패시브설계 요소기술 기준은 2018년 법규기준 대비 에너지성능 강화에 따른 에너지절감량을 분석하기 위해 저에너지하우스기준(3L이하)과 패시브하우스기준(1.5L이하)으로 에너지성능 강화 단계를 세분화하였다. 에너지성능 분석은 에너지시뮬레이션(PHPP)을 활용하여 중부2(서울)지역의 표준단독주택 5대 에너지요구량을 산출하였다. 패시브하우스기준을 적용한 3가지 유형의 표준단독주택은 모두 1.5L하우스 수준이다. 패시브설계 요소기술 적용을 통해 절감 가능한 냉·난방에너지 요구량의 경우, 2018년 법규기준 대비 에너지성능을 패시브하우스기준으로 강화할 때 독립형 단독주택은 58% 절감 가능하며, 2세대 단독형 집합주택은 54%, 4세대 단독형 집합주택은 52% 절감된다. 패시브하우스기준을 적용한 독립형 단독주택의 냉·난방에너지 요구량은 35.9kWh/(㎡·년)이며, 동일한 에너지성능을 2세대 단독형 집합주택과 4세대 단독형 집합주택에 적용할 경우에 각각 12%(31.6kWh/(㎡·년)), 29%(25.5kWh/(㎡·년))를 더 절감 가능하다. 이는 합벽을 통해 세대수가 증가한 단독형 집합주택에서는 외기에 면하여 에너지가 손실되는 외피면적과 이 외피를 둘러싸고 있는 건물의 볼륨의 비를 뜻하는 A/V비율이 낮아지며, 각 세대 사이 벽에서 발생하는 열손실이 없으므로 전도열 손실방지 측면에서 유리한 것으로 분석되었다. 이에 토지 효율성과 에너지성능 측면에서는 합벽을 통한 단독형 집합주택 계획이 유리하다. 표준단독주택이 단지로 배치됨에 따라 변화하는 에너지성능을 분석하기 위해 표준단독주택단지의 용지 형상에 따라 세장형(세로장방형), 가장형(가로장방형), 정방형으로 구분하여 에너지성능을 분석하였다. 개별 단독주택이 단지로 구성될 때는 단독주택용지의 형상으로 인해 단지 측변에 위치한 단독주택은 향의 제약이 발생한다. 또한 모든 단독주택은 주변 건물의 영향으로 인해 창호 유리면에 음영이 발생한다. 이로 인해 겨울철 난방에너지 요구량은 증가하며, 여름철 냉방에너지 요구량은 감소하는 것으로 분석되었다. 특히 패시브하우스기준의 서측변과 동측변에 배치된 2세대·4세대 단독형 집합주택은 주향의 변화 및 주변 건물의 영향으로 인해 난방에너지 요구량이 남측변 대비 약 2배 이상으로 분석되었다. 개별 단독주택의 주향 변화에 따른 난방에너지 요구량 증가율은 50%이나, 단지의 경우 증가율이 커지는 것을 알 수 있다. 패시브하우스기준을 적용한 3가지 유형의 표준단독주택은 모두 패시브하우스(1.5L 이하) 수준이 달성가능하다. 그러나 단지로 구성될 때는 단독주택용지의 형상과 주변 건물의 영향으로 인해 독립형 단독주택과 2세대 단독형 집합주택은 저에너지하우스(3L이하)수준으로 분석된다. 4세대 단독형 집합주택은 가장형과 정방형 단독주택단지에서도 1.5L하우스 수준이 달성가능하나, 세장형 단독주택단지에서는 서측변과 동측변에 배치된 세대수가 증가하여 1.5L하우스에는 근접하나 다소 높게 분석된다. 단독주택단지의 에너지요구량 측면에서 유리한 용지 형상은 건축물의 남향 배치가 용이한 가장형 용지이며, 그 다음으로는 정방형 용지, 세장형 용지 순이다. 건축물에서 소비되는 난방, 냉방, 급탕, 환기, 조명에너지 등은 화석에너지 및 신재생에너지의 에너지원에 따라 공급 시스템을 통해 크게 열과 전기로 에너지를 전환하여 공급해야한다. 난방, 냉방, 급탕에 소비되는 에너지는 열 에너지로 전환되어 공급되며, 환기와 조명에 소비되는 에너지는 전기 에너지가 전환되어 공급된다. 에너지원에 따른 에너지 공급 시스템은 4가지로 제시하였으며, 에너지원 공급 시스템 대안별 건축물 5대 에너지소요량을 산출하였다. 또한 태양광발전량 분석도구인 PVsyst를 통해 지붕에 설치한 태양광 전지판의 전력생산량을 산출하였다. 최종에너지 측면에서 유리한 에너지 전환 순서는 공급 시스템 3(지열+PV) > 공급 시스템 4(PV) > 공급 시스템 1(가스+PV) > 공급 시스템 2(지역난방+PV) 순이다. 이산화탄소 배출량과 1차에너지 관점에서는 공급 시스템2(지역난방+PV) 대안이 가장 효율적인 것으로 분석되었다. 태양광발전 보급 확대와 에너지저장시스템(ESS) 활용으로 인해 생산한 전기에너지를 계통망을 통해 역송전 하지 않고 직접 소비하는 주택이 늘어나고 있다. 이럴 경우 태양광 전지판을 통해 생산한 전력량에 대해서는 1차 에너지 환산계수를 적용하지 않아야 한다. ESS 저장장치를 활용한 경우의 넷 제로 1차에너지 관점에서는 공급 시스템3(지열+PV)이 가장 효과적이며, 공급 시스템1(가스+PV)은 지양해야 하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과를 토대로 패시브설계 요소기술을 적용하여 단독주택의 에너지부하를 최소화하며, 에너지원에 따른 열과 전기에너지 전환 분석을 통해 블록형 단독주택단지의 제로에너지 달성을 앞당기는 연구와 정책 개발이 지속적으로 이루어 질 수 있는 단초가 될 수 있을 것으로 판단된다.
To cope with climate change and reduce greenhouse gas emissions, various studies are underway in the architecture to develop the elementary technologies of passive design related to energy performance and to realize zero energy architecture. Since 2025, the zero energy building has been required for...
To cope with climate change and reduce greenhouse gas emissions, various studies are underway in the architecture to develop the elementary technologies of passive design related to energy performance and to realize zero energy architecture. Since 2025, the zero energy building has been required for newly constructed buildings. However, since 2009, when Korea’s zero energy roadmap was first established, concrete action plans such as building energy efficiency rating and zero energy building certification have been strengthened, but in the residential sector, it was focused on apartment house, so there are no concrete goals in single-family house or single-family housing complex. To cope with the increase in the reduction due to the strengthening of the national roadmap for reducing greenhouse gas emissions in 2018, it is necessary to improve the systems for single-family house that produces lager amount of greenhouse gas emission per unit area. In this study, the author has analyzed five energy demand and energy consumption of buildings that changed when the single-family house is expanded to the concept of complex by applying the elementary technologies of passive design and active design. And this study is intended to provide basic data that enable it to set the basic directions considering energy supply by energy performance from the planning stage of block type single-family housing complex by suggesting the conversion of heat and electric energy according to energy source supply system alternative. To this end, basic data for analyzing the elementary technologies of passive design of zero energy single-family house and the block-type single-family housing complex were prepared and a standard single-family house was set up to analyze the energy performance. For standard single-family houses, 3 types: independent single-family house, the two household stand-alone multi-family house and the four stand-alone multi-family house were suggested for comparing and analyzing energy performance differences by type. To analyze the energy performance of the standard single-family house, the elementary technologies of passive design standard was presented. To analyze the energy saving resulting from the strengthening of energy performance compared to the regulation standards in 2018, the energy enhancement stage has been subdivided into the low energy house standard(less than 3L) and the passive house standard(less than 1.5L). For the energy performance analysis, energy simulations (PHPP) was used to calculate five building energy demand for standard single-family house in Chungbu 2(Seoul). The 3 types of standard single-family house to which passive house standards are applied are all 1.5L house level. For cooling and heating energy demand that can be saved through the elementary technologies of passive design, 58% reduction can be achieved in independent single-family house, 54% in the two household stand-alone multi-family house, and 52% in the four household stand-alone multi-family house. The cooling and heating energy demand of the independent single-family house to which passive house standard is applied is 35.9kWh/(㎡·year), and if the same energy performance is applied to two household stand-alone multi-family house and the four household stand-alone multi-family house, 12% (31.6kWh/(㎡·year)) and 29% (25.5kWh/(㎡·year)) can be saved more. In the stand-alone multi-family house with an increase in the number of households through attached walls, the A/V ratio, which means the ratio of the area of the enclosure where energy is lost due to the outside air and the volume of the building surrounding the enclosure, is lowered and there is no heat loss in the wall between respective households, which is analyzed to advantageous in the aspect of prevention of conductive heat loss. Therefore, in the aspect of land efficiency and energy performance, it is advantageous to plan a stand-alone multi-family house through attached wall. To analyze energy performance that changes as standard single-family house is deployed in a complex, energy performance was analyzed by dividing the standard single-family housing complex land shape into three types: vertical rectangle, horizontal rectangle, and squares. When individual single-family houses are constructed as complex, the shape of the single-family house land causes limitations of the directions for the single-family house located only on the sides of the complex. In addition, all single-family houses are shaded on the glass surface due to the influence of surrounding buildings. As a result, the heating energy demand in winter increases and the cooling energy demand in summer decreases. In particular, the two and four stand-alone multi-family house deployed on the western side and eastern side based on the passive house side were analyzed to have the heating energy demand more than twice as high as those on the southern side due to the change of the strike of the house and the influence of surrounding buildings. The increase of the heating energy demand is 50% according to the change of the strike of stand-alone single-family house, but the increase rate grows bigger in the case of complex. All three types of standard single-family house to which passive house standards are applied are able to achieve the level of passive houses(less than 1.5L). However, when constructed as a complex, the independent single-family house and two household stand-alone multi-family houses are analyzed to be at the level of low-energy house(less than 3L) due to the shape of the single-family house and the influence of surrounding building. In the case of four household stand-alone multi-family house, 1.5L house level can be achieved in horizontal rectangle and square stand-alone multi-family house. But in case of vertical rectangle single-family housing complex, it is analyzed to be similar to or rather higher than 1.5L house due to the households deployed on western side and eastern side. In the aspect of the energy demand of a single-family housing complex, the most favorable land shape is the horizontal rectangle shape, which facilitates it to deploy the building to face south, followed by square land and vertical rectangle land. The heating, cooling, hot water, ventilation, and lighting energy consumed in buildings should be supplied by converting energy into heat and electricity through the supply system according to the energy source of fossil energy and renewable energy. The energy consumed in heating, cooling and hot water is supplied after being converted into heat energy, and the energy consumed in ventilation and lighting is supplied after electric energy is converted. The energy supply system according to the energy source is presented in 4 types, and 5 building energy consumption for buildings by energy source supply system alternative was calculated. In addition, by using PVsyst, which is a solar power analysis tool, the power output of the solar panel installed on the roof was calculated. The favorable energy conversion order in the aspect of the final energy is in the order of supply system 3 (geothermal + PV)> supply system 4 (PV)> supply system 1 (gas + PV)> supply system 2 (district heating + PV). In the aspect of carbon dioxide emissions and primary energy, the supply system 2 (district heating + PV) alternative was analyzed to be the most efficient. Due to the expansion of solar power household and energy storage system (ESS), there is an increasing number of houses that directly consume the electric energy produced without reversely transmitting it through grid system. In this case, the primary energy conversion factor should not be applied to the amount of power produced by the solar panel. From the viewpoint of the net zero primary energy using ESS, it is analyzed that supply system 3 (geothermal + PV) is the most effective and supply system 1 (gas + electricity) should be avoided. The results of this study are expected to contribute to continued follow-up studies and policy development to achieve the zero energy of the block type single-family housing complex through the analysis of the heat and electric energy conversion according to the energy source by applying the elementary technologies of passive design to minimize the energy load of the single-family house.
To cope with climate change and reduce greenhouse gas emissions, various studies are underway in the architecture to develop the elementary technologies of passive design related to energy performance and to realize zero energy architecture. Since 2025, the zero energy building has been required for newly constructed buildings. However, since 2009, when Korea’s zero energy roadmap was first established, concrete action plans such as building energy efficiency rating and zero energy building certification have been strengthened, but in the residential sector, it was focused on apartment house, so there are no concrete goals in single-family house or single-family housing complex. To cope with the increase in the reduction due to the strengthening of the national roadmap for reducing greenhouse gas emissions in 2018, it is necessary to improve the systems for single-family house that produces lager amount of greenhouse gas emission per unit area. In this study, the author has analyzed five energy demand and energy consumption of buildings that changed when the single-family house is expanded to the concept of complex by applying the elementary technologies of passive design and active design. And this study is intended to provide basic data that enable it to set the basic directions considering energy supply by energy performance from the planning stage of block type single-family housing complex by suggesting the conversion of heat and electric energy according to energy source supply system alternative. To this end, basic data for analyzing the elementary technologies of passive design of zero energy single-family house and the block-type single-family housing complex were prepared and a standard single-family house was set up to analyze the energy performance. For standard single-family houses, 3 types: independent single-family house, the two household stand-alone multi-family house and the four stand-alone multi-family house were suggested for comparing and analyzing energy performance differences by type. To analyze the energy performance of the standard single-family house, the elementary technologies of passive design standard was presented. To analyze the energy saving resulting from the strengthening of energy performance compared to the regulation standards in 2018, the energy enhancement stage has been subdivided into the low energy house standard(less than 3L) and the passive house standard(less than 1.5L). For the energy performance analysis, energy simulations (PHPP) was used to calculate five building energy demand for standard single-family house in Chungbu 2(Seoul). The 3 types of standard single-family house to which passive house standards are applied are all 1.5L house level. For cooling and heating energy demand that can be saved through the elementary technologies of passive design, 58% reduction can be achieved in independent single-family house, 54% in the two household stand-alone multi-family house, and 52% in the four household stand-alone multi-family house. The cooling and heating energy demand of the independent single-family house to which passive house standard is applied is 35.9kWh/(㎡·year), and if the same energy performance is applied to two household stand-alone multi-family house and the four household stand-alone multi-family house, 12% (31.6kWh/(㎡·year)) and 29% (25.5kWh/(㎡·year)) can be saved more. In the stand-alone multi-family house with an increase in the number of households through attached walls, the A/V ratio, which means the ratio of the area of the enclosure where energy is lost due to the outside air and the volume of the building surrounding the enclosure, is lowered and there is no heat loss in the wall between respective households, which is analyzed to advantageous in the aspect of prevention of conductive heat loss. Therefore, in the aspect of land efficiency and energy performance, it is advantageous to plan a stand-alone multi-family house through attached wall. To analyze energy performance that changes as standard single-family house is deployed in a complex, energy performance was analyzed by dividing the standard single-family housing complex land shape into three types: vertical rectangle, horizontal rectangle, and squares. When individual single-family houses are constructed as complex, the shape of the single-family house land causes limitations of the directions for the single-family house located only on the sides of the complex. In addition, all single-family houses are shaded on the glass surface due to the influence of surrounding buildings. As a result, the heating energy demand in winter increases and the cooling energy demand in summer decreases. In particular, the two and four stand-alone multi-family house deployed on the western side and eastern side based on the passive house side were analyzed to have the heating energy demand more than twice as high as those on the southern side due to the change of the strike of the house and the influence of surrounding buildings. The increase of the heating energy demand is 50% according to the change of the strike of stand-alone single-family house, but the increase rate grows bigger in the case of complex. All three types of standard single-family house to which passive house standards are applied are able to achieve the level of passive houses(less than 1.5L). However, when constructed as a complex, the independent single-family house and two household stand-alone multi-family houses are analyzed to be at the level of low-energy house(less than 3L) due to the shape of the single-family house and the influence of surrounding building. In the case of four household stand-alone multi-family house, 1.5L house level can be achieved in horizontal rectangle and square stand-alone multi-family house. But in case of vertical rectangle single-family housing complex, it is analyzed to be similar to or rather higher than 1.5L house due to the households deployed on western side and eastern side. In the aspect of the energy demand of a single-family housing complex, the most favorable land shape is the horizontal rectangle shape, which facilitates it to deploy the building to face south, followed by square land and vertical rectangle land. The heating, cooling, hot water, ventilation, and lighting energy consumed in buildings should be supplied by converting energy into heat and electricity through the supply system according to the energy source of fossil energy and renewable energy. The energy consumed in heating, cooling and hot water is supplied after being converted into heat energy, and the energy consumed in ventilation and lighting is supplied after electric energy is converted. The energy supply system according to the energy source is presented in 4 types, and 5 building energy consumption for buildings by energy source supply system alternative was calculated. In addition, by using PVsyst, which is a solar power analysis tool, the power output of the solar panel installed on the roof was calculated. The favorable energy conversion order in the aspect of the final energy is in the order of supply system 3 (geothermal + PV)> supply system 4 (PV)> supply system 1 (gas + PV)> supply system 2 (district heating + PV). In the aspect of carbon dioxide emissions and primary energy, the supply system 2 (district heating + PV) alternative was analyzed to be the most efficient. Due to the expansion of solar power household and energy storage system (ESS), there is an increasing number of houses that directly consume the electric energy produced without reversely transmitting it through grid system. In this case, the primary energy conversion factor should not be applied to the amount of power produced by the solar panel. From the viewpoint of the net zero primary energy using ESS, it is analyzed that supply system 3 (geothermal + PV) is the most effective and supply system 1 (gas + electricity) should be avoided. The results of this study are expected to contribute to continued follow-up studies and policy development to achieve the zero energy of the block type single-family housing complex through the analysis of the heat and electric energy conversion according to the energy source by applying the elementary technologies of passive design to minimize the energy load of the single-family house.
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