PVC창호와 로이유리 종류에 따른 에너지 절감효과 및 경제성평가 : 국내 공동주택 시공사례 중심으로 Energy Saving Effect and Economic Evaluating depending on PVC Window Frames and Low-E Glass Types : Based on Cases of Apartment Building in korea원문보기
최근 전 세계적으로 에너지 소비증가로 인해 지구온난화에 따른 많은 이슈가 발생하고 있다. 대한민국은 국가적으로 에너지 절감을 위해 공동주택의 에너지 절약설계기준 및 친환경주택의 건설기준을 강화하고 있다. 공동주택의 가장 많은 외피 면적을 차지하고 있는 창 세트의 에너지손실을 줄이기 위해서 에너지효율 1등급(제주지역제외)으로 적용해야 한다. 에너지효율등급 1등급 창세트를 적용하기 위해서 창호의 기밀성을 향상시켜 외부 공기 유입을 차단해야 하고, 유리의 단열성을 향상시키기 위해 ...
최근 전 세계적으로 에너지 소비증가로 인해 지구온난화에 따른 많은 이슈가 발생하고 있다. 대한민국은 국가적으로 에너지 절감을 위해 공동주택의 에너지 절약설계기준 및 친환경주택의 건설기준을 강화하고 있다. 공동주택의 가장 많은 외피 면적을 차지하고 있는 창 세트의 에너지손실을 줄이기 위해서 에너지효율 1등급(제주지역제외)으로 적용해야 한다. 에너지효율등급 1등급 창세트를 적용하기 위해서 창호의 기밀성을 향상시켜 외부 공기 유입을 차단해야 하고, 유리의 단열성을 향상시키기 위해 로이유리, Ar가스주입 등의 기술이 적용되어야 한다. 이는 겨울철 난방에너지 절감에 효과가 있으나, 최근 폭염일수 증가에 따른 여름철 일사열 취득으로 인한 냉방에너지 증가에 대한 방안은 고려되지 않는다. 에너지 절감을 위해서 난방에너지뿐만 아니라 냉방에너지 절감을 위한 연구가 필요하다. 본 연구는 창세트의 냉난방 에너지를 절감하기 위한 창세트 주요성능(열관류율, 기밀성, SHGC)을 분석하고 주요 성능과 냉난방 에너지요구량의 상관관계를 분석한다. 창세트의 기밀성에 따른 분석을 위해 창호 사양은 PVC이중창, PVC시스템이중창, ALPVC시스템이중창으로 분류하고, 열관류율 및 SHGC에 따른 분석을 위해 유리 사양은 22T싱글로이, 22T더블로이, Ar충진등 12가지 창세트로 분류하였다. 창세트의 주요성능에 따른 에너지 절감효과를 분석하기 위해 사양별 시공비용을 조사하여 냉난방 에너지 절감 비용과의 경제성 분석을 진행하였다. 경제성 분석에서 창호, 유리의 사양변경에 따른 시공비용을 초기비용으로 하고, 냉난방 에너지 절감비용을 회수비용으로 하여 창호의 내구년한 25년을 기준으로 경제성평가를 진행하였다. 평가결과, 창세트의 냉난방 에너지 비용은 열관류율, 기밀성, SHGC값이 낮을수록 에너지 비용감소에 기여하는 것으로 분석되었다. Ar충진으로 열관류율에 따른 냉난방에너지 비용은 미미하게 감소 되어 냉난방 에너지 비용절감 측면에서 이익이 없는 것으로 분석되었다. 기밀성에 따른 냉난방 에너지 요구량 및 비용 측면에서 30%정도 감소하였고, 경제성평가에서 회수년한 최대 13년으로 경제성이 우수한 것으로 분석되었다. SHGC에 의한 에너지요구량 및 비용은 40%가량 감소하였다. SHGC에 따른 경제성평가에서 회수년한이 8년으로 냉난방 에너지 절감에 매우 효과적인 것으로 분석되었다. 열관류율과 기밀성을 기준으로 창세트의 선정하는 것은 에너지비용 측면에서 한계점이 있으며, SHGC를 함께 고려해야 하는 것으로 판단되었다. 또한, 에너지효율 1등급 창호, 유리 사양을 선정하는 데 있어서 내구연한 및 냉난방 에너지비용의 경제성평가는 향후 냉난방비용 절감을 위한 창세트 선정 기초자료가 될 것으로 판단된다.
최근 전 세계적으로 에너지 소비증가로 인해 지구온난화에 따른 많은 이슈가 발생하고 있다. 대한민국은 국가적으로 에너지 절감을 위해 공동주택의 에너지 절약설계기준 및 친환경주택의 건설기준을 강화하고 있다. 공동주택의 가장 많은 외피 면적을 차지하고 있는 창 세트의 에너지손실을 줄이기 위해서 에너지효율 1등급(제주지역제외)으로 적용해야 한다. 에너지효율등급 1등급 창세트를 적용하기 위해서 창호의 기밀성을 향상시켜 외부 공기 유입을 차단해야 하고, 유리의 단열성을 향상시키기 위해 로이유리, Ar가스주입 등의 기술이 적용되어야 한다. 이는 겨울철 난방에너지 절감에 효과가 있으나, 최근 폭염일수 증가에 따른 여름철 일사열 취득으로 인한 냉방에너지 증가에 대한 방안은 고려되지 않는다. 에너지 절감을 위해서 난방에너지뿐만 아니라 냉방에너지 절감을 위한 연구가 필요하다. 본 연구는 창세트의 냉난방 에너지를 절감하기 위한 창세트 주요성능(열관류율, 기밀성, SHGC)을 분석하고 주요 성능과 냉난방 에너지요구량의 상관관계를 분석한다. 창세트의 기밀성에 따른 분석을 위해 창호 사양은 PVC이중창, PVC시스템이중창, ALPVC시스템이중창으로 분류하고, 열관류율 및 SHGC에 따른 분석을 위해 유리 사양은 22T싱글로이, 22T더블로이, Ar충진등 12가지 창세트로 분류하였다. 창세트의 주요성능에 따른 에너지 절감효과를 분석하기 위해 사양별 시공비용을 조사하여 냉난방 에너지 절감 비용과의 경제성 분석을 진행하였다. 경제성 분석에서 창호, 유리의 사양변경에 따른 시공비용을 초기비용으로 하고, 냉난방 에너지 절감비용을 회수비용으로 하여 창호의 내구년한 25년을 기준으로 경제성평가를 진행하였다. 평가결과, 창세트의 냉난방 에너지 비용은 열관류율, 기밀성, SHGC값이 낮을수록 에너지 비용감소에 기여하는 것으로 분석되었다. Ar충진으로 열관류율에 따른 냉난방에너지 비용은 미미하게 감소 되어 냉난방 에너지 비용절감 측면에서 이익이 없는 것으로 분석되었다. 기밀성에 따른 냉난방 에너지 요구량 및 비용 측면에서 30%정도 감소하였고, 경제성평가에서 회수년한 최대 13년으로 경제성이 우수한 것으로 분석되었다. SHGC에 의한 에너지요구량 및 비용은 40%가량 감소하였다. SHGC에 따른 경제성평가에서 회수년한이 8년으로 냉난방 에너지 절감에 매우 효과적인 것으로 분석되었다. 열관류율과 기밀성을 기준으로 창세트의 선정하는 것은 에너지비용 측면에서 한계점이 있으며, SHGC를 함께 고려해야 하는 것으로 판단되었다. 또한, 에너지효율 1등급 창호, 유리 사양을 선정하는 데 있어서 내구연한 및 냉난방 에너지비용의 경제성평가는 향후 냉난방비용 절감을 위한 창세트 선정 기초자료가 될 것으로 판단된다.
Recently, since energy consumption has been increased in the world, many issues have been raised because of the global warming. Korea governments reinforced energy-saving design standards and eco-friendly house construction criteria for national energy saving. As reducing energy loss at window sets,...
Recently, since energy consumption has been increased in the world, many issues have been raised because of the global warming. Korea governments reinforced energy-saving design standards and eco-friendly house construction criteria for national energy saving. As reducing energy loss at window sets, which take the most envelop in an apartment building, it must be needed to apply energy efficiency ratio in first grade (except for Jeju province). For applying the window sets, which are energy efficiency ratio in first grade, it is necessary to improve airtightness of the window to blocks inflow of outside air, and technologies such as Low-E glass types or AR gas injection must be adopted in order to improve insulation of glass. It helps heating energy saving in winter, but it does not consider countermeasures on cooling energy increase since solar heat gain has increased for recently increased heat days in summer. For energy saving, Not only studies on heating energy saving but also studies on cooling energy saving are needed. This study analyzed important performance of window sets (heat transmission coefficient, airtightness, SHGC), and analyzed correlation between the performance and energy requirement for heating and cooling. This study classified window specifications into PVC double windows, PVC system double window, and ALPVC system double window for analysis depending on airtightness of window set. It classified glass specifications into 12 types of window sets, including 22T single low-e, 22T double low-e, and AR-filled glass for analysis depending on heat transmission coefficient and SHGC). In order to analyze energy saving effects according to important performance, this study researched construction cost of each type of the specifications and then it conducted economic analysis with the construction cost and cost reduction of heating and cooling energy saving. In the economic analysis, this study set construction cost of glass specification changes as initial cost and it set cost reduction of heating and cooling energy saving as collection expense. Then, it conducted economic evaluation based on a persisting period of window sets as 25 years. As results of evaluation, this study found that the heating and cooling energy cost of window sets could contribute cost reduction of energy saving as values of the heat transmission coefficient, airtightness, and SHGC become lower. It found that energy cost reduction of heating and cooling energy from heat transmission coefficient of AR-filled glass is little, so that it does not have benefit in cost reduction aspect. This study also found that in case of the air tightness energy requirements and energy cost decreased as 30% and its collection period is up to 13 years, so that its economic value is great. This study found that in case of the SHGC energy requirements and energy cost decreased as 40% and its collection period is up to 8 years, so that its economic value is very effective. This study verified that choosing a window set based on heat transmission coefficient and airtightness has limitations in an aspect of energy cost and SHGC should be considered simultaneously. In addition, this study expects that, when selecting a window set with energy efficiency ratio in first grade and a glass specification, the economic evaluation on the persisting period and the heating and cooling energy cost would be basic data to choose a window set for heating and cooling cost reduction in the future.
Recently, since energy consumption has been increased in the world, many issues have been raised because of the global warming. Korea governments reinforced energy-saving design standards and eco-friendly house construction criteria for national energy saving. As reducing energy loss at window sets, which take the most envelop in an apartment building, it must be needed to apply energy efficiency ratio in first grade (except for Jeju province). For applying the window sets, which are energy efficiency ratio in first grade, it is necessary to improve airtightness of the window to blocks inflow of outside air, and technologies such as Low-E glass types or AR gas injection must be adopted in order to improve insulation of glass. It helps heating energy saving in winter, but it does not consider countermeasures on cooling energy increase since solar heat gain has increased for recently increased heat days in summer. For energy saving, Not only studies on heating energy saving but also studies on cooling energy saving are needed. This study analyzed important performance of window sets (heat transmission coefficient, airtightness, SHGC), and analyzed correlation between the performance and energy requirement for heating and cooling. This study classified window specifications into PVC double windows, PVC system double window, and ALPVC system double window for analysis depending on airtightness of window set. It classified glass specifications into 12 types of window sets, including 22T single low-e, 22T double low-e, and AR-filled glass for analysis depending on heat transmission coefficient and SHGC). In order to analyze energy saving effects according to important performance, this study researched construction cost of each type of the specifications and then it conducted economic analysis with the construction cost and cost reduction of heating and cooling energy saving. In the economic analysis, this study set construction cost of glass specification changes as initial cost and it set cost reduction of heating and cooling energy saving as collection expense. Then, it conducted economic evaluation based on a persisting period of window sets as 25 years. As results of evaluation, this study found that the heating and cooling energy cost of window sets could contribute cost reduction of energy saving as values of the heat transmission coefficient, airtightness, and SHGC become lower. It found that energy cost reduction of heating and cooling energy from heat transmission coefficient of AR-filled glass is little, so that it does not have benefit in cost reduction aspect. This study also found that in case of the air tightness energy requirements and energy cost decreased as 30% and its collection period is up to 13 years, so that its economic value is great. This study found that in case of the SHGC energy requirements and energy cost decreased as 40% and its collection period is up to 8 years, so that its economic value is very effective. This study verified that choosing a window set based on heat transmission coefficient and airtightness has limitations in an aspect of energy cost and SHGC should be considered simultaneously. In addition, this study expects that, when selecting a window set with energy efficiency ratio in first grade and a glass specification, the economic evaluation on the persisting period and the heating and cooling energy cost would be basic data to choose a window set for heating and cooling cost reduction in the future.
주제어
#에너지효율등급 창호 유리 열관류율 기밀성 SHGC 냉난방에너지요구량 냉난방에너지비용 경제성평가
학위논문 정보
저자
김성철
학위수여기관
연세대학교 공학대학원
학위구분
국내석사
학과
건축공학전공
지도교수
홍태훈
발행연도
2019
총페이지
vi, 69p.
키워드
에너지효율등급 창호 유리 열관류율 기밀성 SHGC 냉난방에너지요구량 냉난방에너지비용 경제성평가
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