[논문]지역 및 주동형태별 공동주택 외피 단열 성능에 따른 건물에너지효율등급 평가 및 분석

김민규; 박효순; 송규동

doi:10.6110/kjacr.2013.25.2.049

[국내논문] 지역 및 주동형태별 공동주택 외피 단열 성능에 따른 건물에너지효율등급 평가 및 분석
Evaluation and Analysis of Building Energy Rating System Accroding to Insulation Performance of Building Envelope in Regional and Building Form of Apartment House 원문보기

설비공학논문집 = Korean journal of air-conditioning and refrigeration engineering, v.25 no.2, 2013년, pp.49 - 54

김민규 (한양대학교 건축환경공학과) , 박효순 (한국에너지기술연구원) , 송규동 (한양대학교 건축공학)

Abstract ▼ AI-Helper

In field of apartment housing currently, insulation technology is the most effective way because it is common to improve the thermal performance, therefore, it is contributed to energy saving as several regional insulation standards and legal mandate method. In addition, by applying of building energy efficiency rating certification system, it has inspired voluntary energy conservation commitment for the building owner or facility manager by making a plan to evaluate and verify building energy performance. However, these circumstances are not enough to acquire a grade 2 of higher information. Therefore, in this study, we analyzed the impact of building energy efficiency rating and confirmed reduction ratio compared to the standard housing on the basis of recent our nation building law when we had changed the shape of windows and wall insulation performance and shapes of housing.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 논문에서는 현재 우리나라의 건축법을 기준으로(지역별 건축물 단열기준 2011년 2월 1일 기준) 창호 및 벽체의 단열 성능 및 주동형태를 변경 하였을 때 건물에너지효율등급에 미치는 영향을 분석하고, 표준주택대비 절감율을 확인하였다.
본 논문에서는 주동형태별로 현재 우리나라의 건축법을 기준에 명시된 창호 및 벽체의 단열 성능을 변경 하였을 때 지역별로 건물에너지효율등급에 미치는 영향을 분석하였다.
본 논문에서는 지역별, 형태별, 단열성능에 따른 건물에너지효율등급을 분석하였다. 이를 토대로 용도에 따라 2등급 이상의 건물에너지효율등급인증을 받기위해서 지역별 창호와 벽체 및 형태 선정에 활용될 수 있을 것이다.

제안 방법

(1) 현재 시행되고 있는 건물에너지효율등급 인증제도와 그 평가방법을 조사한다.
(4) 도출된 외벽 및 창면적 평균값을 이용하여 전용면적 100 ㎡에 맞는 외피 구성 후 건축법기준 열관류율을 적용한다.
(5) 산정된 주동형태별 에너지절감율을 제주, 남부, 중부 구분 및 단열 성능에 따른 절감율을 비교 분석한다.
(6) 분석된 자료를 건물에너지효율등급에 미치는 영향을 평가한다.
조사된 외벽 및 창 면적을 전용면적으로 나누어 각 주동형태별로 평균값을 구했다. 구한 전용면적대비 외벽 및 창 면적을 이용하여 각 주동형태별로 전용면적 100 ㎡에 해당하는 외벽 및 창 면적을 산정하여 지역별로 동일한 전용면적의 타입에 따른 절감율을 비교하기로 하였다. 전용면적대비 외벽 및 창의 평균값을 구한 값은 Fig 1과 같다.
본 논문에서는 대표 형태를 선정하여서 각 지역별로 창호와 벽체의 건축물 단열기준 단열성능을 0%∼40% 향상시킨 경우 각 지역별 각 타입별로 에너지절감율의 변화를 분석해 보았다.
본 논문에서는 외벽 및 창 면적 비를 확인하고 전용면적 100 ㎡에 맞는 외벽 및 창 구성을 하였으며, 물성치는 지역별 건축법기준(2011. 2. 1) 열관류율을 적용하였으며, 건축법기준 열관류율 값을 0∼40%까지 변화를 주었다.
본 논문에서는 현재 시공된 사례 중에 가장 많은 비중을 차지하는 4가지 주동형태를 선정하여 각 타입별로 전용면적 100 ㎡ 해당되는 외벽 및 창면적을 산정하여 적용하였다. 적용된 각 타입별로 지역 및 단열기준변화를 적용한 에너지절감율은 다음과 같다.
본 논문에서는 발코니 확장형 중 4가지 타입별로 형태가 동일한 20개 단지를 선정하여 총 80개 단지의 외벽 및 창 면적을 조사하였다. 조사된 외벽 및 창 면적을 전용면적으로 나누어 각 주동형태별로 평균값을 구했다. 구한 전용면적대비 외벽 및 창 면적을 이용하여 각 주동형태별로 전용면적 100 ㎡에 해당하는 외벽 및 창 면적을 산정하여 지역별로 동일한 전용면적의 타입에 따른 절감율을 비교하기로 하였다.
최근 전반적인 에너지 절약 및 기후변화 협약에 대응을 위한 방안으로 주목받고 있는 건물에너지효율등급인증제도의 지역별, 형태별, 단열성능별 등급에 대해 분석하였으며 결론은 다음과 같다.

대상 데이터

본 논문에서는 2003∼2012년 10월 1일까지의 예비인증을 취득한 268건 중 본 인증을 취득한 87건을 대상으로 가장 시공사례가 많은 발코니 확장형 중 20개 단지를 선별하여 4가지 주동형태를 선정하였다.
본 논문에서는 발코니 확장형 중 4가지 타입별로 형태가 동일한 20개 단지를 선정하여 총 80개 단지의 외벽 및 창 면적을 조사하였다. 조사된 외벽 및 창 면적을 전용면적으로 나누어 각 주동형태별로 평균값을 구했다.
분석 도구로는 건물에너지효율등급을 산정하기 위한 공동주택의 에너지성능평가방법을 사용하였다. 선정모델은 전용면적 100 ㎡을 기준으로 각 주동형태별로 외벽 및 창의 면적을 산정하였으며, 벽체성능, 창호성능, 지역을 제외한 부분은 기본적으로 표준 주택과 동일하게 하였다.

데이터처리

(3) 선정된 주동형태별로 전용면적대비 외벽 및 창면적에 대한 평균값을 구한다.

이론/모형

분석 도구로는 건물에너지효율등급을 산정하기 위한 공동주택의 에너지성능평가방법을 사용하였다. 선정모델은 전용면적 100 ㎡을 기준으로 각 주동형태별로 외벽 및 창의 면적을 산정하였으며, 벽체성능, 창호성능, 지역을 제외한 부분은 기본적으로 표준 주택과 동일하게 하였다.

성능/효과

(1) 주동형태별 에너지절감율을 비교해 보면, 양날개형이 다른 타입에 비해 수치가 다소 크게 차이가 나는 것을 알 수 있다. 이것은 외기에 면하는 창면적이 다른 타입보다 커 열손실이 큰 것으로 사료된다.
(2) 지역별 에너지절감율을 비교해 보면, 제주지역이 다른 지역에 비해 절감율 차이가 다소 큰 것을 확인할 수 있는데 이것은 지역적 특성의 결과일 수도 있지만, 동일 조건의 표준주택대비 절감율인 점을 감안하면 무시할 수 없는 결과이다. 인증제도 내에서 지역적 편차를 줄이기 위한 방법이 요구되는 것으로 판단된다.
(3) 단위 세대 가산절감율과 단위공동주택 가산절감율이 추가되는 점을 고려해보면 2등급 이상의 등급을 취득하기 위해선 최소 15%∼20% 이상은 단열 성능을 적용해야 될 것으로 판단된다.
각 형태별로 단열강화에 대한 에너지절감율은 비슷한 형태의 증가량을 보였으나, 형태별로는 큰차이를 보였다. 특히 양날개형이 불리한 타입으로 나타났다.
특히 양날개형이 불리한 타입으로 나타났다. 단열기준 대비 20% 강화 시 다른 타입은 대부분 2등급을 취득하지만 양날개형의 경우 제주지역만이 2등급에 만족하는 절감율을 나타냈고, 중부, 남부 지역은 2등급에 못 미치는 결과가 나타났다. 타입별로 금융상의 혜택을 받을 수 있는 2등급을 취득하기 위해서는 양날개형의 경우 30% 이상, 외날 개형의 경우 25% 이상, 판상형, L자형의 경우 20% 이상 성능을 향상 시키는 것이 2등급을 취득하기 위해 가장 효율적이고 1등급을 취득하기 위해서는 보통 40% 이상 향상시켜야 1등급 범위에 들어가는 것을 확인할 수 있다.
분석결과 현재 지역별로 각종 세재 및 금융상의 우대조치를 받을 수 있는 2등급을 취득하기 위해서는 중부, 남부지방은 건축법 단열기준 대비 30% 이상, 남부지방은 20% 이상 강화해야 2등급을 취득할 수 있다. 분석 결과 모든 지역에서 최소 20% 이상을 향상시키는 것이 2등급을 취득하기 위해 가장 효율적이라 판단되며, 1등급의 경우는 제주지방은 30%, 중부, 남부지방은 40% 이상은 단연성능을 향상시켜야 1등급 범위에 들어가는 것을 확인할 수 있었다.
분석결과 현재 지역별로 각종 세재 및 금융상의 우대조치를 받을 수 있는 2등급을 취득하기 위해서는 중부, 남부지방은 건축법 단열기준 대비 30% 이상, 남부지방은 20% 이상 강화해야 2등급을 취득할 수 있다. 분석 결과 모든 지역에서 최소 20% 이상을 향상시키는 것이 2등급을 취득하기 위해 가장 효율적이라 판단되며, 1등급의 경우는 제주지방은 30%, 중부, 남부지방은 40% 이상은 단연성능을 향상시켜야 1등급 범위에 들어가는 것을 확인할 수 있었다.
단열기준 대비 20% 강화 시 다른 타입은 대부분 2등급을 취득하지만 양날개형의 경우 제주지역만이 2등급에 만족하는 절감율을 나타냈고, 중부, 남부 지역은 2등급에 못 미치는 결과가 나타났다. 타입별로 금융상의 혜택을 받을 수 있는 2등급을 취득하기 위해서는 양날개형의 경우 30% 이상, 외날 개형의 경우 25% 이상, 판상형, L자형의 경우 20% 이상 성능을 향상 시키는 것이 2등급을 취득하기 위해 가장 효율적이고 1등급을 취득하기 위해서는 보통 40% 이상 향상시켜야 1등급 범위에 들어가는 것을 확인할 수 있다.

후속연구

본 논문에서는 지역별, 형태별, 단열성능에 따른 건물에너지효율등급을 분석하였다. 이를 토대로 용도에 따라 2등급 이상의 건물에너지효율등급인증을 받기위해서 지역별 창호와 벽체 및 형태 선정에 활용될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	건물에너지효율등급인증제도란 무엇인가?	건물에너지효율등급인증제도는 기후변화협약에 대응하기 위해 건축물부분에서 구체적 실천방안 및 대책방안으로 만들어졌으며 자발적인 신청에 의해 에너지절약적인 신청에 의해 에너지절약적인 건물에 등급을 부여하는 제도로서 신축건물에는 에너지절감목표치가 정해지므로 설계자나 건축주에게 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 지침으로 활용하게 되었으며 객관적인 정보를 제공하여 에너지절약을 통한 경제적 효과를 볼 수 있다. 현재 한국에너지기술연구원에서 신축 공동주택의 예비인증 완료 건수는 총 268건 완료하였으며, 그 중 87건이 본인증을 마쳤다.
	건물에너지효율등급 인증제도는 어떻게 평가가 이루어지는가?	건물에너지효율등급 인증제도는 신청주택의 각 세대 및 단위공동주택별 에너지 소요량 및 표준주택에 대한 에너지 소요량을 산출하고, 여기에 단위 세대 및 단위공동주택의 가산항목에 해당하는 절감율을 추가하여 계산된 총 에너지절감율으로 평가하도록 되어 있다.
	건물에너지효율등급인증제도에서 일정 수준의 이상의 인증 등급을 취득한 공동주택은 어떤 혜택을 받을 수 있는가?	일정수준 이상의 인증등급을 취득한 공동주택은 지방세 감면, 건축기준 완화, 조달청입찰 참가자격 가점부여, 에너지절약 투자에 대한 감면조치, 기존 건물의 에너지절약 개보수 자금의 융자, 설비나 공업의 도입 및 개보수 자금의 융자 등 세금감면의 지원책이 마련되어 있으며, 본인증시 예비인증 등급과 같거나 높은 등급을 취득하는 경우 예비인증 결과를 바탕으로 지원 받을 수 있다.

참고문헌 (3)

Kim, C. H. et el., 2009, A study on the evaluation of building Energy Rating considering the Insulation performance of the building envelope, Journal of the Korean Solar Energy Society, Vol. 29, No. 5, pp. 59-64.
Ahn, B. L. et el., C. Y., 2009, A study on the analysis of building energy rating considering the region, Journal of the Korean Solar Energy Society, Vol. 29, No. 5, pp. 53-58.
Yu, K. H. et el., 2006, A study on the energy efficiency rating and certification of apartment houses, Journal of the Korean Architectural Institute, Vol. 22 No. 12, pp. 319-326.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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