This study focus on the analysis of the energy performance in accordance with apartment houses arrangement type by using Ecotect Analysis. Korea, energy-poor country, the rate of dependence on imports amount to 94%, have to reduce energy consumption part of building except in industry and transport ...
This study focus on the analysis of the energy performance in accordance with apartment houses arrangement type by using Ecotect Analysis. Korea, energy-poor country, the rate of dependence on imports amount to 94%, have to reduce energy consumption part of building except in industry and transport which affect the economic. Apartment houses are built in various forms in order to reduce energy, are modelled in each window area ratio, shape, orientation, climate through simulation. Through this study, we can analyze energy performance by form, window area ratio, orientation, climate change and know the optimal elements by the form. In particular, although there have been studied research on the window area ratio and research related to the arrangement form, determined that the information on the regional climate characteristics and the direction of placement is less than existing research. To supplement those problem, adding to seven direction(West, S-60-W, S-30-W, South, S-30-E, S-60-E, East) and climatic element(southern region) is characteristic of this study. The form of apartment houses was modelled for apartment houses built in the 10 years since. And each modeling were analyzed by Ecotect Analysis.
This study focus on the analysis of the energy performance in accordance with apartment houses arrangement type by using Ecotect Analysis. Korea, energy-poor country, the rate of dependence on imports amount to 94%, have to reduce energy consumption part of building except in industry and transport which affect the economic. Apartment houses are built in various forms in order to reduce energy, are modelled in each window area ratio, shape, orientation, climate through simulation. Through this study, we can analyze energy performance by form, window area ratio, orientation, climate change and know the optimal elements by the form. In particular, although there have been studied research on the window area ratio and research related to the arrangement form, determined that the information on the regional climate characteristics and the direction of placement is less than existing research. To supplement those problem, adding to seven direction(West, S-60-W, S-30-W, South, S-30-E, S-60-E, East) and climatic element(southern region) is characteristic of this study. The form of apartment houses was modelled for apartment houses built in the 10 years since. And each modeling were analyzed by Ecotect Analysis.
본 연구에서는 2000년대 이후로 판상형(一) 형태의 공동주택 이외에 타워형(口)이 건립되었기 때문에, 공동주택의 형태 가운데 관상형(一)과 타워형(口)을 대상으로 Ecotect Analysis를 이용하여 시뮬레이션을 행하였다. 남북지방을 중심으로 공동주택의 형태와 향, 지역별 기후 요소를 이용하여 에너지의 효율을 분석하여 공동주택의 에너지 성능의 관련인자인 형태, 향, 창면적, 기후에 대한 최적의 요소를 제안함으로서, 앞으로 공동주택에서 에너지 절약을 위한 개선사항을 제안하고자 하였다.
기존 연구의 경우 주로 창과 외피에 관련된 연구는 활발히 진행되었지만, 창, 향, 형태, 기후를 적용한 연구는 미비한 상태이다. 따라서, 본 연구에서는 공동주택의 형태에 따른 에너지 효율에 관한 연구를 진행하였다. 기존 연구에서는 공동주택의 단위 unit에 관한 연구가 많이 있었지만, 본 연구에서는 주동 전체에 대한 에너지를 분석하여기존 연구와 차이를 두었다.
제안 방법
본 연구에서는 공동주택의 난방부하, 냉방부하의 성능 분석을 위해 판상형(一)과 타워형(口)의 외피를 가진 공동주택을 Modeling하여 West, S-60°-W, S-30°-W, South, S-30°-E, S-60°-E, East의 7가지 향과 각 외피 형태 별로 20%, 40%, 60%의 창면적비를 적용하여 남부지방을 기준으로 측정을 하였으며, 도출한 결과는 다음과 같다.
Ecotect Analysis는 Modeling 과 Calculation이 가능하지만, 냉난방 부하 해석은 외부에서 Import 해온 Modeling의 경우 Zone의 구성과 밀실하지 않은 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 기초 평면 작업을 AutoCAD로 작업을 하여 Ecotect에서 해석대상의 1층의 4주호에 대해서 각각 독립 주호를 Zone으로 설정하여 냉난방 부하 해석을 하였다. 실내에 발생하는 Air Conditional은 Full Air Conditional로 외기의 변화에 따른 실내 냉난방 에너지는 Table 2과 같이 냉방은 외기 온도가 26℃이상일 때, 난방은 외기 온도가 18℃ 이하 일 때, 작동하며, 습도는 국내 평균인 50%이며, 실내 조도는 300 Lux, 거주인원은 1 가구당 4인이 거주하도록 하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 공동주택의 배치 유형별 에너지 성능 분석에 있어서, 80년대에 주를 이루던 판상형 형태의 공동주택과 90년대 이후부터 ㄱ형, ㄴ형, 口형, Y형 등 다양한 공동 주택 형태 중 타워형(口)형태에 대한 냉난방부하 에너지 성능 비교 연구를 하였다. 본 연구에서 진행한 형태 이외에도 또 다른 공동주택의 형태들이 존재하지만, 모든 형태를 할 경우 변수적 문제로 인해 위의 형태로 제한을 하여 연구를 하였다.
본 연구에서 진행한 형태 이외에도 또 다른 공동주택의 형태들이 존재하지만, 모든 형태를 할 경우 변수적 문제로 인해 위의 형태로 제한을 하여 연구를 하였다. 형태 이외에도 창면적비(20%, 40%, 60%)와 향(West, S-60°-W, S-30°-W, South, S-30°-E, S-60°-E, East)에 대해서 고려를 하여 연구를 진행하였다. Fig.
성능/효과
1. 형태를 중점으로 시뮬레이션 하였을 때, 향의 움직임에도 손실이 가장 적은 향은 타워형(口) 형태의 향으로 나타났으며, 최적의 향은 판상형의 경우 남향과 남동향 30°로 나타났으며, 타워형의경우 외피 형태에 따른 최적의 향은 나타나지 않았다.
2. 창면적비의 경우 비교분석한 결과와 같이 창면적의 차이가 난방부하와 냉방부하의 차이를 가져왔으며, 창면적비가 20% 또는 그 이하일 경우 너무 낮은 창면적비로 인해서 외부 일사량이 실내로 유입되는 량이 극히 미비하게 나타났다. 또한, 인접한 주호와 외부의 전열로 인해 발생하는 부하로 인해서 난방부하가 높아지며 반대로 냉방부하의 경우 실내로 유입되는 일사량이 적기 때문에 냉방부하량은 낮아지게 된다.
창면적비의 경우 비교분석한 결과와 같이 창면적의 차이가 난방부하와 냉방부하의 차이를 가져왔으며, 창면적비가 20% 또는 그 이하일 경우 너무 낮은 창면적비로 인해서 외부 일사량이 실내로 유입되는 량이 극히 미비하게 나타났다. 또한, 인접한 주호와 외부의 전열로 인해 발생하는 부하로 인해서 난방부하가 높아지며 반대로 냉방부하의 경우 실내로 유입되는 일사량이 적기 때문에 냉방부하량은 낮아지게 된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내 총 에너지 소비량에서 산업부분의 비율?
또한 에너지관리공단의 통계 자료에 따르면 국내 총 에너지 소비량에서 산업부분은 55.2%를 차지하며, 수송부분은 20.6%이며, 건물부분에서는 이보다 약 3.
국내 주거형태는 어떻게 분류되나?
국내 주거형태는 크게 2가지로 단독주거와 공동주거 형태로 구분 할 수 있다. 80년대 이후부터 꾸준히 증가하는 추세를 보였으며, 근래의 통계를 살펴보게 되면 전국적으로 공동주택의 주거 비율은 약 48%에 이르는 것으로 조사되었으며, 주택보급률은 2005년 98.
공동주거의 비율은 어느 수준인가?
국내 주거형태는 크게 2가지로 단독주거와 공동주거 형태로 구분 할 수 있다. 80년대 이후부터 꾸준히 증가하는 추세를 보였으며, 근래의 통계를 살펴보게 되면 전국적으로 공동주택의 주거 비율은 약 48%에 이르는 것으로 조사되었으며, 주택보급률은 2005년 98.3%, 2011년 말의 경우 평균 102.
참고문헌 (7)
S. G. Kim, 2009, "A Study on the Energy Consumption Pattern Base on the Site Planning Type of Apartment House", Chungju University, 1-54.
E. A. Roh, J. H. Lim, S. Y. Song, 2011, "Energy Performance Evaluation of Apartment Building according to Window-to-wall ratio of Envelope", Journal of KIAEBS, Vol. 20, No. 10, pp. 163-166.
S. H. Yoon, S. B. Song, Y. T. Kim, S. K. Yum, 2008, "Energy Saving Effects according to the Windows Performance for an Apartment House and the Estimation of the Windows Economical Efficiency", Journal of AIK, Vol. 24, No. 8, pp. 321-330.
C. Y. Jang, H. S. Han, J. S. Lee, 2010, "The Building Energy Efficiency Rating Evaluation of Apartment depending on SC and Window Area ratio", Journal of the Korean Solar Energy Socirty, Vol. 30, No. 5, pp. 39-43.
S. Lee, S. H. Kim, K. C. Kim, 2006, "Study on the Energy Saving for School Buildings - Through Thermal Effect of the Transparent Insulated Opaque Envelopes", Journal of the Korea Society for Power System Engineering, Vol. 10, No. 1, pp. 41-45.
K. H. Choi, 1999, "Development of Year-round Air Conditioning System Using Solar Energy", Journal of the Korea Society for Power System Engineering, pp. 9-19.
G. Kim 2007, "Real Survey on Site Plans And Daylighting in Recently-Planned Apartment Houses", Journal of KIEAE, Vol. 7, No. 1, pp. 13-16.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.