초록 ▼

III. 연구목적
건물에 있어 창호부를 통한 에너지손실이 30~40%에 이르는 수준으로 건물에서 열적으로 가장 취약한 창호부의 단열성능은 2010년10월 개정된 공동주택 친환경건축물 인증기준의 1.4W/m2·K 대비 1.2W/m2·K 수준으로의 개선이 필요하다.
이와 함께 창호부는 유리에 의해 투과에 의한 일사의 유입율이 60% 이상 고정됨으로 60mm Eco Vario 창호를 통해 난방기에는 60% 이상, 그리고 냉방기에는 최대 15% 이하로 저감할 수 있는 기술의 실현이 필요하다.
특히 주거 또는 비주거 건물의

III. 연구목적
건물에 있어 창호부를 통한 에너지손실이 30~40%에 이르는 수준으로 건물에서 열적으로 가장 취약한 창호부의 단열성능은 2010년10월 개정된 공동주택 친환경건축물 인증기준의 1.4W/m2·K 대비 1.2W/m2·K 수준으로의 개선이 필요하다.
이와 함께 창호부는 유리에 의해 투과에 의한 일사의 유입율이 60% 이상 고정됨으로 60mm Eco Vario 창호를 통해 난방기에는 60% 이상, 그리고 냉방기에는 최대 15% 이하로 저감할 수 있는 기술의 실현이 필요하다.
특히 주거 또는 비주거 건물의 요소기술(창호, 단열, 창면적비 등)별 적용에 따른 건물에너지 성능에 미치는 영향에 대한 평가실시가 요구된다.
현재 국내외적으로 창호와 차양 조합에 따른 성능기준이 마련되어 있지 않는 G-Value 성능평가기준을 인공태양실험실을 통한 Calrorimetric G-Value(SHGC) 분석방법에 의해 KS기준안을 도출한다.
통상적으로 적용되고 있는 기존의 벽면녹화 시스템들은 국외사례의 벤치마킹수준에 머물러 있어서, 내구성 및 지속성 확보가 미흡함으로 건축물 외피와 별개의 시스템으로 부착되어 외장 마감재로서의 역할을 수행할 수 있는 시스템을 개발한다.
특히 기존의 벽면녹화시스템은 건축물 외장에 설치·시공하였을 경우 건축물과 일체화되지 못하며, 대부분의 플라스틱 및 금속 등 시스템소재의 문제로 인해 식물의 생육이 활발하지 못하고, 특히 친환경적이지 못한 현실의 극복을 위해 무기질 신소재를 활용한 식생기반의 개발 및 건물외장 일체화 시스템의 개발이 필요하다.
□ 정성적 목표
◦ 생태적 건물외피(창호 및 벽면녹화)의 실용화 모델 개발을 통한 상용화 기반 구축
◦ 생태적 건물외피(창호 및 벽면녹화) LCC분석을 통한 성능/비용 효과 분석
◦ 표준건물상 요소기술별 적용에 따른 에너지저감 효과 분석
◦ 건물일체형 식생판(BIVP) 실용화 기술 개발
□ 정량적 목표
◦ 'Eco Vario' 창호 열관류율 1.2W/m2K, 에너지관류율 0.15~0.75 가변성 확보
◦ 인공태양실험실을 통한 calorimetric G-Value(SHGC) 성능시험 KS기준 구축
◦ Eco Vario 외장시스템 통합 simulation기법 개발
◦ 생태적 건물외피를 통한 건물의 초기우수유출율 0% 달성

Abstract ▼

III. Purpose of the Research
Energy loss through windows of a building reaches 30~40%. This study is intended to enhance thermal insulation performance of window, which is the most vulnerable part of a building, from 1.4W/m2·K (criteria for certification of ecological building for common resident

III. Purpose of the Research
Energy loss through windows of a building reaches 30~40%. This study is intended to enhance thermal insulation performance of window, which is the most vulnerable part of a building, from 1.4W/m2·K (criteria for certification of ecological building for common residential houses revised in Oct. 2010) to 1.2W/m2·K.
The Eco Vario Window can raise the ratio of incoming solar radiation to a heating system through 60mm Eco Vario window to 60% or more and lower that to a cooling system to 15% and less.
It establishes a standard (KS Standard) for evaluating Calrorimetric G-Value (SHGC) of A.S.L. Evaluate energy performance of building based on core technologies (window, thermal insulation, ratio of window area, etc.) in non-residential part.
The wall planting systems currently commercialized are just bench-marking level of overseas practices and are installed independent of facade, resulting in poor endurance and sustainability.
Therefore, such systems are not integrated into building and are non-ecological and inadequate for growing plants because they are mostly made of plastic and metal materials. To overcome these shortcomings, it is necessary to develop a vegetation technology utilizing new inorganic materials and a system design integrated into facade.
□ Qualitative Target
◦ Manufacture an Eco Vario window prototype
◦ Establish a commercialization strategy through LCC analysis based on core technologies
◦ Energy consumption analysis of technologies on the standard building
◦ Create a model for realizing wall planting vegetation plate
□ Quantitative Target
◦ Reduce 40% of CO₂through the "Eco Vario" window system (U-value 1.2W/m2·K and less, energy flow rate 0.15~0.75 variable)
◦ Establish a test bed for calorimetric G-Value (SHGC) through A.S.L
◦ Develop an Eco Vario facade simulation technique
◦ Achieve 0% of initial rainwater runoff rate from building through building integrated vegetation plate

목차 Contents

• 요약문 ... 1
• Summary ... 9
• 목차 ... 18
• 표목차 ... 22
• 그림목차 ... 24
• Contents ... 28
• List of Tables ... 31
• List of Figures ... 33
• 제1장 연구개요 ... 37
• 1. 연구 필요성 ... 37
• 2. 연구 목표 ... 41
• 제2장 Eco Vario 창호 개발 및 성능평가 ... 43
• 1. Eco Vario 창호시스템 Prototype 개발 ... 43
• 1.1 초박형 이중외피시스템 개발연구 ... 43
• 1.1.1 초박형 이중외피 창호의 필요성 ... 43
• 1.1.2 초박형 이중외피 특징 ... 46
• 1.2 Eco Vario 창호 개발 및 구조 특성 ... 47
• 2. Eco Vario 창호 성능평가 ... 51
• 2.1 인공태양실험실을 통한 성능평가 ... 51
• 2.1.1 인공태양실험실 적용 개요 ... 51
• 2.1.2 초박형 이중외피 SHGC값 분석 ... 53
• 2.2 초박형 이중외피 기류 해석 ... 54
• 3. 공동주택 표준건물 외피요소 수준별 에너지성능 평가 ... 56
• 3.1 공동주택 표준건물 선정 및 평가 방법 ... 56
• 3.1.1 공동주택 표준건물 사전조사 ... 56
• 3.1.2 공동주택 표준건물 선정 및 입력조건 ... 62
• 3.1.3 공동주택 표준건물 열손실 분석 ... 66
• 3.2 표준주택 에너지 성능평가 ... 67
• 3.2.1 대상 건물 외피 성능수준 개요 ... 67
• 3.2.2 표준주택 에너지 성능평가 ... 67
• 3.2.3 공동주택 표준건물 열손실 분석 ... 68
• 4. 소결 ... 73
• 제3장 인공태양실험실 구축 ... 75
• 1. 인공태양실험실 구축 개요 ... 75
• 1.1 인공태양실험실 구축 목적 ... 75
• 1.2 인공태양실험실 환경 개선 ... 77
• 1.2.1 건축시설 개선사항 ... 77
• 1.2.2 Solar Simulator 개선사항 ... 80
• 2. 인공태양실험실을 통한 G-Value 계측 방법 ... 82
• 2.1 국내외 사례조사 ... 82
• 2.2 G-Value 테스트베드 가이드라인 ... 84
• 3. 인공태양실험실 모니터링 시스템 구축 ... 89
• 3.1 테스트베드 및 계측센서 가이드 ... 89
• 3.1.2 계측 센서 관련 유의사항 ... 91
• 3.2 인공태양실험실을 통한 측정 방안 ... 94
• 3.3 모니터링 시스템 구축 ... 97
• 제4장 인공태양실험실 Calorimetric G-Value(SHGC) 평가기반 구축 ... 105
• 1. 인공태양실험실을 통한 복합 창호 G-Value 측정 ... 105
• 1.1 G-Value 실험 절차 및 방법 규정 ... 105
• 1.1.1 G-Value 실험 세트 개요 ... 105
• 1.1.2 G-Value 실험방법 ... 106
• 1.2 수학적 모델을 통한 G-Value 계산 ... 115
• 1.2.1 G-Value 측정 개요 ... 115
• 1.2.2 G-Value 측정 및 분석 ... 116
• 2. 창호의 G-Value 평가 KS 기준안 정립 ... 119
• 2.1 KS 기준안 개요 ... 120
• 2.2 시험장치의 구성 ... 123
• 3. 소결 ... 135
• 제5장 자연기후실험실 구축 및 에너지 성능평가 ... 137
• 1. 자연기후 실험실 개요 ... 137
• 1.1 자연기후실험실 구축 목적 ... 137
• 1.2 자연기후실험실 모니터링시스템 ... 139
• 1.2.1 모니터링시스템 개요 ... 139
• 1.2.2 측정장비 및 냉난방설비 ... 141
• 1.2.3 모니터링 시스템 및 측정 ... 143
• 2. 자연기후실험실을 활용한 성능평가 ... 147
• 2.1 자연기후 실험 개요 ... 147
• 2.1.1 실험 방안 및 방법 ... 147
• 2.1.2 기계냉각 실험결과 및 분석 ... 149
• 2.1.3 기계자연냉각 실험결과 및 분석 ... 154
• 2.2 실험결과 종합분석 ... 159
• 3. 소결 ... 160
• 제6장 건물일체형 벽면녹화시스템[BIVP] 실용화 모델 ... 161
• 1. BIVP 개발방향 및 목표 ... 161
• 2. BIVP 이론적 배경 ... 162
• 2.1 벽면녹화의 효과 ... 162
• 2.2 벽면녹화 유형구분 ... 168
• 2.3 기존연구 분석을 통한 식물 소재 list 도출 ... 169
• 3. BIVP 적용 초종 적합성 평가 ... 174
• 3.1 벽면녹화 초종 적합성 평가 실험계획 수립 ... 174
• 3.2 벽면녹화 초종 적합성 평가 실험구 조성 ... 174
• 3.3 벽면녹화 초종 적합성 평가 실험구 모니터링 결과 ... 179
• 4. 건물일체형 벽면녹화시스템[BIVP] 실용화 모델 ... 183
• 4.1 건물일체형 Pot Type System ... 183
• 4.1.1 Prototype 디자인 및 설계 ... 183
• 4.1.2 실험구 조성 및 보완 ... 186
• 4.1.3 실험계획 및 모니터링 ... 186
• 4.2 건물일체형 Cool Wall System ... 191
• 4.2.1 Prototype 디자인 및 설계 ... 191
• 4.2.2 실험구 조성 및 보완 ... 194
• 4.2.3 실험계획 및 모니터링 ... 195
• 제7장 결 론 ... 197
• 참고문헌 ... 201
• 서지자료 ... 204