초록

하나의 샤프트를 이용해 자연채광과 자연환기를 이루는 기술로서

1. 기설치된 사프트의 성능중명과 기존 건물에 샤프트를 설치하여 기존건물의 환경개선 효과를 확인함.

2. 에코샤프트의 성능확장을 위한 연구와 비용적 상황을 감안하여 연구함.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

This study is for “environmental control of indoor in high-rise buildings”. It is called “Eco Shaft”.

The vertical center of high-rise building generally houses main the facilities of the building and is used by management rather than as a living space. The central area is usually lit and pro

This study is for “environmental control of indoor in high-rise buildings”. It is called “Eco Shaft”.

The vertical center of high-rise building generally houses main the facilities of the building and is used by management rather than as a living space. The central area is usually lit and provided with air by artificial lighting and a ventilation system, but compared to natural light and air it falls short. The Eco Shaft resolves these structural problems and makes a new living space at the center of a building.

The main function of the Eco Shaft is to provide natural light and ventilation, and it is appropriate for an opening structure. The shape or the Eco Shaft is usually determined by design and engineering factors. Specially, wind power generation using wind inside the Eco Shaft can be introduced to a super high-rise building. In other words, the Eco Shaft can increase the livability of a building, enhance the efficiency of the facility and contribute to energy savings of high-rise buildings.

The Eco Shaft works when the pressure outside the shaft is lower than that inside it, which thus causes air to flow from the outside to the inside of the building. It allows ventila仕on to occur naturally, without a special devices or equipment, and it can lead to energy savings. A scoop or a fan without motor is installed on the upper area for natural ventilation and the outside air flows in from the external walls on each floor, and there is an opening at the center where air can go up through the shaft. All of these processes can be controlled by an intelligent system. The Eco Shaft has a few reflective panels inside, which allows sunlight to reach down even to the basement. For full natural lighting, the building has to have a device installed on the rooftop to track the sun and sunlight down into the shaft

Through this study, The Eco Shaft is proved to work in natural lighting and ventilation to improve indoor environmental quality quantita仕vely\ After this study, The Eco Shaft will be used in various cases； it’ll make more quantitative data in general.

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 연구성과 요약 ... 5
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제1장 서론 ... 23
• 제1절 에코샤프트 이해 ... 23
• 1. 에코샤프트의 개념 ... 23
• 가. 친환경 설비의 필요성 ... 23
• 나. 에코샤프트의 차별성 ... 23
• 2. 에코샤프트 보급 현황 ... 24
• 가. 국내의 관련기술 및 산업동향 ... 24
• 나. 정부지원의 타당성 ... 25
• 다. 연구개발의 과제 및 대상기술의 중복성 ... 25
• 라. 타 산업 및 국내외 연계 협력 가능성 ... 26
• 3. 에코샤프트 연구의 필요성 ... 26
• 가. 연구개발의 중요성 ... 26
• 나. 현재까지의 연구개발 현황 ... 27
• 제2절 에코샤프트 연구 내용 ... 27
• 1. 연구개발 내용 ... 27
• 가. 연구목표 ... 27
• 나. 연구내용 ... 27
• 다. 연구수행체계 ... 29
• 2. 연구성과의 활용방안 및 기대성과 ... 29
• 가. 연구성과의 활용방안 ... 29
• 나. 기대성과 및 파급효과 ... 30
• 제2장 에코샤프트의 도입 ... 31
• 제1절 1차년도 과제 목표 ... 31
• 제2절 에코샤프트 실측조사 ... 31
• 1. 전남전문건설회관의 에코샤프트 ... 31
• 2. 자연채광 효과에 대한 실측조사 ... 32
• 가. 집광성능평가 ... 33
• 3. 자연환기효과에 대한 실측조사 ... 36
• 가. 실측조사 방법 ... 36
• 나. 현장 실측 ... 39
• 제3절 실측조사 결과 ... 44
• 1. 건축물 현황 ... 44
• 가. 전남전문건설회관의 건축 개요 ... 44
• 나. 시공과정에서의 설계 변경사항 ... 44
• 2. 자연채광 효과 실측조사 데이터 ... 47
• 가. 집광성능 평가결과 ... 47
• 나. 조명성능 평가결과 ... 49
• 3. 자연환기 효과 실측조사 데이터 ... 54
• 가. 절대압 분포 실측 결과 ... 54
• 나. 풍속 및 풍향 분포 실측 결과 ... 57
• 다. 샤프트 내 기류 방향 파악 ... 58
• 4. 실측조사의 결론 및 고찰 ... 59
• 가. 실측 도면의 검토 및 고찰 ... 59
• 나. 자연채광 효과의 평가 ... 60
• 다. 자연환기 효과의 평가 ... 61
• 라. 기타 부차적 효과에 관한 논의 ... 64
• 제4절 에코샤프트의 성능제고 ... 66
• 1. 조명성능 개선 ... 66
• 가. 자연채광에 의한 전기에너지 절감 분석 ... 66
• 나. 자연광 이송방법에 대한 대안 비교 ... 66
• 다. 조도 균질성 확보 ... 67
• 2. 환기성능제고 ... 70
• 가. 샤프트 내부의 환기소음 평가 ... 70
• 나. 기계환기 장치의 필요성 ... 73
• 다. 자연환기의 실효성 및 경제성 제고 ... 74
• 라. 창문개폐의 실용성 검토 ... 75
• 3. 공조부하 영향 ... 75
• 가. 동절기와 하절기의 냉방부하에 미치는 영향 ... 75
• 나. 동절기와 하절기 열손실에 대한 대응방안 ... 76
• 다. 기계공조설비와의 결합 ... 77
• 제5절 경제적 효율성 검토 ... 78
• 1. 조사 방법 ... 78
• 가. 경제적 타당성 조사방법 ... 78
• 나. 전용면적 증감에 따른 효율성 판단방법 ... 78
• 2. 조사 결과 및 결론 ... 78
• 가. 공사비 분석 ... 78
• 나. 유지비용 분석 ... 79
• 다. 결론 ... 80
• 3. 전용면적 증감에 따른 효율성 판단 ... 80
• 가. 신축건물 ... 80
• 나. 개축건물 ... 80
• 다. 결론 ... 81
• 제6절 에코샤프트 유지보수 방안 ... 82
• 1. 채광부 ... 82
• 가. 반사체의 각도 유지 방법 ... 82
• 나. 반사체의 청결유지 방법 ... 83
• 2. 환기부 ... 84
• 가. 개구부 통제 방법 ... 84
• 나. 실내 칸막이 설치 가이드라인 ... 84
• 다. 샤프트 청결 유지 ... 84
• 라. 외부 노출부분의 강성 유지 ... 84
• 제7절 에코샤프트 개선을 위한 추가 사항 ... 85
• 1. 에코샤프트의 자연채광 및 자연환기 기능 개선 관련 ... 85
• 가. 아래로 갈수록 단면적이 작아지는 에코샤프트 ... 85
• 나. 환기효과 개선 방안 ... 86
• 2. 에코샤프트의 활용 및 응용 ... 86
• 가. 에코샤프트의 소형화 ... 86
• 나. 소형 풍력발전 ... 87
• 다. 샤프트를 통한 오염공기 실내유입 등에 관한 내용 ... 88
• 라. 에코샤프트 태양광 반사거울을 이용한 실내조도 설계 및 샤프트 공간 최적면적 산출방안 ... 89
• 마. 조도균질성 확보 방안 ... 90
• 제8절 연구의 한계 ... 91
• 1. 실측조사 종합 평가 ... 91
• 2. 1차년도 연구 보완사항 ... 91
• 3. 2차 연구 과제 ... 92
• 제3장 에코샤프트의 일반화 ... 93
• 제1절 기존건물에 에코샤프트의 적용(2차년도 연구목표) ... 93
• 제2절 에코샤프트 평면적과 높이의 상관관계 ... 94
• 1. 에코샤프트 자연채광성능 평가 ... 94
• 가. 시뮬레이션 목적 ... 94
• 나. 시뮬레이션 조건 설정 ... 94
• 다. 컴퓨터 시뮬레이션 평가 ... 96
• 라. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 ... 97
• 마. 분석결과 ... 110
• 2. 에코샤프트의 환기성능 평가 ... 114
• 가. 시뮬레이션 목적 ... 115
• 나. 환기성능 평가 기준 설정 ... 115
• 다. 컴퓨터 시뮬레이션 평가 ... 119
• 라. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 ... 132
• 마. 분석결과 ... 135
• 제3절 고층(30층 이하) 건물의 적용 방안 ... 138
• 1. 적용 대상 건물의 선정 ... 138
• 가. 선정 대상의 유형화 ... 138
• 나. 삼호물산 A동 ... 139
• 2. 대상 건축물의 조명 현황 ... 140
• 가. 삼호물산 에코샤프트 조도 측정 ... 140
• 3. 대상 건축물의 환기 현황 ... 143
• 가. 건축물 현황 ... 143
• 나. 냉난방 방식 ... 144
• 다. 대상건물 환경 측정 ... 145
• 라. 대상건물 환경 측정 결과 분석 ... 148
• 마. 대상건물 하계 실내 외 풍속 및 온습도 분포 ... 148
• 바. 대상건물 춘계 창문의 유입 풍속 및 온도 측정결과 ... 157
• 사. 대상건물 추계 실내 외 풍속 및 온습도 분포 ... 165
• 아. 대상건물 추계 창문의 유입 풍속 및 온도 측정결과 ... 173
• 자. 측정결과 요약 및 결론 ... 180
• 4. 대상 건축물의 적용 ... 182
• 가. 건축 ... 182
• 나. 채광 ... 183
• 다. 환기 및 공조부하의 영향 검토 ... 203
• 라. 비용 및 종합 ... 226
• 5. 결론 및 과제 ... 246
• 가. 연구결과의 활용 방안 ... 246
• 나. 기대효과 ... 246
• 제4절 에코샤프트의 기능 확장 ... 248
• 1. 소형 풍력 발전 ... 248
• 가. 연구의 배경 및 목적 ... 248
• 나. 소형 풍력발전 개요 ... 248
• 다. 소형 풍력 발전기의 종류 ... 248
• 라. 소형 풍력 발전기의 적용가능성 검토 ... 249
• 마. 결론 ... 250
• 2. 자동제어 방안 ... 251
• 가. 에코샤프트 개구부 개폐 제어 개념 ... 251
• 나. 에코샤프트 개구부 개폐 제어 알고리즘 ... 255
• 3. 제연덕트 겸용 방안 ... 258
• 가. 연구 배경 및 목적 ... 258
• 나. 제연설비 개념 ... 259
• 다. 제연설비 적용 대상 ... 259
• 라. 제연설비의 설치 기준 (에코샤프트의 특성 고려 관련사항을 중심으로) ... 260
• 마. 에코샤프트의 제연설비 활용 방안 ... 261
• 제5절 에코샤프트 기술 인증 ... 262
• 1. 친환경 인증 획득 방안 ... 262
• 가. 친환경건축물 인증제도 개요 ... 262
• 나. 에코샤프트의 친환경건축물인증제도 적용 검토 ... 265
• 다. 에코샤프트의 친환경건축물인증제도 적용 제안 ... 267
• 2. 신기술 인증 방안 ... 271
• 가. 녹색인증제도 ... 271
• 나. 신청 기술의 개요 ... 273
• 다. 신청 기술의 우수성 ... 274
• 라. 신청 기술의 녹색성 ... 281
• 제4장 에코샤프트의 시사점 ... 284
• 제1절 지속가능한 사회 ... 284
• 1. 친환경 건축 정책 ... 284
• 2. 에너지 소비 저감효과 ... 285
• 3. 친환경 건축의 함의 ... 286
• 제2절 건축기술의 함의 ... 288
• 1. 연구의 성과 ... 288
• 2. 연구의 한계 ... 289
• 3. 연구개발 결과의 활용 ... 289
• 부록 ... 290
• 1. 연구 목표 및 결과 ... 291
• 2. 전남전문건설회관 개요 ... 293
• 3. 특별피난계단/ 비상용승강기 관련 법규 ... 297
• 가. 특별피난계단 관련 법규 ... 297
• 나. 비상용승강기승강장 관련 법규 ... 298
• 4. 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비의 화재안전 기준(NFSC 501A) ... 301
• 5. 삼호물산 에코샤프트 개요 ... 312
• 6. 기술특허, 인증 및 홍보 성과물 ... 314
• 7. 실내환경조절용사프트시스템연구 최종성과물 총람 ... 321
• 참고문헌 ... 326
• 끝페이지 ... 326