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공지사항

외벽열관류율 설계기준 강화로 E소요량 저감

admin 2023-12-11 15:17:44 조회수 200

외벽열관류율 설계기준 강화로 E소요량 저감

지역‧부위별 열관류율 적용해 건축물E효율등급 변화 여부 분석

이세진(서울대) 설비공학회 회원은 11월24일 열린 설비공학회 동계학술대회에서 ‘이동형 음압기를 이용한 임시 음압 격리병실 현장에서 건축 기밀성능이 미치는 영향’을 주제로 발표했다.

우리나라는 2015년 유엔기후변화협약 당사국총회(COP 21)에서 2030년 온실가스 배출전망치(BAU)대비 37% 감축목표를 발표했으며 같은 해 12월 ‘건축물의 에너지절약설계기준(이하 절약설계기준)’에서 건축물의 외피단열성능기준을 강화했다. 이때 기계설비와 전기설비 성능기준은 강화되지 않았다.

지난 2016년 설비공학회 동계학술대회에서 발표된 ‘학교건물에서 개별분산공조시스템의 제어방식에 따른 온열쾌적성 및 에너지절감효과 분석’이라는 주제 발표를 통해 공동주택의 외피단열조건을 1979년 작성된 절약설계기준에서 2010년 절약설계기준으로 변경한 결과 에너지소요량 절감률이 약 58.46%임을 확인했다. 동일 발표를 통해 공동주택에서 창호변경에 의한 에너지절감률이 단열재 변경에 의한 에너지절감률 보다 높다는 것이 확인됐다. 또한 공동주택은 ‘에너지절약형 친환경주택의 건설기준(이하 친주설계기준)’을 준수해야 한다. 

난방E소요량‧건축물E효율등급 변화 분석  
이 연구는 개정된 절약설계기준과 친주설계기준의 지역별 건축물 부위 열관류율 적용에 따른 난방에너지소요량 변화에 대해 분석하며 이에 따른 건축물에너지효율등급 변화를 확인하는 것이 목적이다. 

건축물에너지효율등급 인증기준에 따라 평가된 사례를 표준모델로 선정하며 2015년 12월 개정 전 절약설계기준의 외피 열관류율 기준 적용모델(Case 1)과 개정 후 절약설계기준의 외피 열관류율 기준 적용모델(Case 2)의 난방에너지소요량과 건축물에너지효율등급을 비교한다. Case 2의 열관류율은 친주설계기준과 개정 후 절약설계기준의 외피 열관류율을 비교해 낮은 값을 적용한다. 또한 난방에너지소요량 계산은 건축물에너지효율등급 평가에 활용되는 ECO2를 사용한다. 

지역별 건축물 부위별 열관류율.
▲ 지역별 건축물 부위별 열관류율.

절약설계기준 관련 내용 중 ‘지역별 건축물 부위별 열관류율’을 2015년 12월 개정 전과 후로 구분해 수식에 따라 개정 전 열관류율대비 개정 후 변화를 계산한 결과 외기 직접 면한 벽의 열관류율은 중부지역 0.270W/m²‧K로 약 22.22%, 남부지역 0.340W/m²‧K로 약 18.18% 각각 강화됐다.
 
건축물의 에너지절약설계기준 열관류율 변화율 계산식.
▲ 건축물의 에너지절약설계기준 열관류율 변화율 계산식.



Floor plan of standard 1, 3, 5.
▲ Floor plan of standard 1, 3, 5.


이번 연구는 개정된 절약설계기준과 친주설계기준의 지역별 건축물 부위 열관류율 적용에 따른 난방에너지소요량 변화에 대해 분석해 이에 따른 건축물에너지효율등급 변화를 확인코자 했다. 

사례를 분석한 결과 지역별 난방에너지소요량 차이는 중부지역 8.0~8.5kWh/m², 남부지역 10.0~10.3kWh/m²‧year, 남부지역 0.3kWh/m² 등으로 크게 나타났다. 동일지역의 사례분석 결과 난방기기별 난방에너지소요량 차이는 개별난방이 지역난방대비 중부지역 0.5kWh/m²‧year, 남부지역 0.3kWh/m²‧year 더 컸다.

이세진 회원은 “이번 연구 분석사례에 외피단열조건 변경에 의한 건축물 에너지효율등급 변화는 없었다”라며 “그러나 등급의 최저기준 만족만을 위해 상향된 외피단열성능 대신 기계설비 또는 전기설비 효율을 낮춰 기계설비나 전기설비 성능이 낮아질 가능성이 있다”고 설명했다.