에너지분석방법에 의한 초고층 오피스건축물의 하이브리드 복합공조 시스템의 LCC 평가

Abstract

경제 성장과 산업화에 따른 초고층 오피스건축물 경쟁적으로 건설되고 있으며, 정부 정책에 의거한 에너지절감형 초고층 오피스건축물이 요구되고 있다. 초고층 오피스건축물에 주요 영향을 주는 요소로 풍속 증가에 따른 외기 침입량 및 열손실의 증가, 재실 부하량 증가, 주변 건물로 부터의 재복사량 증가, 높이에 따른 반송 동력의 증가, 고밀도, 고집적에 따른 부하 및 에너지 사용량이 급격히 증가함에 따라 기존 HVAC 시스템으로 에너지 절감 한계에 봉착하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 실제 사용되어지고 있는 기존 초고층 오피스건축물의 HVAC 시스템과 Hybrid HVAC 시스템을 적용한 초고층 오피스건축물의 에너지 사용량을 에너지 시물레이션 및 LCC분석 기법을 통하여 최적의 초고층 오피스건축물 HVAC 시스템을 제시하고자 한다.

본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다.

1) 국내 초고층 오피스건축물 Hybrid HVAC 시스템은 초고층 오피스 건축물의 특성을 고려한 외주부 부하를 중앙열원 공조방식에서 벗어나 개별제어 및 부분부하 효율을 극대화 시키는 EHP 혼합공조 시스템을 적용하였다.

2) 기존 시스템과 Hybrid HVAC 시스템에 대해 에너지 소비량 분석 결과 연간 에너지 비용은 중앙열원은 흡수식 + 증기보일러로 보다 심야전기를 사용하는 빙축열 + 증기보일러가 유리하게 나타나고 있으며, 외주부는 기존 FCU방식에 비해 EHP를 적용하는 방식이 가장 우수한 것으로 분석되었다. 이는 건물의 외피부하의 경우 외기조건과 시간에 따른 태양고도에 따라 부하가 변동되기 때문에 이에 따른 개별운전과 부분부하 운전에 유리한 EHP를 적용하는 Hybrid HVAC 시스템이 초고층 오피스건축물의 에너지 절감에 효과가 있는 것으로 판단된다.