공동주택의 주동형식 및 창면적비에 따른 건물에너지효율등급에 관한 연구

Abstract

우리나라 건축물 부문에서의 에너지 소비는 거주자의 주거질 향상 및 건축물 수의 증가 등으로 지속적으로 증가하고 있다. 2008년 기준, 건축물 부문의 에너지 소비량은 국가 전체의 22.2%를 차지하고 있으며, 건축물 전체 에너지 사용량 중 가정에서의 소비가 53%를 차지하고 있다. 가정에서의 에너지 소비량이 전체 소비량의 절반 이상을 차지하기에 정부 및 지자체는 건물의 에너지 소비를 줄일 수 있는 건축물의 성능을 의무화하고 있다. 에너지 절약을 통한 저에너지 건축물을 위해서는 설계 초기 단계에서부터 창호 및 벽체의 단열, 창면적비 등 건축적인 특성을 고려하여 가장 효율적인 에너지 절약 계획을 수립하는 것이다. 창호는 동절기에 일사취득 및 연중 자연광 유입등의 효과가 있으나, 열관류율이 높아 열손실이 가장 많이 일어나 에너지 절약을 위해서는 가능한 창면적비를 최적화 할 필요가 있다. 따라서 창면적비 변화가 건물 내 에너지 절감율에 미치는 영향에 대하여 연구할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 공동주택을 대상으로 열손실이 가장 많이 일어나는 창호의 면적 변화와 주동의 형태에 따른 에너지 소비량을 계산하여 에너지 절감율의 분석 및 비용산정을 통하여 적정 창면적비를 산정하여, 설계자가 설계 초기 단계에 에너지 소비를 최소화하고 경제적인 창호의 성능검토를 위한 기초 자료를 제공하는 것이다.

본 연구는 총 6장으로 구성되어져, 각 장의 구체적인 내용은 다음과 같다. 제 1장에서는 연구의 배경 및 필요성을 통해 연구의 목적에 대하여 기술하였고, 연구의 범위 및 방법을 제시하였다. 제 2장에서는 본 연구의 이론적 고찰로는 건물 열성능 평가 및 해석을 정의하고, 건물에너지효율등급 제도 및 인증사례를 분석 기술하였다. 제 3장에서는 연구 대상지역 단지분석을 통하여 대상단지를 선정하고 기본설계 조건 및 창면적비 변화 기준을 기술하였다. 제 4장에서는 연구 대상 단지의 가산항목 절감율 산정하고, 창면적비 조절 및 주동형태에 따른 절감율의 산정을 통해 분석된 내용을 기술하였다. 제 5장에서는 건물에너지효율등급 인정을 위한 상향조건 설정 및 비용분석을 통하여 창면적비 변화에 따른 비용분석에 대하여 기술하였다. 제 6장에서는 제 4장 및 제 5장에서 나타난 분석결과를 종합하여, 본 연구에서 도출된 결론을 기술하였다.

주요 내용 및 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 대상단지의 정면과 후면의 창면적비 중 후면에 비해 정면의 창면적비가 높아 에너지 절감을 위해서는 창면적비의 조정이 필요하다. 2) 창면적비 별로 건물에너지효율등급 제도를 통한 에너지 절감율 산정결과 창면적비가 45%이하로 낮아지면서 5%변경시마다 절감율이 1.8% 낮아지는 결과가 산출되었다. 3) 주동의 형태에 따른 절감율 변화는 탑상형 주동에 비해 판상형 주동이 우수하나 건물에너지효율등급 제도상의 등급변화에는 영향은 작은 것으로 나타났다. 4) 건물에너지효율등급 1등급과 2등급 상향을 위한 창호의 성능 변경 시 창면적비 45%이하 구간에서 세대별 절감금액이 1등급의 경우 240만원~130만원으로, 2등급의 경우 200만원~130만원으로 가장 높은 비용절감을 보였다. 5) 에너지 절감율이나 비용 절감을 비교해 볼 때 창면적비 45%가 가장 높은 효율을 보였다.

이상의 고찰 결과를 통하여, 창면적비에 따른 에너지 절감율을 분석하여 적정 창면적비와 비용절감에 미치는 영향에 대하여 분석하였다.