초고층건물에서의 지역냉난방 (ex - 말레이시아 KLCC Twin Tower, 뉴욕 맨해튼의 지역냉난방)

소개글

도심 토지의 효율적 이용이라는 사회적 측면과 도시의 랜드마크(Land mark)가 되는 상징적 측면 등이 맞물려 일부 선진국과 개발도상국에서 경쟁적으로 초고층건물을 시공하고 있다. 우리나라도 1970년대부터 건물의 고층화가 시작되면서, 2000년대 초부터 50층 이상의 초고층건물 건축에 대한 논의가 활발하게 이루어지고 있다.
초고층건물은 일반 건물에 비해 그 기능을 유지하는 데 에너지를 많이 소비한다. 따라서 계획단계부터 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 방안을 마련해야한다. 아울러 높이 증가에 따른 부하변동이나 각종 건축설비와 배관에 걸리는 압련분산 등, 설비 측면에서 해결해야 하는 문제들도 많이 있다. 하지만, 그 동안 설비분야의 연구는 건축구조 등의 문제에 밀려 등한시 되었던 것도 우리 실정이다. 최근 들어, 건물의 기능을 포함하여 건축비와 유지관리비를 좌우하는 설비분야의 연구가 중요해졌음에도, 초고층건물을 위한 건축설비의 계획방법이나 에너지 절약을 위한 요소기술 개발 그리고 지역열원의 효율적 이용 방안 등에 대한 연구는 아직 미흡한 수준이다. 최근, 일반 건물이나 대단위 공동주택을 대상으로 지역열원(주로난방)을 공급하는 사례가 늘고 있다. 아울러, 초고층건물의 난방 열원으로 지역열원을 도입한 사례도 증가하고 있다. 하지만 초고층건물에 지역열원을 도입하고, 이를 효율적으로 운영하기 위해서는 계획과 시공단계에서 기술적 측면과 제도적 측면 등 다양한 사항을 세심하게 검토해야 한다. 이는 일반 건물에 지역열원을 도입할 경우의 검토절차 보다 매우 복잡한 과정이라고 할 수 있다. 일부 사례건물을 조사한 결과 기존 건물에 적용되는 방식을 그대로 적용하고 있어 에너지절약과 환경보호라는, 지역열원 사용의 본래 취지와 다소거리가 있었다. 따라서 초고층건물에 지역냉난방 열원을 효과적으로 공급하기 위한 방안을 미리 준비해야 하며, 제도적으로 보완할 부분이 있다면 지속적으로 개선해야 한다. 또한 초고층건물의 다양화 추세를 반영하면서 동시에 소비자의 요구도 만족시킬 수 있는 지역열원 사용자 설비를 시공하여 안정적인 열원공급을 도모할 필요도 있다.

목차

1. 초고층의 정의
2. 초고층의 국외 대표사례
1) 말레이시아 KLCC Twin Tower
2) 뉴욕 맨해튼의 지역냉난방
3. 초고층건물에 대한 지역열원 공급 방식
1) 지역난방 공급 방식
2) 지역냉방 공급 방식
4. 초고층건물의 중간기계실 설치
5. 지역열원 공급을 위한 고초층 건물의 수직구역분할
6. 지역열원 사용자 설비
1) 차압유량조절밸스
2) 부스터열교환기
7. 세대별 온수의 적정 유량공급과 압력유지
8. 결론
9. 참고문헌

본문내용

1. 초고층 건물의 정의


초고층건물이라는 용어는 국가별로 또는 관련 법규별로 조금씩 다르게 정의된다. 중요한 점은, 최소 50m 이상의 건물을 초고층 건물로 정의하면서 이에 대한 기준을 별도로 적용한다는 것이다. 이렇듯 외국에서는 초고층건물의 구조안전이나 화재 발생시 피난 등에 주안점을 두고 초고층 건물에 대한 정의를 내린다. 물론, 외국에서도 건축 설비측면에 주안점을 둔 정의는 없다. 하지만, 이는 높이에 대한 기준에 건축설비를 구성하는 각종 장비와 배관의 안정성에 대한 내용이 포함된 것으로 볼 수 있다.
초고층건물의 특성은 도시계획 · 건축구조 · 건축설비 · 안전 등 다양한 관점에서 일반 건물과는 많이 다르다. 하지만 현행 건축 관련 법규들이 초고층건물에 대한 용어를 다루지 않기 때문에, 이러한 특성을 반영할 수 없다. 따라서 초고층건물에 대한 용어정의가 무엇보다 중요하다. 건축설비 측명에서 각종 장비나 배관에 걸리는 내압 (800 ~ 1,000 kPa)의 수두에 해당하는 약 25층 이상의 건물을 초고층이라고 할 수 있다. 이 높이 이상이면 냉난방과 공조를 위한 수직 조닝, 중간기계실설치, 감압장치 적용 등 배관 내 압력을 조절하기 위한 고려가 있어야 한다. 따라서 건축설비 측면에 초점을 맞추어 초고층건물에 대한 정의를 다음과 같이 내리고, 그 내용을 한국지역난방공사 규정에 포함시켜야 한다.
- 건물 냉난방과 급수 · 급탕을 위해 설치하는 각종 건축설비, 배관 및 밸브 등에 걸리는 내압이 1,000kPa을 초과하는 높이인 100m 이상의 건물을 초고층 건축물이라 한다. 이때 건물 높이는 지하 주기계실로부터 100m로 한다.
- 지하 주 기계실에 설치된 각종 사용자 설비와 이에 연결된 배관 및 밸브류에 걸리는 압력을 분산시키기 위해, 건물을 수직으로 구역분할하고 중간기계실을 설치해야 하는 건물 또는 세대 내 환기를 위해, 각종 기계장치 등을 사용하여 강제 급배기를 하는 건물을 초고층건물이라고 한다.

참고 자료

초고층건물에서의 지역냉난방에 관한 연구 - 이태원, 손병후, 김상호
지속가능한 초고층 주거복합 건축물을 위한 계획기준설정 방향에 관한 연구