인천국제공항 제2여객터미널 대공간의 일사를 고려한 냉방기 실내온도, 기류분포 시뮬레이션 분석 연구 (The Simulation of Indoor Temperature and Air-flow in Summer considering Solar Radiation at the Great Hall of Incheon International Airport Terminal 2)

서지정보

· 발행기관 : 대한건축학회
· 수록지 정보 : 대한건축학회논문집 / 36권 / 8호 / 119 ~ 126페이지
· 저자명 : 윤재옥, 이주희

초록

인천국제공항 제2여객터미널 신청사의 대공간인 Great Hall을 대상으로 냉방 공조 조건 CFD시뮬레이션을 실시하여, 거주공간의 실내 쾌적성을 위한 실내온도와 기류분포를 예측하고 문제점을 파악하여 개선안을 제시하였다. 천장 높이가 26m이상 이고, 아랫층에 open되어 있는 공간을 고려할 때 높이가 41m가 되는 대공간 Great Hall은 온도성층화가 심하게 일어난다. 천창에 의하여 냉방기 일사 영향을 받는 대공간에서의 실내공기 유동을 CFD로 예측하여, 바닥 위 1~2m 공간인 거주공간의 쾌적성을 확보할 수 있도록하였다. 초기안의 건축설계도면의 공간 자료와 해당 건축재료 자료를 CFD 기류분석 시뮬레이션에 입력한 후 건축모델을 만들었다. 건축기계설비 냉방설비 초기안 도면의 냉방 취출구와 흡입구의 종류, 위치 및 개수, 풍량과 온도 등 주어진 자료를 입력하여 온도기류분석 시뮬레이션 모델을 만들었다. 본 연구에서는 3차원 점성, 비압축성 정상유동으로 가정하였으며 유동해석은 상용소프트웨어 STAR-CCM+ v.8.06을 사용하였다. 프로그램은 Windows7 OS기반으로 한 CD-adapco 회사의 일사효과를 적용할 수 있는 프로그램이다. 난류모델은 k-e모델과 벽함수(wall function)을 사용하였다. 일사해석, 대류해석과 복사해석을 모두 수행하였다. 여러 번의 CFD시뮬레이션을 실시한 후, 쾌적한 거주공간이 되도록 최종안을 도출하였다. 북측 커튼월 하단에 취출구 추가, 급기타워를 일반급기로 변경 등 6가지 입력조건을 수정하는 최종안을 제시하였다. 초기안과 최종안에 따른 쾌적한 Great Hall 대공간 실내의 온도, 기류분포를 평면과 단면으로 나타내고 분석하였다.

영어초록

Incheon International Airport(IIA) Terminal 2 is a large and high-rise building. In particular, the ceiling height of the Great Hall Level 5 inthe center of the IIA Terminal 2 is more than 26m. That is a huge atrium with 4 floors open in some spaces, from Level 2 to Level 5.
The height of that space is more than 41m. It is not easy to composite comfort indoor environments in the huge space because oftemperature stratification. The CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation is the best method at the planning stage to predict indoortemperature and airflow distribution in a large space. The purpose of this study is to persue indoor environments comfort, indoor temperatureand air velocity, for the occupant area(Z=1.5m) in the Great Hall. We investigated whether the air condition is comfortable in summer,considering interior heat gains and solar radiation. It was predicted using the turbulence CFD simulation with commercial code STAR CCM+in the large space. A steady-state CFD simulation was performed, and the cooling peak time was set to 1 PM by calculating the MEPcooling load. After analyzing the results of simulation with the initial plan of MEP, we identified the problems and suggested siximprovements. 1) Adding inlets near the north curtain wall at level 5. 2) Adding inlets around the sunken space of Level 4. 3) Changingthe air supply tower to a normal air supply(SA) of indoor booth. 4) Adding outlets(RA). 5) Adding and relocating SA, RA to Level 2, 3.
6) SA extraction angle adjustment. The results of CFD simulations are presented in this paper. The indoor temperature and air velocitydistributions of final plan was simulated and comfortable environment conditions were confirmed.

참고자료

· 없음