건물 열적 성능 수준별 실내 복사환경에 따른 재실자의 열적 쾌적성의 변화를 고려한 건물에너지 소비량 산출 (Building Energy Consumption Prediction Considering the Occupants’ Thermal Comfort and Behavioral Adaptation)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 32권 / 1호 / 27 ~ 36페이지
· 저자명 : 박소현, 송두삼

초록

본 연구에서는 건물에너지 시뮬레이션을 통해 건물 열적 성능수준별 외주부의 복사환경 및 온열 쾌적감의 차이, 그리고 재실자가 열적 쾌적감을 확보하기 위해 실시하는 적응행동(실내 설정온도 조절)을 반영하는 시뮬레이션과 종래의 시뮬레이션과 같이 일정 설정온도만을 기준으로 실시하는 경우의 냉난방에너지 소비량의 차이를 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다.
(1) 건물 열적 성능이 취약할 경우에는 공기(건구)온도만으로 실내 온열환경을 제어하는 기존의 제어방법은 재실자의 온열쾌적감을 대변할 수 없다. 즉, 건구온도가 내주부, 외부주 모두 동일하게 유지된다고 하더라도, 건물 열적 성능 수준에 따라 외주부의 복사환경이 달라 외주부의 재실자는 열적으로 불쾌한 상황에 노출될 수 있는 결과를 보였다.
(2) 건물에너지 시뮬레이션 시, 외주부의 복사환경에 따른 재실자의 온열쾌적감 차이를 반영하여 이를 보상하는 작용온도제어(OT control)를 실시한다면 건물 준공연도별 건물 열적 성능수준에 따라 건물 냉난방에너지 소비량은 기존 대비 최소 6%에서 최대 30%까지의 차이를 보였다. 즉, 건물 열적 성능이 취약한 경우, 기존의 시뮬레이션 방법인 설정(건구)온도제어(DBT control)를 실시하는 경우, 실제 이러한 건물에서 발생하는 외주부의 열악한 복사환경에 따른 재실자의 온열쾌적감(행동적 적응) 및 그에 따른 추가적인 냉난방에너지 소비의 결과를 잘 묘사하지 못하는 것을 시사하고 있다.
(3) 본 연구의 결과를 통해 건물에너지 시뮬레이션에서 일반적으로 채용하고 있는 설정온도(건구온도)제어는 건물 열적성능에 따른 외주부 복사환경의 차이 및 그에 따른 재실자의 온열쾌적감의 차이를 반영하지 못하며, 이는 실제 건물의 냉난방에너지 소비량의 결과와 시뮬레이션 결과의 차이가 발생하는 원인의 하나라고 판단된다. 추후 건물에너지 시뮬레이션 시, 실제 건물 내 사람들의 열적 적응행동을 고려하는 시뮬레이션을 실시의 중요성을 시사하고 있다.

영어초록

In Korea, the building thermal performance such as thermal insulation and airtightness has been enhanced to reduce building energy consumption. The enhanced building thermal performance reduces cooling and heating load as well as improves indoor radiant temperature and occupants’ thermal comfort. The radiant temperature between the perimeter zone and the interior zone in buildings can differ depending on the thermal performance of the building. The radiant temperature of the perimeter zone may be lower than that of the interior zone if the building insulation and air-tightness level is low. In this case, the occupants in the perimeter zone will adjust the indoor set-point temperature or use personal fans to preserve their thermal comfort. These behavioral adaptations are related to building energy consumption. However, when predicting building energy consumption through simulation, there are limitations that do not reflect the occupants’ behavioral adaptations because of poor radiant environment in actual situations. In this study, the effect of indoor radiant temperature and occupants’ thermal comfort on cooling and heating energy consumption by building thermal performance was analyzed.

참고자료

· 없음