주거용 건축물의 열교환환기장치 TAB 전후 에너지 성능 비교 분석 및 실태조사 (Building Energy Performances of Pre/Post TAB Practices for Heat Recovery Ventilation Systems in Residential Buildings and its On-site Surveys)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 32권 / 7호 / 323 ~ 333페이지
· 저자명 : 김동준, 김태룡, 박종일, 이정훈

초록

본 연구는 품질관리가 쉽지 않은 소규모 주거 건축 시장에서, 최근 주요한 이슈로 떠오르는 실내공기질 문제를 해결하는 방안 중 하나인 열교환환기장치 TAB를 대상으로 진행되었다. 주거용 건축물 열교환환기장치 시장의 설계 및 시공품질을 확인하기 위한 현장 실태조사 연구로, 60세대의 소규모 건축물을 선정하여 환기장치 TAB 작업을 수행하였다. 분석과정으로는 TAB 작업 전⋅후의 풍량을 계측하여 밸런스차이에 의한 영향성을 분석하였고, 에너지성능 분석을 통해 TAB가 건축물 에너지성능이 미치는 정도를 파악하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
(1) 정압계산이 병행되는 환기장치 설계 및 시공이 아닌 경험에 의한 덕트 설계와 시공으로 인하여 급기․회기 밸런스 차이가 많이 발생하였다. 총 60세대 중 TAB 작업 전의 풍량에서는 양압이 걸린 건물은 31세대로 양압과 음압이 절반정도로 구성되어 있으며 TAB 후에는 80% 정도의 건축물이 양압으로 구성되었다. 내부 급기(SA) 풍량은 TAB전 평균적으로 24% 차이가 나왔으며, 최대 114%까지 차이가 발생하였다. 회기(RA)풍량의 경우는 평균 27% 차이가 나고 최대 93%까지 차이가 발생하였다. TAB 작업 이후 결과에서는 급기(SA)풍량 평균 4.3%, 배기(RA) 풍량 평균 3.6% 정도로 계획풍량과 비슷한 값으로 설정됨을 확인하였다.
(2) TAB전 냉방에너지요구량의 경우 계획 성능 대비 평균 -2% 차이밖에 보이지 않고 난방에너지 요구량의 경우에서도 평균적으로는 -4% 정도의 차이밖에 보이지 않아 에너지 성능 측면에서 TAB 작업 전⋅후 성능변화가 미비한 것으로 보일 수 있으나, 난방에너지 요구량 측면에서 최대 –30% 가량의 성능 변화를 보여주는 세대도 있고, 70% 이상의 대상지가 -9.3%~+7.3% 정도의 난방에너지 성능 변화를 갖으나 나머지 20%에 달하는 세대의 경우 +7.3~+15.6% 혹은 -9.3~+34.2%에 해당하는 TAB전후 에너지성능차이가 높은 비율에 속하고 있어 건축물 에너지성능에서 환기의 손실량의 비중이 크지 않음을 고려해 볼 때 유의미한 차이를 보인다고 할 수 있다.
(3) 건축물 급기․회기 밸런스 측면에서는 TAB작업 전 양압 최대 57 m3/h, 음압 최대 -99 m3/h까지 계측되었다. 일반적인 소규모 건축물에서 정풍량방식의 환기시스템이 적용됨을 고려해 보았을 때 이러한 급기․회기 풍량차이는 연중 지속적으로 건축물에 음압에 의한 하자 혹은 양압에 의한 하자를 유발할 수도 있다.
최근 국토교통부는 2020년 4월 환기설비 설치대상을 30세대 이상의 공동주택 및 민간 노인요양 시설 등으로 확대하여 미세먼지가 이슈화 되고 있는 현 시점에서 국민건강을 위한 실내공기질 개선에 힘쓰고 있다. 이러한 건축법규 및 규제가 향상되어 건축물 성능을 상향평준화시키고 있는 시점에서 행정적인 설비의 적용이 아닌 현장검증이 병행되는 시스템의 보편화가 병행되어야 국민건강을 위한 실질적인 실내공기질 개선이 이루어질 것으로 보인다.

영어초록

This study confirmed the necessity of a TAB (testing, adjusting, and balancing) practice for a ventilation system in residential buildings. Sixty small-scale buildings installed with heat recovery ventilation systems were selected to investigate the building energy performances of pre/post TAB practices for the heat recovery ventilation systems. The results of the pre and post TAB practices are as follow. Before the TAB practices, buildings under the positive air pressure showed 23.3% difference of the amount of air supply on average; those under the negative air pressure at 26.8%. TAB practices can reduce the cooling energy demand by up to 15%, on average 1%, and heating energy demand by up to 34%, on average 5%.

참고자료

· 없음