제로 에너지 건축물제로에너지 PASSIVE 절감기법 / ACTIVE 절감기법 사례 개요 PASSIVE 절감기법 / ACTIVE 절감기법 컨셉 및 재료선정 제로에너지건축물 구현을 위해 추진한 사항 계절별 일사량 친환경 에너지 인증 INDEX 사례 조사 기술의 개념 PASSIVE 절감기법 / ACTIVE 절감기법ZERO ENERGY 고성능 단열재와 고 기밀성 창호 등을 채택 , 에너지 손실을 최소화하는 ‘ 패시브 (Passive) 기술’과 고효율기기와 신재생 에너지를 적용한 ‘액티브 (Active) 기술’ 등으로 건물의 에너지 성능을 높여 사용자가 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 건축한 빌딩 .제로에너지건축물 인센티브 - 용적률 , 채광창 높이기준 등 건축기준 완화 ( 용적률 · 높이기준 15% 이내 ) - 태양광 , 지열 등 신재생에너지 설치보조금 ( 설치비 30~50%) 우선 지원 - 주택도시기금 대출한도 확대 ( 공공임대주택 및 분양주택 대출한도 20% 상향 ) - 주택건설사업 기반시설 기부채납 부담률 완화 ( 최대 15% 경감률 적용 ) - 취득세 등 세제 감면 (‘18.1 월 신설 ) - 제로에너지건축물 인증 운영기관의 모니터링 등 [ 출처 ] ( 국토부 정책 ) 제로에너지빌딩 개념도 | 작성자 위드케이김 ZERO ENERGYPASSIVE 제로 에너지 빌딩을 만드는 _ 패시브 기술 자연환기 고성능 창문 ( 고성능 창호 ) 고 기밀 외 단열 외부차양 자연채광 옥상녹화자연환기 정의 → 자연에너지인 바람의 통로 설계하고 공기의 압력 차이를 활용하여 실내공기가 실외공기와 교환되도록 유도하는 기술 기술 원리 적용방법 → 바람이 불어오는 방향과 풍속 , 개구부의 위치 , 크기 형상에 따라 자연 환기의 효율성이 달라 건물의 형상을 바탕으로 한 효과적인 자연환기 계획이 필요 기술 적용 예시정의 → 창문은 유리로 되어 단열재가 사용된 벽보다 일사의 유입 多 , 공기의 유입 쉬워 창문을 통한 일사 차단과 공기유입을 막는 성능을 높인 창문을 고성능 창문이라 함 기술 원적을 고려하여 외부차양의 위치 , 종류 , 길이를 계획해야 함 [ 남향 건물의 경우 ] 냉난방 부하를 모두 고려하면 가변 차양 계획 [ 동서측 건물의 경우 ] 창을 최소한으로 계획해야 수직 차양핀의 각도조절로 일사를 차단해야 함 기술 적용 예시 외부차양정의 → 햇빛 활용하여 조명의 역할 대신 불필요한 조명의 사용을 줄여주는 기술 자연채광을 활용하여 조명에너지의 35% 이상 절약 가능 채광을 통해 적정 조도를 제공하는 동시 조명역할을 대신해 불필요한 에너지 소비를 줄이는 기술 기술 원리 적용방법 → 채광 방식은 주로 창의 위치에 따라 천창 , 아트리움등 [ 구조적인 계획 ] 을 통해 더 많은 자연 채광 얻을 수 있음 [ 구조적인 계획 방법 외 ] 광덕트 광선반등을 활용한 자연형 조명 설비의 적용을 통한 자연채광 계획도 가능 채광을 위한 창호는 겨울철 창을 통한 과도한 열손실 발생의 원인 방위 별 적절한 크기의 계획이 필요 기술 적용 예시 자연채광정의 → 건물이 햇빛으로부터 받는 열을 차단하거나 방출하는 열을 흡수하기 위해 건물 옥상에 식물을 심는 기술 옥상 녹화는 증산 작용시 주변의 열을 흡수하기때문에 건물의 열을 흡수하는 효과 ( 최고 3 ℃ 낮은 온도를 유지가능 , 건물의 냉난방에너지 최대 15% 저감 가능 ) 기술 원리 적용방법 → 이용목적과 건축 공학적 조건 , 조성방식에 따라 중량형 녹화 , 경량형 녹화 혼합형 녹화 등 구분 옥상녹화는 방수층 , 방근층 , 배수층 , 여과층 , 식재기반층 , 식생층등 구성 기술 적용 예시 옥상녹화ACTIVE 제로 에너지 빌딩을 만드는 _ 액티브 기술 고효율 보일러 고효율 가전기기 폐열회수 환기 장치 고효율 LED 조명 태양광발전 풍력발전 연료전지 지열 이용 냉 / 난방장치 태양열 이용 냉 / 난방장치 건물에너지 관리 시스템정의 → 가정에서 사용하는 전체 에너지 중 1/3 이상을 차지하는 난방 에너지의 절약을 위하여 실내 난방과 온수공급 두 가지 역할을 동시에하는 고효율을 가진 보일러를 사용하는 기술 기술 원리 적용방법 실내에서 배출되는 공기와 실내로 유입되는 공기를 통과시켜 서로 열을 교환하도록 설계한 장치 원형의 열교환소자가 지속적으로 회전하면서 절반구간에서 실내공기가 통과되어 나갈 때 열기와 습기 저장 , 다른쪽 절반구간에서 외부공기가 원판을 통과해 다시 전달해주는 방식 폐열회수 환기장치정의 → LED 조명은 성향이 다른 반도체간 결합으로 , 전류를 흘렸을 때 전자와 정공이 결합하면서 발산하는 빛을 이용하는 조명 (LED 조명의 사용 전력은 일반 조명 대비 1/5 수준 , 수명 15 배 에너지 및 자원절약 측면에서 우수함 ) 기술 원리 적용방법 → LED(Light Emitting Diode) 는 발광 다이오드의 약자 . 전류가 하면 빛을 발광하는 반도체 소자 정공과 전자가 결합하면서 에너지 발산시 빛의 색상이 결정됨 ( 에너지 크면 보라색계통 빛 , 에너지 작으면 붉은색 계통의 빛 발생 ) 기술 적용 예시 고효율 LED 조명정의 → 태양광 발전은 태양의 빛 에너지를 변환시켜 전기를 생산하는 발전 기술 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 시스템 자연에너지인 태양에너지를 활용하기 때문에 에너지원이 무한 , 수명이 길고 유지보수가 용이한 장점 기술 원리 적용방법 → 태양전지는 전기적 성질이 다른 N 형의 반도체 P 형의 반도체를 접합시킨 구조 , 2 개의 반도체의 경계 부분을 PN 접합이라 함 건물의 벽면 외피 재료에 태양광 발전 시스템 결합한 건물일체형 태양광 발전 시스템 (BIPV) 활용 기술 적용 예시 태양광 발전정의 → 바람이 가진 에너지를 활용하여 전기를 생산하는 발전기술 무한한 에너지원 , 우리나라의 제주도나 대관령과 같이 바람이 일정하게 많이 부는 곳에 설치한다면 많은 양의 전기를 생산할 수 있는 신재생에너지 설비임 기술 원리 적용방법 → 바람이 풍차의 회전 날개를 돌리면 날개와 연결된 발전기가 전기를 생산하는 방식임 ( 바람의 힘 → 풍차날개 회전 → 동력전달장치 → 운동에너지 → 전기에너지 →축전기 ) → 풍력 발전기는 풍차날개) 은 건축물의 쾌적한 실내환경 유지와 효율적인 에너지 관리를 위해 모니터링하여 최적화된 건축물에너지 관리 방안을 제공하여 계측 , 제어 , 관리 , 운영 등이 통합된 시스템 의미 기술 원리 적용방법 건물에너지관리시스템은 수집된 정보를 분석하여 건물 특성에따라 개선방안 제시및 자동제어를 통해 운영상태를 최적화하는 첨단 시스템임 기술 적용 예시 건물에너지관리시스템판교 제 2 테크노밸리 기업지원허브 CASE 1 위치 : 경기도 성남시 대지면적 : 22,754 ㎡ 사업주체 및 내용 : 한국토지주택공사 지하 2 층 / 지상 8 층 에너지자립율 : 20.20% 준공일시 : 17.10 주요내용 준공건물 최초로 제로에너지빌딩 인증을 획득 . 연면적 8 만 m² 의 대형 건축물로서 , 대규모 건물의 제로에너지빌딩 실현가능성을 보임 . 창면적비 최적화 , 차양일체형 외피 적용을 통한 태양일사의 최적이용으로 조명사용 감소 , 고단열 창호와 외벽을 통한 건물의 단열성 증가 . UES ＊ , 태양광에너지 , 지열을 이용한 냉난방으로 건물에 필요한 에너지 중 약 20% 를 신재생에너지 이용 .CASE 2 위치 : 인천시 연수구 대지면적 : 53,022 ㎡ 사업주체 및 내용 : 현대건설 / 886 세대 지하 2 층 / 지상 36 층 에너지자립율 : 20.20% 준공일시 : 18.07 주요내용 송도힐스테이트레이크 제로에너지빌딩 시범사업으로 선정된 초고층 공공주택으로서 층형 제로에너지빌딩의 대표적 사례가 됨 . 법적기준보다 14% 향상된 고단열 , 고기밀 건물외피를 비롯 , 고효율조명 (LED), 고효율냉난방기기 뿐 아니라 태양광 (PV), 건물일체형태양광 (BIPV), 연료전지 등 신재생시스템을 적용하였고 , 공동주택용 BEMS 를 개발 및 적용 .CASE 3 위치 : 아산시 용화동 대지면적 : 7,129 ㎡ 사업주체 및 내용 : 아산시 지하 1 층 / 지상 5 층 에너지자립율 : 27.77% 준공일시 : 18.01 주요내용 아산중앙도서관 도서관 최초의 제로에너지빌딩 . 용도의 특성 상해 추진한 사항 계절별 일사량 친환경 에너지 인증개요 ㅇ 유형 : 비주거 / 업무시설 ㅇ 소재지 : 세종시 보람동 청 3-5 ㅇ 건축주 : 행복청 ㅇ 건축규모 - 연면적 : 2,426 ㎡ - 층수 : 지하 1 층 지상 4 층 - 부지면적 2,393 ㎡ ㅇ 주요 적용 기술 - 외피면적 최적화 - 차양일체형 외피 , - 고기밀성 3 중 창호 - 고성능단열 - 태양열급탕 - 태양광 · 지열설비 등 ㅇ비용 : 85 억원 ㅇ기간 : 2016. 1. ~ 2018. 12. CASE 6PASSIVE 절감기법 ㅇ 단열 강화 , 차양일체형 외피 등의 최신 패시브 건축기술 * 을 적용했을 뿐만 아니라 , * 고단열 ․ 고기밀 외피 및 차양 등의 건축요소를 통해 건축물 에너지 부하 최소화 ACTIVE 절감기법 ㅇ 지열 ․ 태양열 ․ 태양광 기반의 신 ․ 재생에너지 발전 설비를 활용한 액티브 건축기술을 적용하여 제로에너지건축물의 에너지자립 비율 최소 기준인 20% 보다 약 33%p 높은 52.8% 를 달성하였다 . * 태양광 ․ 지열 ․ 풍력발전 등의 신재생에너지 시스템을 작용하여 에너지 생산 CASE 6컨셉 및 재료선정 MOSAIC CUBE’ ㅇ컨셉 : 여러 의견 (MOSAIC) 을 공정하게 (CUBE) 모아 하나의 그림을 만든다는 의미로 민의의 다양성과 업무의 공정성 등 선관위의 상징성을 나타냄 . *모자이크 : 여러 가지 빛깔의 돌이나 유리 , 타일 등을 조각조각 붙여 만든 회화 기법 * 큐브 : 정육면체 , 중립 공정성 CASE 6제로에너지건축물 구현을 위해 추진한 사항 ㅇ 에너지 소모를 최소화하기 위해 기존의 공동주택 기준보다 단열을 강화하고 중앙 아트리움을 통해 자연채광 및 환기가 가능하도록 하였다 . ㅇ 냉난방은 지열을 사용하는 동시에 태양광발전장치도 최대한 설치함으로써 신재생 에너지 비율을 47% 이상 확보하였다 . ㅇ 인조대리석 재질의 차양 일체형 외피를 통해 선관위의 깨끗한 이미지를 상징할 뿐만 아니라 한옥의 처마처럼 직사광선량의 조절이 가능하도록 하였다 . 그 결}
