최근 국제적으로 친환경 측면에서의 건축물 에너지 효율에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 건축물의 에너지 사용량을 분석할 수 있는 다수의 프로그램이 개발되어 널리 사용되고 있다. 그러나 현재 개발된 대부분의 프로그램은 설계 단계가 어느 정도 진행된 상태에서 사용될 수 있는 프로그램이다. 특히 현재 널리 사용되고 있는 DOE-2 등의 에너지 분석 프로그램은 상세한 입력 정보를 필요로 하기 때문에 사업초기단계에서의 사용상 여러 가지 제약이 있다.
건설사업의 초기단계는 사업의 성격 및 범위 등을 설정하는 단계로서, 발주자는 프로젝트 예산 수립을 위해 개략적인 공사비 및 사업비의 추정을 필요로 한다. 이때 사업초기단계에서 추정된 사업비는 프로젝트의 여러 진행단계에서 지속적인 수정을 거쳐 구체화 된다. 그러나 구체적인 사업비 예측만이 아니라 프로젝트의 진행단계에서 거듭될 설계변경을 줄이기 위해서는 사업초기단계에서 보다 합리적인 대안 선택이 중요하다. 이러한 상황에 따라 친환경 건축의 실현이 화두가 되고 있는 현재 건설 환경에서 사업초기단계에서의 건물 에너지 사용의 영향 요인과 비용 예측 또한 중요한 부분이 아닐 수 없다.
현재 통용되고 있는 대부분의 에너지 사용량 예측 프로그램은 실증 데이터를 기반으로 한 비교 검토가 충분히 이뤄지지 않아 설계단계에서의 에너지 사용량 예측과, 실제 건물이 지어진 이후 측정되는 에너지 사용량에 있어 큰 차이를 보이고 있는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 이로 인해 현재의 건설 환경은 사업초기단계에서 프로젝트의 진행에 따른 설계변경을 최소화하고 친환경 저에너지 건축을 실현할 수 있는 실질적인 방안을 강구하고 있다.
이에 본 연구에서는 첫째, 정부 기관의 2011년 에너지 총 조사 보고 통계자료를 분석하여 실증 데이터를 통한 건축물의 규모, 용도에 따른 개략적인 에너지 사용량 예측 로직을 개발하였고, 에너지원 별 적정 단가를 적용하여 에너지 비용을 산출할 수 있도록 하였다.
둘째, 건축물 실사데이터와 예측 시스템 간의 결과 값을 비교 ? 분석하여 통계자료를 근거로 산출한 에너지 사용량 예측 결과 값의 신뢰도를 확인하였고, 건축물의 용도, 규모 외에 일부 설비 시스템적 요인이 에너지 사용량에 미치는 영향에 대하여 분석하였다.
본 연구에서 구축된 에너지 사용 영향 요인 및 비용 예측 시스템은 실증 데이터를 기반으로 구성되어 예측되는 에너지 사용량 및 비용 관리에 있어 보다 신뢰성이 높고, 사용자 중심으로 시스템이 단순화 되어있어 비전문가에 의해서도 사업초기단계에서 유연하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다. 이에 따라 본 연구에서 구축된 시스템은 에너지 사용량 및 소요 비용의 효율적인 관리를 가능하게 할 것으로 판단된다.
In recent years, there has been a growing international interest in eco-friendly and energy efficient buildings. For this reason, several programs have been developed and used to analyze energy consumptions of buildings, but most of them can be utilized only after some progress has been made in the design phase. In particular, since the most popular energy analysis engines, such as DOE-2, require detailed information, there are limitations for businesses to utilize them at the early planning phase. Furthermore, most energy consumption forecasting software cannot sufficiently perform comparative assessments based on empirical data. Therefore, in today’s construction environment, a system that can easily forecast energy consumptions at the early planning phase is needed. The early planning phase of construction projects is to set the scope and nature of the business. Than, The owner is required predict a approximate project budget. The early stage of the project, the estimated project cost at different stages in progress through continuous modifications are embodied. Reasonable choice is important For not only the specific expense forecasts but also reduce design changes in early planning phase. Accordingly, Cost prediction system and factors of building energy usage at early planning phase is important that current construction business environment.
Many programs have been developed which can be used to analyze building energy consumption, but most such programs can be used only after the building design has been determined to some extent. In particular, energy analysis engines like DOE-2, etc., now widely used, are difficult to use in the early stages of planning because they require detailed information input. This leads to the need, in the present construction environment, for a system which can easily predict energy consumption in the early stages of planning.
This study firstly developed a rough energy usage predicting logic model, in accordance with the size and purpose of buildings by analyzing the statistic data obtained from government agencies, in order to estimate energy costs by applying reasonable unit costs per energy source.
Secondly, this study confirmed the reliability of the energy usage predict values estimated based on the statistical data obtained by comparing and analyzing the result values of an actual building and the predicting system, and then analyzed how, apart from the size and purpose of building, certain facility and systemic factors affect energy usage. The energy usage and cost predicting model developed in this study can be flexibly applied to the early planning phase, and assist with effective management of energy usage and costs.
목차
Ⅰ. 서론 11.1 연구의 필요성 및 목적 11.2 연구의 범위 및 방법 4Ⅱ. 예비적 고찰 72.1 건물 에너지 관리 개요 72.1.1 건물 에너지 절약관련 제도 72.1.2 국내 에너지 절약 및 친환경건축물 관련 인증제도 102.1.3 에너지 계획요소 142.2 선행 연구 고찰 152.3 기존 에너지 시뮬레이션의 특징 182.4 소 결 20Ⅲ. 건물에너지 사용 영향요인 및 비용예측 시스템 213.1 건물 에너지측면 설계프로세스 인식조사 213.2 건물에너지 사용 영향요인 및 비용예측 시스템 개요 253.3 2011년 정부 에너지 총조사 DB구축 273.3.1 실적자료 기반 에너지 사용량 데이터 수집 273.3.2 실적자료 기반 Data Base 구축 및 분석 방법 303.4 건물에너지 사용 영향요인 및 비용예측 프로세스 423.5 건물 에너지 사용 영향요인 및 비용예측 시스템 구성 433.5.1 시스템 로직 433.3.2 시스템 조건설정 443.5.3 시스템 데이터 입력 623.5.4 시스템산출 결과확인 623.6 소 결 63Ⅳ. 사례 연구 644 .1 시스템 운영 개요 644.2 시스템 운영 프로세스 654.3 사례 검증 664.3.1 사례 검증 개요 664.3.2 시스템 연산 과정 674.3.3 사례빌딩 적용 684.3.3.1 G빌딩 사례 적용 684.3.3.2 N빌딩 사례 적용 734.4 소 결 81Ⅴ. 결 론 82참고문헌 84부 록 86영문요약 93감사의 글 95