최근 들어 건물의 에너지 소비를 줄이는 방향으로 국가 정책을 강력하게 추진하고 있어 에너지절약설계의 중요성이 커지게 되었다.
건물의 냉난방 부하 산정은 설비의 초기비용이나 거주자의 쾌적성과 생산성, 그리고 설비의 운영비와 에너지 소비량에 결정적인 영향을 주게 되므로 에너지절약설계의 출발점이라 볼 수 있어 냉난방 부하계산의 중요성이 더욱 커지게 되었다. 그러나 설비설계분야는 기존의 설계방식을 답습하고 있는 것이 현실이다. 그 실례로 설계자가 설계과정에서 과도한 안전율을 더하여 결과적으로 매우 과다하게 설계된 공조시스템은 실제 운영상에서 낮은 동시 사용률과 낮은 에너지 효율을 나타낸다. 이것은 기후변화, 부하발생 상황을 대처하기 위함이니 일견 타당해 보이기도 하지만, 실제 건물들의 장비 가동률이 많은 경우에서도 60%에 미치지 못하는 현실이므로 안전율에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다.
이외 안전율의 개념은 아니지만 도심지의 빌딩숲 내 업무빌딩의 경우 인접건물에 의한 일사 차폐가 분명히 있다면, 일사차폐를 유발하는 건물의 생애주기간 대상건물의 일사량은 표준일사량이 아닌 차폐된 일사량으로 고정되므로 냉방부하계산 시 일사량을 변경하여 계산하는 것이 타당할 것이다.
따라서 본 연구에서는 최근에 건설된 도심지내 업무시설 중 일사차폐가 확실한 건물을 대상으로 일사차폐가 예상되는 경우의 공조설비 설계시 건물에너지절약 설계를 위한 방향을 제시하고자 하였다.

본 논문은 총 5장으로 구성되어 있으며 각 장의 내용은 다음과 같다.

제 1장에서는 본 연구의 배경 및 목적과 범위 및 절차에 대하여 기술하였다.

제 2장에서는 이론적 배경으로서 냉난방 부하계산 방법에 대하여 고찰하고 현재 많이 사용되고 있는 RTS법에 대해 기술하였다.

제 3장에서는 도심지내 업무시설 중 일사차폐가 확실한 2개 건물을 대상으로 냉방부하 설계치 및 에너지 소비량을 확인, 분석하여 과설계된 시스템의 낮은 장비가동률의 근거로 제시하였고, 일사차폐에 따른 일사량 변화를 분석하였다.

제 4장에서는 일사차폐 고려 시 냉방부하 변화, 장비용량의 변화, 이에 따른 에너지 소비량을 가상 시뮬레이션으로 분석하여 기존 예측된 에너지소비량을 실측된 에너지소비량과 비교 분석하였다.

제 5장에서는 본 연구를 통해 도출된 결론을 기술하였으며, 주요 내용은 다음과 같다.

1) A 빌딩의 경우 예측된 에너지양에 비해 실측된 양이 냉방 56%, 난방 62%, 조명 60%, 환기 59%, 급탕 60%, 평균 60% 수준에 불과한 것으로 나타났고, B 빌딩의 경우도 예측된 양에 비해 실측된 양이 냉방 87%, 난방 84%, 조명 47%, 환기 48%, 급탕 63%, 평균 70% 수준에 불과한 것으로 나타나, A, B 빌딩 모두, 냉난방 시스템 및 조명 시스템 전반에서 계획된 용량을 모두 가동하지 않은 것으로 분석되었다.
2) 일사차폐를 고려하여 냉방부하계산 결과 A 빌딩은 약 8% 저감, B 빌딩도 약 5.8% 저감되는 것으로 분석되었다.

3) 일사차폐를 고려한 피크냉방부하 계산 결과로 장비용량을 약 3~10% 정도 감소시켜 에너지 시뮬레이션을 실시한 결과, A 빌딩의 경우 총 에너사용량이 약 13% 절감되었으며, 실측된 에너지 사용량과 비교시 장비가동률이 기존 60% 수준에서 69%로 향상되었고, B 빌딩의 경우도 총 에너지사용량이 약 7% 절감되었으며, 실측된 에너지 사용량과 비교시 장비가동률이 기존 70% 수준에서 76%로 향상되어 장비 과설계를 어느 정도 해소한 것으로 분석되었다.

위의 분석 결과를 종합하여 정리하면 A, B 빌딩 모두, 냉난방 시스템 및 조명 시스템 전반에서 계획된 용량을 모두 가동하지 않은 것으로 분석된 것은 과도한 안전율을 고려한 설비용량의 과설계로 낮은 장비 가동률에 대한 근거로 판단할 수 있을 것이다. 따라서 안전율 고려 정도가 지나치면 에너지 소비효율에 부정적 영향을 미치므로 적절한 안전율을 고려할 필요가 있을 것으로 판단된다.
특히 본 연구에서 제안하는 인접건물에 의한 일사 차폐가 분명히 있다면, 일사차폐를 유발하는 건물의 생애주기간 대상건물의 일사량은 차폐된 일사량으로 고정되므로 냉방부하계산 시 일사량을 변경하여 계산하는 것이 타당할 것으로 판단된다.