소개글
"물절약 사례와 기술"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
2. 건물 부문 에너지 소비와 에너지 절약 필요성
2.1. 우리나라의 건물 부문 에너지 소비
2.2. 건물 에너지 요구량 저감의 중요성
3. 에너지 절약형 건축설계 전략
3.1. 패시브 디자인
3.1.1. 패시브 디자인의 주요 요소기술
3.1.2. 건물 외피 최적화를 통한 부하저감
3.2. 건축계획적 에너지 절약 방안
3.2.1. 건물 형태 계획
3.2.2. 구조체 단열 계획
3.2.3. 창호 및 일사조절 계획
3.3. 에너지 절약형 건축설계 가이드라인
4. 에너지 절약 사례 분석: 패시브 하우스
4.1. 패시브 하우스의 개념 및 특성
4.2. 패시브 하우스의 건축계획 요소
4.3. 건물 외피 면적과 에너지 손실의 상관관계
4.4. 패시브 하우스의 단열 설계
4.5. 열교 및 기밀성 계획
5. 국내외 친환경 건축물 사례 분석: 아이파크 삼성동
5.1. 친환경 건축의 개념 및 인증제도
5.2. 아이파크 삼성동의 친환경 기술 적용 현황
5.2.1. 토지이용 및 교통
5.2.2. 에너지 자원 및 환경부하
5.2.3. 생태환경
5.2.4. 실내 환경
6. 결론
7. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
산업혁명 이후 우리의 삶은 많은 발전이 있었지만, 그로 인해 자연의 훼손이 빠르게 진행되었고 지구의 생태계가 위기에 빠졌다. 이에 따라 1992년 6월 리우에서 열린 환경에 대한 정상회의에서 "환경적으로 건전하고 지속가능한 개발"이 논의되었고, 친환경 건축물의 개발과 보급의 중요성이 전 세계적으로 인식되었다. 국내에서도 에너지 부하 저감, 고효율 에너지설비, 자원재활용, 환경공해 저감기술 등을 적용한 친환경 건축물 건설을 위해 친환경건축물인증기준이 개발되었다. 현재 국내에서는 주거복합건물, 학교시설, 판매시설 등 6개 용도의 건물에 대해 친환경건축물인증이 진행 중이며, 이를 활성화하기 위해 건축법 제58조가 제정되어 친환경 건축물 예비인증을 받을 경우 분양가에 기본형 건축비의 3%를 추가할 수 있게 하고 있다. 본고에서는 친환경 건축의 개념과 특징, 국내외 인증제도를 살펴보고, 대표적인 친환경 건축물 사례인 아이파크 삼성동을 분석하고자 한다.
2. 건물 부문 에너지 소비와 에너지 절약 필요성
2.1. 우리나라의 건물 부문 에너지 소비
우리나라의 건물 부문 에너지 소비는 전체 에너지 소비량의 25% 이상을 차지하고 있다. 특히 주거용 건물의 경우 난방에너지 소비가 큰 비율을 차지하는데, 이는 우리나라가 바닥난방을 주로 이용하기 때문이다. 또한 미관성에만 초점을 맞춘 건물 설계로 인해 내부 열손실이 많이 발생하여 에너지 소비량이 증가하고 있다. 게다가 수동제어식 가전기기의 사용이 많아 에너지 낭비가 심각한 실정이다.
이처럼 건물 부문의 에너지 소비는 꾸준히 증가하고 있는데, 이는 건물 수의 증가, 대형화·복합화 추세, 생활수준 향상 등으로 인한 것이다. 특히 건물 운영 단계에서의 에너지 소비가 주된 온실가스 배출 요인이 되고 있어, 에너지 효율적인 건축물 구현이 매우 중요하다. 건물 부문은 타 분야에 비해 에너지 절약을 위한 다양한 기술 적용이 용이하고, 운용 및 관리에 따라 절감폭을 크게 늘릴 수 있는 잠재성이 있는 분야이기도 하다.
2.2. 건물 에너지 요구량 저감의 중요성
건물 에너지 요구량 저감의 중요성은 매우 크다. 건물 부문은 전체 에너지 소비의 약 25% 이상을 차지할 만큼 큰 비중을 차지하고 있기 때문이다. 특히 우리나라의 경우 바닥난방을 주로 사용하면서 난방에너지 사용이 많은 편이다. 또한 건물의 대형화와 복합화 추세에 따라 에너지 소비가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 건물 부문의 에너지 소비를 줄이기 위해서는 냉난방, 조명, 급탕 등 건물 운영에 사용되는 에너지를 최소화하는 에너지 효율적인 건축물의 구현이 필요하다. 건물 부문은 타 부문에 비해 에너지 절약을 위한 다양한 기술 적용이 용이하고, 운용 및 관리에 따라 절감 폭을 크게 높일 수 있는 잠재성이 큰 분야이다. 따라서 건물의 에너지 요구량 저감을 위한 노력은 에너지 절약과 온실가스 감축 등 환경 문제 해결에 중요한 역할을 할 수 있다. 이를 위해 건축 설계 단계에서부터 패시브 디자인과 건축계획적 에너지 절약 전략을 적극적으로 도입할 필요가 있다.
3. 에너지 절약형 건축설계 전략
3.1. 패시브 디자인
3.1.1. 패시브 디자인의 주요 요소기술
건축물의 패시브 디자인은 기본적으로 건축물이 사용하는 에너지의 절감을 유도하고, 자연에너지를 설비나 동력을 사용하지 않고 건축적으로 도입하는 디자인 방법이다. 이를 통해 지역적 특성을 살려 내부환경을 균형있고 쾌적한 상태로 조성할 수 있다.
패시브 디자인의 주요 요소기술은 대지 계획, 건물 배치 계획, 내부 계획 등 단계별 계획 간의 조화가 중요하다. 주요 요소기술은 다음과 같다.
먼저, 대지 계획 측면에서 부지의 지리적 특성을 고려한 배치 및 형태 계획을 통해 일사, 풍향 등 자연환경을 활용할 수 있다. 건물의 장단변비, 층고, 주동 간격 등을 조정하여 외피면적을 최소화함으로써 열손실을 줄일 수 있다.
건물 배치 계획에서는 건물의 방위와 배치를 최적화하여 동절기 일사획득을 최대화하고, 하절기 일사를 차단하여 냉난방 부하를 저감할 수 있다. 또한 건물 간 간격을 조절하여 자연채광과 자연환기를 도모할 수 있다.
내부 계획 측면에서는 실의 용도와 특성에 따른 합리적인 배치와 공간구성을 통해 자연환기와 자연채광을 유도할 수 있다. 단열, 기밀성, 열용량 등 외피성능을 최적화하여 열손실을 최소화하고, 자연냉난방 및 자연환기 등 패시브 시스템을 적극 도입할 수 있다.
이처럼 패시브 디자인은 자연환경을 최대한 활용하여 건물의 에너지 소비를 줄이고자 하는 방법으로, 각 단계에서의 계획 요소들이 상호 유기적으로 작용하여야 한다.
3.1.2. 건물 외피 최적화를 통한 부하저감
건축물의 외피는 건물과 외부 환경 사이의 경계면으로, 건물 에너지 소비에 큰 영향을 미친다. 건물 외피를 통한 에너지 손실은 건물의 냉난방 에너지 소비를 유발하는 대표적인 부하발생 요인이다. 따라서 효율적인 건물 배치 및 형태계획, 외피 구성요소의 단열계획, 고성능 자재 등을 이용하여 건물 외피를 최적화함으로써 최소한의 에너지 사용으로 쾌적한 실내환경을 조성할 수 있다.
건물의 형태 측면에서 에너지 효율에 영향을 끼치는 대표적인 설계 요소로는 '외피면적/체적비'(S/V)가 있다. 이는 열전달이 발생하는 건축물 외피 표면적(S)과 건축물 체적(V)의 비율을 의미하며, 건물이 컴팩트한 정도를 정량적으로 나타내는 지표이다. 동일한 체적의 건물에서 외피면적이 감소할수록, 즉 외피면적/체적비가 감소할수록 건물 외피를 통한 전도 및 대류 열전달이 줄어들어 건물의 냉난방 요구도가 감소한다. 따라서 건축물의 면적 및 체적은 공간 배치와 경제적인 측면, 건폐율/용적률 등의 규정을 고려하여 가능한 체적대비 외피면적을 줄이도록 해야 한다.
건물의 장단변비 또한 외피면적/체적비에 영향을 주는 인자로, 장단변비가 커질수록 외피면적이 증가하여 외피를 통한 열류량도 증가하게 된다. 따라서 불필요한 에너지 소비가 발생하지 않도록 가능한 범위에서 장단변비를 최소화하는 것이 바람직하다. 특히 장단변비 조정 시, 향에 따른 건물 에너지 소비 특성도 함께 고려해야 한다.
구조체의 단열성능 향상과 더불어 열교 부위를 통한 열손실이 건축물의 전체 단열성능에 미치는 영향이 커짐에 따라, 열교 ...
참고 자료
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