A Study on the Performance of the Hybrid Ventilation System for Apartment Houses

The purpose of this study was to evaluate the applicability of hybrid ventilation system in apartment housings and present a design method to improve the performance of hybrid ventilation system using the CFD simulation. As the object of CFD simulation, a small apartment houses with area of $51m^2$ and $81m^2$ were selected and evaluated. The test hybrid ventilation system are window frame natural air supply & duct exhaust hybrid system(Hybrid 1) and window frame natural air supply & bathroom and livingroom exhaust hybrid ventilation system(Hybrid 2). To evaluate the ventilation efficiency, we used the locations of diffuser installed for each system as the variables through the CFD simulation. In the case of Hybrid 1, the ventilation efficiency of the exhaust duct diffuser located on the inside room was higher rather than the exhaust duct diffuser located on the entrance. In the case of Hybrid 2, the most efficient system was the system that the diffuser connecting the bathroom static pressure fan is installed on the center of the living room. The ventilation efficiency of the Hybrid 2 in the case of $51m^2$ type was more than 20% of the Hybrid 1. But, The ventilation efficiency of the Hybrid 2 in the case of $84m^2$ type was more than 14% of the Hybrid 1. Therefore, to apply the Hybrid ventilation, a study that considers various variable should be conducted.

공동주택의 하이브리드 환기시스템 성능평가 연구

본 연구는 공동주택에서 하이브리드 환기시스템의 적용성을 검토하고, 하이브리드 환기시스템의 성능을 향상하기 위해 CFD시뮬레이션을 이용하여 설계방안을 제시하고자 하였다. 연구대상으로는 전용 $51m^2$, $84m^2$의 공동주택을 선정하였으며, 하이브리드 환기시스템은 창틀자연급기와 각실을 덕트로 연결하여 배기하는 시스템(Hybrid 1)과 창틀자연급기와 욕실 거실배기가 혼합된 시스템(Hybrid 2)을 적용하였다. 이때 각 시스템별 배기구의 위치를 변수로 하여 CFD를 수행하였다. $51m^2$, $84m^2$ 모두 Hybrid 2가 Hybrid 1보다 환기효율이 우수한 것으로 나타났으며, 평균공기연령 또한 낮은 것으로 나타났다. Hybrid 1의 경우, 덕트 배기구의 위치가 각 실 입구에 설치하는 것보다 실 안쪽 모서리에 설치하여 기류이동을 많이 유발할 수 있는 유형이 효과적인 것으로 나타났다. Hybrid 2의 경우, 욕실 고정압팬에 덕트를 연결하여 거실중심에 배기구를 설치하는 시스템이 환기효율이 가장 우수한 것으로 나타났다. 그러나 $51m^2$의 경우 Hybrid 2가 Hybrid 1보다 20%의 향상된 환기효율을 나타낸 반면, $84m^2$의 경우는 14%의 향상된 환기효율을 나타내 공동주택 규모에 따른 적정한 하이브리드 환기시스템에 대한 검토가 필요하다.