본 연구는 업무용 건물에 적용되는 이중외피의 성능을 설계단계에서 평가할 수 있는 정량적인 평가방법을 정립하기 위한 기초적인 평가 수행을 목적으로 하였다. 이를 위하여 평가대상 건물을 선정하여 이중외피 적용을 위한 설계안에 대하여 이중외피 적용 전후의 연간 냉난방 부하를 동적 열부하 해석 프로그램을 이용하여 수행하였으며, 보다 현실적인 평가 결과의 도출을 위하여 CFD를 활용한 풍압계수 도출 및 이를 적용한 환기량 해석을 병행하였고, 이중외피의 환기구 및 중공층 내부의 차양 제어를 위한 모드 설정 및 제어를 통하여 이중외피의 적용 및 제어에 따른 효과를 보다 현실적으로 수행할 수 있는 기법을 제안하였다. 이를 통하여 대상 건물에 대한 이중외피 적용에 따른 연간 냉난방부하를 해석하여 적용 효과를 정량적으로 도출할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 이중외피의 형태에 따른 중공층 환경 변화를 확인하였다.
최근 소방설계에서 '성능위주설계'가 도입되면서 설계 단계에서부터 현장에서 화재에 의한 최소한의 피해를 목적으로 다양한 노력을 기울이고 있다. 그러나 성능위주의 설계를 위한 다양한 노력에도 불구하고 설계엔지니어들에게 제연설비의 화재안전기준에서 제시하는 법령기준이 각 설계인자의 최소 설정한계를 제시하는 가이드가 된다. 이러한 법령기준은 최소한의 기준을 제공하는 것이기 때문에 다양한 상황의 건물과 더 다양한 변수를 고려해야하는 설계 엔지니어들에게 세밀한 가이드를 제공할 수는 없기 때문에 복합적인 상황에서 어떤 인자가 화재 시 안전에 더 영향을 많이 미칠 것인지 미리 인지하고 상황에 따라 인자들을 상호 조절할 수 있는 설계정보가 필요하다 할 것이다. 본 논문에서는 대공간에서 거실급배기방식을 사용하고 제연경계에 의하여 구획이 되어 있는 경우, 배연량을 법정 배연량으로 고정한 상태에서 거실제연 설계에 가장 영향을 많이 미칠 것으로 판단되는 두 가지 인자인 제연경계의 높이와 급기량을 대상으로 미 NIST에서 제공하는 화재시뮬레이션(Fire Dynamic Simulation) 코드를 이용하여 설계인자들에 대한 합리적인 설계를 위한 정보를 제공하기 위한 연구를 수행하였다. 성능위주설계를 위해 초기설계에 제연경계의 높이를 최대한계로 설계한 후 시뮬레이션 등의 다양한 방법을 통한 합리적인 풍량 결정이 이루어져야 할 것으로 판단된다.
최근 개정된 초고층건물 특별법에서는 피난안전구역을 최소 30개층 마다 설정함과 동시에 계단실을 수직구획 하도록 규정하고 있다. 이에 본 연구에서는 중앙코아 방식의 80층 초고층건물 계단실 수직구획이 연돌효과 및 계단실 급기가압 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션 해석을 통해 분석하였다. 해석결과, 계단실 수직구획이 없는 경우 연돌효과로 인해 최대 차압 250 Pa 이상이 발생하였으며, 계단실만 수직구획한 경우에는 10 Pa 정도만 감소하였으나 계단실과 승강기의 승강로를 동시에 수직구획한 경우 최대차압이 약 125 Pa로 낮아져 연돌효과가 약 50 % 감소하였다. 또한, 계단실을 급기가압 할 경우 계단실온도가 실내온도와 외기온도 차이의 약 1/2일 때가 소요급기풍량 측면에서 가장 효율적인 것으로 예측되었다.
Existing pedagogical issues of digital design including BIM have been focused not on potential of Digital Design but on skills of BIM or digital modeling tool. Kinetic facade can move or change material state to react surrounding environment conditions. It is a suitable design object for teaching principle of Performance Oriented Digital Design. Variables of movements affect multi-criteria of performances of kinetic facade, so different design approach from fixed facade design should be explored. Kinetic facade design process is proposed to study pedagogical issues of Performance Oriented Digital Design in this paper. Through Kinetic facade design process, students can understand conditions, variables, and performances of digital design.
In this study, it was analyzed by a numerical analysis that plan/design considerations for ensuring the spectator safety of large arena audiences in a fire emergency evacuation plan. The latest issue, the 'performance-based design', fire and evacuation plan is important. But nowadays 'Specification-based design' is in common. In evacuation simulation, congestion of exit and aisle is ignored because only evacuation time of large-space is mainly analyzed. In smoke flow,'smoke filling effect' tends to be overrated. From now on, when design a field house, it is needed not 'smoke filling effect' and 'large-space evacuation' analysis, but analyzing 'whole building evacuation time' for ensuring fire evacuation safety of spectator.
본 논문에서는 GA(Genetic Algorithm) 기반 점증적 입자모델(IGM: Incremental Granular Model)의 최적화 설계를 제안한다. IGM의 성능은 다양한 실세계 응용예제를 통해 성공적으로 연구되어져왔다. 그러나, IGM의 문제로 각 컨텍스트에서 동일한 클러스터 수가 사용되는 점과 전형적인 퍼지화 계수가 설정된다는 점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IGM을 최적화하여 각 컨텍스트에서 클러스터 중심의 수와 퍼지화 계수를 최적화하는 설계 방법을 제시했다. 제안된 방법의 타당성을 확인하기 위해 Ecotect에서 시뮬레이션 한 12가지 건물 형태를 사용하여 에너지 효율 예측에 대한 실험을 수행하였고, 제안된 방법은 기존의 IGM보다 우수한 성능을 보이는 것을 확인했다.
위성항법시스템의 기술발전이 지속적으로 진행되고 있지만 여전히 신호차폐가 빈번히 발생하는 지역에서는 측위정확도 확보에 어려움을 겪고 있다. 이 연구에서는 통합 GPS/GLONASS 이중차분 상대측위 알고리즘을 구현하고 신호차폐 환경의 시뮬레이션을 수행해 그 성능을 검증하였다. 동쪽, 서쪽, 남쪽 방향으로 고층건물에 의해 신호차폐가 발생하는 환경을 시뮬레이션 하고 시뮬레이션 상황에 따른 GPS와 GPS/GLONASS의 정확도 평가를 수행하였다. 그 결과, 신호차폐 시뮬레이션 환경에서는 GPS/GLONASS가 GPS에 비해 최소 0.3m에서 최대 13m이상의 수평정확도가 향상되었다.
Recently, all of the world are facing with a serious environmental crisis of global warming due to excessive energy consumptions. The Korean Government, taking over 97% of dependence on foreign energy, has made various efforts on reducing energy and greenhouse gas emission under the motto of "Low-Carbon Green Growth". Since the building sector takes 24% of domestic energy consumption, many design standards and regulations on saving energy in new buildings have been established. However, applications of energy saving designs and techniques on the remodeling process at deteriorated buildings including educational ones have been lack. Under a situation where the number of deteriorated schools accounts for up to 50%, this paper evaluated the performances of factors for reducing energy at deteriorated middle school buildings through an energy simulation tool on a standard school model. As a result, among factors of insulation, window's SHGC, southern louver, indoor setup temperature, and system efficiency, all other factors except window's SHGC and southern louver proved contribute to reduce energy at deteriorated middle school buildings, compared with the baseline energy consumption.
Faced with the international issue of environmental problems from global warming and energy consumption, the Korean Government has made many efforts on reducing energy and $CO_2$ emission under the motto of "Low-Carbon Green Growth". In order to reduce energy in the building sector, severe design standards and regulations on saving energy in new buildings have been established. Now, it is necessary to focus on deteriorated buildings where applications of energy saving designs and techniques have been insufficient, for maximizing energy saving in the building sector. Specially, it is very important to reduce energy through the remodeling process at deteriorated school buildings which were built over 20 years ago and sharply changed into the excessive energy consumption structure from new educational curricula. Thus, this paper examined the effects of potential factors to reduce energy at deteriorated elementary school buildings using the energy simulation on the Visual DOE 4.0 program. Among applied factors of insulations, southern louver, window's SHGC, indoor setup temperature, and system efficiency, all factors except window's SHGC turned out contribute to reduce energy at the deteriorated elementary school buildings, compared with the baseline energy performance.
Many countries over the world have acknowledged the global warming problem by greenhouse gas emission and tried to solve the problem. The Korean government has also taken many actions such as The Act on Low Carbon, Green Growth and on Promoting Green Building in that architectural building section takes 1/4 of national greenhouse gas emission. Under the situation that buildings constructed 15 years ago when insulation standards were reinforced take about 74%, The Plan on Vitalizing Green Remodeling, finally established on July 2013, will induce energy-efficient remodeling of deteriorated buildings. Using the energy simulation by the Visual DOE 4.0 program, this paper proposed the ways of energy-efficient remodeling of deteriorated high school buildings by measuring energy saving performance of factors that were drawn from the previous study. The factors considered are insulation, window's SHGC, south louver, system efficiency, and indoor setting temperature. Among them, all factors except SHGC proved contribution to reducing energy use at deteriorated high school buildings, compared with the baseline energy consumption.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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