• 제목/요약/키워드: 건물외피

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고층 건축물 연돌효과 저감 방법에 대한 연구 (A Study on Reducing Method for Stack Effect in High-rise Building)

  • 김진수
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.66-66
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    • 2011
  • 중위도 이북의 건물에서 고층건물의 혹한기 연돌효과는 건물의 여러 가지 기능에 큰 영향을 미치며, 승강기 승강로는 화재시 차압 때문에 연기의 주된 전파통로가 된다. 외피의 밀폐성능을 높여 건물 내부의 연도효과를 줄일 수 있으나, 외피의 밀폐기능은 비상시 피난을 위해 피난경로를 개방하는 순간 일시에 무력화된다. 또한 건물 외피의 밀폐성능이 우수할수록 연돌효과 그 자체로써 건물외피에 미치는 구조적 영향이 커진다. 고층부의 연돌효과는 외피를 밖으로 밀어내는 작용이므로 풍하측에서는 마이너스 풍압에 더하여 건물 외피에 부담을 증가시킨다. 그러므로 고층건물에 발생하는 혹한기 연돌효과의 영향을 정리하자면 다음과 같다. ${\bullet}$ 건물 외벽 및 창문에 미치는 구조적 영향 ${\bullet}$ 제연 시스템의 기능 저해 ${\bullet}$ 승강기 문 개폐 장애와 소음 등 설비 기능의 부정적 영향 ${\bullet}$ 공조기능 장애 ${\bullet}$ 화재시 승강기 승강로 등 수직 샤프트를 통한 연기 전파 혹한기 건물 안팎의 온도차가 40K일 때 높이 600m인 초고층 건물 최상층에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 풍속으로 환산할 때 32m/s에 달한다. 그러므로 초고층 건물 설계시에는 최상층의 풍하측에 설계상의 예상 최대풍속에다 이러한 환산풍속을 더한 고속 풍력이 창문을 밖으로 밀어내는 것으로 보아야 한다. 또한 공조 및 환기시스템에서는 이러한 차압을 고려하지 않으면 고층부에서 환기 성능이 무력화될 수 있다. 다음과 같은 방법들을 이용하여 고층건물의 연돌효과를 효과적으로 줄일 수 있다. 1) 계단실의 연돌효과 저감 방법 계단실에 발생하는 연돌효과에 의한 차압은 계단실에 상승기류를 발생시킨다. 이러한 차압과 상승기류는 계단실 상하부를 개방하면 자연적으로 평형을 이루게 되므로 별도의 제어가 필요 없게 된다. 또한 화재감지기와 연동하여 상하부 외벽의 개구부를 열어두게 되면 피난상황에 따라 문이 여닫힘으로써 발생하는 압력상태의 변화를 고려할 필요가 없게 된다. 2) 승강기 승강로의 연돌효과 승강로의 상하부에 대규모 개구를 두면 대규모의 외기가 도입되어 상승 유동 후 배출되므로 승강로 내부 온도 저하로 연돌효과가 저감되고, 승강로로 유입된 연기는 대규모의 외기에 희석되어 농도가 낮아지고 대부분 외부로 배출된다. 3) 샤프트 복합효과를 이용하는 방법 거실 평면적에 비해 승강기나 계단이 아주 많고 누설틈새 등 개구의 면적 합계가 크면 샤프트들이 서로 복합효과를 이루어 연돌효과에 의한 차압이 줄어든다. 연돌효과 제어용 샤프트를 하나 더 보조적으로 설치함으로써, 보조샤프트에 의해 발생하는 차압으로 거실을 가압 혹은 감압하여 문제가 되는 차압을 어느 정도 상쇄할 수 있다.

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패시브하우스 구축을 위한 건물외피시스템 단열성능 평가 기법 개발에 관한 연구 (A Study on the Thermal resistance Performance Evaluation Method of Building Exterior System for Passive House Construction)

  • 김영봉;문재식;박동천
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.143-144
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    • 2017
  • Due to the recent depletion of natural resources and global warming, a passive house type building exterior system has been developed and applied. For this purpose, we developed a building exterior thermal resistance performance evaluation system and verify the feasibility of this system for evaluation of passive house building system.

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업무용 건물의 이중외피 성능평가를 위한 해석기법의 고찰 - 이중외피 설계안의 에너지 저감 성능 및 환기성능을 중심으로 - (A Study on Analysis Method for Performance Evaluation of Double-leaf facade of Office Building)

  • 정환교;정광섭;이용준;신승철;김영일
    • 에너지공학
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    • 제21권2호
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    • pp.168-178
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    • 2012
  • 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.

초고층 주거건물 외피시스템의 현황조사 및 분석 (Present State Investigation and Analysis of Cladding System in High rise Residential Buildings)

  • 석호태;곽현철;송승영
    • 한국주거학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.43-50
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    • 2004
  • As residential buildings becomes high rise buildings, the new cladding system was needed for structure system, and unpredictable problems were found in it. The aim of this study is to analysis the present state and find improvement of indoor environment in high rise residential building, which used curtain wall system. Then, suggest to create comfortable indoor environment for high rise residential buildings in the process of design.

사례연구를 통한 DSC에 의한 BIPV 가능성 분석 연구 (Analyzing the Possibility of the Building Integrated Photovoltaic with DSC by the Case Studies)

  • 이응직
    • 교육녹색환경연구
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    • 제16권2호
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    • pp.54-63
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    • 2017
  • 건물에너지 자립과 온실가스 배출 저감에 BIPV 역할이 증대되는 가운데 기존 결정계의 한계를 극복할 수 있는 DSC의 적용이 주목받고 있다. 특히 DSC의 다양한 색상과 투명성 그리고 방향에 무관한 작동성은 모듈의 다기능 복합재로서 BIPV폭을 크게 확장시킨다. 이에 사례조사 분석을 통해 DSC BIPV의 가능성을 살펴보고 그 활용성을 조망한다. 국 내외 각 3건씩의 사례 조사 분석을 통해 나타난 대부분의 DSC BIPV는 주로 창호와 차양 장치로 구현되고 있고 이는 DSC의 특성과 무관치 않다. 즉, 다양한 색상과 투명성의 모듈은 건물 외피디자인과 에너지 획득에 커다란 전환점을 마련하고 있는 것으로 파악된다. 한편으로는 적용모듈의 색상으로 인한 눈의 자극성이 존재하여 BIPV 창호적용에는 건물 및 실의 용도에 따른 색감 고려가 필수적이고 건물외피 적용을 위한 유연한 모듈개발의 경우 DSC BIPV는 상당히 기대되는 확산성을 가질 것이다.

미국 공동주택의 건물 외피 에너지코드 검증을 위한 BIM 에너지 계획 방안 -뉴욕시 에너지 코드를 기준으로- (BIM Energy Efficiency Plan for Verification of Building Envelop Energy Code of Housing in USA - Based on the NYC Energy Conservation Code -)

  • 허진우
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권4호
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    • pp.313-322
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    • 2022
  • BIM의 생산성과 효율성 때문에 건축설계 방식으로 BIM을 선택하는 건축가들이 증가하고 있다. 또한 건물의 에너지 사용량에 대한 인식 제고와 환경에 대한 관심이 높아지면서 빌딩에너지 코드의 필요성에 대한 요구가 증가하고 있다. 현재 많이 사용하고 있는 2D CAD 설계방식으로는 건물 외피 에너지코드를 검정하는데 많은 시간과 노력이 소요되며 디자인 변경에 다른 즉각적인 대응이 어렵다. 이 연구의 목적은 BIM을 통한 건물 외피 에너지 모델링의 효율성을 보여주는 데 있다. 우리는 BIM을 통해 설계과정에서 디자인 변경에 따른 정보 값을 누락이나 재계산 과정 없이 동시에 산출할 수 있기 때문에 건물 외피 에너지코드 검증에서 생산성과 효율성을 높이는 데 기여할 수 있다. 연구의 절차는 다음과 같다. Revit 2011으로 만든 the Goldin at Essex Crossing 공동주택의 BIM을 사례 모델로 하여, 뉴욕시의 에너지 코드에 부합하기 위한 에너지 계획의 기준을 분석한다. Revit 모델의 설정을 통해 나온 결과 값과 뉴욕시의 에너지코드에서 요구하는 기준 값을 비교한다. 최종적으로 미국 에너지국 (U.S. Department of Energy)에서 제공하는 에너지 검증 프로그램인 COMcheck에 데이터값을 입력하여 건물 외피 에너지 성능이 뉴욕시 에너지 코드에 부합하는 지 여부를 체크한다.

비주거용 건물의 외피 리모델링을 통한 에너지성능향상 방안에 관한 연구 (A Study on the Non-residential Building Envelope Remodeling for Energy Efficiency)

  • 장현숙;이상호
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.3-12
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    • 2012
  • 최근 민간건축 경기 침체가 거듭되면서 '신축' 시장 대비 비용 절감 효과는 물론, 자원절약 및 환경보호 효과를 거둘 수 있다는 긍정적인 반응과 함께 에너지성능향상형 리모델링 시장의 규모가 확대되고 있다. 서울시의 경우 2008년 시범사업을 시작으로 기존 건물에 대해 '건물에너지이용합리화사업(BRP)'를 추진, 시설개선사업을 통해 에너지 절감 및 이용 효율을 향상시킬 수 있도록 융자지원을 하고 있다. 2012년 보도자료에 따르면 254개소의 민간건축물이 참여, 친환경녹색건축물로 조성됨에 따라 온실가스 4만 1천톤/년을 감축, 석유환산 시 1만4천 TOE의 절감에 해당되어 매년 75억원의 에너지비용 절감효과를 보이고 있다고 한다. 본 연구는 기존 건물의 에너지 효율화 대책으로 리모델링 시 우선적으로 고려해야 할 에너지성능향상 방안 중 건축적 요소인 외피를 연구범위로 설정, 그 방안을 모색하였다. 그리고 해석모델에 적용, 분석함으로써 기존 건물의 에너지 절감효과, 즉 건물의 에너지성능향상 효과를 제시하였다. 연구의 범위가 외피 리모델링만을 고려한 건물의 에너지사용량을 감소시키는 단열보강 등의 목적지향적인 방법일 수 있겠으나, 대부분의 비주거용 업무시설의 경우 임대형이라는 점을 고려하였을 때 건축적 기술만을 적용한 방법의 모색은 실제 리모델링 시 가장 보편적인 기초자료가 될 수 있으므로 연구의 의미가 있다고 할 수 있다.

항공기소음 저감방안에 대한 검토 -창호설치조건을 중심으로- (Examination of Method of an Aircraft Noise Reduction -Mainly the Window Installation Conditions-)

  • 양재훈;김경우;양관섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.260-263
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    • 2008
  • 공항에 인접한 주거지역에서 항공기 소음문제로 인하여 거주자들에게 소음피해가 발생하고 있다. 이러한 항공기소음을 저감하기 위한 방법 중 건물외피를 차음성능이 높은 구조로 변경하여 건축물의 차음량을 개선시키는 수음원 대책이 일반적으로 사용되고 있다. 특히 건축물 방음시설 설치는 건물외피 중 외부소음에 가장 취약한 창호의 차음량을 증가시키는 것이 효과적인데, 본 연구에서는 기존 창호에 비하여 차음성능이 높은 창호를 교체 설치하여 건축물의 차음량 개선치를 $L_{max}$, SEL, $L_{eq}$로 각각 검토 비교함과 동시에 창호의 기밀성능을 위한 기밀재 및 추가 모헤어의 설치조건에 따른 차음성능을 검토해 보았다. 측정결과 방음시설 설치 후 항공기소음을 $L_{max}$, SEL, $L_{eq}$로 차음량 개선치를 각각 평가한 결과 1.8dB 이내의 편차를 갖는 것으로 나타났으며, 창의 차음성능 개선치는 기밀재 설치 후 $R'45^{\circ}$,w가 5dB, 기밀재 및 추가 모헤어 설치 후 8dB로 나타났다.

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외피 열성능에 따른 건물에너지효율등급 분석 연구 (A Study on the Evaluation of Building Energy Rating considering the Insulation Performance of the Building Envelope)

  • 김치훈;안병립;김지연;장철용
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.59-64
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    • 2009
  • According to the building regulation U-value limitation of window is $3.3W/m^2{\cdot}K$ in southern regions, while U-value limitation of wall is $0.35{\sim}0.58W/m^2{\cdot}K$. It means that the energy loss through windows is five times more than it through wall. Therefore, this study analyze how much it has affected building energy rating when the insulation performance of windows and walls is changed by building regulation. In conclusion, in order to obtain 2 rating thermal performance of windows is improved more than 10 percent of U-value limitation and it of wall is improved more than 20 percent. The thermal performance of windows is improved more than 20 percent of U-value limitation and it of wall is improved more than 30 percent to receive 1 rating.