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이병연(Byungyun Lee) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.6
본 논문은 저에너지 건축물 보급을 활성화하기 위하여 시행되고 있는 국내외 인센티브 제도를 비교분석하고 이를 통하여 국내 저에너지 건축물 인센티브 제도의 개선을 모색하기 위한 목적으로 한국, 캐나다, 미국, 싱가폴의 국가단위, 지방정 부단위 제도를 분석 대상으로 하였다. 인센티브 제도의 체계는 1) 인센티브 종류 및 수혜자의 규정, 2)성능기준 및 평가방식의 정립, 3) 통합설계지원, 4) 재원의 확보를 근간으로 구성된다. 한국을 제외한 모든 국가들이 통합설계에 참여하는 전문가에 대한 인센티브 제도를 도입하고 있으며, 신축 중심 인센티브가 리모델링 건축물을 포함하는 방향으로 전환되고 있다. 인센티 브 제도의 근간인 성능기준은 각 프로그램이 속한 국가 또는 지방정부가 규정하는 통합에너지성능분석기준에 따라 통합성능 에 따른 지원이 주를 이루고 있으며, 개별 기술에 대한 지원을 보완하여 지원 범위 확대 경향을 보이고 있다. 통합 성능의 경우에도 초기 시뮬레이션에 의한 검증에서 실제 에너지사용량에 의한 검증으로 전환되어 시공품질 및 건물운영에 점차적으 로 비중을 강화하고 있다. 통합 디자인 자체에 대한 지원과 자료 데이터베이스를 운영하여 성능기반 건축물 시장으로의 빠른 재편과 신산업 육성을 기대하고 있다. 안정적인 제도 운영을 위하여 재원확보가 필수적인데, 세금이 가장 일반적이고, 에너지 사업자 지원 또는 에너지 사용량에 따른 누진제를 통해 재원을 확보하는 보다 적극적인 재원확보 방안도 제시되고 있다. The purpose of this paper was to comparatively investigate the efficient building incentives in Korea and foreign countries and to seek strategies to enhance low energy building integrated design market infrastructure in Korea. The structure of incentive policies were composed of four main component: 1) types of financial aids and beneficiaries, 2) energy performance criteria and verification methods, 3) supports for low energy building integrated design, and 4) funding sources for incentive programs. Every overseas incentive program has adopted a design team incentive along with building owners incentive and the range of target buildings have been extended from new construction to remodeling projects. The main system of the program is the performance standard through which projects were investigated and the level of incentive are decided. Initially, the integrated performance has been investigated through simulation methods, but the construction performance evaluation and energy monitoring methods are emerging. In addition, the direct support and educational support for integrated design has been provided to enhance the foundation of relative markets. Financial funding is also a key component of the program and more aggressive funding strategies have been adopted.
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자연채광 및 에너지 복합성능 최적화 프로세스를 통한 체육관 천창 통합설계
이병연(Lee, Byungyun),박서우(Park, Seowoo) 대한건축학회 2022 대한건축학회논문집 Vol.38 No.10
This study aimed to analyze multi-purpose optimized design alternatives for sports halls to minimize total energy consumption, maximize daylight quantity, minimize glare probability and develop meta-models to predict energy and daylight performance during the early design stage. The automatic optimization tool of Modefrontier integrated with the rhino-grasshopper model was developed and simulated with the energy plus and radiance engine. Three optimization phases were conducted, and the variable ranges and optimization algorithms were selected for each phases aim. In the first and second phases, the optimized cases were selected in the Pareto surfaces and compared to analyze the influence of glare prevention on the best-performing cases. Lastly, the meta-model was developed and presented to predict energy and daylight performance with a variation of the three most sensitive variables to predict the performance without energy simulation by architects and all participants. The rooftop daylighting model with cone-type lightwell was selected for the analysis with four geometric variables and two material variables for parametric design development. The results revealed that the window-floor-ratio was a dominant variable for all energy, useful daylight index, and daylight glare probability followed by tilting height and lightwell height. The window-floor ratio in the Pareto-optimized cases ranged between 11 and 21 percent in the first optimization without the glare-free objective; the range was reduced to between 8.5 and 14 percent. The range of lightwell height shrunk between 360 and 480 mm to between 240 and 360 in relieving glare. The developed response surface model with restricted window-floor ratio of 9.5-13 percent is expected to provide relevant information for future decision-making purposes.
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지역별 단독주택 에너지 절감 리모델링 전략 민감도 분석
이병연(Byungyun Lee),CHEN HAICHAO 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.9
그린 리모델링 전략 수립이 기술 중심적으로 진행되어 현장 상황을 반영한 맞춤형 전략 수립의 필요성이 제기된다. 본 논문은 리모델링 활성화를 위하여 현장에 적합한 리모델링 전략수립 방법론으로 민감도 분석을 통한 기술전략평가와 활용가능성 분석을 목적으로 한다. 30평형 규모 단독주택을 대상으로 에너지플러스엔진과 모드프론티어 최적화기법을 통합하여 활용하여 서울, 대전, 부산지역에 1980년대 이전, 1984년, 2010년 준공기준을 적용한 총 9개 모델대상 최적화 후 민감도 분석을 통한 리모델링 전략 우선순위를 도출하였다. 1980년 이전 모델의 경우 지붕 단열성능강화 전략이 민감도 상위 순위를 갖는 것으로 나타났다. 창호 총일사취득율 기준은 전 지역, 전 준공 시기를 막론하고 다음 상위 민감도를 갖으며, 이는 열관류율 중심 기준에서 총일사취득율 기준을 포함하는 성능 기준으로 확대될 필요가 있음을 보여준다. 대규모 철거공사를 수반하는 창면적비의 조정은 민감도가 낮아 형상 유지 리모델링의 효용을 확인하였다. 사례별 상이한 민감도 결과는 리모델링 전략 수립에서 민감도 분석을 경제성, 시공성 등의 기준 등과 함께 종합적인 리모델링 전략 수립의 가능성을 제시한다. The establishment of a green remodeling strategy is focused on technology, so the necessity of establishing a customized strategy considering the field situation has emerged. This paper examined the technology strategy through sensitivity analysis as a methodology for guiding strategy. For a 90-square-meter detached house, nine models of the construction standards of pre-1980s, 1984, and 2010 in Seoul, Daejeon, and Busan were assessed using the optimization method that combines the energy plus engine and the ModeFrontier. Sensitivity analysis was performed, and the remodeling strategy priority was derived. For pre-1980 models, the strategy for enhancing the roof insulation performance had a significant priority. The SHGC values of the windows were found to have the next highest priority regardless of the region and the time of completion, showing that the performance standard, including the SHGC, needs to be expanded. The possibility of remodeling while maintaining the existing geometry was confirmed because the adjustment of the window wall ratio accompanying large-scale demolition works has low priority. The priorities of technology strategies in each case showed very different patterns, suggesting the possibility of establishing a remodeling strategy by a comprehensive evaluation along with economics and constructability analysis.
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