국내 공동주택 특성에 따른 하이브리드 환기시스템 설계 방안 = The Design method of Hybrid Ventilation System Considering the Characteristic of Multi-residential House in Korea

국문 초록 (Abstract)

최근 공동주택의 기밀화로 인하여 실내 공기질에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 정부는 건축법 개정을 통해 환기에 관한 법률을 개정하였으며 100세대 이상의 공동주택에 대해서 상시 일정환기회수를 충족시키도록 의무화하고 있다. 그로 인해 현재 신축 또는 리모델링되는 공동주택의 경우, 제어의 편의성으로 인해 대부분 상시 기계환기 시스템이 설치되고 있는 실정이다. 하지만 이러한 기계환기는 팬동력 소요로 인한 건물 에너지 사용량의 증가를 유발할 수 있으며, 기계환기에 대한 인식의 부족으로 실제 가동률이 매우 낮은 것으로 보고되고 있다. 이와 같은 현상은 우리보다 앞서 상시 일정환기를 실시해온 일본의 경우에서도 발견되는 것으로, 일본 및 유럽에서는 이러한 상황에 대해 자연환기를 활성화하는 방안, 자연환기와 기계환기를 병용한 하이브리드 환기를 통해 기계환기의 사용을 최소화하려는 방향으로 연구를 진행하고 있다.

본 연구에서도 이러한 국제적인 상황에 부응하여 국내 상황에 적합한 하이브리드 환기시스템 안을 개발하고자 하였다. 이러한 목적으로 본 연구에서는 국내 기후 특성 및 공동주택 특성의 분석을 통해 국내 공동주택에 적합한 하이브리드 환기시스템 설계 방안의 검토 및 시스템 안을 작성하였다. 아울러 시뮬레이션을 통하여 제안된 하이브리드 환기시스템 안의 실내 공기환경 조절성 및 기존 기계환기와 비교하여 에너지 절감 가능성을 검토하였다. 또한 하이브리드 환기시스템의 제어방법에 따른 실내 환기효율, 에너지 성능에 대한 분석을 통하여, 하이브리드 환기시스템의 성능 검토를 실시하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 범위 및 방법 3
• Ⅱ. 기존 연구 고찰 및 국내외 환기 기준 검토 7
• 2.1 기존 연구의 고찰 7
• 2.2 국내외 환기 기준 11
• 2.2.1 해외 환기 기준 11
• 2.2.2 국내 환기 기준 20
• 2.3 소결 23
• Ⅲ. 하이브리드 환기방식의 개념 25
• 3.1 하이브리드 환기방식의 정의 25
• 3.1.1 개념적 정의 25
• 3.1.2 하이브리드 환기 해외 적용 사례 33
• 3.2 국내 공동주택에의 적용 방안 검토 51
• 3.2.1 기후 분석을 통한 하이브리드 환기 가능성 검토 51
• 3.2.2 국내 공동주택의 유형 분석 및 하이브리드 환기 적용 방안 검토 60
• 3.3 소결 63
• Ⅳ. 하이브리드 환기 시스템 설계 방법론 65
• 4.1 설계 프로세스의 작성 65
• 4.2 공동주택 단지 내 주동배치 특성에 따른 풍환경 변화의 분석 74
• 4.2.1 국내 공동주택 주동배치 유형화 74
• 4.2.2 시뮬레이션을 통한 단지 내 풍환경 분석 76
• 4.3 소결 117
• Ⅴ. 국내 공동주택용 하이브리드 환기시스템(안) 작성 119
• 5.1 기본 설계안 작성 119
• 5.2 시스템 제어 알고리즘 작성 125
• 5.3 소결 128
• Ⅵ. 하이브리드 환기시스템(안)의 성능 검토 129
• 6.1 기계환기와 하이브리드환기의 성능 비교 129
• 6.2 시스템 제어방법에 따른 실내공기질 및 에너지 성능 분석 141
• 6.3 소결 148
• Ⅶ. 결 론 149
• Abstract 151