전기변색 외피시스템 적용 업무공간의 채광 성능 분석

Daylighting Performance of Office Space Applied with Electrochromic Façade System

스마트 윈도우는 건물의 에너지 절감을 실현할 수 있는 신소재 건축 자재이며, 상황에 따라 가시광선 투과율(Visible Light Transmittance), 일사획득계수(Solar Heat Gain Coefficient, g-value)를 자유롭게 조절할 수 있는 특징을 가진다. Electrochromic(EC), Suspended Particle Device(SPD), Polymer Dispersed Liquid Crystal(PDLC) 등이 스마트 윈도우에 해당되며 현재 실용화 단계에 있다. 최근 스마트 윈도우의 VLT 및 g-value 조절 기능을 통해 건축물의 에너지를 절감하는 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 일부 유의미한 결과가 도출되고 있다. 하지만, 건축물의 에너지 절감에 대해서 연구의 영역이 제한되어 있고, 실내 환경에 대한 연구는 다소 부족한 실정이다. 에너지 절감에만 초점을 맞춘 실내 공간은 충분한 쾌적성이 확보되지 않기 때문에 실내 환경에 대한 고려가 요구된다. 따라서 이 연구에서는 사무공간을 기준으로 채광성능(Daylight Performance) 분석이 수행되었다. 세계 각 국의 친환경 건축인증제도인 LEED, BREEAM, CASBEE, G-SEED의 기준을 통해 스마트 윈도우의 VLT 조절에 따른 채광성능 검토가 이루어졌으며, 쾌적한 실내 채광환경을 유지할 수 있는 스마트 윈도우의 VLT 범위에 대한 고찰이 이루어졌다. 분석을 위해 사용된 스마트 윈도우는 VLT 조절 범위가 가장 넓은 EC가 사용되었다. 분석 결과 한국의 친환경 건축인증제도인 G-SEED의 평균주광률을 충족하기 위한 스마트 윈도우의 최소 VLT는 25% 이상으로 나타났으며, 스마트 윈도우의 VLT 조절은 균제도에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한, LEED의 실내 최소조도의 기준을 적용할 시 적용되어야 하는 계절 및 향에 대한 스마트 윈도우의 VLT 조절 범위 값이 도출되었다.

A smart window is a new building material that can realize energy savings in a building. Smart windows can freely adjust Visible Light Transmittance (VLT) and solar gain coefficient (g-value) according to the situation. Smart windows include such technologies as Electrochromic (EC), Suspended Particle Device (SPD), and Polymer Dispersed Liquid Crystal (PDLC). Recent research on building energy savings through the VLT and g-value control functions of smart windows is being actively conducted and meaningful results are being drawn. However, since most of the research is focused on energy savings, research on the indoor environment is somewhat lacking. A building is a space where people live and the comfort of life should be prioritized before energy savings. Therefore, in this study, analysis on the daylight performance of an office space was carried out. Through green building standards such as LEED, BREEAM, CASBEE, and G-SEED, the daylight performance was reviewed according to VLT value changes of the smart window. In addition, a study was conducted on the VLT range of the electrochromic façade that can maintain a comfortable indoor environment. The smart window used electrochromic control with a wide range of VLT. The study showed that the minimum VLT of a smart window that can satisfy G-SEED is 25% or more. In addition, it was found that the VLT change of the electrochromic smart window did not significantly affect the uniformity of the room. When the LEED standard was applied, the minimum VLT value of the electrochromic smart window that must be maintained according to each orientation of the building was derived.