• 제목/요약/키워드: 건물에너지시뮬레이션

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자연광을 이용한 조명제어시스템의 제어방법에 따른 에너지 절감률 분석 (Analysis of Energy Saving according to Control Method of Lighting Control System using Daylight)

  • 문승미;권숙연;임경미;임재현
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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    • pp.462-464
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    • 2012
  • 최근 건물 내 에너지 소비량의 30%를 점유하고 있는 조명 에너지 절감을 위해 자연광을 이용하여 인공조명의 의존도를 낮추고 에너지 사용을 최소화하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 조명 에너지 소비 절감 및 재실자의 작업 능률 향상을 위해 조명시뮬레이션 소프트웨어인 Relux를 이용하여 소규모 사무 공간을 3D로 모델링하고, 이를 기준으로 시간대별 자연광의 유입량에 따라 조명장치를 점멸제어, 조광제어, 스텝제어의 다양한 제어방법을 적용하여 반복적인 시뮬레이션 과정을 통해 각 제어방법에 따른 에너지 절감률을 비교 및 분석하였다. 분석 결과 조광제어가 60.5%로 가장 높은 에너지 절감률을 보였다.

BIM기반의 공동주택 주동 유형별 건물에너지 시뮬레이션 비교에 관한 연구 (A Comparative Study of Building Energy Simulations for Building Types in Multiple Stock Housing based on BIM(Building Information Modeling))

  • 이병호;이건원;여영호
    • KIEAE Journal
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    • 제10권4호
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    • pp.87-100
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    • 2010
  • The energy efficient design of the multiple stock housing is very important not only to save energy but also to increase sustainability in a whole city because the multiple stock housing type is dominated in the major residential supply markets in Korea. During the early design phase of the multiple stock housing type, the architect need convenient and accurate tools for evaluating energy consumptions based on building types rapidly. Building Information Modeling(BIM) is introduced as useful tool systems providing interoperability between 3rd dimensional modeling tools and environmental engineering analysis tools, and could reduce time and cost for unnecessary modeling works in the analysis. However, it is still hard to apply to building design practice and integrated energy simulation techniques because interoperability using industrial standard file formats such as IFC and bXML is still underdeveloped. Therefore, the purpose of this study is to perform the building energy simulations, to compare the results on typical building types in multiple stock housing based on BIM, and to clear the problems using industrial standard file formats between 3rd dimensional modeling and building energy simulation software. In addition, through comparisons with simulation results according to the typical building types such as building forms, orientations, and building stories, the interrelation ship and characteristics of BIM based building energy simulation software are analysed and evaluated.

병원건물의 에너지 저감을 위한 에너지성능 평가에 관한 사례연구 (Energy Performance Analysis for Energy Saving Potentials of a Hospital Building : A Case Study Methodology Based on Annual Energy Demand Profiles)

  • 조진균;문정환;강호석
    • 설비공학논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.29-37
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    • 2017
  • Hospitals contribute to energy consumption and have a negative environmental impact. This study aims to find how meaningful energy performance, reflecting good energy management and design, can be planned for hospital buildings, a category encompassing complex buildings with different setups and large differences between them. Energy-consumption characteristics were surveyed throughout Korea to establish statistical energy models. Findings confirm that different hospital departments have hugely different energy-demand profiles. Energy efficiency and energy-saving potentials on HVAC systems are presented. The energy performance analysis can be applied to a wide range of problems in energy-system design and planning, including simulations and optimizations of community energy systems.

단열 기준에 따른 기둥-보 목조주택의 단열 상세 및 에너지 성능 (Insulation Details and Energy Performance of Post-Beam Timber House for Insulation Standards)

  • 김세종;박주생
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권6호
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    • pp.876-883
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    • 2015
  • 국립산림과학원에서는 한옥의 전통건축기술을 바탕으로 한국형 기둥-보 목조주택인 ?그린 프로젝트를 2006년부터 진행해오고 있다. 최근에는 에너지 절약 기술요소를 적용하여 건물의 에너지성능을 개선하고자 하였다. 본 연구에서는 강화된 단열기준에 따른 기둥-보 목조벽체의 단열상세를 제시하고 그에 따른 건물 에너지 절감 효과를 평가하고자 하였다. 건물외피의 열관류율은 현행법 수준과 저에너지주택인 패시브하우스 수준인 두 단계로 나누었으며 건물에너지 성능을 평가하기 위하여 건물의 기밀성능은 국내 신축 목조주택 수준인 $3.0h^{-1}$과 패시브하우스 수준이 $0.6h^{-1}$ 두 단계로 나누어 열관류율과 기밀성능의 조합에 따라 4가지 경우에 대한 건물에너지 성능 평가가 이루어졌다. 대상건물은 서울에 위치하였으며 에너지 성능은 상용 건물에너지성능 평가 프로그램인 CE3가 사용되었다. 강화된 열관류율에 따라 시뮬레이션을 진행한 결과 연간 난방에너지 요구량은 $14kWh/(m^2{\cdot}a)$ 절감효과를 나타냈다.

에너지시뮬레이션에서의 부하요소가 건물에너지사용량에 미치는 영향 분석 (Analysis on the Impact of Load Factors in Building Energy Simulation Affecting Building Energy Consumption)

  • 윤갑천;전종욱;김강수
    • KIEAE Journal
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    • 제11권4호
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    • pp.71-78
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    • 2011
  • The goal of this study is to analyze the impact of load factors on building energy consumption by using EnergyPlus program. We selected a campus building and monitored energy consumption from January 2009 to November 2010. First, we simulated energy consumption basically with weather data, building heat gain and EHP performance data. And then we simulated energy consumption with three additional parameter(infiltration, OA control and schedule). Simulation results are verified by MBE and Cv(RMSE) proposed by M&V guideline 3.0. Simulated total energy consumption was 104.3% of measurements, 4.33% of MBE, and 13.62% of Cv(RMSE). Results show infiltration and schedule were revealed as the most dominant factor of heating energy consumption and of cooling energy consumption, respectively.

시뮬레이션 모델기반 냉난방 설비 일별 최적 기동/정지 제어기법 개발 (Development of Simulation Model Based Optimal Start and Stop Control Daily Strategy)

  • 이찬우;구준모
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.16-21
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    • 2018
  • This work aims to develop a platform to investigate the effect of operation schedules on the building energy consumption and to derive a simulation model based optimal start and stop daily strategy. An open-source building energy simulation tool DOE2 is used for the engine, and the developed simulation model is validated using ASHRAE guideline 14. The effect of late-start/early-stop operation of HVAC system on the daily building energy consumption was analyzed using the developed simulation model. It was found that about 10% of energy consumption cut was possible using the control strategy for an hour of advance of the stop operation, and about 3% per an hour of delay of the start operation.

SERI-RES를 이용한 Radiant Floor Heating System의 열 성능 분석 (A Thermal Performance Analysis on the Operation Modes of Radiant Floor Heating System Using SERI-RES)

  • 천원기;전명석;오정무
    • 태양에너지
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    • 제11권2호
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    • pp.29-33
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    • 1991
  • 본 연구는 일차원 열 성능 분석 프로그램인 SERI-RES를 이용하여 우리 고유의 난방 방식이라 할 수 있는 Radiant Floor Heating System의 운전 모드(Operation Modes)에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. SERI-RES는 원래 공기 가열식 시스템을 주요 난방 방식으로 작성된 프로그램이라 본 연구의 시뮬레이션을 수행하기 위하여 Source Code에 대한 약간의 수정을 가하였다. 얻은 결과를 분석하여 보면 Radiant Floor Heating System은 그 운용 방법(Operation Modes)에 따라 건물의 동적 열 성능에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났으며 이는 Test Cell에 대한 간단한 실측 실험을 통해서도 확인되었다. SERI-RES는 비록 HVAC 시스템등에 대한 구체적인 시뮬레이션은 불가하나, 비록 일차원적이기는 하지만 Radiant Floor Heating 시스템과 건물의 동적 열 성능에 대한 분석에는 상당히 효율적인 Simulation Model을 제공하였다.

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건물일체형 패널형 벽면녹화 식재기반 유형별 건물에너지 성능 분석 (Analysis of Building Energy Reduction Effect based on the Green Wall Planting Foundation Type Using a Simulation Program)

  • 김정호;권기욱;윤용한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.936-946
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    • 2015
  • 본 연구는 도심의 열환경 개선 및 건물에너지저감 효과가 입증된 벽면녹화 중 기존 건물에 적용 가능한 패널형 벽면녹화 식재기반 유형에 따른 건물에너지 저감 성능을 분석하고자 하였다. 식재기반 유형은 총 4가지 유형으로 하였으며, Case A는 벽면녹화가 미적용된 유형으로 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. Case B는 식재층 + 무기다공성블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였으며, Case C는 식재층 + 코코피트블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. Case D는 식재층 + 마사토블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. 분석항목으로는 열전도율, 열관류율, 건물에너지시뮬레이션을 실시하였다. 식재기반 유형별 열전도율은 Case C(0.053W/mK) > Case B(0.1W/mK) > Case D(0.17W/mK)의 순이었다. 에너지시뮬레이션 결과 중 단위면적당 냉방피크부하저감은 미적용인 Case A 대비 Case C(1.19%) > Case B(1.14%) > Case D(1.01%)이며, 난방피크부하저감은 Case A 대비 Case C(2.38%) > Case B(1.82%) > case D(1.50%)로 산정되었다. 연간 냉 난방부하저감은 미적용 Case A대비 벽면녹화 유형에서 0.92~1.28% 저감률을 나타내었다. 연간 냉난방에너지사용량은 3.04~3.22%의 저감률을 보였으며, 1차에너지사용량은 Case A대비 나머지 유형에서 평균 5,844 kWh/yr의 저감량을 보였다. 연간 이산화탄소발생량은 벽면녹화 미적용 Case A대비 평균 996kg 저감량을 보였다. 식재위치별 에너지성능평가 결과 동향 > 서향 > 남향 > 북향 순이었다. 벽면녹화비율에 따른 에너지성능평가 결과 녹화 비율이 높아짐에 따라 양호한 결과를 나타내었으며, 20~80%의 비율보다 100% 녹화시 약 2배의 저감률을 보였다.

초고층건물에서의 풍력발전 적용을 위한 건물형태별 기류분석 (A Study on Analysis of Air Flow for Wind Power System by Shape of Super High-rise building)

  • 장호진;이동윤;박진철;이언구
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.42-47
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    • 2011
  • This study aims to choose installation location of wind power system and analyze influence factors of wind power system by shape of super high-raise building by using CFD simulation. As a result of this study, wind power system is more applicable to streamlined building than normal building. Round openings are seemed to be the most efficient shape for building integrated wind power system in types applying venturi effect. Safety and vibration should be considered in the case of application of wind power system between the buildings.

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직류기반 소용량 건물 전력계 모델링 및 해석 (Modeling and Analysis of DC Based Buildong Power Structure)

  • 백종복;서갑수;박철우;배현수;조보형
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.238-239
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    • 2010
  • 주거 상업용 건물에 있어 최근 TV, LED 조명, 컴퓨터, IT 기기들과 같은 직류를 사용하는 부하가 점차 증가함에 따라 기존의 교류 배전 기반의 건물 전력구조에서 에너지절감을 위한 하나의 방안으로 직류기반의 건물 배전구조에 대한 도입에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 또한 직류 형태의 전원인 태양광 발전, 연료전지 등의 신재생 에너지와 가정 및 전기자동차용 배터리의 등장은 직류 기반 전력구조가 가지는 강점을 더욱 부각시키고 있다. 직류 배전 시스템은 기존 교류 배전에서 직류부하를 위한 다중의 전력 변환 과정을 최소화함으로서 전원 및 부하에서 소모되는 에너지를 절감하여 전력시장 내 전체적인 탄소배출량 저감에 기여할 수 있을 것으로 고려되어지고 있다. 이는 직류배전 시스템의 에너지 저감 효용성 이외 기존 교류배전 대비 부하단 부품 수의 감소에 따른 신뢰성 향상 및 가격 저감, 무효전력 고려사항의 제거 등 많은 장점을 가지기 때문이다. 본 논문에서는 소용량 건물에 직류배전 구조가 도입될 경우 실현 가능성이 높은 대표적 직류 배전 구조들을 Functional Modeling 기법을 통해 모델링하며, 시뮬레이션을 통해 기존의 교류 배전 건물과 함께 각각의 전력계 구조에 대한 효율 및 장단점들을 정성적으로 비교하고, 구현에 필요한 고려사항들을 제시한다.

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