친환경 저에너지 중점의 건축설계의 중요성이 점점 커져가고 있다. 또 한편으로는 좀 더 미시적인 관점의 에너지 절약 설계 기법이 요구되고 있다. 이러한 분위기 속에서 에너지 시뮬레이션의 필요성이 점차 증가하고 있으며, 특히 BIM 기반의 에너지 시뮬레이션은 높은 효율성으로 인해 주목받고 있다. 하지만 BIM의 데이터는 아직까지는 미시적인 에너지와 관련된 파라메터가 적용되어 있지 않다. 따라서 본 연구는 조도 센서에 의한 조명 제어 시뮬레이션을 통해 센서 조명 파라메터의 생성 필요성에 대해서 연구하고자 한다. 연구는 BIM을 통해 생성된 데이터를 바탕으로 조도 센서를 설치하고 조도 시뮬레이션을 통해 센서등의 스케줄 데이터를 생성하였다. 그리고 이렇게 생성된 스케줄 데이터를 바탕으로 에너지 시뮬레이션을 실시하여 소비전력의 감소율을 확인하였다. 연구에 따르면 조명에 따른 열부하량과 소비전력량이 각각 20%이상 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 센서 조명 파라메터는 미시적인 에너지 절약 설계를 위해서 BIM 데이터 내에 생성될 필요가 있다고 판단된다. 본 연구는 센서 조명 파라메터의 생성에 국한된 것이 아니라, 이와 같이 미시적인 변인들을 검토하고 BIM 데이터 내에 적용할 필요가 있음을 밝히기 위해 수행되었다.
우리나라는 자원 빈국인 동시에 에너지 다소비 국가이다. 또한 전기 에너지에 대한 사용량 및 의존도가 매우 높고, 총 에너지 사용의 20% 이상은 건물에서 소비된다. 딥러닝과 머신러닝에 대한 연구가 활발해지면서 다양한 알고리즘을 에너지 효율 분야에 적용하려는 연구가 진행되고 있으며, 에너지의 효율적인 관리를 위한 건물에너지관리시스템(BEMS)의 도입이 늘어가는 추세이다. 본 논문에서는 스마트플러그를 이용하여 직접 수집한 가구당 기기별 에너지 사용량을 바탕으로 데이터베이스를 구축하였다. 또한 RNN과 LSTM 모델을 이용하여 수집한 데이터를 효과적으로 분석 및 예측하는 알고리즘을 구현하였다. 추후 이 데이터는 에너지 사용량 예측을 넘어 전력 소비 패턴 분석 등에 적용할 수 있다. 이는 에너지 효율 개선에 도움이 될 수 있으며, 미래 데이터의 예측을 통해 효과적인 전력 사용량 관리에 도움을 줄 것으로 기대된다.
지구온난화 및 에너지 고갈로 인해 건축물의 에너지효율 향상은 시대의 흐름으로 인식되고 있다. 건축물의 효율을 향상시켜 에너지를 절약하기 위해서는 결국 패시브 요소를 적용해야 한다. 그런 첫발걸음이 단열경계에 대한 새로운 기준 적용이라 생각한다. 현재 고시된 단열경계선 기준의 경우 경계가 적정하지 않을 뿐만 아니라, 용도별로도 구분되어있지 않다. 이로 인해 에너지가 낭비되고 있으며, 민원 또한 많이 발생되고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 단열선 적용에 있어 난방과 비난방, 공조와 비공조 구간을 구분하고 건물을 용도별로 보다 더 세분화하는 기준이 필요하다. 본 연구에서는 새로운 용도별 단열경계와 적용 가능한 기준을 마련하여 정확한 실제 난방면적과 공조면적을 제시한다. 이렇게 제시된 실제 난방과 공조면적, 용도별 단열 경계기준선을 통해 장비의 적정한 용량과 부하의 일치를 기하고 최적의 유지관리로 에너지를 절감할 수 있는 기준을 마련함으로써 실 거주자의 환경개선뿐 아니라 에너지 절감효과까지 기대할 수 있는 가이드라인을 제시하고자 한다.
최근 태양열의 열 취득과 태양광의 전기에너지 취득의 상호 보완으로 태양광열(PV/T) 연구가 활발히 진행되고 있으며 대체로 PV/T의 에너지 효율이 더 높은 것으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 대상 건물을 모델링하여 연간 에너지 수요량을 산정하고 옥상면에 PV/T를 설치하여 PV/T와 PV의 에너지 생산량을 시뮬레이션별 Case로 비교 분석 하였다. 결과로 남부지방인 부산광역시의 에너지 생산량이 가장 많았다. 또한 에너지 수요량에서 남는 에너지 생산량을 에너지 공유 시스템의 도입을 가정하였을 때 에너지 공급 가능 세대수를 산정한 결과 최대 3.3세대로 나타났다.
In recent years, heat source systems which have a principal effect on the performance of buildings are difficult to design optimally as a great number of design factors and constraints in large and complicated buildings need to be considered. On the other hand, it is necessary to design an optimum system combination and operation planning for energy efficiency considering Life Cycle Cost (LCC). This study suggests a multi-level and multi-objective optimization method to minimize both LCC and investment cost using a genetic algorithm targeting an office building which requires a large cooling load. The optimum method uses a two stage process to derive the system combination and the operation schedule by utilizing the input data of cooling and heating load profile and system performance characteristics calculated by dynamic energy simulation. The results were assessed by Pareto analysis and a number of Pareto optimal solutions were determined. Moreover, it was confirmed that the derived operation schedule was useful for operating the heat source systems efficiently against the building energy requirements. Consequently, the proposed optimization method is determined by a valid way if the design process is difficult to optimize.
In previous research, most occupant said that they have not operated ventilation system installed in the house, because of increasing of energy consumption and unconcern of ventilation. Therefore, it is necessary to applied the sensor based demand controlled ventilation for the IAQ(Indoor Air Quality) and improvement of energy efficiency in ventilation strategy. The propose of this study is to present a application method of IR(Infrared) sensor for multi-zone DCV(Demand Controlled Ventilation) in the apartment house. It is possible that IR sensor could be used for DCV, because that could detect the occupant and action. IR sensor based DCV strategies are established to evaluate characteristic of application in the apartment house and simulated by Contam program. As a result, they have some week points though, if they would be applied DCV with optimum strategy, it would be useful to improve IAQ, to reduce energy consumption.
The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.543-550
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2022
The U.S. Department of Energy conducts the Solar Decathlon competition as a student-based achievement that encourages sustainable design with energy efficiency and solar energy technologies. In the 2020 competition, the University of Nevada, Las Vegas (UNLV) team designed, fabricated, and constructed a net-zero modular house that applies innovative and highly efficient building technologies. This paper focused on the lessons learned during the early phases of this ongoing modular project. The research methodology included obtaining feedback from key project participants using a well-structured questionnaire. The results showed that the major items/challenges in the project's planning phase included selecting the modular size, planning the construction system, planning the materials and procurement, estimating costs and duration, selecting a fabricator, collaboration and communication, safety, and planning module transportation. These findings will help modular practitioners and future Solar Decathlon competition participants better understand how and what factors they should consider most during the early phases through the lessons learned.
전 세계적으로 빌딩 에너지 세이빙에 대한 관심이 증가하고 있으며, BEMS(Building Energy Management System)을 효율적으로 운용하기 위한 IT 기술에 대한 연구를 지속적으로 진행하고 있다. 최근 LED 조명기술의 발전으로 LED를 제어하여 에너지 절감효과를 극대화 할 수 있으며 BEMS에 이러한 LED 조명 제어기술들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 건물에 설치되어 있는 IP 카메라와 Adaptive GMM(Gaussian Mixture Model)을 이용하여 BEMS용 LED 조명제어에 대한 시스템을 제안하였다. 설계한 구조를 기반으로 빌딩의 영상을 실시간으로 모니터링하고, 동적 객체를 영상추적하며, 다수의 객체를 클러스터링하고 인체 이동을 감지하여 LED 조명을 제어하는 기능을 제안하고, 관련 Software 개발을 통해 구현가능성을 입증하였다.
Amid booming PV(photovoltaic) industry, BIPV(Building Integrated PV) is one of the best fascinating PV application technologies. To apply PV in building, variable factors should be reflected such as installation position, shading, temperature effect and so on. Especially a temperature should be considered, for it affects both electrical efficiency of PV module and heating and cooling load in building. Transparent PV modules were designed as finished material for spandrels are presented in this paper. The temperature variation of the modules with and without air gap and insulation were compared and analyzed. The results showed that the module with air gap and insulation has a much larger temperature variation than another transparent module. The temperature of the module reached by 55degree C under vertical irradiance of lower 500$W/m^2$. And the temperature difference between these modules was about 15degree C. To analyze the output performance of module according to temperature variation, separate module was manufactured and measured by sun-simulator. The results showed that 1 degree temperature rise reduced about 0.45% of output power.
Recently, all of the world are facing with a serious environmental crisis of global warming due to excessive energy consumptions. The Korean Government, taking over 97% of dependence on foreign energy, has made various efforts on reducing energy and greenhouse gas emission under the motto of "Low-Carbon Green Growth". Since the building sector takes 24% of domestic energy consumption, many design standards and regulations on saving energy in new buildings have been established. However, applications of energy saving designs and techniques on the remodeling process at deteriorated buildings including educational ones have been lack. Under a situation where the number of deteriorated schools accounts for up to 50%, this paper evaluated the performances of factors for reducing energy at deteriorated middle school buildings through an energy simulation tool on a standard school model. As a result, among factors of insulation, window's SHGC, southern louver, indoor setup temperature, and system efficiency, all other factors except window's SHGC and southern louver proved contribute to reduce energy at deteriorated middle school buildings, compared with the baseline energy consumption.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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