설비설계보고서. 냉난방 부하계산. 부하계산서. 부하저감. 최대부하계산법

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설비설계보고서. 냉난방 부하계산. 부하계산서. 부하저감. 최대부하계산법에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 설계개요
가. 설계목표
나. 설계조건

2. 부하계산
가. 면적계산
나. 냉방부하계산
다. 난방부하계산

3. 부하 저감 대안
가. 개요
나. 분석
다. 부하 저감 요소 적용

4. 결론

본문내용

100.64
우레탄
1751180
74.58
92.88
105.54
112.58
NW
0.15
87.63
비드법
832485
56.10
56.10
61.44
72.13
NE
0.15
61.24
비드법
581756
49.47
56.94
62.54
65.34
SW
0.15
85.64
비드법
813533
58.74
58.74
67.87
84.84
보존서고
SE
0.14
87.63
우레탄
1524762
64.94
80.87
91.89
98.02
NW
0.15
98.84
비드법
939004
63.28
63.28
69.30
81.35
NE
0.15
85.64
비드법
813533
69.18
79.62
87.45
91.37
SW
0.15
69.52
비드법
660416
47.68
47.68
55.10
68.87
자연과학
SE
0.14
87.63
우레탄
1524762
64.94
80.87
91.89
98.02
NW
0.15
98.84
비드법
939004
63.28
63.28
69.30
81.35
NE
0.15
69.52
비드법
660416
56.16
64.63
70.99
74.17
SW
0.15
85.64
비드법
813533
58.74
58.74
67.87
84.84
총 냉방부하
15833338
461,106
437,804
453,138
482,782
30477896
총 냉방부하 저감량
-825
-921
-1,033
-1,155
총 비용이 약 40만원 초과되므로, 자연과학의 SE향 외벽에 해당하는 87.63㎡을 경질우레탄 1종 2호가 아닌 비드법 1종 2호로 교체하면, 최종적으로 아래와 같은 결과가 나온다.
부하
교체비
취득열량 [W]
10시
12시
2시
4시
총 냉방부하
29,785,619
461,037
437,730
453,001
482,378
총 냉방부하 저감량
-895
-995
-1,169
-1,559
단열재 및 창호시스템 교체를 통한 부하 저감 결과, 4가지 대안에서 모두 14시(오후)일 때 부하저감량이 최대이며, (4)번일 때 냉방부하 저감량이 1559W로 가장 크므로, (4)번을 최종안으로 결정했다.
서측 창호 면적 저감
앞의 분석에서도 언급했듯이 창호의 경우 열전도에 의한 부하보다 일사에 의한 부하가 훨씬 크며, 일사의 의한 부하는 서측(오후)에서 최대이므로 서측의 창을 줄이기로 한다. 여기서는 경제성에 대해 고려하지 않기로 하며, 창이 줄어든 만큼 벽체의 면적을 늘렸을 때 부하 저감량을 비교해보았다. 앞에서 단열재와 창호시스템을 교체한 상태에서 추가로 서측에 있는 1150x2400mm인 외창을 1개소씩 줄였을 때, 아래와 같은 결과가 나왔다.
이때, 저감되는 냉방부하는 아래의 표와 같다.
부하
취득열량 [W]
10시
12시
2시
4시
기존 냉방부하
461,037
437,730
453,001
482,378
대안 냉방부하
459,115
435,272
448,493
475,821
냉방부하 저감량
-1,922
-2,458
-4,509
-6,556
단지 창호를 8개소 줄인 것만으로도 약 6500W만큼의 부하가 저감된 것을 볼 수 있는데, 이는 단열재나 창호시스템을 교체하는 것보다 창호를 줄이는 것이 훨씬 효과적인 것을 보여준다. 또한 앞에서 단열재와 창호시스템을 교체했을 때와 마찬가지로, 부하저감량이 16시(오후)에서 최대이므로 저감효과가 중첩되어 시너지 효과를 갖게 된다. 따라서 최종적으로 저감되는 냉방부하는 아래의 표와 같다.
부하
취득열량 [W]
10시
12시
2시
4시
초기 냉방부하
461,932
438,725
454,171
483,937
최종 냉방부하
459,115
435,272
448,493
475,821
냉방부하 저감량
-2,817
-3,453
-5,678
-8,115
같은 방식으로 서측이 아니라 동측의 외창을 1개소씩 줄였을 경우에는 아래와 같은 결과가 나왔다.
이때, 저감되는 냉방부하는 아래의 표와 같다.
부하
취득열량 [W]
10시
12시
2시
4시
기존 냉방부하
461,037
437,730
453,001
482,378
대안 냉방부하
456,461
435,241
451,053
480,592
냉방부하 저감량
-4,576
-2,488
-1,948
-1,785
이 경우 단열재와 창호시스템을 교체했을 때와 달리, 10시(오전)에 최대부하가 발생하므로 저감 효과가 상쇄되므로 최종적으로 저감되는 냉방부하는 아래의 표와 같다.
부하
취득열량 [W]
10시
12시
2시
4시
기존 냉방부하
461,932
438,725
454,171
483,937
대안 냉방부하
456,461
435,241
451,053
480,592
냉방부하 저감량
-5,471
-3,483
-3,117
-3,344
따라서 앞에서 분석한 바와 같이, 서측의 창을 줄였을 때 보다 부하저감효과가 적은 것을 확인할 수 있다.
결론
부하저감을 위해 적용한 요소는 먼저 NW향 외창(5.52㎡)을 C형 창호시스템으로 교체했고, 남은 비용으로 외벽에 경질우레탄 1종 2호와 비드법 1종 2호 단열재를 사용했으며, 마지막으로 서측의 창을 8개소 줄였다. 그 결과 최종적으로 3천만원 한도에서 저감시킨 부하는 아래의 표와 같다.
부하
냉방부하(취득열량) [W]
난방부하
(손실열량) [W]
10시
12시
2시
4시
초기 부하
461,932
438,725
454,171
483,937
166,819
최종 부하
459,115
435,272
448,493
475,821
157,661
부하 저감량
-2,817
-3,453
-5,678
-8,115
-9,158
앞에서 이미 분석했듯이 부하는 유리면의 일사에 의한 취득열량이 압도적으로 크기 때문에 창호를 줄이고, 차폐계수가 낮은 창호를 사용하여 이를 줄이는 것이 부하저감에 효과적이다. 한편 일사량은 오전에는 동측에서, 오후에는 서측에서 크고, 상당외기온도는 오전, 오후 모두 동측에서 크기 때문에 이를 고려하여 건물의 조건에 맞게 설계하면 좀 더 효율적인 설계가 가능할 것이다.

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