Comparison of Primary Energy Requirement of Neighborhood

Journal of KIAEBS Vol.11, No.5, October pp. 425-439

Received: September 15, 2017

Revised: September 15, 2017

Accepted: October 26, 2017

Ⓒ 2017 Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems.

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Journal of KIAEBS 2017 October, 11(5): 425-439

https://doi.org/10.12972/jkiaebs.20170014

pISSN : 1976-6483

eISSN : 2586-0666

OPEN ACCESS

Journal of KIAEBS Vol. 11, No. 5, 2017 ∙ 425

RESEARCH ARTICLE

근린생활시설의 열원방식과 시설용도별 창면적비에 따른

1차에너지소요량 비교분석김태연

1ㆍ김윤호

1ㆍ황정하

2*

1경북대학교 건설환경에너지공학부,

2경북대학교 건축학부

Comparison of Primary Energy Requirement of

Neighborhood Facilities according to Heat Source

Types and Window Wall Ratio by Usage PurposeKim, Tae-Yeon

1ㆍKim, Yun-Ho

1ㆍHwang, Jung-Ha

2*

1School of Architectural,Civil,Environmental and Energy Engineering, Kyungpook National University,

Deagu, Korea2School of Architectural, Kyungpook National University, Deagu, Korea

*Corresponding author: Hwang, Jung-Ha, Tel: +82-53-950-8544, E-mail: [email protected]

ABSTRACT

This study examined heat source systems for neighborhood facilities close to residential buildings

and calculated primary energy consumption on the window wall ratio per facility use through

the ECO2_v2016 program. The primary energy consumption per heat source system and per

facility usage purpose was lowest when EHP+ERV was applied to sales+medical, and highest

when FCU+AHU was applied to multi-use facilities. When the primary energy consumption on

the window wall ratio was at or below 28% of GHP, 30% of EHP, 32% of EHP+ERV and 16%

of FCU+AHU for multi-use facilities, 56% of GHP, 63% of EHP, 67% of EHP+ERV and 21%

of FCU+AHU for sales+medical, 37% of GHP, 45% of EHP, 49% of EHP+ERV, and 30% of

FCU+AHU for sales+office, and 37% of GHP, 42% of EHP, 32% of EHP+ERV and 25% of

FCU+AHU for sales+education, the building energy efficiency was rated as rating 1+ for local

control systems and rating 2 for centralized control systems. This calls for a study that

additionally calculates and conducts a comparative analysis on the primary energy consumption

for the central area and Jeju region based on the review criteria of each local government on

building energy efficiency rating.

주요어 : 근린생활시설, 열원방식, 시설용도, 창면적비, 1차에너지소요량

Keywords: Neighborhood Facilities, Heat Source System, Facility Usage Purpose, Window-Wall Ratio, Primary Energy Consumption

서 론

연구의 배경 및 목적

2015년 세계적으로 총 196개의 국가가 참여한 국가유엔기후변화 총회는 2020년 이후 기

Comparison of Primary Energy Requirement of Neighborhood Facilities according to Heat Source Types and Window Wall Ratio by Usage Purpose

426 ∙ Journal of KIAEBS Vol. 11, No. 5, 2017

후변화에 대응하기 위하여 온실가스 감축을 위한 파리협정을 채택하였다. 이는 교토의정서

를 대체하는 신기후체제라 하며, 우리나라도 온실가스 감축을 위하여 2030년 까지 온실가스

배출량 37% 감축을 목표로 하고 있다.

특히, 건물부문의 에너지사용량이 높아 온실가스 배출에 많은 부분을 차지하여 ‘녹색건축

물 조성 지원법’에서 건축물의 단열성능과 설비기기 효율을 향상, 신재생에너지 및 고효율 기

자재를 이용하는 등 에너지효율화 기준을 제시하였다. 또한, 건축물에서 사용되는 에너지성

능과 효율을 평가하기 위하여 ‘건축물에너지효율등급 인증규칙’과 ‘건축물에너지절약 설계

기준’을 기반으로 에너지효율을 평가하고 있으며, 2001년 공공주택과 공공기관을 시작으로

2010년 업무용 건축물, 2013년부터 모든 용도의 건축물로 대상이 확대되었다.

건축물 에너지효율등급 인증평가 프로그램인 ECO2는 ISO 13790과 DIN 18599를 기반

으로 주거와 주거용 이외로 분류하여 ‘건축물에너지효율등급인증규칙’에서 규정한 용도프

로필 및 13개 지역의 기상데이터를 이용하여 냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기에 대한 월별 또는

연간 에너지요구량, 에너지소요량, 1차에너지소요량 등을 평가한다.

따라서, 본 연구는 ECO2 프로그램을 이용하여 주거용 이외 건축물 중 에너지소비가 높을

것으로 예상되는 상업시설인 제1,2종 근린생활시설에 대하여 규모, 운영용도, 열원방식 등에

대한 현황조사를 실시하였으며, 조사된 건축물 가운데 일반적인 근린생활시설로 대표되는

건물을 대상건축물로 선정하여 열원방식과 시설용도별 1차에너지소요량을 분석하였다. 또

한 최근 창면적비가 높은 건물의 건축 빈도가 증가함에 따라 이는 에너지소비를 증가시키는

원인으로 나타나 열원방식과 시설용도별 창면적비 변화에 따른 1차에너지소요량의 변화를

비교분석하였다.

연구의 방법 및 범위

본 연구는 근린생활시설의 현황조사를 실시한 후 조사된 자료의 평균과 유사한 대상건축

물에 남부지역(대구)의 2017년 건축물 부위별 열관류율 기준을 적용하여 열원방식과 시설용

도별 창면적비에 따른 1차에너지소요량을 분석하는 연구로써 연구의 방법 및 범위는 다음과

같다.

(1) 근린생활시설 20 곳에 대한 규모, 시설용도, 창면적비, 열원방식 등을 분석하였으며, 평

균과 유사한 건물을 대상건축물로 선정하였다.

(2) 대상건축물의 설계조건을 바탕으로 ASHRAE에서 규정한 CLTD (Cooling Load

Temperature Differential : 창문, 지붕, 외벽에서 발생한 냉방부하온도차)에 의한 부하계

산법을 통해 (a) 전기히트펌프(EHP), (b) 전기히트펌프(EHP)와 환기유니트(ERV), (c)

팬코일유니트(FCU)와 공조기(AHU)의 설비용량을 산정하고, ECO2_v2016를 이용하

여 열원방식에 따른 1차에너지소요량을 산출하였다.

(3) 열원방식과 시설용도별 1차에너지소요량 분석을 위하여 근린생활시설 현황에서 조사된

열원방식과 시설용도를 변수로 적용하였다.



(4) 시설용도에 따라 창면적비가 1차에너지소요량에 미치는 영향을 파악하고자 창면적비

10~90% 범위내 열원방식과 시설용도별 창면적비 변화에 따른 1차에너지소요량을 비교

분석하였다.

근린생활시설의 현황분석

근린생활시설의 건축현황

국내 근린생활시설 20곳을 선정하여 규모와 시설용도 및 열원방식에 대한 현황조사를 실

시하였으며, 연면적과 층수, 열원시스템은 Table 1과 같다.

Table 1. Status of neighborhood facilities

Division Architecture area (m2) Total floor area (m

2) Ground floor Heat Source System

A 1,189.4 13,868.9 10 GHP

B 1,462.6 13,104.4 9 EHP

C 1,160.2 11,699.9 8 EHP

D 1,340.2 11,210.6 8 GHP

E 1,174.9 10,528.4 7 EHP

F 1,343.2 13,433.2 9 GHP

G 1,200.4 15,169.1 7 EHP

H 1,141.5 13,121.3 8 EHP

I 1,149.2 11,480.3 9 GHP

J 1,124.2 11,498.2 8 EHP

K 1,339.1 13,433.2 8 EHP

L 1,213.8 13,713.1 11 EHP

M 1,160.9 13,121.3 8 GHP

N 1,099.1 13,771.0 10 EHP

O 1,138.1 13,426.4 11 EHP

P 1,553.3 13,372.0 10 GHP

Q 1,814.9 13,433.2 9 GHP

R 1,462.7 13,104.4 10 EHP

S 1,908.8 14,149.3 11 EHP

T 1,264.2 18,540.0 5 FCU

Average 1,312.1 13,322.6 9 -

평균 연면적은 13,322.6 m2이고, 지상층을 기준으로 평균 층수는 9층으로 조사되었다.

또한, Table 2와 같이 연면적 규모는 13,000~14,000 m2의 비율이 55%로 가장 높게 나타났

다. Table 3은 지상층수의 분포를 나타내며, 7~10층 이하가 70%로 비율이 가장 높게 나타났다.



Table 2. Total floor area ratio (%) ( ) : Number of buildings

11,000~12,000 m2

13,000~14,000 m2

14,000~15,000 m2 More than 15,000 m

2

20 (4) 55 (11) 15 (3) 10 (2)

Table 3. Ground floor ratio (%) ( ) : Number of buildings

Less than More than ∼less than More than

5 (1) 70 (14) 25 (5)

근린생활시설의 시설용도

지상 10층을 기준으로 1~3층은 저층부, 4~6층은 중층부, 7~10층은 고층부로 분류하여 층

별 시설용도에 대하여 분석하였으며, 이는 Table 4와 같다.

Table 4. Classification and ratio of facility use of neighborhood facilities (%)

Division

Multi-use

Sales+Medical Sales+Education Sales+OfficeSales+Medical+Sports

+Office+Education

Low floor

∼

floors

Sales (retail store, restaurant)

Middle floor

∼

floors

Medical (clinic),

Sports (Fitness center)

Medical

(clinic)

Education

(Private Education

institute)

Office

Higher floor

∼

floors

Education (Private

Education institute),

Office

Ratio 40 25 20 15

저층부(1~3층)는 판매시설(소매점,일반음식점)로 사용하고, 중 · 고층부는 대부분 의료,

교육, 업무, 운동시설 등으로 사용되었으며, 용도별 사용비율은 복합용도가 40%로 가장 높

고, 판매+업무가 15%로 가장 낮게 나타났다.

시설용도별 프로필은 ‘건축물에너지효율등급 인증제도 운영규정’을 참고하였으며, 현장

조사로 얻어진 자료와 비교하여 시설별로 유사한 운영시간을 가진 용도를 적용하였다. 판매

시설은 매장, 의료시설은 진료실(사무실)과 병실, 운동시설은 체육시설, 업무시설은 바닥면

적 30m2를 기준으로 소규모와 대규모로 구분하였고, 교육시설은 시작 및 종료시간의 차이는

있으나 전체 운영시간이 유사한 대학강의실로 적용하였으며, 현장조사와 운영규정에 따른

운영시간 및 연간 사용일수는 Table 5와 같다.

근린생활시설의 열원방식

일반적으로 근린생활시설은 전기와 가스를 사용하나 최근 집단에너지공급 대상지역내 건

축되는 건물인 경우는 지역열원을 사용하는 것으로 나타났다.



Table 5. On-site survey per facility use and operating hours based on regulation

Division Field Survey (h)Operational Regulations2)

Operational Time (h) Number of Annual use (day)

Sales 08:00~22:30 (14.5) 08:00~20:00 (12) 300

Medical 08:00~19:00 (11) Consulting room

07:00~18:00 (11)

250

Patient’s room

00:00~24:00 (24)

365

Education 14:00~23:00 (10) 09:00~18:00 (9) 150

Sports 07:00~21:00 (14) 09:00~23:00 (15) 300

Office 08:00~19:00 (11) 07:00~18:00 (11) 250

Table 6. Usage proportion of heat source system of neighborhood facility (%)

( ) : Number of buildings

GHP EHP FCU

35 (7) 60 (12) 5 (1)

지역열원은 1991년 ‘집단에너지사업법’에 의해 제정되어 집단에너지공급 대상지역내 연

면적 3,000 m2 이상 비주거용 건물1)에 권장하고 있다.

근린생활시설의 열원방식별 사용비율은 초기설치비용이 가장 적고 설치방법이 간단한

EHP의 사용비율이 60%로 가장 높게 나타났다. Table 6과 같이 초기설치비용이 높고 설치

방법이 복잡하지만 전기사용량을 절감하기 위하여 많이 사용되는 GHP는 35%, FCU는 5%

로 나타났다.

대상건축물의 선정 및 열원방식

대상건축물의 선정 및 개요

근린생활시설의 현황분석을 통해 연면적과 지상층의 평균과 유사한 연면적 13,868.9m2,

지상 10층 규모의 대상건축물로 선정하였으며, 지역은 대구로 설정하였다. 이에 대상건축물

의 모습과 개요는 Figure 1 및 Table 7과 같다.

대상건축물의 열관류율 기준은 지역이 대구로 설정되어 건축물에너지절약설계기준의 지

역별 건축물 부위의 열관류율표에 제시된 남부지역에 해당되므로, 2017년 남부지역의 외벽,

지붕, 바닥, 창호의 열관류율(W/m2K)3)을 Table 8과 같이 적용하였다.

1) 한국지역난방공사 제5조(집단에너지공급대상지지정)에 의거동법시행령 제8조에 따른 지역냉난방 의무공급 기준

2) 건축물에너지효율등급 인증제도 운영규정의 [별표2] 주거 및 주거용 이외 건축물 용도별 프로필

3) 건축물에너지절약설계기준(2016.12.21.개정_2017.1.1시행) [별표1] 지역별 건축물 부위의 열관류율표



Figure 1. View of the target building

Table 7. Status of the target building

Architecture area 1,189.4 m2

Location Daegu

Total floor area 13,868.9 m2

Building Scale Underground floors (4),

Ground floors (10)

∼

floors Machine room, Parking floors Sports

∼

floors Sales ∼

floors Education

∼

floors Medical ∼

floors Office

Table 8. Southern area’s standard thermal transmittance on 2017 (W/m2K)

Division Directly facing outside air Indirectly facing outside air

External wall W1: 0.32 W2: 0.45

Ceiling R1: 0.18 R2: 0.26

Floors (Heating: No) F1: 0.25 F2: 0.35

Glass (SHGC) G1: 1.50 (0.52) G2: 1.90

열원방식 산정

대상건축물에 GHP, EHP, EHP+ERV, FCU+AHU의 운영방식을 적용한 경우의 1차에너

지소요량 분석을 위하여 기존에 적용된 GHP를 제외한 열원방식을 CLTD부하계산법을 이용

하여 용량을 산정하였다.

열원방식별 기기용량 산정을 위한 설계조건은 대한설비공학회(2011)설비공학편람, 건축

물 설비기준 등에 관한 규칙(2015.7 시행), 서승직 건축설비계획을 참고하였으며, 이는 Table

9와 같다.

설계조건으로 여름철 건 · 습구온도는 26°C (DBT), 18.7°C (WBT)이고, 겨울철은 여름철

보다 6.3~8.0°C의 낮은 18°C (DBT), 12.4°C (WBT)이며, 의료시설의 겨울철 건 · 습구온도

는 판매, 운동, 교육, 업무시설과 차이가 있다.

시설용도에 따라 외기량은(CMH/p) 운동시설이 50, 재실인원은(p/m2) 판매과 교육시설이

0.5, 인체부하는(W/h) 운동시설이 현열 185, 잠열 285로 가장 높고, 조명부하는(W/m2) 판매

시설이 50, 기기부하는(W/m2) 의료시설이 30으로 가장 높았다.



Table 9. Design conditions for target building

Division Dry-Bulb Temperature (DBT) Wet-Bulb Temperature (WBT)

Summer°C 26 18.7

Winter°C 18 (Medical:20) 12.4 (Medical:13.8)

Division

Outside air

Volume

(CMH/p)

Occupant

(p/m2)

Heat Load from

Occupant Lighting Load Equipment Load

Sensible Latent

(W/h) (W/m2)

Sales 30 0.5 75 55 50 20

Sports 50 0.1 185 285 25 20

Education 30 0.5 70 45 25 20

Office 30 0.2 75 55 25 25

Medical 36 0.1 70 45 25 30

층별 다양한 시설용도인 대상건축물에 대하여 설계조건과 외피요소를 바탕으로 각각 열원

방식을 Table 10과 같이 개별 및 중앙제어방식으로 구분하여 산정하였다.

앞서 Table 1에 A~T시설의 Heat source system 분석내용을 근거로 채택하여 대상건축물

전체에 각각 개별제어인 GHP적용시, EHP적용시, 환기를 고려한 EHP와 ERV 혼합 적용한 3

가지 경우와 중앙제어방식인 FCU와 AHU를 혼합 적용한 경우로 구분하여 총 4가지의 열원

방식을 적용하였다.

개별 및 중앙제어방식의 실내기는 모두 4way로 건물 전체에 GHP와 EHP는 각 216대,

FCU는 199대를 적용하였으며, 위에 제시된 열원방식별 용량과 COP는 각 열원방식별 평균

값이다.

또한, 환기방식인 ERV와 AHU의 풍량은 실별 면적과 면적당 인원수 및 1인당 필요환기량

을 반영하였으며, ERV는 90대, AHU는 7대를 설치하였다. 이 외, 중앙제어시스템은 추가적

인 열원설비가 요구되어 냉각탑과 열교환기, 저온수 2단 흡수식 냉 · 온수기를 각 3대씩, 펌프

는 총 9대로 구성하였다.

대상건축물의 1차에너지소요량 분석

1차에너지소요량 산출방법

본 연구에서 1차에너지소요량을 비교분석하기 위하여 이용된 ECO2_v2016는 ISO 13790

과 DIN 18599기준으로 하고 Monthly Calculation Method를 기본 평가 로직으로 하여 정상

상태 해석을 수행한다.

또한, 건축요소, HAVC 시스템, 신재생에너지에 관한 정보와 지역과 용도에 대한 설정 등

이 가능하며, 이를 통해 월별 에너지요구량, 연간 에너지소요량, CO2발생량, 1차에너지소요

량을 산출할 수 있다.

이에 1차에너지소요량은 건물의 에너지요구량과 전기와 온수 등을 공급할 때 계량기와 보



Table 10. Heat source systems for target building

Division EA Performance

Indiv

idual C

ontro

l

GHP

(existing)

Indoor Unit 216 9.4 kW 10.6 kW

Outdoor Unit 21 COP : 1.5 COP : 1.7

EHP Indoor Unit 216 8.0 kW 9.0 kW

Outdoor Unit 20 COP : 1.5 COP : 1.7

ERV 90 Air volume (CMH) 350

500

800

1,000

1,600

2,000

Cen

tral Contro

l (District H

eating S

ource)

FCU 199 8.2 kW 14.3 kW

AHUor Exhaust Fan 7 Air volume (CMH) 10,800

14,200

13,500

6,600

2,300

19,400

7,200

Cooling Tower 3 Coolant

temperature (°C)

Inlet 32 Capacity 2,400

CMMOutlet 37

Heat Exchanger 3 465.2 kW

Pump 9 Chilled water 2,068 LPM

Coolant 4,484 LPM

Heating water 334 LPM

Double lift

Absorption Chiller Heater

3 Heating 205 kg

Table 11. Primary energy factor

Division Oil, Gas Electric District Heating District Cooling

Primary Energy Factors 1.1 2.75 0.728 0.937

일러에서 발생하는 손실량을 합한 에너지소요량에 Table 114)과 같이 국가에서 지정한 1차에

너지환산계수를 곱한 값이며, 냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기 등으로 구분하여 산출한다.

건축물에너지효율 등급은 1+++등급에서 7등급까지 총 10개 등급이나 신축 또는 리모델

링 건물들은 Table 125)와 같이 3등급 이상 등급의 기준을 만족했으나 최근 2등급 이상으로

강화되어 몇몇의 지자체(서울시, 경기도, 인천시, 전남순천시, 세종시)는 공공건축물은 1등

급 이상, 민간건축물은 2등급 이상의 건축위원회 심의기준을 제시하였으며, 상향등급일수록

4) 건축물에너지효율등급 인증제도 운영규정

5) 건축물에너지절약설계기준(2016.12.21.개정_2017.1.1. 시행) [별표2] 건축물 에너지효율 인증등급



지방세와 환경개선부담비용 감면, 건축기준완화와 같은 혜택을 받을 수 있다.

Table 12. Energy efficiency rating based on primary energy consumption for residential and

non-residential buildings

RatingPrimary Energy Consumption (kWh/m

2yr)

Non-Residential

1+ More than 140 ~ Less than 200

1 More than 200 ~ Less than 260



열원방식별 1차에너지소요량

열원방식별 냉방, 난방, 환기에 대한 연간 1차에너지소요량(kWh/m2yr)은 Figure 2 및

Table 13과 같으며, 합계는 조명과 급탕에너지를 포함한 값이다.

Figure 2. Primary energy consumption per heat source system

Table 13. Primary energy consumption energy efficiency rating

Division Cooling Heating Ventilation Total

GHP (existing) 73.9 62.1 16.2 215.5 (1)

EHP 74.6 59.3 16.2 212.4 (1)

EHP+ERV 94.9 30.5 20.2 207.9 (1)

FCU+AHU 91.2 151.6 30.6 335.7 (3)

개별과 중앙제어시스템의 1차에너지소요량은 EHP+ERV가 가장 낮고 FCU+AHU가 가

장 높게 나타났다. 개별제어시스템은 운전조건과 실내 · 외기의 대수, 용량, COP 값이 유사하

므로 1차에너지소요량 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.

그러나, 중앙제어시스템은 운전조건과 실내 · 외기의 대수에 차이가 나며, 특히, 펌프의 용

량은 1차에너지소요량에 영향을 주는 요인으로 발생하여 개별제어시스템과 큰 차이가 나타

났다.



시설용도별 1차에너지소요량

앞서 분석한 국내 근린생활시설의 시설용도를 대상건축물에 적용하여 1차에너지소요량

을 분석하였으며, 이는 Figure 3 및 Table 14와 같다.

Figure 3. Primary energy consumption per facility use

Table 14. Primary energy consumption (kWh/m2yr) and variation rate (%) per facility use

Division Cooling Heating Ventilation Total

Multi

-Use

Sales+Medical

+Education

+Sports

+Office

GHP

(existing)

73.9 62.1 16.2 215.5

EHP 74.6 1 59.3 5 16.2 0 212.4 -1

EHP+ERV 94.9 22 30.5 -50 20.2 20 207.9 -4

FCU+AHU 115.2 34 131.6 53 30.6 47 339.7 38

Sales+Medical GHP 63.4 -14 41.0 -34 12.8 -21 187.1 -13

EHP 57.3 -22 41.5 -33 12.1 -25 180.0 -16

EHP+ERV 52.3 -29 38.8 -37 21.5 25 177.6 -18

FCU+AHU 104.5 29 134.2 54 31.0 48 334.3 36

Sales+Education GHP 69.6 -6 59.3 -4 11.7 -28 202.4 -6

EHP 62.3 -15 60.3 -3 11.8 -27 198.0 -8

EHP+ERV 84.2 -13 39.4 -37 32.4 50 215.2 -0.1

FCU+AHU 96.7 24 115.7 46 64.2 75 335.7 37

Sales+Office GHP 64.2 -12 57.2 -8 10.8 -33 200.0 -7

EHP 59.8 -18 58.6 -6 10.9 -33 195.9 -9

EHP+ERV 64.1 -14 48.9 -22 20.4 21 194.7 -10

FCU+AHU 105.0 30 126.4 51 38.3 58 330.9 35

복합용도(판매+의료+운동+교육+업무)의 1차에너지소요량(kWh/m2yr)은 개별제어방식

GHP 215.5, EHP 212.4, EHP+ERV 207.9로 차이가 크지 않았으나, 중앙제어시스템인 FCU

는 339.7로 복합용도의 GHP보다 37% 증가하여 가장 높게 나타났다.

판매+의료는 EHP+ERV를 적용한 경우에 1차에너지소요량이 177.6으로 가장 낮았고, 복

합용도에 적용된 기존의 GHP보다 냉방은 29%, 난방은 37% 감소하였으며, 전체 18% 감소



하였다.

판매+교육은 EHP를 적용한 경우에 1차에너지소요량이 198.0으로 가장 낮았고, 기존의

GHP보다 냉방이 15% 감소하였으며, 전체 8% 감소하였다.

판매+업무는 EHP+ERV를 적용한 경우에 1차에너지소요량이 194.7으로 가장 낮았고, 기

존에 적용된GHP보다 냉방은 14% 증가, 난방은 22% 감소하였으며, 전체 10% 감소하였다.

복합용도, 판매+의료, 판매+업무에서 EHP+ERV를 적용한 경우 1차에너지소요량이 낮으

며, 특히 판매+의료에서 177.6으로 가장 낮게 나타났다. 판매+교육은 EHP를 적용한 경우에

1차에너지소요량이 198.0으로 가장 낮게 산출되었다.

복합용도, 판매+교육, 판매+업무, 판매+의료에 FCU+AHU를 적용한 경우는 앞서 분석한

개별제어방식들 보다 1차에너지소요량이 높았으며, 이 중 복합용도에서 339.7로 기존의

GHP보다 38% 증가하여 가장 높게 나타났다.

창면적비별 1차에너지소요량

열원방식별 시설용도에 따라 창면적비를 대상건축물의 창면적비 40%를 기준으로 10~

90% 이내 10%씩 증감하여 Figure4~6 및 Table15와 같이 1차에너지소요량을 비교분석하

였다.

Figure 4. Primary energy consumption based on window area ratio per facility use when GHP

is applied

GHP 적용시 Figure 4와 같이 창면적비가 복합용도는 28%, 판매+의료는 56%, 판매+업무

와 판매+교육은 37%이내에서 1차에너지소요량이 1+등급 범위이며, 그 이상인 경우 1등급

범위로 나타났다.

EHP 적용시 Figure 5와 같이 창면적비에 따른 복합용도는 30%, 판매+의료는 63%, 판매+

업무는 45%, 판매+교육은 42%이내 일 때 1차에너지소요량이 1+등급 범위이며, 그 이상인



경우 1등급 범위로 나타났다.

Figure 5. Primary energy consumption based on window area ratio per facility use when EHP

is applied

EHP+ERV 적용시 Figure 6와 같이 창면적비가 복합용도는 32%, 판매+의료는 67%, 판매+

업무는 49%, 판매+교육은 29%이내에서 1차에너지소요량이 1+등급 범위이며, 그 이상인 경

우 1등급 범위로 나타났다.

Figure 6. Primary energy consumption based on window area ratio per facility use when

EHP+ERV is applied

지역열원을 이용한 중앙제어방식인 FCU+AHU 적용한 경우 Figure 7과 같이 앞서 분석한

개별제어방식과 1차에너지소요량의 차이가 있으며, 건축물 에너지효율 등급은 2~3등급 범



Table 15. Primary energy consumption (kWh/m2yr) and variation rate (%) based on window

area ratio per facility use when heat source system is applied

Division Multi-Use Facilities Sales+Medical Sales+Education Sales+Office

GHP 10 182.6 -16 164.5 -12 176.3 -13 170.4 -15

20 187.4 -13 172.4 -8 186.4 -8 180.5 -10

30 202.5 -6 182.3 -3 193.2 -5 195.3 -2

40 215.5 187.1 202.4 200.0

50 225.2 4 195.2 4 212.0 5 218.2 8

60 234.7 8 202.4 8 220.8 8 227.4 12

70 242.4 11 211.5 12 230.2 12 239.2 16

80 251.0 14 220.4 15 237.4 15 242.1 17

90 258.2 17 225.1 17 242.7 17 254.6 21

EHP 10 181.0 -16 164.8 -8 172.2 -15 173.0 -12

20 186.9 -12 171.2 -5 180.3 -11 180.2 -8

30 200.0 -6 177.8 -1 187.1 -8 186.8 -5

40 212.4 180.0 198.0 195.9

50 221.2 4 184.2 2 208.2 3 200.2 2

60 231.2 8 194.7 8 217.3 7 210.0 7

70 239.0 11 201.0 10 227.2 11 220.9 11

80 247.2 14 214.2 16 234.4 14 228.2 14

90 256.8 17 224.4 20 242.2 16 240.7 19

EHP+

ERV

10 178.5 -14 162.9 -8 178.5 -17 168.8 -15

20 185.2 -11 170.0 -4 188.2 -13 178.2 -10

30 198.7 -4 174.5 -2 200.4 -7 185.4 -6

40 207.9 177.6 215.2 194.7

50 218.4 5 182.7 3 222.1 3 204.2 5

60 228.4 9 191.2 7 230.5 7 209.0 7

70 237.2 12 199.0 11 237.5 9 213.2 9

80 245.4 15 210.2 16 243.2 12 220.7 12

90 252.1 18 223.9 21 248.2 13 238.4 18

FCU+

AHU

10 316.2 -6 310.7 -7 305.6 -9 304.4 -8

20 322.4 -4 319.7 -4 312.4 -7 312.0 -6

30 332.4 -1 325.1 -3 326.6 -3 320.1 -3

40 339.7 334.3 335.7 330.9

50 346.1 2 348.0 4 345.4 3 338.1 2

60 358.3 5 353.8 6 358.2 6 347.4 5

70 363.1 6 361.7 8 369.4 9 358.9 8

80 375.3 9 372.1 10 374.2 10 366.9 10

90 379.5 10 377.4 11 379.8 13 378.1 12

위에 나타났다. 창면적비가 복합용도는 16%, 판매+의료는 21%, 판매+교육은 25%, 판매+업

무는 30%이내 일 때 2등급 범위고, 그 이상은 3등급 범위로 나타났다.



Figure 7. Primary energy consumption based on window area ratio per facility use when

FCU+AHU is applied

결 론

본 연구는 건축물 에너지효율등급 평가프로그램인 ECO2_v2016을 이용하여 근린생활시

설을 대상으로 열원방식과 시설용도별 창면적비에 따른 1차에너지소요량 산출하여 비교분

석하는 연구로써 얻어진 결과는 다음과 같다.

(1) 국내의 근린생활시설 20곳에 대한 현황조사를 실시하여 층별 사용현황에 따라 시설용도

를 4가지로 구분하였고, 연면적이 13,000~14,000 m3가 55%, 지상층 7~10층이 70%로

가장 높게 나타났으며, 열원방식은 초기설치비용이 적고 시공이 간단한 EHP가 60%로

가장 많이 사용되는 것으로 나타났다.

(2) 대상건축물(복합용도)의 열원방식별 1차에너지 소요량(kWh/m2yr)을 분석한 결과 EHP+

ERV를 적용한 경우 207.9로 가장 낮았고, FCU+AHU를 적용한 경우 339.7로 GHP보다

37% 증가하여 가장 높게 나타났다. 이는 운전조건과 실내기 대수와 펌프의 용량이 1차

에너지소요량 차이의 주요 요인으로 여겨진다.

(3) 복합용도, 판매+의료, 판매+업무에서 EHP+ERV 적용시 1차에너지소요량이 낮았으며,

판매+의료에서 177.6으로 가장 낮게 나타났다. 판매+교육은 EHP적용시 1차에너지소요

량 이 198.0으로 낮게 나타났으며, 지역열원을 이용한 FCU+AHU 적용시 복합용도, 판

매+의료, 판매+업무, 판매+교육 모든시설용도에서 높았으며, 복합용도에서 339.7로 가

장 높게 나타났다.

(4) 창면적비에 따라 복합용도에서 GHP 28%, EHP 30%, EHP+ERV 32%, FCU+AHU

16%, 판매+의료는 GHP 56%, EHP 63%, EHP+ERV 67%, FCU+AHU 21%, 판매+업

무는 GHP 37%, EHP 45%, EHP+ERV 49%, FCU+AHU 30%, 판매+교육은 GHP 37%,

EHP 42%, EHP+ERV 29%, FCU+AHU 25%이내 일 때 개별제어방식은 건축물에너지효



율은 1+등급, 그 이상은 1등급, 중앙제어방식은 2등급, 그 이상은 3등급 범위로 나타났다.

(5) 창면적비 40%를 기준으로 최소창면적비10% 1차에너지소요량(kWh/m2yr)을 비교분석

한 결과 GHP 적용시 복합용도가 16% 감소한 182.6으로 가장 많이 감소하였으며, EHP

도 복합용도에서 16%감소한 181.0으로 가장 낮았다. EHP+ERV를 적용한 경우 판매+

교육에서 17% 감소한 178.5으로 가장 낮았으며, FCU+AHU도 판매+교육에서 9% 감소

한 305.6으로 가장 낮았다.

최대창면적비 90% 일 때 1차에너지소요량은 GHP 적용시 판매+업무에서 21% 증가한

254.6으로 가장 높았으며, EHP도 판매+업무에서 19% 증가한 240.7로 가장 높았다.

EHP+ERV는 판매+의료에서 21% 증가한 223.9가 가장 높고, FCU+AHU는 판매+교육

에서 13% 증가한 379.8로 가장 높게 나타났다.

향후, 건축물에너지효율등급에 대한 지자체별 심의 기준이 제시됨에 따라 중부, 제주지역에

대한 1차 에너지소요량을 산출하여 지역별로 비교분석하는 연구가 필요한 것으로 사료된다.

후 기

이 논문은 2016년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행

된 연구임(NRF-2016R1A2B2011255).

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Documents

Comparison of Primary Energy Requirement of Neighborhood