유저 소개／평가
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| CASBEE에 있어서 DesignBuilder의 적용 가능성에 대해서 |
('09.07.24 게재) |
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CASBEE(R)(건축물 종합환경 성능평가시스템, (재)건축환경・에너지 절약 기구)는 건물을 환경 성능으로 평가하여 등급을 설정하는
수법입니다. 2009년7월 현재 전국 14개의 자치체에 도입되고 있습니다. 본 시스템은 일정 규모 이상의 건축물을 지을 때에 제출을
의무화 하고 있으며, 현재 주목받고 있는 제도입니다.본 시스템에서 신청자는 사전 상담을 거쳐 신청, 평가원에 의한 심사・질의 등을
거쳐 평가 인증서의 교부를 받을 수 있습니다.
에콜로지한 건축수법을 설계에 편입하고 있다고 평가되는 시스템으로, DesignBuilder를 이용한 설계에 의해 CASBEE신청
항목의 몇가지를 만족시킬 수 있다고 생각합니다. 직접 DesignBuilder의 리포트가 신청시의 자료로 사용할 수 없다고 하여도
평가 시스템에 적합한 건물을 검토할 때에는 DesignBuilder는 많은 점에서 유효할 것이라고 생각됩니다.
CASBEE는 주로 CO2삭감에 공헌하는 대처를 평가하는 시스템으로, 평가 항목은 건축 소재의 선정이나 소음, 빛환경 등 매우
다방면에 걸칩니다. DesgnBuilder를 유효하게 활용할 수 있는 항목은, 아래와 같습니다.
- 에너지 채점 항목
- PAL/CEC/ERR값에 의해 채점
제품확법에 있어서의 에너지 절약 대책등급
연간냉방부하 MJ/m2년
→ PAL계산의 방법에 근사함
전용의 소프트로 계산하는 것이 빠르지만, DB에서의 PAL계산 결과도 검토 재료가 될 수 있음
- 건물의 열부하 억제
- 단열 성능 열손실계수
일사량 차폐 성능 하계 일사량 취득계수
외기 부하 전열 교환기등
다이렉트 게인 일사량 취득에 의한 부하 저감
→DB에서 단열 성능은 설정 항목이기 때문에 항목으로 들 수 있음.
- 자연 에너지의 직접 이용
- 자연 통풍・자연 환기 시스템
예)아트리움과 연계한 환기 시스템
환기탑 태양열 시스템 등
→DB의 모델링으로 재현 가능, CFD로 가시화 가능.
- 에너지 절약율
- 에너지 절약율 k = 에너지 이용 효율화 설비에 의한 에너지 절약량(MJ/년)/건물 전체의 연간 1차 에너지 소비량(MJ/년)
→DB에서는 에너지 소비량을 계산할 수 있기 때문에 이 값을 산출하는데 충분히 참고가 됨
- 평가에 대한 대처의 표
- 참고로 평가표의 일부를 발췌합니다(이와 같은 표가 많이 있습니다.)
덧붙여 하기표에 있어서(1-1) <1>지역 기상 관측 데이터(아메다스 데이터)등이 있지만, Energyplus의 기상
데이터를 인정받을 수 있는가는 불분명합니다(B에서는 아메다스 데이터는 사용할 수 없습니다).
또한 옥상 녹지화는 계산상 재현할 수 있습니다. 풍향에 대한 배치나 형상 등은 CFD로 계산할 수 있습니다.
- 결론
- DesignBuilder의 해석 결과가 이 CASBEE의 신청에 그대로 사용할 수 있는가는 실제의 신청처나 평가원과의 협의가 필요할
것으로 보입니다.
CASBEE안에서 [평가할 수 있는 대처]에 해당하는 건축수법안에서 DesignBuilder에 의해 재현할 수 있는 것은 적지
않고, 본 시스템에 대해 유효하게 활용할 수 있는 소프트라고 생각하고 있습니다.
평가 대처
| 평가 항목 |
평가 내용 |
평가
포인트 |
I
온열 환경의 사전 조사 |
1)
지역의 온열 환경 상황에 관한 사전 조사의 실시 |
<1>
근처의 기상대 데이터나 지역 기상 관측 데이터(아메다스 데이터)등의 기존 데이터를 이용하여 풍향, 풍속, 탁월풍 등의 바람 환경을
파악하고 있는 경우(1포인트) |
1~2 |
<2>
<1>에 더불어 한층 더, 현지 측정을 한 경우나 광역 기상 데이터나 지형 데이터를 토대로 한 광역 대기 환경 예측
시스템으로 보완하여 보다 상세하게 조사한 경우(2포인트) |
II
부지 밖으로의 열적인 영향을 저감하는 대책 |
2)
바람이 불어가는 쪽이 되는 지역으로의 통풍에 배려하고 부지 밖으로의 열적인 영향을 저감 |
<1>
하계의 탁월풍향(가장 많은 풍향)에 대한 건축물의 바람을 맞는 건물 면적을 저감
바람을 맞는 건물 면적비가
50％ 이상 ~ 70％ 미만의 경우(1포인트)
30％ 이상 ~ 50％ 미만의 경우(2포인트)
30％ 미만의 경우(3포인트) |
1~3 |
<2>
하계의 탁월풍향(가장 많은 풍향)에 대한 건물의 후퇴거리나 인접동 간격을 확보
건물의 높이에 대한 부지 경계로부터의 후퇴거리의 비율(2동 이상의 건물이 있는 경우에는 건물의 높이에 대한 인접동 간격의 비율)이
0.2 이상 ~ 0.3 미만의 경우(1포인트)
0.3 이상 ~ 0.4 미만의 경우(2포인트)
0.4 이상의 경우(3포인트) |
1~3 |
3)
그늘을 형성하고 부지 밖으로의 열적인 영향을 저감 |
<1>
중・고목의 녹지나 필로티, 차양, 페르고라 등을 마련함으로써 부지내의 그늘의 형성에 노력(그늘)
중・고목이나 필로티 등의 수평 투영 면적율이
10％ 이상 ~ 20％ 미만의 경우(1포인트)
20％ 이상 ~ 30％ 미만의 경우(2포인트)
30％ 미만의 경우(3포인트) |
1~3 |
4)
지표면 피복재에 배려하고 부지 밖으로의 열적인 영향을 저감 |
<1>지표면에 보수성・투수성이 높은 피복재나 일사반사율이 높은 피복재를 사용(지표면 피복재：보수성・투수성 포장 또는
고반사성 포장)
보수성・투수어 포장 등면적율이
5％ 이상 ~ 10％ 미만의 경우(1포인트)
10％ 이상 ~ 15％ 미만의 경우(2포인트)
15％ 이상의 경우(3포인트) |
1~3 |
5）
건축외장재료 등에 배려하고 부지 밖으로의 열적인 영향을 저감 |
<1>
옥상의 녹지화에 노력. 또한 일사반사율, 장파방사율이 높은 지붕재를 선정(지붕재)
옥상 녹지화 등면적율이
일부 대책하고 있지만, 20％ 미만의 경우(1포인트)
20％ 이상 ~ 40％ 미만의 경우(2포인트)
40％ 이상의 경우(3포인트) |
1~3 |
<2>
외벽면의 녹지화에 노력. 또한 일사반사율, 장파방사율이 높은 외벽재료를 선정(벽면재)
외벽면 녹지화 등면적율이
일부 대책하고 있지만, 20％ 미만의 경우(1포인트)
20％ 이상 ~ 40％ 미만의 경우(2포인트)
40％ 이상의 경우(3포인트) |
1~3 |
6）
건축설비로부터 대기로의 배열량을 저감 |
<1>
건축의 열부하 억제나 에너지의 효율적 이용, 자연・미이용 에너지의 이용 등의 적절한 대책을 강구(열부하의 억제, 에너지 이용)
건물의 열부하 억제나 에너지의 효율적 이용, 자연・미이용 에너지의 이용 등을 실시하고 있는 경우(2포인트) |
2 |
<2>
건축설비로부터의 배열은 저온으로 설정하는 등에 의해, 기온 상승의 억제에 노력(배열온도의 저감)
기온 상승의 억제를 위한 유효한 대책을 실시하고 있는 경우(2포인트) |
2 |
III
효과의 확인 |
7）
시뮬레이션 등에 의한 온열 환경 악화 개선의 효과 확인 |
<1>
풍향에 대한 배치나 형상의 궁리를 책상위에서 검토(책상 예측)하고 있는 경우(1포인트) |
1~2 |
<2>
부지 주변의 지형, 건물, 녹지 등의 상황과 계획 건물에 대해서 유체 수치 시뮬레이션 등을 실시하여 영향을 예측하고 있는 경우(2포인트) |
참고 사이트 ： (재)건축 환경・에너지 절약 기구 CASBEE http://www.ibec.or.jp/CASBEE/
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| DesignBuilder의 평가, 추천의 말 |
('09.03.25 게재) |
| 오사카대학 대학원 공학연구과 환경・에너지공학전공 야부키 노부요시 교수 |
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| 일 시 |
： |
2009년 3월 9일(월) 14：00~15：30 |
| 장 소 |
： |
오사카대학 대학원 공학연구과 환경・에너지공학전공 야부키 노부요시 교수 연구실 |
| 참가자 |
： |
야부키 노부요시 교수, 연구실 대학원생 4명, (주)포럼에이트 엔도(오사카) |
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DesignBuilder사의 튜토리얼 PPT를 소개. 야부키 노부요시 교수 및 연구실 대학원생에도 같은 PPT를 소개
●소프트에 대한 감상
- 아직 사용하고 있지 않지만, 매우 좋은 소프트라고 느껴집니다. 당연구실로써도 충분히 구입을 검토할 가치를 느낍니다. 우선은 학생에게
30일간 라이선스판을 사용해보도록 합니다. 가격(통상 라이선스 14만엔)도 매우 저렴합니다.
- 지금까지 일본의 대규모의 건설회사에서는 자사 개발의 에너지 효율 시뮬레이션 소프트를 사용하고 있지만, 기본적으로 대규모의 건축에
사용하여 실패하는 경우가 많아, DesignBuilder와 같이 단독주택과 같은 주택 모델에 대해서도 시뮬레이션 할 수 있는 것은
적습니다. 그 의미에서 이 소프트의 도입은 유익한 것이 될 것이라 생각합니다.
●생각할 수 있는 판매처
- 우선은 건축, 환경 설비를 전문으로 하는 대학 연구자가 연구 목적으로 사용할 수 있을거라 생각합니다. 연구 논문도 발표될 것이라고
생각합니다.
- 기업은, 처음에는 흥미를 나타내지 않을지도 모르지만, 대학연구자의 연구 성과나 기업에 의한 나라로의 활동에 의해 정책 유도가 가능하다면,
기업으로의 도입도 쉬워질거라 생각합니다.
- 그 외, 발전소・석유 콤비나트・정유, 정가스 플랜트 등에서는, 건물내에서 대량의 열이 발생하기 때문에 그와 같은 곳에도 수요가
있을지도 모릅니다.
●앞으로의 로컬라이즈에 대해서
- 일본용으로 추가해야만 하는 기능에 대해서는 전부를 이해한 것이 아니기 때문에 잘 살펴보고 검토.
- 일본에서 건축업계에 판매하기 위해서는 일본어화는 불가결.
●기타
- 유럽에서는 이와 같은 연구가 번성하고 있습니다. 종래의 유럽의 주택이 에너지 절약형이 아니었다는 점, 동유럽이 시장 범위에 들어갔다는
점 등이 큰 이유이지만, 나라의 정책으로써 에너지 효율을 고려한 건축의 촉진에 보조금 등의 경제적 인센티브가 도입되고 있어 이
분야에서의 연구・실적이 일본보다도 번성하고 있습니다.
- 동경대의 야시로 교수가 제창하고 있는 200년 주택이라고 하는 컨셉이 인지되고 있으며 일본에서도 그러한 방향으로 진행되고 있습니다.
- 라이벌 소프트의 존재에 대해서 질문을 받아서 IES를 소개했더니 DB 기능의 우위성을 알기 위해서 IES에 대해서도 독자적으로
조사해 본다고 調べてみるとのこと。
●소프트에 관한 질문
| Ｑ． |
DXF, DWG로부터의 모델 임포트는 가능한가. |
| Ａ． |
DXF에 관해서는 임포트, 익스포트 모두 가능하지만, DWG에 대해서는 유저 매뉴얼의 범위로 봐서 불가능합니다. |
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| Ｑ． |
IFC로의 데이터 변환은？ |
| Ａ． |
IFC에 대해서는 현시점에서는 전혀 언급되고 있지 않습니다. |
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| Ｑ． |
빌딩의 외벽이 모두 이중글래스로 되어 있으며, 그 안을 따뜻해진 공기가 상승하거나 차가워진 공기가 하강하거나 하여 온도 조절・단열하는
구조를 연구하고 있는데, 그와 같은 모델의 작성, 해석은 가능한가？ |
| Ａ． |
매우 큰 창문을 설치하는 것은 가능하며, 창문을 이중으로 하는 설정도 있습니다. 외벽과 같은 크기의 이중창문을 설치할 수 있다면,
그 후의 해석은 가능하다고 생각합니다. 그러한 구조를 모델화 할 수 있는가 없는가는 30일간 라이선스판으로 시도해 보시기 바랍니다. |
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Q&A (제품 평가나 도입시에 도움이 되는 Q&A입니다)
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１．CFD에 대해서 |
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| Ｑ１－１． |
CFD결과로 색구분이 있는 콘타나 아니면 다른 방법으로 벽의 내측의 표면 온도를 표시하는 것은 가능한가？ |
| Ａ１－１． |
콘타는 X, Y와 Z축에 따른 셀의 중심을 통과하는 섹션에 대해서 이용 가능합니다.
이것에 의해 벽에 접하고 있는 공기에 대한 정보나 계산 영역 내부의 파티션의 경우, 벽내부의 온도에 대한 정보를 알 수 있습니다.
계산 영역 전체에서 모든 선택된 슬라이스의 수치 데이터를 익스포트 할 수 있습니다. |
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| Ｑ１－２． |
벽 내측의 표면 온도가 CFD로 계산되지 않는다고 하여도 시뮬레이션 모드에서 수치 데이터 또는 그래프로써 그것은 계산되거나 표시되거나
하는가. |
| Ａ１－２． |
계산 영역 경계상의 벽의 내측 표면 온도는 유저 정의 프로퍼티(속성)로써 얻을 수 있습니다 (또는 링크된 EnegyPlus계산의
경우, 계산된 프로그램으로써).
계산 영역 내부의 파티션의 경우, 표면 온도는 파티션 내부의 셀의 섹션을 통해서 슬라이스를 선택함으로써 얻을 수 있습니다. |
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２．태양 방사 데이터에 대해서 |
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| Ｑ２－１． |
DesignBuilder에서 태양 방사의 데이터는 취급되는가？
태양전지 패널이 지붕위에서 어느정도 효율적으로 움직이는가나, 일정 기간중의 태양방사량을 알고 싶다. |
| Ａ２－１． |
입사의 태양 방사는 EnegyPlus시뮬레이션 결과로부터 이용 가능합니다. |
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３．냉난방부하의 출력 데이터에 대해서 |
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| Ｑ３－１． |
현재, 난방설계의 결과는 시간 경과를 고려하지 않는 단순한 막대그래프로 나타내고 있다.
냉방설계와 달리 난방설계의 꺾인선 그래프를 얻을 수 없다고 하여도 시간 경과(시간. 일・・・)를 고려한 수치 데이터를 CSV형식으로
얻을 수 없는가？ |
| Ａ３－１． |
난방부하의 수치 데이터는 CSV파일의 형식으로 이용 가능합니다. |
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４．EnergyPlus에 대해서 |
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| Ｑ４－１． |
EnergyPlus만을 구입할 수 있다는 것은 알고 있지만, DesignBuilder유저가 DesignBuilder에 편입된 EnergyPlus를
유저 사이드에서 커스터마이즈 할 수 있는가？
유저가 독자의 서브루틴을 EnergyPlus로 편입하는 것은 가능한가？ |
| Ａ４－１． |
DesignBuilder내부에서 모델을 개발하고 스탠드얼롱 모드에서 실행하고 있는 EnegyPlus에서 읽어들일 수 있는 EnegyPlusIDF파일을
익스포트 할 수 있습니다.
유저는 자기 자신의 EnegyPlus루틴을 사용할 수 있습니다. |
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| Ｑ４－２． |
어떠한 형식의 입력 데이터가 EnergyPlus로 편입되어 어떠한 형식의 출력 데이터가 EnergyPlus로부터 나와지는가를 모르겠다.
유저가 EnergyPlus과정의 직전직후의 데이터를 보거나 편집하거나 할 수 있는가？
유저가 자신들의 목적을 위해 어떠한 방법으로 EnergyPlus를 커스터마이즈 할 수 있는가, EnergyPlus과정으로의 데이터
형식을 알고 싶다. |
| Ａ４－２． |
A5에서 설명드렸듯이, DesignBuilder는 직접 편집할 수 있는 EnegyPlusIDF파일을 익스포트 할 수 있습니다.
표준의 EnegyPlusESO출력도 이용 가능합니다. |
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