PMV지표를 이용한 공동주택의 난방제어에 따른 온열환경 및 에너지소비량 시뮬레이션

Abstract

최근 에너지 절약을 화두로 건물에서의 에너지 절약기술들이 크게 요구되어 지는 반면 재실자의 온열쾌적환경은 비교적 비중 있게 다루어지지 않고 있다. 실내공간의 쾌적성은 재실자의 만족감과 더불어 생산성을 향상시키는 등의 역할을 하며, 최근 삶의 질 향상 등에 따라 그 필요성이 크게 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 공동주택을 대상으로 겨울철 난방 시 쾌적지표를 통한 실내 온열환경 제어의 타당성을 검토하고자 시뮬레이션을 수행하였으며, 주거건물에서의 일상적인 실내온도와 에너지 절약 설계기준에서 제시한 실내 설정온도, 그리고 쾌적지표를 설정으로 한 각 제어조건의 온열환경과 에너지 소비량을 비교 분석 및 검토하였다. 본 연구결과에 따르면, 쾌적지표인 PMV로 실내환경을 제어했을 때 에너지 절약설계 기준인 <TEX>$22^{\circ}C$</TEX>로 실내온도를 설정하였을 때보다 에너지 소비량은 29% 증가하지만 주거용 건물에서 일반적으로 유지되는 실내온도인 <TEX>$24^{\circ}C$</TEX> 보다는 에너지소비량은 11% 정도 감소하며, 온열쾌적감도 각 제어조건 중 가장 우수하게 나타났다. 따라서 여러 가지 제어변수들을 통한 연구가 지속된다면 주거용 건물에서도 쾌적지표를 활용한 실내 공간의 제어방법은 건물의 에너지를 절약하고 실내 환경의 쾌적성을 증대시키는 주요기술이 될 수 있을 것으로 기대된다. Thermal comfort provide satisfaction of thermal environment and affects productivity of occupants in residential building. However, temperature control can not provide the thermal comfort at all the time. because thermal comfort is influenced by many environmental variables such as temperature, relative humidity, air velocity, radiation temperature, activity level and clothing insulation. The purpose of this study is that predicted mean vote(PMV) index is used as control. And, Thermal comfort is evaluated both PMV control and temperature control by simulation. Each other cases were compared, in which set-point temperatures of <TEX>$22^{\circ}C$</TEX> and <TEX>$24^{\circ}C$</TEX> and, set-point PMV index through the respective heating season in the simulation. The results show that PMV control is better to maintain comfort state and save energy than temperature control.