1. 도입과 연구배경

많은 건설 프로젝트에서 빌딩의 전체적인 모사와 해석은 잠재적인 에너지 절감의 대표적인 방안으로 여겨진다. 기존의 보고서는 에너지를 어떻게 소비하는가에 주안점이 맞춰져 있었으나, 본 연구소는 다양한 인자를 고려한 최적 해석법을 이용하여 직접적인 에너지 소비뿐 만 아니라 장기적이고 경제성을 고려한 해결 방법을 제시하고 있다.

2. 최적 설계법 과정

최적 설계법 (Opt-E-Plus) 방법은 낮거나 거의 영에 가까운 에너지를 사용하는 빌딩을 설계단계에서부터 개발하는 것을 지원하는 것에서 시작했다. 에너지 소비와 경제성의 범위는 명확하지 않기 때문에 최적 설계법은 특정 비용에 대해 최소한의 에너지 소비를 기준으로, 각각의 경우에 대해 설계 선택 항목의 범위가 있다. 본 모델은 평면 넓이, 외력, 특정 시방서, 위치를 포함한 기본적인 요구 조건에 대해 고려할 수 있다. 최적 설계법은 미국 에너지부에서 승인한 원천 기술인 Energy Design measures (EDM)을 사용한다.

그림 1. 사차함수의 모사 결과

3. Opt-E-Plus

상업 용도의 빌딩에 대해 최적 설계법을 적용하였다. 영에 가까운 에너지 소비부터 시작하였으나 조건을 맞추기가 힘들었고 결국 기본적인 모델을 가정하여 가장 낮은 에너지 소비 모델을 찾는 것으로 설계가 진행되었다.

그림 2. 최적 설계법의 결과

본 설계 기법은 현제 미국 난방, 공기 정화 학회에서 승인되고 개발되고 있는 중인 기술이다. 에너지 효율 절감과 소비의 적정성을 위하여 최적 에너지 설계 기법은 앞으로도 적용가능성이 높다고 할 수 있다.

4. 결론

본 보고서는 상업 용도의 건물에 관한 최적 설계법의 개념과 실례를 담고 있다. 에너지 소비를 최적화함으로써 효율을 높이는 방안이 소개되었다. 또한 장기적인 전망을 고려한 에너지 소비의 효율성을 고려하는 평가도 첨부되었다.