아파트 단지의 에너지 소비특성에 관한 연구 : 분당지역 아파트 단지의 난방 사용량과 전기 사용량을 중심으로
A Study on the Characteristic of Energy Consumption in Apartments
초록/요약
최근 세계적으로 에너지 저감에 대한 목소리가 높아지면서 국내에서도 ‘저탄소 녹색성장’이라는 구호아래 건축물의 에너지 소비에 대한 관심이 집중되고 있다. 사회적으로 환경에 대한 관심이 높아지면서 일부 고층 아파트의 에너지 소비에 대한 비효율성 등 부정적인 이슈들이 보도되면서, 초고층 아파트에 살지 않는 시민들에게 부정적인 이미지를 심어주고 있는 것이 사실이다. 본 연구는 아파트 단지의 에너지 소비량에 대해 보다 정량적이고 과학적인 데이터를 분석하여 일반인들이 막연히 가지고 있는 아파트 단지 에너지 소비에 대한 부정적 인식을 줄여줄 수 있는 객관적인 자료가 필요하다는 점에서 시작하였다. 본 연구의 목적은 첫째, 에너지에 대한 정량적인 데이터 분석을 통하여 아파트 단지에 영향을 미치는 건축계획요소의 객관적인 정보를 확보하고자 한다. 둘째, 입주한지 10년 이상 지난 단지의 에너지 소비특성을 분석하여 아파트 단지의 에너지 관련 유지관리의 기초적 자료를 구축하고자 한다. 셋째, 건축계획요소별 다른 특징을 가진 아파트 단지의 에너지 소비특성을 비교분석하여 특성별 아파트 단지의 에너지 소비 수준과 패턴을 파악한다. 넷째, 아파트 단지의 에너지 소비실태를 분석하여 단지계획에 있어 에너지 효율을 높이는 요소를 제한하기 위한 기초자료를 구축하는데 기여하고자 한다. 연구의 방법은 첫째, 이론적 고찰의 단계를 통해 공동주택 및 아파트의 특성을 살펴보고 개념을 정의한다. 둘째, 아파트의 에너지 소비에 대한 선행 연구 고찰을 통하여 에너지 소비측면에서 아파트 단지에 대한 연구의 흐름과 한계를 파악하고 본 연구의 방향을 설정한다. 셋째, 관리비 부과내역을 통해 아파트 단지의 난방에너지와 전기에너지의 사용량을 조사하여 월별/ 분기별 에너지 소비 특성을 파악한다. 넷째, 아파트 단지의 건축계획요소와 전기, 난방에너지 사용량 간의 관계를 파악하기 위해 회귀분석 및 분산분석을 실시한다. 본 연구의 결과는 다음과 같다.첫째, 난방 및 전기에너지 소비량을 단위면적으로 비교한다면 호수밀도에 따른 영향정도가 큰 편이었으나, 세대를 기준으로 비교했을 때 호수밀도가 미치는 영향력은 거의 없었다. 둘째, 단위면적당 난방에너지 사용 특성은 다른 건축계획요소에 비해 평균층수에 따른 영향을 받는다. 다만 일자형 비율에 대한 유의도를 의심할 수 있는데, 이는 일자형 비율이 높은 단지의 난방 에너지 소비량이 많다는 점은 단지 특성상 평균층수가 낮고, 건축물 경과년도가 오래되었다는 점을 추정할 수 있다. 셋째, 세대당 난방 에너지 소비 특성은 매매가와 전용면적, 배치유형에 따른 차이를 보였다. 위의 요소들은 주거건축의 특성상 주민의 소득수준과 관계가 깊다. 결과적으로 전용면적이 클수록, 배치유형이 복도식, 계단식보다 중앙 코어형 배치에서 난방 에너지 소비량이 많다는 점은 거주하는 주민이 고소득층일수록 세대당 난방에너지 소비량이 높다는 것을 의미할 수 있다. 넷째, 단위면적당 전기에너지 소비 특성은 전용면적, 평균층수의 영향을 받는다. 평균층수와 전용면적의 경우, 단순히 높이와 크기의 문제보다 초고층 주상복합 아파트의 등장으로 주민의 소비성향과도 관계가 있기 때문에 이를 분석할 필요가 있다. 주민이 고소득층일 확률이 높으며, 세대 내 가전기구 수의 차이 등으로 인해 단위면적당 전용부분 전기에너지 소비량이 차이가 있음을 의심할 수 있다. 다섯째, 세대당 전기에너지 소비 특성은 초고층 주상복합아파트와 일반아파트 간에 전기 에너지 사용량에 차이가 있음을 추론할 수 있다. 그러나 언론과 선행연구결과에서 초고층 주상복합 아파트의 에너지 소비량이 과도하다는 주장을 제기하였으나, 이는 실제 부과요금이 1.5-2배 정도의 차이가 난다는 점에서 상이한 결과를 보인다고 판단된다. 실제 부과요금의 경우, 사용량에 따른 누진세가 적용되었기 때문에 실제 사용량은 부과요금 차이보다 더 적을 것으로 추정한다. 본 연구는 단지 전체의 난방에너지, 전기에너지 사용량을 바닥면적 및 세대수로 나누어 사례별 단순 비교 및 회귀분석, 분산분석을 실시하였다. 그러나 아파트 단지 각각의 주동 및 세대별로 사용되는 전기에너지와 난방에너지에 대한 연구가 부족한 실정이다. 앞으로 단지 전체뿐만 아니라 주동, 세대별 에너지 소비량에 관한 연구를 구체적이고 지속적으로 실시하여 아파트 단지의 에너지 효율을 높일 수 있는 방안을 강구하여야 할 것이다.
more초록/요약
With the world's growing concerns for energy reduction, Korea puts greater attention on buildings' energy consumption with the slogan of 'Low Carbon Green Growth.' As the society's interest towards environment increases, there have been various issues about negative effects of energy consumption in the high-rise apartments reported, drawing negative images on citizens who do not live in high-rise apartments. This research attempts to provide an objective material with an analysis of quantitative and scientific data, which can lessen general people's negative per ceptions on energy consumptions in apartments. The purpose of this research is: Firstly, it attempts to gain objective information on the impact of construction factors through an analysis of quantitative data about energy. Secondly, it attempts to gain basic materials for residents' energy maintenance management through an analysis of energy consumption characteristics of residents who have lived over 10 years. Thirdly, it attempts to understand the apartment complex's energy consumption level and pattern through a comparison/analysis of differently characterized construction factored apartment complex's energy consumption characteristics. Fourthly, it attempts to contribute in building basic materials for new construction planning, specifically in limiting those factors leading higher energy efficiency through reviewing an analysis of apartment complex's energy consumption reality. The method of this research is: Firstly, it defines the concept of an apartment house and apartment characteristics through theoretical consideration. Secondly, it understands the flow and the limit of the experiment on energy consumption aspect by considering preceding researches on apartment energy consumption. It then sets the upcoming research direction. Thirdly, it finds out about the monthly/quarterly energy consumption characteristics through an analysis of heating and electronic energy consumption rates by reviewing the maintenance fee imposition history. Fourthly, it begins sessional analysis and variance analysis to understand the relationships of construction planning factors, electronic and heating energy consumption rates in apartment complex. The conclusions of this research are following: Firstly, the impact of household density was great when compared with heating and electronic energy consumptions in each local union; however, the household density had almost no impact when compared by each household. Secondly, the heating energy consumption characteristics per local union was more affected by average floors than other construction planning factors. So me people can suspect about significance on the lined ratio, but the fact of higher energy consumption in the high lined ratio apartment just demonstrates that such high lined ratio apartment is relatively old and low-floored construction. Thirdly, the heating energy consumption characteristics per household showed differences in price, exclusive area and arrangement types. These factors were closely related to the residents of income levels. Conclusively, with larger exclusive space area, there was higher heating energy consumption in the center core-shape arrangement than in the corridor or stairs-type. It means the residents of high income have higher heating energy consumption rate per house hold. Although various media and experiment results demonstrate the high energy consumption rate in multipurpose apartments, it is found that those information is different from the real heating energy consumption rate. Especially the heating energy consumption rate per household was more closely affected by residents' energy consumption pattern than energy consumption rate per local union. Fourthly, the electronic energy consumption characteristics per local union were more affected by exclusive area and the average number of floors. The average number of floors and the exclusive area need to be more deeply analyzed as they are not only related to the problems of heights or sizes but also related to the residents' consumption pattern following the existence of high-rise multipurpose apartments. The residents in such apartments were tentatively with high income. Moreover the differences in the number of electronics in household showed the different energy consumption rate in exclusive spaces per local union. Fifthly, the electronic energy consumption characteristics per household showed differences in the electronic energy consumption rate in high-rise multipurpose apartments and general apartments. Although several media and precedent experiment results argued about the extreme energy consumption rate in high-rise multipurpose apartments, it is found that there is actually around 1.5to 2 times of differences in real imposed charge. As the real imposed charge is applied with the cumulative graduated tax on consumption rate, the true con sumption rate is assumed to be lower than it shown on the imposed charge. This research divided the entire complex into heating energy and electronic energy consumption rate per floor area and the number of households to work on simple comparison, sessional analysis and variance analysis. However, there is not enough experiments on the electronic energy consumption and heating energy consumption used per apartment complex, share and household. We will have to continue work on finding ways to achieve a more detailed experiments on energy consumption rate in not only an entire complex but also per share and household to develop a way of increasing energy efficiency in apartment complex. This experiment investigated about the relationship between the important construction factors in development planning and energy efficiency by building positive basic materials on energy consumption characteristics in apartment complex. The information obtained by this research is expected to contribute in establishing standard for efficient construction planning for future apartment complex.
more목차
제1장 서론 1
1.1 연구의 배경 및 문제 1
1.1.1 초고층 아파트의 보급 1
1.1.2 초고층 아파트에 대한 논쟁 2
1.1.3 에너지에 대한 사회적 관심 5
1.1.4 문제 제기 9
1.2 연구의 목적 9
1.3 연구의 범위 10
1.3.1 공간적 범위 10
1.3.2 시간적 범위 11
1.3.3 내용적 범위 11
1.4 연구의 방법 12
1.5 용어의 정의 13
제2장 아파트 에너지 소비에 대한 이론적 고찰 15
2.1 공동주택의 개념 15
2.1.1 공동주택 건설현황 15
2.2 아파트의 개념 16
2.2.1 아파트의 어원 16
2.2.2 아파트의 다의적 의미 17
2.3 초고층 아파트 19
2.3.1 초고층 아파트의 개념 19
2.3.2 국내 초고층 주상복합 아파트의 정의 20
2.4 건축물 에너지 절약시책 현황 21
2.4.1 주택, 건물부문 에너지 시책 현황 21
2.4.2 에너지 절약 주요 시책 23
2.5 에너지 저감을 위한 국외제도 현황 27
2.5.1 개요 27
2.5.2 에너지 절감을 위한 국외제도 및 정책 28
2.6 아파트 에너지 소비특성 및 설비의 설계기준 고찰 32
2.6.1 건축물 에너지 소비특성 32
2.6.2 우리나라 건물부문의 에너지 사용실태 33
2.6.3 아파트 전력설비의 설계기준 고찰 34
2.6.4 아파트 난방설비의 설계기준 고찰 35
2.7 선행 연구 고찰 36
2.7.1 압축도시 및 에너지 절약형 도시 36
2.7.2 도시개발 밀도와 에너지 소비특성 40
2.7.3 공동주택에서 밀도와 에너지 소비특성 44
2.7.4 선행 연구의 한계 50
제3장 아파트 단지의 에너지 소비실태 조사개요 57
3.1 조사방법 57
3.1.1 조사방법 57
3.1.2 조사 대상지의 선정 57
3.2 에너지소비에 영향을 미치는 건축계획요소 도출 60
3.3 조사단지의 그룹화 62
3.4 분석방법 63
제4장 아파트 단지의 에너지 소비실태 조사 65
4.1 난방에너지 소비실태 분석결과 65
4.1.1 전용부분 난방에너지 소비량(㎡) 분석 65
4.1.2 전용부분 난방에너지 소비량(세대) 분석 75
4.2 전기에너지 소비실태 분석결과 82
4.2.1 전용부분 전기에너지 소비량(㎡) 분석 82
4.2.2 전용부분 전기에너지 소비량(세대) 분석 88
4.3 소결 95
제5장 결론 및 제언 97
5.1 연구결과 97
5.2 시사점 및 연구의 한계 99
