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BIM 기반 에너지절약 설계대안 선정모델에 관한 연구 : 냉·난방 에너지를 중심으로

A BIM-based Design Alternative Selection Model Considering Energy Saving of Buildings : Focused on Heating and Cooling Energy

초록/요약

There is increasing demand for energy saving and environment-friendly technology to reduce emission of greenhouse gases. Under the Kyoto Protocol, about forty countries commit themselves to a reduction of four greenhouse gases and two groups of gases produced by them to targets that are set in relation to their 1990 emission levels, in accordance with Annex B of the protocol. South Korea is not obligated by Kyoto protocol yet, but the administration has set the goal of cutting greenhouse gas emissions by 21-30% by 2020. In building sector, which accounts for 24% of nationwide energy consumption, numerous efforts to improve energy efficiency of buildilngs have been undertaken at national level. But even though national building codes have been changed to follow international standards and give designers freedom to apply their talents and imagination, it is less effective because of designers' lack of consideration for energy efficient design. This paper aims to suggest a BIM-based design alternative selection model considering energy saving of buildings. Designers would easily analysis their design alternatives in terms of energy performance and receive quick feedback on design with applying the model. It would be effective to select energy efficient design alternative in early design stage of buildings.

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초록/요약

국제 사회에서 지구온난화의 원인이 되는 온실가스 감축목표에 따른 에너지 저감 여론이 고조되고 있다. 교토의정서를 근간으로 한 구체적인 감축목표량에 따라 40여개의 선진국은 감축의무대상국으로 분류되어 2012년까지 목표량 달성을 위해 경주하고 있다. 우리나라의 경우 현재 감축의무대상국은 아니지만 교토의정서의 1차기간이 종료되는 2013년에는 어떠한 방식으로든 온실가스감축 의무를 부담하게 될것으로 예상된다. 국내 에너지 소비량의 약 24%를 차지하고 있는 건축물 부문에서도 이러한 추세에 대응하여 에너지 저감 기술 개발을 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 사고의 전환으로 적은 비용을 투입하여 큰 효과를 거둘 수 있는 자연 순응형에너지 절약 설계기법인 패시브 기법에 대한 관심과 적용 노력은 설비시스템 개선및 개발을 통한 에너지 절감 기술 개발에 비해 미약한 수준이다. 이에 본 연구에서는 BIM 기술을 활용하여 초기 건축 설계과정에서 에너지 절약설계 기법을 적용하고 적용 결과에 따른 건물의 에너지 성능 향상 정도를 평가해봄으로써 설계 대안 선정을 위한 의사결정을 지원하는 모델을 제안하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 문헌 조사 및 관련 제도 분석, 인터뷰 조사 등을 통해 현황을 파악하고 설계 각 단계별로 고려해야 할 건물 에너지 성능 관련 설계 변수를 반영하여 BIM 기반 에너지절약 설계대안 선정 모델을 제안하였다. 그리고 제안한 BIM 기반 에너지절약 설계대안 선정 모델을 설계 업무에서 어떻게 활용할 수있을지 적용성 검토를 위해 사례적용을 해보았다.위와 같이 구축된 모델을 통하여 BIM 모델링 소프트웨어와 에너지 분석 도구를활용하여 설계 초기단계에서 설계대안의 에너지 성능 평가를 수행함으로써 에너지 절감 효과가 큰 설계 대안을 선정하는 데에 도움이 될 수 있음을 확인하였다.

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목차

제1장 서론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 연구의 범위 및 방법 2
제2장 이론적 고찰 및 현황 5
2.1 건물 에너지 관련 제도 현황 분석 5
2.2 인터뷰 조사를 통한 실무 현황 분석 11
2.3 에너지 절약 설계 관련 연구 동향 14
2.4 건물 에너지 절약 설계 요소 도출 15
제3장 BIM 기반 에너지절약 설계대안 선정 모델 25
3.1 BIM 개요 25
3.2 BIM 기반 친환경 설계 관련 연구 동향 26
3.3 BIM 기반 에너지절약 설계대안 선정 모델 제안 28
3.4 대지 및 기후 분석 30
3.5 1차 대안 분석 및 선정 34
3.6 2차 대안 분석 및 선정 41
제4장 에너지절약 설계대안 선정 모델의 사례적용 47
4.1 1차 분석 및 대안 선정 47
4.2 2차 분석 및 대안 선정 51
제5장 결론 및 향후 과제 57
참고문헌 59
Abstract 62
감사의글 64

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