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건축물의 에너지절약 설계기준
건설교통부 고시 제1994-59호, 1994. 2. 18.
1.1 (목적) 이 기준은 병원용도로 쓰이는 건축물의 에너지의 절약 및 합리적이용을 도모하기 위한 설계기준을 정함을 목적으로 한다.
1.2 (적용범위) ①이 기준은 연면적 2천㎡이상인 병원용 건축물 기타 에너지소비특성·이용상황등이 이와 유사한 건축물의 설계시 그 건축부문·기계설비부문 및 전기설비부문에 대하여 적용한다.
②지방건축위원회의 심의에 의하여 이 기준의 규정과 동등이상의 에너지 절약성능이 있는 절약기법을 사용한 것으로 인정되거나 건축물의 기능·설계조건 또는 시공여건상의 특수성등으로 인하여 이 기준의 적용이 불합리한 것으로 인정되는 경우에는 이 기준의 해당규정을 적용하지 아니할 수 있다.
1.3 (용어의 정의) 이 기준에서 사용되는 용어의 정의는 각 부문별로 다음과 같다.
① 공통부문
1. '바람직하다'고 함은 따르는 것이 바람직한 권장사항을 말한다.
2. '하여야 한다'고 함은 반드시 따라야 하는 규제사항을 말한다.
② 건축부문
1. '외피'라 함은 거실 또는 현관·복도등 거실외 공간을 둘러싸고 있는 외벽·창·지붕·바닥 및 출입문등으로서 직접 외기에 접하는 부위 및 최하층 거실의 바닥, 최상층 거실의 반자 또는 지붕을 말한다. 다만, 거실과 거실외 공간이 건축물의설비기준등에관한규칙 제21조에 의하여 단열 구획되는 경우에는 단열구획된면을 외피로 볼 수 있다.
2. '수직외피'라 함은 건축물의 입면 또는 수직부분의 외피로서 '1'에서 정의된 외피중에서 바닥, 반자 또는 지붕을 제외한 외벽, 창, 출입문등의 외피부위를 말한다.
3. '창면적비'라 함은 층고를 중심으로 계산된 수직외피면적에 대한 창면적의 비를 말한다.
4. '차폐계수(SC)'라 함은 맑은 유리(3mm)의 태양 복사열 투과량을 기준값 1.0으로 했을 때, 비교유리의 태양 복사열 투과량이 나타내는 비례값을 말한다.
5. '차양계수(PF)'라 함은 외부 차양의 수평길이를 유리창의 밑면에서부터 외부차양물까지의 수직거리로 나눈 값을 말한다.
6. '실내발연밀도'라 함은 건축물내의 단위 바닥면적에 대한 조명부하·기기발열부하 및 인체의 발열부하의 합을 말하며, W/㎡으로 표시한다.
7. '복층유리'라 함은 유리 2장이 일정한 공간을 두고 일체화된 유리를 말한다.
8. '이중창'이라 함은 독립된 별개의 창이 일정한 공간을 두고 두 겹으로 구성된 창을 말한다.
9. '청정실'이라 함은 공기중의 부유분진·세균·각종 미생물 등을 제거하는 시설이 설치된 방을 말하며, 특히 세균과 같이 생명을 지닌 입자의 제거를 주된 목적으로 하는 방을 '생물학적 청정실'(Biological Clean Room)이라 한다.
③기계설비부문
1. '위험율 2.5%'라 함은 냉(난)방기간 동안의 총시간에 대한 온도출현분포중에서 가장 높은(낮은) 온도쪽으로부터 총시간의 2.5%에 해당하는 온도를 제외시킨 것을 말한다.
2. '존(zone)'이라 함은 건축물내에서 난방·냉방·조도등의 요구조건이 유사한 공간 또는 공간의 군(群)을 말하며, 하나의 제어장치에 의하여 실내환경의 요구조건이 제어되는 공간을 말한다.
3. '존닝(zoning)'이라 함은 공기조화 설비의 효율적 제어 및 관리를 위하여 건축물내의 공간을 몇개의 존으로 구분하여 각각 별개의 계통으로 공기조화용 덕트 및 배관시스템등을 구성하는 것을 말한다.
5. '부분부하 특성'이라 함은 기기의 정격용량에 미달되는 상태에서 운전을 실시할 때 기기가 나타내는 특성을 말한다.
6. '이코노마이저시스템'이라 함은 중간기 또는 동계에 발생하는 냉방부하를 실내기준온도 보다 낮은 외부로부터의 도입외기에 의하여 제거 또는 감소시키는 시스템을 말한다.
7. '성적계수'라 함은 주어진 운전조건에서 시스템에 공급된 에너지에 대하여 제거 또는 발생된 열량의 비를 말한다.
8. '전열교환기'라 함은 배기되는 공기와 도입외기 사이에 공기의 교환을 통하여 배기가 지닌 열량을 회수하거나 또는 도입외기가 지닌 열량을 제거하여 도입외기를 실내 또는 공기조화기로 공급하는 장치를 말한다.
9. '중수도설비'라 함은 사용한 수돗물을 생활용수등으로 재활용할 수 있도록 다시 처리하는 시설을 말한다.
④전기설비부문
1. '수용률'이라 함은 부하설비용량에 대한 최대 수용전력의 백분율을 말한다.
2. '변압기 손실'이라 함은 변압기 권선에 부하전류가 흐를때 생기는 부하손실과부하를 걸지 않았을 때, 즉 2차 권선을 개방한 상태에서 생기는 무부하손실을 말한다.
3. '직접 강압방식'이라 함은 수전된 고압전력을 건축물의 조명, 동력등의 해당 부하설비에 적합한 전압으로 직접 변압하여 공급하는 방식을 말한다.
4. '국부조명'이라 함은 특정한 면 또는 공간에 대해 직접적으로 필요한 조도를 제공하는 조명방식을 말한다.
5. '부하 중심점'이라 함은 각 부하에 이르는 전압강하가 동일하게 되는 조건에서 소요 전선량의 합이 최소가 되는 위치를 말한다.
6. '진상콘덴서'이라 함은 역률을 개선하기 위하여 수전단 2차측 및 전동기와 병렬로 시설하는 콘덴서를 말한다.
7. '역률'이라 함은 유효전력과 피상전력의 비를 말한다.
8. '인버터'라 함은 전동기의 가변속 운전을 위하여 시설하는 정지형 전력변환기를 말한다.
9. '고효율 전동기'라 함은 손실이 작고 효율이 표준 전동기에 비하여 높은 전동기를 말한다.
10. '무정전 전원공급장치'라 함은 의료기기, 수술실 조명, 전산기등에 비상용전력을 공급하기 위한 정지형 전력변환기를 이용한 전원공급장치를 말한다.
11. '최대 수요전력'이라 함은 수용가에 있어서 어느 기간중 사용한 전력의 최대치를 말한다.
2.1 (입면 및 평면형태) 병원건축물의 입면 및 평면형태는 건축물 체적에 대한 외피면적의 비 또는 연면적에 대한 외피면적의 비가 가능한 작게 되도록 설계하는 것이 에너지절약 측면에서 바람직하다.
2.2 (출입문) 병원건축물의 외기에 접하는 출입구는 이중문으로 하거나 방풍실을 설치하여야 한다.
2.3(단열구조) ①외피구조체의 단열은 중단열이나 외단열공법으로 하는 것이 바람직하다.
②병원의 내주부 부분 또는 진료부, 수술부등과 같이 비교적 높은 실내온도가 필요하고 간헐난방을 하는 부분에서의 단열은 내단열공법으로 하는 것이 바람직하다.
③건축물 외피의 접합부, 틈등은 밀폐될 수 있도록 코킹과 가스켓등을 사용하여 기밀처리 하여야 한다.
2.4 (창문의 구조) ①병동부의 창문과 외기에 접하는 진료부 및 관리부의 창문은 이중 이상의 복층유리로 하거나 이중창 또는 삼중창으로 하여야 한다.
②병원건축물의 창문에는 직달일사를 막을 수 있는 커튼, 블라인드등 차양을 설치하는 것이 바람직하다.
③천창을 설치하는 경우에는 이를 통한 냉·난방에너지 손실량보다 조명에너지 절약량이 크도록 계획하는 것이 바람직하다.
2.5 (창문의 기밀성) 창문의 기밀성을 유지하기 위하여 창문틀의 접합부는 밀실하게 시공하고 바람막이 장치를 하여야 한다.
2.6 (환기·통풍을 위한 창문) 건축물의 외기에 접하는 거실에는 공기조화 설비에 의하지 않고도 충분한 환기·통풍이 가능하도록 손으로 여닫을 수 있는 창문등 개구부를 설치하여야 한다.
2.7 (외피의 열성능) 총 수직외피면적에 대한 창면적비는 설계건축물의 실내발열밀도, 창유리 및 벽체의 열관류율, 외부차양의 상태, 사용유리의 차폐계수, 자동조명제어장치의 적용여부등의 설계조건에 따라 부표의 외피열성능 검토기준에서 제시되는 값이하로 설계되어야 한다. 다만, 채광등의 목적으로 계획되는 아트리움부분등 외피의 열성능을 제한하기 곤란한 경우에는 당해 부분에 한하여 그러하지 아니하다.
3.1 (외기온도) 냉·난방장치의 용량계산을 위한 외기온도는 각 지역별로 위험율 2.5%를 적용하여야 하며, 별표에서 정한 외기온도 값을 이용하는 것이 바람직하다. 다만, 이를 적용할 수 없는 부득이한 경우에는 위험율 2.5% 값을 기준으로 하여 가장 가까운 지역의 값을 사용한다.
3.2 (열원기기의 선정) ①열원기기는 부분부하 운전 및 전부하 운전효율이 좋은 것을 선정하고, 고효율기기를 채택하는등 시스템의 에너지 효율을 향상시키기 위한 방법을 적극적으로 고려하는 것이 바람직하다.
②보일러, 냉동기, 송풍기등은 부하조건에 따라 최고의 성적계수를 유지할 수 있도록 대수분할 운전 또는 비례제어 운전이 되도록 하여야 한다.
③청정실의 송풍기는 요구 공기청정도 및 기류분포에 적합한 범위내에서 동력소모를 최소화 할 수 있도록 계획하는 것이 바람직하다.
3.3 (배관 및 덕트의 단열) ①배관 및 덕트는 배관 외부온도, 배관 내부의 유체온도, 보온재의 전열 특성등을 고려하고 보온재두께는 건설교통부제정 건축설비공사 표준시방서(기계부문)에서 정하는 기준으로 하여야 한다.
②덕트는 설치공간이 허용하는 범위내에서 방열표면적이 최소가 되도록 그 단면을 결정하는 것이 바람직하다.
3.4 (공조계통의 존닝계획) ①병원건축물은 실의 용도·기능 및 청정도에 따라 공조 조우닝을 계획하고, 특수한 목적을 위하여 필요한 공간은 별도의 공조시스템을 설치하거나 조절기능을 할 수 있는 공조계통으로 계획하여야 한다.
②서로 다른 냉·난방부하 특성을 가진 공간은 같은 공조계통으로 조우닝 하여서는 아니된다.
③병원건축물의 공조계통은 각 실의 요구 청정도에 따라 교차오염을 방지할 수 있도록 계획하여야 한다.
3.5 (공조방식) ①병원건축물의 공조방식은 각실의 요구청정도를 확보할 수 있고 원내감염이나 오염확산을 방지할 수 있도록 선정하여야 한다.
②병실의 공조는 24시간 운전이 가능하고 개별운전 및 부분운전이 가능한 방식으로 하는 것이 바람직하다.
③진료실은 개실 온도제어를 하는 것이 바람직하다.
④수술실은 개별공조방식으로 하는 것이 바람직 하며 정압유지를 위하여 미차압댐퍼를 채용하는 것이 바람직하다.
⑤물리치료실등과 같이 반자높이가 높은 공간·부분 난방 공간 및 대류식이나 공기식난방보다 복사난방이 효율적인 공간에서는 복사난방방식을 채택하는 것이 바람직하다.
⑥시간당 환기회수가 2회를 초과하는 난방공간에서는 복사난방방식을 채택하는 것이 바람직하다.
⑦세균검사실은 전배기방식의 채택이 바람직하며, 배기측에 필터 또는 살균처리 장치를 설치하여야 한다.
⑧구급실은 야간공조 또는 긴급공조가 가능한 방식으로 계획하여야 한다.
3.6 (실압유지 및 풍량조절)①각실의 정압유지를 위하여 15-20%정도 과급기하고 부압유지를 위하여는 10%정도 과배기 하는 것이 바람직하다.
②부하변동에 따른 풍량의 제어가 가능하도록 속도제어방식을 채택하거나 덕트의 분기부에 풍량조절댐퍼를 설치하는 것이 바람직하다.
③송풍기는 댐퍼제어 또는 벨브제어 보다는 변속제어방식을 채택하는 것이 바람직하다.
④송풍기는 풍량 및 정압등을 고려하여 고효율송풍기를 채택하는 것이 바람직하다.
3.7 (폐열의 회수) ① 경제성이 충분한 폐열은 각종 열교환기를 이용하여 적극적으로 회수하여야 하고, 폐열회수기는 자동·수동청소가 용이한 구조로 하여야 한다.
②전열교환기 사용시에는 경제성이 있도록 적용하는 것이 바람직하다.
3.8 (외기의 도입) ①환기시스템은 실내공기를 오염시키지 아니하는 범위에서 최소한의 외기를 도입할 수 있도록 계획하여야 한다. 다만, 특수한 용도의 공간, 공기오염원이 발생하는 곳등은 그러하지 아니하다.
②외기도입구는 실내 및 옥외 배기구에서의 오염, 자동차 배기가스에 의한 일산화 탄소의 영향을 받지 아니하는 위치에 설치하여야 한다.
③중간기등에 외기도입에 의하여 냉방부하르 감소시킬 수 있을 때에는 이코노마이저시스템을 적용하여야 한다. 다만, 이코노마이저시스템의 적용이 건축물의 총 에너지비용을 감소시킬 수 없는 경우에는 그러하지 아니하다.
④제3항의 규정에 의한 이코노마이저시스템에는 설계풍량의 85%까지 외기 및 환수공기를 제어할 수 있는 조절 댐퍼를 설치하여야 한다.
3.9 (급수·급탕설비) ①급수 및 급탕설비, 위생설비에는 절수형기기를 설치하는 것이 바람직하다.
②온수사용이 감소되는 시간대에는 온수순환펌프가 정지하여도 바이패스 배관에 의한 자연순환 수두를 이용할 수 있도록 급탕순환시스템을 설계하는 것이 바람직하다.
③보일러용 급수 및 냉동기용 냉각수는 수처리설비를 채택하는 것이 바람직하다.
3.10 (중수도설비) 수돗물을 절약하기 위하여 중수도설비를 채택하는 것이 바람직하다.
3.11 (펌프의 운전) ①공조용 냉온수 순환펌프의 운전은 대수제어 또는 회전수제어방식을 채택하는 것이 바람직하다.
②펌프의 효율적인 운전관리를 위해 흡입측과 토출측에 압력계를 설치하는 것이 바람직하다.
3.12 (중앙관제식 자동제어 시스템) 공기조화설비·전력 및 조명설비·승강기설비 등 에너지사용설비에 대하여 에너지절약 및 에너지이용 효율의 향상을 위해 중앙관제식 자동제어 시스템을 채택하는 것이 바람직하다.
4.1 (조명설비) ①병원건축물의 설계조도는 실의 용도 및 사용목적에 따라 한국공업규격(KSA 3011)의 조도기준에 적합하도록 하는 것이 바람직하다.
②조명기구는 고효율의 광원을 선택하여야 하고, 절전형 안정기를 사용하는 것이 바람직하다.
③병원건축물의 전체 조명용 전등은 부분조명이 가능하도록 여러개의 전등군으로 구분하고 전등군 마다 점멸이 가능하도록 하여야 하며, 일사광이 들어오는 창과 가장 가까운 전등군은 따로 점멸이 가능하도록 하여야 한다. 다만, 자동조명 제어장치가 설치되는 장소는 그러하지 아니하다.
④실의 용도에 따라 전반조명과 국부조명 방식을 병용하여 채택하는 것이 바람직하다.
4.2 (동력설비) ①전동기는 그 용량에 따라 적합한 기동방식을 채택하는 것이 바람직하다.
②공기조화용 팬 및 순환펌프용 전동기에는 가변속 운전방식을 채택하는 것이 바람직하다.
③전동기에는 전동기 부설용량기준에 의한 역률개선용 콘덴서를 설치하는 것이 바람직하며, 종합역률이 90%이상을 유지하도록 하여야 한다.
4.3 (변전설비) ①변전설비는 부하전체의 특성·수용률·장래의 부하증가·운전조건 및 급전방식등을 고려하여 그 용량을 산정하는 것이 바람직하다.
②변압기 손실방지를 위해 저손실형 변압기를 채택하여야 한다.
③변압기 손실의 이중화를 막기 위하여 특고압/저압방식을 사용하는 것이 바람직하다.
4.4 (뱅크의 구성) ①부하의 종류·사용시간대별·계절부하별 및 배전방식등 부하설비 전체의 특성을 고려하여 변압기의 대수 제어가 가능하도록 뱅크구성을 하는 것이 바람직하다.
②용도별 전력사용량이 가능하도록 변압기별로 2차측에 적산전력계를 설치하는 것이 바람직하다.
4.5 (변전소) 건축물내의 변전소는 전력손실 및 배선공사비의 절감을 위하여 부하중심점에 위치하는 것이 바람직하다.
4.6 (예비전원설비) 예비전원설비는 일반 비상전원설비와 특별 비상전원설비 및 순간특별 비상전원설비등으로 구분하여 병원의 특수설비에 적합한 비상전원을 구성하는 것이 바람직하다.
4.7 (전력수요의 제어) 전력을 효율적으로 이용하고 최대수요전력을 관리하기 위하여 전력수요를 감시·제어할 수 있는 장치를 채택하는 것이 바람직하다.
4.8 (승강기) 승강기 구동용 전동기의 제어방식은 기계식(릴레이)보다 가변속 운전방식(인버터)으로 하는 것이 바람직하다.
5.1 (에너지절약계획서의 작성) 에너지절약계획서는 별지서식에 따라 일반사항, 에너지 절약설계기준 검토서 및 건축물 외피설계검토서로 나누어 작성하여야 한다.
5.2 (에너지절약설계기준 검토서의 판정) 에너지절약설계기준 검토서는 전항목 채택시 적합한 것으로 본다. 다만, 일부항목이 미채택되거나 확인되지 아니하여 보류된 경우라 할지라도 당해 지방건축위원회의 심의를 거쳐 건축물 및 건축설비의 특수성이 인정되고 그 에너지절약성능이 이 기준에 의한 에너지절약성능과 동등이상인 설계로 판단되는 경우에는 이를 적합한 것으로 볼 수 있다.
5.3 (건축물 외피설계검토서의 판정) 건축물 외피설계 검토서는 2.7의 규정에서 정한 부표의 외피열성능검토기준을 만족하는 경우 이를 적합한 것으로 본다.
6.1 (심의절차등) ①시·군·구에 설치되어 있는 지방건축위원회가 건축물의설비기준등에관한규칙 제22조의 규정에 의한 에너지절약계획서를 심의하는 경우에는 동 계획서가 이 기준에 적합한지 여부를 심의하는데 필요한 관계자료를 징구할 수 있다.
②제1항의 규정에 의한 심의시에는 설계자로 하여금 설계의도등을 진술할 수 있는 기회를 부여하여야 한다.
③심의시 일정사항에 대한 조건을 붙인 경우에는 당해 시장·군수·구청장은 그 조건을 이행하였는지 여부를 확인할 수 있는 관계자료를 징구할 수 있다.
부 칙
재 1 조 (시행일) ①이 기준은 1995. 1. 1부터 시행한다.
②서울특별시 및 광역시는 제1항의 규정에 불구하고 1994. 3. 1부터 시범시행한다.
③제2항의 규정에 의하여 이 기준을 시범시행하는 특별시 및 광역시의 장은 시범시행하는 기간중에 지방건축위원회의 심의를 거쳐 이 기준의 일부내용을 조정하여 적용할 수 있다.
④제2항의 규정에 의하여 이 기준을 시범시행하는 특별시 및 광역시의 장은 1994. 9. 1까지 시범시행한 결과 및 이와 관련한 의견등을 건설교통부장관에게 제출하여야 한다.
제 2 조(에너지절약계획서의 심의를 받은 건축물등에 관한 경과조치) 이 기준 시행전에 이미 에너지절약계획서의 심의를 받았거나 심의를 신청한 것에 관하여는 종전의 규정에 따른다.
〔별표1〕 냉·난방장치의 용량계산을 위한 설계 외기온도
구 분
시 명 |
여름(건구온도, 。C) |
겨울(건구온도, 。C) |
서 울 인 천 수 원 전 주 광 주 대 구 부 산 울 산 목 포 제 주 |
31.1 29.7 30.3 31.9 31.9 32.9 29.7 32.2 31.1 31.6 |
-11.9 -11.2 -12.8 - 8.5 - 7.4 - 8.2 - 5.8 - 7.0 - 5.9 - 1.6 |
〔별표 2〕 유리의 차폐계수 및 열관류율
유리종류 |
두께 및 구조 |
가시광선 투과율(%) |
차폐계수 |
열관류율(kcal/㎡·h·。C) |
맑은유리 |
3mm 6mm 10mm 12mm |
91 89 87 86 |
1.0 0.95 0.89 0.85 |
5.6 5.5 5.4 5.3 |
흡수유리 |
3mm 6mm 10mm 12mm |
69 50∼74 33∼64 28∼61 |
0.84 0.69 0.57 0.53 |
5.6 5.5 5.4 5.3 |
반사유리 |
6mm 6mm 6mm 6mm |
40 30 20 15 8 |
0.53 0.47 0.38 0.32 0.25 |
5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 |
맑은
복층유리 |
12mm (3+공기층 6+3)
16mm (5+공기층 6+5) 18mm (6+공기층 6+6) 22mm (8+공기층 6+8) 24mm (6+공기층12+6) 28mm (8+공기층12+8) 3중 유리구조 |
82 81 80 77 80 77 - |
0.89 0.84 0.82 0.76 0.82 0.76 0.65 |
2.8 2.8 2.8 2.8 2.4 2.4 2.0 |
흡수
복층유리 |
12mm (3+공기층 6+3)
16mm (5+공기층 6+5) 18mm (6+공기층 6+6) 22mm (8+공기층 6+8) 24mm (6+공기층12+6) 28mm (8+공기층12+8) 3중 유리구조 |
62∼64 49∼54 45∼49 40∼60 45∼66 35∼60 - |
0.72 0.61 0.55 0.48 0.55 0.48 0.40 |
2.8 2.8 2.8 2.8 2.4 2.4 2.0 |
복층
반사유리 |
24mm (6+공기층12+6)
24mm (6+공기층12+6) 24mm (6+공기층12+6) 24mm (6+공기층12+6) 24mm (6+공기층12+6) 3중 유리구조 |
40 30 20 15 8 - |
0.40 0.38 0.26 0.22 0.20 0.18 |
2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.0 |
※ 차폐계수는 3mm 맑은유리의 태양복사열 투과량을 기준(기준값: 1.0)으로 했을때에 비교유리의 태양복사열 투과량 비례치임.
※ 위표에 사용대상유리에 해당하는 항목이 없을 경우에는 공기층을 제외한 유리 두께만의 합을 계산하여, 위표의 해당 유리종류에서 유리의 두께합이 가장 근접한 구조의 차폐계수를 적용함. 또한, 열관류율은 공기층 및 유리두께의 전체 두께를 계산하여 22mm이하인 경우에는 2.8kcal/㎡·h·。C를, 22mm를 초과할 때에는 2.4kcal/㎡·h·。C를 적용함.
※ 위표에 해당되지 아니하는 유리의 경우, 공인기관의 실험결과 및 자료에 의한 값을 사용할 수 있음.