에너지절약설계기준 기계부문

왜 배우는가: 에너지절약설계기준 기계부문은 건축설비 설계자가 반드시 따라야 하는 의무사항과 선택 가능한 권장사항을 정한 기준이다. 실무에서는 설비 용량 계산의 외기·실내 조건, 열원·반송설비 선정, 공조 방식을 이 기준에 맞춰 결정하므로 설계 검토의 출발점이 된다. 시험에서는 의무와 권장을 구분해 묻는 문항이 여러 교시에 걸쳐 반복 출제되므로 체계적으로 정리해야 한다.

출제 이력: 제138회 1교시 11번, 제136회 1교시 2번, 제134회 3교시 1번, 제112회 2교시 6번, 제109회 3교시 3번, 제97회 4교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

건축물의 에너지절약설계기준 기계부문은 건축주와 설계자가 건축물의 기계설비를 설계할 때 따라야 하는 의무사항과 선택적으로 채택하는 권장사항을 정한 기준이다.

• 에너지절약설계기준
• 기계부문 의무사항
• 기계부문 권장사항
• 설계용 외기조건
• 위험률
• 열원설비
• 반송설비
• 이코노마이저시스템

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 건물에 냉난방과 환기 설비를 만들 때 에너지를 덜 쓰도록 정해 둔 최소 설계 규칙이다. 이 기준은 「녹색건축물 조성 지원법」에 근거를 두며, 건축물을 건축하거나 용도를 바꾸는 경우 적용된다. 기계부문은 건축부문(단열·기밀)과 나란히 있고, 전기·신재생에너지 부문과 함께 에너지성능지표를 구성한다.

의무사항은 건축주와 설계자가 설계 시 반드시 적용해야 하는 사항이다. 조문에서 "따라야 한다"로 규정된다. 기계부문 의무사항에는 설계용 외기조건, 열원 및 반송설비 기준(펌프 효율, 배관·덕트 보온, 공동주택 중앙집중식 난방 조치), 공공기관 및 공공건축물에 대한 에너지성능지표 배점 요건이 있다.

권장사항은 설계자가 선택적으로 채택할 수 있는 사항이다. 권장사항은 설계 시 선택이지만, 채택 결과는 에너지성능지표 평점에 반영된다. 따라서 평점 기준을 맞추려면 권장사항 중 일부를 실제로 채택해야 한다.

설계용 외기조건은 난방과 냉방 설비의 용량을 계산할 때 쓰는 외기 온도와 습도다. 기준은 위험률을 기준으로 정하며, 그 값은 난방기와 냉방기를 분리한 온도출현분포를 쓰면 2.5%, 연간 총시간의 온도출현분포를 쓰면 1%다. 별표7에 정한 외기온·습도를 쓸 수도 있다. 위험률 2.5%(냉난방 분리 분포) 또는 1%(연간 총시간 분포)

위험률은 냉난방기간 또는 연간 총시간의 온도출현분포에서 가장 높은(낮은) 온도 쪽 일정 비율의 시간을 제외하는 비율이다. 위험률이 작을수록 설계 외기온이 극단값에 가까워져 설비 용량이 커진다.

열원설비는 에너지를 이용해 열을 발생시키는 설비다. 보일러, 냉동기, 열펌프 등이 여기에 해당한다. 기준은 열원설비의 부분부하 효율을 중시한다.

반송설비는 열매체(물·공기)를 건물 안으로 보내는 설비다. 펌프, 송풍기, 배관과 덕트가 포함된다. 반송동력은 전체 설비 에너지에서 차지하는 비중이 커서 기준이 별도로 다룬다.

이코노마이저시스템은 중간기나 동계에 실내 엔탈피보다 낮은 도입 외기로 냉방부하를 줄이는 시스템이다. 기준 권장사항에서 외기냉방 방식으로 제시된다.

축열·축냉시스템은 심야시간에 전기로 열을 저장했다가 낮에 이용하는 설비다. 전력피크 부하를 낮추는 방식으로 권장된다.

3. 등장 배경과 필요성

건축물은 전체 에너지 소비의 큰 부분을 차지하며, 그중 냉난방과 환기 설비가 주된 소비원이다. 설비를 설계 단계에서 효율적으로 정하지 않으면 건물의 수명 동안 에너지 손실이 고정된다. 따라서 설계 단계에서 최소 기준을 강제할 필요가 생겼다.

정부는 에너지절약 설계를 법령과 고시로 규정하기 시작했다. 이 기준은 건축부문, 기계부문, 전기부문, 신재생에너지부문으로 나뉘어 있다. 각 부문은 의무사항과 권장사항을 따로 두어, 최소 요건은 강제하고 추가 절감은 설계자 선택에 맡긴다.