에너지절약설계기준

왜 배우는가: 에너지절약설계기준은 신축·증축 건축물의 설비 설계가 법정 에너지성능 기준을 충족하는지 판정하는 근거다. 기계설비 설계자는 권장사항과 의무사항을 구분해야 하며, 시험에서는 적용 대상, 기계부문 항목, 근거서류 작성 방법을 묻는 문항이 반복된다.

출제 이력: 제138회 2교시 5번, 제102회 2교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

건축물의 에너지절약설계기준은 「녹색건축물 조성 지원법」에 따라 건축물의 열손실 방지와 에너지 효율 설계 기준, 에너지절약계획서 작성 기준을 정한 국토교통부 고시이다.

• 에너지절약계획서
• 에너지성능지표
• 의무사항
• 권장사항
• 기계설비부문
• 설계용 외기조건
• 열회수설비
• 대수분할·비례제어운전

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 건물을 지을 때 난방·냉방·조명에서 낭비되는 에너지를 설계 단계에서 줄이도록 정한 규칙이다. 설계자가 지켜야 할 최소 기준과 선택해서 채택하는 방법을 나누어 제시한다.

정식 정의는 다음과 같다. 이 기준은 건축물을 건축하거나 대수선, 용도변경, 건축물대장 기재내용을 변경하는 경우에 열손실 방지 등 에너지이용 합리화 조치의 기준을 정하고, 에너지절약계획서와 설계 검토서의 작성 기준을 정한다. 목적 조항에 따르면 근거 법은 「녹색건축물 조성 지원법」 제12조, 제14조, 제14조의2, 제15조 및 같은 법 시행령·시행규칙이다.

핵심 용어는 다음과 같다.

• 의무사항: 건축주와 설계자가 설계 시 반드시 적용해야 하는 사항이다(기준 제5조 제1호).
• 권장사항: 건축주와 설계자가 선택적으로 적용할 수 있는 사항이다(기준 제5조 제2호).
• 에너지성능지표: 설계 검토서의 항목별 배점을 합산한 값으로, 적합 여부를 판정하는 지표다. 건축물 판정 기준은 평점합계 65점 이상이고, 공공기관 신축(별동으로 증축하는 건축물을 포함한다)은 74점 이상이다.
• 기계설비부문: 설계용 외기조건, 열원·반송설비, 공조설비, 제어 등 기계 설비의 설계 항목을 묶은 부문이다.
• 열회수설비: 배출수, 폐열, 응축수, 공조기 폐열을 회수해 재사용하는 설비다. 중간기 대비 바이패스 설비를 함께 설치한다.
• 대수분할운전: 기기를 여러 대 설치하고 부하에 따라 조합해 운전하는 방식이다.
• 비례제어운전: 출력과 목표값의 편차에 비례해 입력을 조절하는 운전 방식이다.

3. 등장 배경과 필요성

건물 에너지 소비는 냉난방과 환기에서 가장 크게 나타난다. 설계 단계에서 설비 용량과 효율을 정하지 않으면 건물 운영 중에 줄이기 어렵다. 그래서 설계 기준을 법으로 정해 신축 건물부터 에너지 효율을 확보하도록 했다.

기준은 크게 의무사항과 권장사항으로 나뉜다. 의무사항은 최소한 지켜야 하는 성능과 판정 기준을 정하고, 권장사항은 설계자가 에너지성능지표 점수를 확보하도록 선택지를 준다. 기계부문 의무사항은 설계용 외기조건, 펌프 효율, 배관·덕트 단열 등이 해당한다. 권장사항은 열원설비의 부분부하 효율, 대수분할·비례제어, 고효율제품 채택, 폐열 회수, 외기냉방 등이 해당한다.

에너지절약계획서는 건축허가, 용도변경 허가 또는 신고, 건축물대장 기재내용 변경 시 제출한다. 제출 대상은 연면적 합계 500㎡ 이상 건축물이며, 단독주택 등 일부 건축물은 제외된다. 제출된 계획서는 허가권자가 검토하고, 에너지 관련 전문기관이 검토와 보완을 거칠 수 있다.

4. 구성요소·원리·절차

에너지절약설계기준의 기계부문은 건축물의 열원·반송·공조 설비가 설계 단계에서 에너지를 적게 쓰도록 정한 설계 기준이다. 기준은 의무사항과 권장사항으로 나뉜다. 의무사항은 반드시 따르고, 권장사항은 선택하되 에너지성능지표 점수에 반영된다. 기계부문 설계는 외기조건, 열원·반송, 공조, 제어, 열회수 순서로 검토한다.

기계부문은 의무사항을 먼저 충족하고, 권장사항으로 에너지성능지표 점수를 확보한다.

표 설명: 의무사항은 외기조건과 반송설비 기준으로 구성된다. 권장사항은 설계 용량, 열원, 공조, 제어, 폐열 회수 항목으로 구성된다. 항목별 배점은 에너지성능지표에서 합산된다.

설계 원리는 부하를 줄이고, 설비 효율을 높이고, 운전을 부하에 맞추는 세 가지다. 설계용 외기조건을 위험률 기준으로 정하면 설비 용량이 과다해지지 않는다. 대수분할운전과 비례제어운전은 부분부하에서 기기 효율을 유지한다. 폐열 회수와 외기냉방은 냉난방 에너지 소비를 직접 줄인다.

기계부문 설계 절차는 다음과 같다.

• 건축물 용도와 지역에 맞는 외기조건을 정한다.
• 난방·냉방 부하를 계산하고 설계용 실내온도를 확인한다.
• 열원설비를 선정하고 대수분할 또는 비례제어 방식을 정한다.
• 반송설비와 배관·덕트의 보온 두께를 정한다.
• 공조설비에 외기냉방과 열회수설비를 검토한다.
• 에너지성능지표 기계부문 배점을 집계하고 판정한다.

계산 원리는 위험률 기준의 설계 외기온 선택이다. 위험률은 냉방기 또는 난방기 기간의 온도출현분포에서 극단 온도를 제외하는 비율이다. 설계 외기온은 이 비율에 해당하는 온도로 정하거나 별표 7에서 정한 외기온·습도를 사용한다. 온도출현분포를 냉난방 분리로 쓰면 위험률 2.5% 를, 연간 총시간으로 쓰면 1% 를 적용한다.

5. 관련 법령·기준·표준

에너지절약설계기준은 「녹색건축물 조성 지원법」 제14조에 따른 에너지절약계획서 제출 기준의 하위 기준이다. 기준은 「녹색건축물 조성 지원법」·같은 법 시행령·같은 법 시행규칙의 위임에 따라 국토교통부 고시로 정해진다. 기계부문의 용어는 기준 제5조 제11호에 정의되어 있다. 기계부문 설계기준은 제8조(의무사항)와 제9조(권장사항)에 있다.

기준 체계는 다음과 같다. 제8조는 설계용 외기조건, 열원·반송설비, 공공기관 배점, 공공건축물 배점을 정한다. 제9조는 설계용 실내온도, 열원설비, 공조설비, 제어, 열회수 항목을 정한다. 제15조는 에너지성능지표 평점합계의 판정 기준을 정한다.

기준값 표는 다음과 같다.

표 설명: 외기 위험률과 실내온도는 용량 계산의 출발값이다. 에너지성능지표 점수는 제출 판정의 기준이다. 점수 기준은 건물 규모와 공공성에 따라 달라진다.

개정 연혁으로, 2025년 이후 웹 자료에는 기준 개정 이력이 확인되는 범위에서만 기재한다. 기준 명칭은 현행 기준 체계를 따른다. 「건축물의 에너지절약설계기준」은 국토교통부 고시이며, 에너지성能지표 항목 번호는 현행 기준의 번호를 따른다.