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Summary
목차
CONTENTS 12
제1장 서론 13
1-1. 연구개발개요 13
1-2. 연구 개발의 중요성 14
제2장 국내외 기술개발 현황 15
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 20
제4장 연구개발 목표의 달성도 및 관련분야에의 기여도 184
제5장 연구개발결과의 활용계획 186
5-1. 연구성과 186
5-2. 활용계획 188
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 189
제7장 참고문헌 191
판권기
표 1/2. 역풍방지용 캡의 종류에 따른 배기성능 실험 35
표 2/3. All-Air 방식과 냉매+Air방식의 비교 37
표 3/4. 실의 사용패턴에 따른 냉방 mode 38
표 4/5. Lighting & equipment schedule 40
표 5/6. Internal cooling load 40
표 6/7. 장비선정을 위한 냉방부하 집계표 41
표 7/8. 주덕트 및 실별 분기덕트 크기 산정 42
표 8/9. 유니트의 구성 및 기능 43
표 9/10. 냉방통합 환기 유니트의 Control mode 44
표 10/11. 각 실의 면적 및 급기 풍량 기준(CMH) 48
표 11/12. 각 실의 면적 및 급기 풍량 기준(CMH) 54
표 1-1. 초고층 공동주택 평수 및 층수를 동시에 고려한 거주자들의 주관적 반응 58
표 2-1. 샤프트에 따른 대변기 소음비교 59
표 3-1. 벽체 구조별 단면도 및 재료구성 60
표 3-2. 완전건식 온돌 바닥구조 제안 61
표 1. 완전건식 온돌 바닥구조 제안 62
표 2. 바닥충격음 측정 장비 64
표 3. 경량 충격음 측정 결과 65
표 4. 바닥충격음 측정 장비(현장 1차 측정) 68
표 5. 경량 충격음(1차 측정) 69
표 6. 경량 충격음(2차 측정) 69
표 7. 중량 충격음(1차 측정) 70
표 8 중량 충격음(2차 측정) 71
표 9. 바닥충격음 등급평가 72
표 10. 기존 건식 경량벽체의 비교 73
표 11. 경량콘크리트패널의 기본 물성 74
표 12. 사용재료의 물리적 특성 75
표 13. 시험체 구성 77
표 14. 1등급 구조 79
표 15/17. 등급별 구조체의 제안 80
표 1.1. 시험과 시뮬레이션 평균 온도값 비교 83
표 1.1. 12개 커튼월 대상 모델의 열성능 Mock-up 결과 데이터 85
표 1.2. 대류 열전달 계수 보정 체계 (표 1.1의 8번 케이스에 대한 예시) 85
표 1.3. 12 케이스에 대해 보정 및 평균화된 대류 열전달계수 86
표 1.4. 시뮬레이션과 열화상 결과값 비교 87
표 1.5. 추가 10 케이스에 대한 커튼월 시험값과 시뮬레이션 결과값 비교 89
표 3.1. 분석 대상의 개요 94
표 3.2. 구성부재의 물성치 95
표 3.3. 시뮬레이션 및 실험 경계 조건 95
[표 1] 초고층 건물의 부하계산시 고려해야할 인자 104
[표 2] 열전달율과 풍속간의 관계 109
[표 2] 적용 가능한 공조 시스템 개념 및 구성요소 별 에너지 흐름 115
[표 3] 공조방식별 에너지 절약요소 종합분석 120
표 4. MGM Grand Hotal 의 화재시 사상자 발생 위치 136
표 1. 초고층 공동주택의 특성 및 난방시스템 대응 방향 142
표 2. 기존 온돌 난방의 문제점 및 개선 방향 152
표 3. 온돌시스템의 활용 지침 목록 153
표 4. 온돌시스템 관련 법규/기준 구축을 위한 기술항목 분류 155
표 5. 온돌시스템 관련 법규/기준 제정시 고려사항 156
표 1. 진동 가속도 측정기기 제원 163
표 2. 수전별 정유량조절밸브 적용 유량 170
표 3. Mock-up 실험 항목 및 유형 172
표 4. 급수공급압력에 따른 수전 동시사용시 외욕실 샤워수전의 유량변화 174
표 5. 급수공급압력에 따른 수전 동시사용시 외욕실 샤워수전의 유량변화 175
표 6. 수전별 토출유량 및 물 사용량 179
표 7. 실험조건 179
표 8. 급탕대기시간 180
표 9. 대안별 버려지는 물의 양 비교 181
표 10. 대안별 가스사용량 182
그림 1. 환기시스템 개발의 연구 흐름 29
그림 2. 신축 초고층APT와 기존 일반APT의 오염물질방출강도 비교 30
그림 3. 베이크 아웃 전후의 오염농도 변화 31
그림 4. 실내공기오염물질 저감을 위한 환기 프로세스 31
그림 5. 기계환기 시스템의 풍량의 변화에 따른 실내공기오염물질 방출강도 32
그림 6. 환기개선항목에 대한 순위별 응답분포 34
그림 7. 각 실에 적합한 환기방식 응답분포 34
그림 8. 환기용 공기통과 경로에 대한 응답분포 35
그림 9. 환기제어방식에 대한 응답분포 35
그림 10. 전체냉방 및 조닝냉방 시 부하 패턴 38
그림 11. 평균 외기온도(6월~9월) 38
그림 12. 냉방통합환기시스템 다이어그램 38
그림 13. Cooling load of Total, living room, other rooms (40py) 41
그림 14. Cooling load of Total, living room, other rooms (50py) 41
그림 15. 유니트 제작 도면 43
그림 16. 시작품 제작 과정 45
그림 17. 완성된 시작품 45
그림 18. Mock-up 실험실 46
그림 19. Mock-up 실험실에서의 실별 냉방부하량 47
그림 20. 실험당일 외부 온습도 조건 47
그림 21. 풍량 측정 위치 및 측정 모습 48
그림 22. 각 실의 디퓨져 풍량 48
그림 23. 각 실 및 시스템 내부의 온습도 센서 위치 49
그림 24. 외기 온습도 변화에 따른 냉방통합 환기시스템의 온습도 변화 50
그림 25. 프로토타입 주거부분 덕트 개념도 53
그림 26. 프로토타입 주거부분 건물 53
그림 1-1. 주요시간대 측정치 비교 57
그림 1-2. 층별 오전시간대 소음분포 57
그림 1-3. 층별 오후시간대 소음분포 57
그림 1. 바닥판 구조체 62
그림 2-1. 바닥 구조체 구성 (시료 1) 63
그림 2-2. 바닥 구조체 구성 (시료 2) 63
그림 2-3. 바닥 구조체 구성 (시료 3) 63
그림 2-4. 바닥 구조체 구성 (시료 4) 63
그림 2-5. 바닥 구조체 구성 (시료 5) 63
그림 2-6. 바닥 구조체 구성 (시료 6) 64
그림 2-7. 바닥 구조체 구성 (시료 7) 64
그림 3. 경량충격음 특성 (실험실 측정)-1 66
그림 4. 경량충격음 특성 (실험실 측정)-2 67
그림 5. 경량·중량충격음 발생장치 및 마이크로폰의 설치 68
그림 6. 음환경 실험세대 전경 68
그림 7. 경량충격음 특성 (1차 현장 측정) 70
그림 8. 경량충격음 특성 (2차 현장 측정) 70
그림 9. 중량충격음 특성 (1차 현장 측정) 71
그림 10. 중량충격음 특성 (2차 현장 측정) 72
그림 11. 경량벽체의 종류에 따른 차음성능 74
그림 12. 강도 및 밀도에 미치는 영향 인자 75
그림 13. 인자별 수준에 따른 표건밀도 변화 75
그림 14. 인자별 수준에 따른 압축강도 변화 76
그림 15. 패널 제조과정 76
그림 16. 펌프 압송에 의한 유동성 변화 77
그림 17. 면밀도에 따른 차음성능 비교 78
그림 18. 공기층 두께에 따른 차음성능 비교 78
그림 19. G/W과 공기층 두께에 따른 차음성능 비교 79
그림 20. 고성능 차음구조 79
그림 1.1. 커튼월 Mock-up test 81
그림 1.2/1.4. Type A Transom의 온도 분포와 결로발생 길이예 81
그림 1.1. 초고층 외피 열전도 해석 프로그램 개발 82
그림 1.2. SSV 및 CV 환기 시뮬레이션과 개구부 대안 제안 82
그림 1.1. 개발된 프로그램 검증을 위한 커튼월 모델 83
그림 1.2. 개발된 프로그램과 기존 프로그램 간 결과비교 83
그림 1.3. 시험-시뮬레이션 비교 83
그림 1.1. 시험 대상 커튼월 구성 및 레퍼런스 지점 87
그림 1.2. 커튼월 각 레퍼런스 지점에 대한 시뮬레이션과 실험값 비교 87
그림 2.1. 시뮬레이션 결과화면 (온도분포) 91
그림 2.2. 상대습도 및 노점온도별 결로발생 그래프 91
그림 2.3. TDR 그래프 92
그림 3.1. 검증 모델 (8.3m × 3.4m) 94
그림 3.2. 접촉식 열전대 위치 94
그림 3.3. 멀리온 부위 95
그림 3.4. 멀리온 부위 열화상 분석 95
그림 3.5. Sim 1 결과 96
그림 3.6. Sim 2 결과 96
그림 3.7. Sim 3 결과 96
그림 3.8. Sim 4 결과 96
그림 3.9. 멀리온 부위 결과 비교 그래프 96
그림 3.10. 트랜섬 부위 97
그림 3.11. 트랜섬 부위 열화상 분석 97
그림 3.12. Sim 1 결과 97
그림 3.13. Sim 2 결과 97
그림 3.14. Sim 3 결과 97
그림 3.15. Sim 4 결과 97
그림 3.16. 트랜섬 부위 결과 비교 그래프 98
그림 3.17. 스펜드럴 부위 98
그림 3.18. 스펜드럴 부위 열화상 분석 98
그림 3.19. Sim 1 결과 98
그림 3.20. Sim 2 결과 98
그림 3.21. Sim 3 결과 98
그림 3.22. Sim 4 결과 98
그림 3.23. 스펜드럴 부위 결과 비교 그래프 99
[그림 1] 설비 프로세스별 초고층 건물 고려사항 103
[그림 2] 연구 흐름도 105
[그림 3] 초고층 건물에서 충속을 고려한 부하계산법 프로세스 106
[그림 4] 초고층 부하계산 ToolKit 입력화면 109
[그림 5] ToolKit 입력 순서 110
[그림 6] STEP 1 입력 화면 110
[그림 7] STEP 2 입력 화면 111
[그림 8] STEP 3 입력 화면 111
[그림 9] STEP 4 입력 화면 112
[그림 10] 건물에서의 에너지 흐름개념도(냉방기준) 114
그림 1/2. 1층 전면 주출입문에 방풍실 없이 회전문만 적용한 25층 규모의 고층 건물 124
그림 2/3. 1층 전면 주출입문에 방풍실 없이 회전문만 적용한 52층 규모의 초고층 건물 125
그림 3/5. 방풍실의 문 간격을 6m 이상 확보하고 있는 25층 규모의 고층건물 126
그림 4/6. 문과 바닥사이의 간격리 5mm로 밀실하게 설치된 방풍실 문(가)와 회전문의 날개부분에 설치된 기밀한 방풍솔(방퐁솔)(나) 126
그림 5/7. 자동문의 측면 틈새(가)와 하부 틈새(나)의 기밀화를 위해 고무 재질의 바람막이 설치 127
그림 6/8. 엘리베이터 카와 엘리베이터 승강장 쪽의 두개의 엘리베이터 문 사이의 틈새를 금속프레임과 방풍솔을 설치한 모습(가)와 문과 프레임 사이에 방풍솔을 설치한 모습(나) 128
그림 7/9. 연돌현상 차단 시스템 설치 시 기류 이동 모습 129
그림 8/10. 엘리베이터문의차압저감시스템제작및성능평가실험 130
그림 9/11. 신축 초고층 복합건물과 차압조절시스템 131
그림 10/12. 지상 10층 판매동-오피스동 연결부 회전문적용 131
그림 11/13. 지하1층 지하철연결 로비공간 오피스진입부 회전문적용 131
그림 12/13. 난방시 일반 건물에서의 연돌효과로 인한 압력차 133
그림 13/14. 샤프트가 있는 고층건물에서의 연돌효과로 인한 압력분포(출처 : Tamura, 1994) (좌) 133
그림 14/15. 샤프트가 있는 고층건물에서의 연돌효과로 인한 압력분포 (1층에 있는 큰 개구부가 있는 경우)(출처 : Tamura, 1994) (우) 133
그림 15/16. 동계 연돌효과로 인한 기류 이동 모습 (출처 : Tamura, 1994) (좌) 135
그림 16/17. 엘리베이터 샤프트 내 화재 발생 시 기류 이동 모습 (출처 : Tamura, 1994) (우) 135
그림 17/18. 연돌효과로 인한 연기 농도 패턴 135
그림 18/19. 엘리베이터 문에 걸리는 압력차 137
그림 19/20. 초고층 건축물의 로비에서 저층 공용공간과의 연결부위에 설치된 회전문 138
그림 20/21. 높이가 다른 두 건물에서의 연결부 구획 139
그림 21/22. 다수의 소형 회전문이 설치된 초고층 건물 로비 140
그림 22/23. 외피의 기밀도에 따른 건물 내 절대압력 분포 140
그림 1. 온돌시스템 설계 프로세스 147
그림 2. 통합설계 적용 대상 주거 평면 148
그림 3. 온돌시스템 통합 설계안 (분배시스템 및 제어시스템) 149
그림 4. 단위세대 난방배관 레이아웃 150
그림 5. 설계·시공·커미셔닝 자료 구성 151
그림 6. 설계·시공·커미셔닝 자료 일례 151
그림 7. 온돌시스템 활용 지침 작성 일례 153
그림 1. Vibration meter 및 해석 프로그램(Proxis) 163
그림 2. 캐비테이션에 의한 소음 원인 분석 및 해결방안 도출 164
그림 3. 압력 분담 효과를 통한 밸브에서의 캐비테이션 방지전략 164
그림 4. 실험 건물의 온수분배기 및 밸런싱 밸브 위치 조정 165
그림 5. 주파수별 진동 가속도 측정 결과 효용성 분석 165
그림 6. Mock-up 평면도 169
그림 7. 배관방식별 성능 평가를 위한 시스템 구성 모습 169
그림 8. 수격방지기 일체화 헤더시스템 적용안 170
그림 9. 정유량조절밸브 설치 모습 및 작동 범위 171
그림 10. 3-way 믹싱밸브 일체화 헤더시스템 적용안 171
그림 11. 기능성 부속기기 일체화 헤더시스템 적용안 172
그림 12. 대안별 각 측정지점의 수격작용에 의한 압력변화(급수공급압력 4㎏/㎠) 173
그림 13. 수전개방방식에 따른 대안별 온도변화(급수압 2.5㎏/㎠) 176
그림 14. 급탕방식별 환탕배관시스템 적용 방법 178
그림 15. 환탕배관시스템 성능 평가를 위한 시스템 구성 178
그림 16. 수전 사용 스케줄 179
그림 17. 동절기 대안별 급탕대기시간 비교 180
그림 18. 동절기 대안별 버려지는 물의 양 비교 181
그림 19. 환탕배관시스템 콘트롤 알고리즘 182