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표제지

초록

목차

제1장 서론 13

1.1. 연구의 배경 및 목적 13

1.2. 연구의 범위 및 방법 14

1.3. 선행 연구 16

제2장 학교건물의 열환경에 관한 이론적 고찰 19

2.1. 학교건물의 일반적인 사항 및 열환경 19

2.1.1. 시설현황과 관련사항 19

2.1.2. 제7차 교육과정개정에 의한 학교건물의 시설 21

2.1.3. 기준층과 최상층의 열환경 21

2.1.4. 에너지원 및 냉·난방 실시 현황 23

2.2. 인체의 열감각 25

2.2.1. 인체측 요소 26

2.2.2. 환경측 요소 27

2.3. 건물의 열성능 해석 29

2.3.1. 건물의 에너지 해석 방법 29

2.3.2. 에너지 방정식 31

2.4. 학교건물의 에너지절약 설계 기준 40

2.4.1. 건축부문 에너지절약 설계기준 40

2.4.2. 기계설비부문 에너지절약 설계기준 43

2.4.3. 전기설비부문 에너지절약 설계기준 46

2.5. 교실의 환경 기준 48

제3장 실험 대상건물 선정 및 실험방법 50

3.1. 실험 대상건물의 개요 50

3.2. 실험 방법 및 조건 53

3.2.1. 열환경 측정요소 53

3.2.2. 실험 방법 및 환경변수 57

3.3. 교실의 열환경 분석 58

3.3.1. 하체 교실의 실내기온 변화 59

3.3.2. 동계 교실의 실내기온 변화 62

제4장 지붕형태별 열성능 검토 65

4.1. 학교건물의 열환경 평가를 위한 시뮬레이션 65

4.1.1. 모델 건물의 개요 66

4.1.2. 열성능평가를 위한 시뮬레이션 조건 67

4.2. 평지붕 교실의 열성능 분석 68

4.2.1. 부하요소별 분석 70

4.2.2. 교실의 위치 변화에 따른 열성능 72

4.2.3. 교실의 방위 변화에 따른 열성능 76

4.3. 개선 지붕형태별 열성능 평가 80

4.3.1. 평지붕의 옥상녹화시스템 열성능 검토 80

4.3.2. 평지붕과 박공지붕의 열성능 비교 81

4.3.3. 지붕형태별 열성능 평가 83

제5장 결론 87

참고문헌 89

Abstract 92

부록 96

감사의 글 110

표목차

표 2-1. 2002년 초·중·고 학급당 평균학생수 19

표 2-2. 에너지원별 소비구조의 국내외 비교 24

표 2-3. 초중고 교실 난방실시현황 24

표 2-4. 초·중·고별 난방방식 도입현황 25

표 2-4. 부하의 종류 33

표 2-5. 냉방용 실내 온습도 조건 34

표 2-6. 난방시 실내온도 조건 34

표 2-7. 냉방용 외기조건 35

표 2-8. 냉방용 외기조건 35

표 2-9. 지역별 건물 부위의 열관류율표 41

표 2-10. 건축물에 사용하는 단열재의 두께기준표 41

표 2-11. 냉·난장치의 용량계산을 위한 설계 외기온·습도 44

표 2-12. 냉·난장치의 용량계산을 위한 설계 온·습도 44

표 3-1. 대상 건물의 구조체 상세와 재료의 열특성 51

표 3-2. 학교 교실의 열환경 측정요소 53

표 3-3. 측정기간의 환경변수 58

표 4-1. 시뮬레이션 모델 학교의 개요 및 부하 입력 조건 66

표 4-2. 단위교실의 위치 변화에 따른 연간 냉·난방부하 74

표 4-3. 지붕시스템의 변화에 따른 방위별 년간부하의 변화 77

표 4-4. 지붕의 형태에 따른 연간부하 (지붕층 비냉난방시) 85

표 4-5. 지붕의 형태에 따른 연간부하 (지붕층 냉난방시) 85

그림목차

그림 1-1. 연구의 진행 흐름도 16

그림 2-1. 년도별 학교수 변화 추이 20

그림 2-2. 평균학생수 변화 추이 20

그림 2-3. 3월 기준층과 최상층의 시간별 온도 변화 22

그림 2-4. 7월 기준층과 최상층의 시간별 온도 변화 22

그림 2-5. 관류응답계수 및 흡열응답계수 38

그림 3-1. 아라초등학교 배치도 및 측정위치 50

그림 3-2. 함안중학교 배치도 및 측정위치 50

그림 3-3. 교실의 열환경 측정모습 및 측정기기 54

그림 3-4. Infrared Thermal Imager의 측정모습 54

그림 3-5. 통계 아라초등학교 외표면 측정 모습 55

그림 3-6. 하계 아라초등학교 외표면 측정 모습 56

그림 3-7. 하계 함안중학교의 외표면 측정 모습 57

그림 3-8. S-10˚-E 방위의 실내기온 변화 (함안중학교) 59

그림 3-9. S-40˚-E 방위의 실내기온 변화 (아라초등학교) 60

그림 3-10. S-10˚-W 방위의 실내기온 변화 (아라초등학교) 60

그림 3-11. S-10˚-E 방위의 실내기온 변화 (함안중학교) 61

그림 3-12. S-40˚-E 방위의 실내기온 변화 (아라초등학교) 61

그림 3-13. S-40˚-W 방위의 실내기온 변화 (아라초등학교) 62

그림 3-14. S-10˚-E 방위의 실내기온 변화 (함안중학교) 63

그림 3-15. S-10˚-E 방위의 실내기온 변화 (아라초등학교) 63

그림 3-16. S-40˚-W 방위의 실내기온 변화 (아라초등학교) 64

그림 4-1. 아라초등학교의 성능평가를 위한 교실군의 설정 69

그림 4-2. 함안중학교 성능평가를 위한 교실군의 설정 69

그림 4-3. 아라초등학교의 최대냉방부하 요소 70

그림 4-4. 함안중학교의 최대냉방부하 요소 70

그림 4-5. 아라초등학교의 최대난방부하 요소 71

그림 4-6. 함안중학교의 최대난방부하 요소 72

그림 4-7. 아라초등학교 단위교실의 위치변화에 따른 에너지성능 73

그림 4-8. 함안중학교 단위교실의 위치변화에 따른 에너지성능 73

그림 4-9. 아라초등학교 최대냉방부하 77

그림 4-10. 아라초등학교 최대난방부하 78

그림 4-11. 함안중학교 최대냉방부하 78

그림 4-12. 함안중학교 최대난방부하 79

그림 4-13. 대상학교의 연간냉방부하 79

그림 4-14. 대상학교의 연간난방부하 80

그림 4-15. 박공지붕 채택시 건물 전체 냉·난방 부하 81

그림 4-16. 지붕형태의 변화에 따른 년간부하 변화 (아라초등) 82

그림 4-17. 지붕형태의 변화에 따른 년간부하 변화 (함안중학교) 82

그림 4-18. 평지붕과 박공지붕의 최상층 단위교실 냉·난방부하 83

그림 4-19. 각 지붕형태별 개요 84

그림 4-20. 지붕형태 변화에 따른 연간냉·난방부하 (아라초등학교) 86

그림 4-21. 지붕형태 변화에 따른 연간냉·난방부하 (함안중학교) 86

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