제로에너지건축물(ZEB)의 수열에너지 포함과 기술현황

'22년도에 제로에너지 건축물 인증제도에 수열에너지가 포함되었다고 합니다.
제로에너지건축물은 129회 기술사의 기출내용이기도 한데요,
기술사 기출문제와 수열에너지의 현황에 대해 작성해 보도록 하겠습니다.

제로에너지 건축물의 에너지자립률과, 종류 및 특징, 연도별 적용내용

소제목이 129회 기출문제입니다.

1) 제로에너지 건축물의 에너지 자립률
자립률에 따라 등급이 부여됩니다. 1등급은 100% 자립률에 부여되는 등급인데,
에너지자립률이란 단위면적당 1차 에너지 생산량을 -단위면적당 1차 에너지 소비량으로 나눈 값인데, 보통 신축건물의 설계 시 설계사에서 이를 산출합니다.
자립률이 100%라는 것은 위의 생산량과 소비량이 일치한다는 것입니다.

2) 종류 및 특징
홈페이지(제로에너지건축물)에서 주요 키워드를 기억하면 좋을 것 같습니다.
단열, 기밀, 고효율설비, BEMS, 태양광, 지열, 연료전지, 수열 등

3) 연도별 적용내용
장기적(2050년 이후)으로는 국내 전건물을 1등급 취득을 목표로 하고 있으며, 23년도, 24년도, 25년도, 30년도 크게 4개년 도로 연도별 적용내용을 구분할 수 있습니다.
올해에는 "공공"건축물, 주택에 한정되어 있다면, 24년도에는 민간까지 확대하고,
25년도에는 공공에는 일부 등급을 상향조정하고, 민간도 건축물 면적기준을 적용합니다.
30년도에는 공공분야의 등급을 더 상향조정하고(일부 3등급), 민간도 건축물 면적기준을 확대합니다.

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수열에너지의 개념과 특징, 관계법령

수열에너지는 아래와 같은 계통으로 구성됩니다.

지열에너지와 비슷한 개념이라고도 볼 수 있는데, 공기열원과 지열원보다 장점이 뚜렷합니다.
공기열원보다는 효율이 높고, (수열은 열용량이 크기 때문에 성능계수면에서 유리합니다.)
지열보다 대규모로 운용이 가능합니다.

다른 열원과 비교한 수열의 장점과 관계법령

수열을 우리 건물에 적용하기 위해서는 위에 해당하는 여러 관계법령을 확인해야 합니다.
수열이라는 에너지종류를 허가받기 위한 집단에너지사업법과,
호수, 하천을 사용하기 위한 물환경보전법, 공유수면법 등의 관련조항을 확인해 보시기 바랍니다.

국내외 적용사례

해외에서는 미국의 코넬대학에서 호수의 심층수를 이용해 냉방하는 시설을 운영 중이며(2000년 완공)
토론토시에서는 마찬가지로 호수의 물을 이용해  대규모 건물에 냉방을 공급하고 있다고 합니다.

국내에서는 강원도 삼척캠퍼스에서 해수열원 냉난방시스템을 적용하였고,
서울의 롯데월드타워에서는 상수도 수열원 히트펌프를 설치하여 흡수식 대비 70% 이상의 에너지를 절감하였습니다.

*자료출처 : 한국설비기술협회 2021년 1월호