에너지 모델에서 공간은 열 손실 또는 취득이 일어나는 공기의 개별 체적(매스)을 의미합니다.
이러한 열 변화는 점유, 조명, 장비, HVAC, 다른 공간 및 외부 환경과의 열 교환 등과 같은 내부 프로세스에 기인합니다. 공간의 역할은 건물 전체에 걸쳐 내부 및 외부 열 교환의 변화를 정확하게 파악하는 것입니다.
공간은 건물의 룸과 비슷한 개념으로 생각할 수 있습니다. 종종 룸과 공간이 직접적으로 연관되기도 하지만 항상 그렇게 단순한 것은 아닙니다. 예를 들어 큰 룸을 세분화하여 열 전달 프로세스를 보다 정확하게 나타내야 할 경우가 있습니다(예: 개방형 사무실 또는 아트리움). 이 방법을 열 구역, 청크 또는 차단이라고 합니다. 이러한 개념은 모두 열 시뮬레이션에서 건물의 개별 공간을 작성하는 것과 연관됩니다.
레벨 및 룸별 공간 분할
건물에서의 개별 공간 작성에 대해 이해하려면 간단한 이론적 건물을 사용한 다음 일련의 그림을 참고하십시오.
개념 건물의 횡단면
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횡단면이 건물 범위를 표시한다고 가정하면 얼마나 많은 공간이 있어야 합니까? 다음 옵션을 고려해보십시오. |
개별 공간 없음
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건물이 개별 공간으로 분할되지 않은 경우 모든 열 취득 및 손실은 단일 공간으로 합쳐집니다. 이러한 방식이 건물 내에서 발생하는 물리적 현상을 정확하게 표현하는 것은 아닙니다.
예를 들어 현재 북쪽 지붕을 통해 큰 열 손실과 남쪽 벽을 통해 큰 열 취득이 발생하고 있다고 가정해보십시오. 이 단일 공간에서는 열 취득과 열 손실의 순 합계만 적용되는 것으로 가정합니다. 그러나 실제로는 국부 난방 또는 냉방에 의해 국부 열 손실 및 열 취득이 발생하는 것입니다. 따라서 시뮬레이션 결과는 실제 난방 및 냉방 양보다 과소 평가될 가능성이 있습니다. |
레벨별 개별 공간
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레벨별로 건물 공간을 분할한다고 가정해보십시오.
이 방법은 단일 공간을 개선합니다. 이는 난방 또는 냉방이 필요하지 않은 지붕 공간과 같은 일부 경우에 적합할 수 있습니다. 그러나 이 방법 역시 에너지 시뮬레이션이 열 취득과 열 손실을 동시에 충분히 구별하지 못한다는 문제가 있습니다. |
룸별 개별 공간
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예제 건물을 룸별 개별 공간으로 구성하는 가장 확실한 방법입니다.
횡단면에서 이제 건물이 에너지 시뮬레이션에 충분한 공간으로 구성된 듯이 보이므로 열 취득과 열 손실을 동시에 구분할 수 있습니다. 그 결과로 건물 전체의 쾌적함을 유지하는 데 필요한 에너지를 보다 확실하게 파악할 수 있습니다. 그러나 이러한 룸의 일부에서는 극장 내 조명 시스템과 같이 대량의 국부 열 취득이 발생할 수 있습니다. 이 경우 열은 공간 전체에 고르게 분포되지 않습니다. 이러한 상황에서는 공간을 더 작게 분할할 수 있습니다. |
깊이 및 높이별 공간 분할
룸별 개별 공간 작성 외에 깊이, 높이 또는 둘 다를 기준으로 공간을 분할할 수 있습니다. 이러한 방법은 구역, 차단 또는 청크 등의 특정 에너지 모델 작성 시 적절하게 활용할 수 있습니다.
룸 및 깊이별(9개 공간)
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깊이별 개별 공간을 작성하는 것이 일반적인 방법입니다. 이 방법은 내부 배치, 룸 및 구역이 정의되지 않은 경우 개념 형태 작성 시 유용합니다.
ASHRAE 90.1 부록 G(LEED) 에너지 모델링은 방향 및 주변 구역 깊이별 개별 공간 작성에 필요한 열 차단 규칙을 포함합니다. 예를 들어 다음 평면도에는 이러한 ASHRAE 지침에 따라 깊이별로 공간이 구성되어 있습니다.  Revit에서 이 방법을 사용하려면 에너지 설정 대화상자에서 주변 구역 분할 및 주변 구역 깊이 옵션을 사용합니다. |
룸 및 높이별(9개 공간)
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높이별로 개별 공간을 작성하는 것은 덜 일반적인 방법입니다. 그러나 사람이 주로 공간의 맨 아래를 점유하는 아트리움과 같이 높은 개방형 룸을 시뮬레이션하는 데 유용합니다.
이 방법은 또한 바닥 공조 시스템의 성층 효과 및 극장 조명 시스템과 같이 보다 정확한 열 취득 및 열 손실을 설명할 수 있습니다. |
공간별 다수 룸
개별 공간을 작성할 때 룸보다 적은 공간을 사용할 수 있습니다. 이러한 방법을 구역, 차단 또는 청크라고 합니다.
여러 룸이 같은 방향, 깊이 및 기능을 갖는 경우 이를 하나의 공간으로 결합할 수 있습니다. 예를 들어 다음 이미지는 건물의 같은 고도에 있는 일련의 작은 사무실을 보여줍니다. 각 룸에 별도의 공간을 사용할 수 있고(왼쪽) 룸을 단일 공간으로 결합할 수도 있습니다(오른쪽).
| 3개의 룸에 3개의 공간 적용 | 3개의 룸에 1개의 공간 적용 |
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이 방법은 계산이 효율적일 수 있습니다. 그러나 클라우드 시뮬레이션으로 결합된 공간 작성의 자동화가 향상됨에 따라 그 중요성이 점차 감소하고 있습니다.
천장 보이드
룸 위쪽에 천장 보이드를 만들 경우에도 위에서 설명한 사항을 고려하십시오. 천장 보이드가 깊거나 급기 또는 배기 통로로 사용되는 경우 천장 보이드를 개별 공간으로 모델링합니다. 이는 HVAC 시스템 상세 설계 상에서 결정됩니다.
| 천장 보이드와 공간을 결합합니다. | 천장 보이드에 대해 별도 공간을 사용합니다. |
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수직 보이드
여러 다른 방법을 사용하여 에너지 모델에서 수직 보이드를 나타낼 수 있습니다.
| 보이드를 단일 공간으로 결합합니다. |
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| 보이드에 대해 별도 공간을 사용합니다. |
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| 수직 보이드에 대해 공간을 생략합니다. |
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공간 영역
공간 영역은 공간의 바닥 면적입니다. 이는 점유 인원, 조명 및 장비로 인한 내부 열 취득 및 전력 소비가 발생하는 바닥 면적과 관련이 있습니다.
이러한 프로세스는 종종 바닥 면적 단위에 따라 지정되므로 공간 영역의 정확성이 특히 초기 설계 단계에서 중요합니다. 그러나 공간 영역은 실제 에너지 최종 사용량에 영향을 주는 건물 운영 계획과 같은 다른 여러 관련 전제 조건을 고려할 때 상대적인 요소입니다.
공간 체적
공간이 열 손실 또는 열 취득이 발생하는 공기의 개별 매스인 경우 공간 체적은 해당 공간의 공기 양을 나타냅니다.
공간 체적은 일반적으로 공기의 모양으로 설명합니다. 그러나 에너지 시뮬레이션 엔진은 실제 모양을 고려하지 않습니다. 대신 공간 체적은 단순히 개별 공기 매스로 간주됩니다.
공기는 밀도가 낮고 비열도 작기 때문에 일반적으로 공간 체적은 에너지 시뮬레이션에 크게 영향을 주지 않습니다. 따라서 유효한 에너지 해석 결과를 위해 공간 체적을 매우 정확하게 정의할 필요는 없습니다.