工學碩士學位 請求論文 - inha.ac.kr工學碩士學位 請求論文...
TRANSCRIPT
工學碩士學位 請求論文
사무소를 위한 조명설계 자료의 개발 및 검증(조명에너지와 냉방부하를 중심으로)
Verification Verification Verification Verification and and and and Development Development Development Development of of of of Lighting Lighting Lighting Lighting Design Design Design Design Data Data Data Data
for for for for Office Office Office Office Buildings Buildings Buildings Buildings in in in in KoreaKoreaKoreaKorea
(Focused (Focused (Focused (Focused on on on on Lighting Lighting Lighting Lighting Energy Energy Energy Energy amp amp amp amp Cooling Cooling Cooling Cooling Load) Load) Load) Load)
2007 2007 2007 2007 年年年年 2 2 2 2 月月月月
仁荷大學校 大學院
建築工學科(計劃專攻)
金 銀 姬
工學碩士學位 請求論文
사무소를 위한 조명설계 자료의 개발 및 검증(조명에너지와 냉방부하를 중심으로)
Verification Verification Verification Verification and and and and Development Development Development Development of of of of Lighting Lighting Lighting Lighting Design Design Design Design Data Data Data Data
for for for for Office Office Office Office Buildings Buildings Buildings Buildings in in in in KoreaKoreaKoreaKorea
(Focused (Focused (Focused (Focused on on on on Lighting Lighting Lighting Lighting Energy Energy Energy Energy amp amp amp amp Cooling Cooling Cooling Cooling Load) Load) Load) Load)
2007 2007 2007 2007 年年年年 2 2 2 2 月月月月
指導敎授 徐 承 稷
이 論文을 碩士學位 論文으로 提出함
이 論文을 金 銀 姬의 碩士學位 論文으로 認定함
2007年 2月 24日
主審
副審
委員
국문 요약
사무소를 위한 조명설계 자료의 개발 및 검증(조명에너지와 냉방부하를 중심으로)
仁荷大學校 大學院建 築 工 學 科金 銀 姬
현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의 역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의 일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을 지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은 건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날자연채광의 유용성은 무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다
본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하
절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(5)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상
인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
이와 같은 결과로수정된 조명밀도 값 적용시 냉방부하 및 조명에너지사용량을 줄일 수 있으며동시에 주광의 이용 기법으로써 조광제어시스템을 사용한다면 냉방부하 및 조명에 있어서 더 많은 에너지 절약을 꽤할 수 있음을 알 수 있다
Abstract
Currentlyintermsofsingleitemslighting inabuildingconsumepowersource the mostwhich amounts to 30 ofoverallpowerconsumptionItisnecessarytoregulateenergyconsumptionfortheenergy-saving purposesas the importance and powerconsumptionratio ofin- and out-doorlighting ofa building are expected toincreasecontinuously and economicgrowth and increaseofenergyconsumption volume are closely related with each otherin KoreaManyenergy-savingpoliceshavebeenreleasedinKoreatokeeppacewithsuchaglobaltrendOneofthetypicalenergy-savingstrategiesinlightingisdistributionofhigh-efficientlightingequipmentsInfactthegovernmentpromotesindividualprojectsofhigh-efficientlightingequipmentsbyprovidingaidsforEnergyServiceCompanies(ESCOs)as partofdevelopment and distribution ofhigh-efficientlightingequipments at a national level Adopting high-efficient lightingequipments and proper use of naturallighting are expected tocontributetoenergy-saving inabuilding toalargerdegreeThesedaysthe usefulness of naturallight is unlimited with growingawarenessofitand many buildingsadopttechnology ofkey lightutilization
ThisstudycalculateslightingdensityvalueatworkplacefitfortheKorean context where 32W high-efficient fluorescent lightingequipmentshavebeenwidely adoptedandinstalledandconductsa
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
工學碩士學位 請求論文
사무소를 위한 조명설계 자료의 개발 및 검증(조명에너지와 냉방부하를 중심으로)
Verification Verification Verification Verification and and and and Development Development Development Development of of of of Lighting Lighting Lighting Lighting Design Design Design Design Data Data Data Data
for for for for Office Office Office Office Buildings Buildings Buildings Buildings in in in in KoreaKoreaKoreaKorea
(Focused (Focused (Focused (Focused on on on on Lighting Lighting Lighting Lighting Energy Energy Energy Energy amp amp amp amp Cooling Cooling Cooling Cooling Load) Load) Load) Load)
2007 2007 2007 2007 年年年年 2 2 2 2 月月月月
指導敎授 徐 承 稷
이 論文을 碩士學位 論文으로 提出함
이 論文을 金 銀 姬의 碩士學位 論文으로 認定함
2007年 2月 24日
主審
副審
委員
국문 요약
사무소를 위한 조명설계 자료의 개발 및 검증(조명에너지와 냉방부하를 중심으로)
仁荷大學校 大學院建 築 工 學 科金 銀 姬
현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의 역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의 일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을 지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은 건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날자연채광의 유용성은 무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다
본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하
절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(5)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상
인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
이와 같은 결과로수정된 조명밀도 값 적용시 냉방부하 및 조명에너지사용량을 줄일 수 있으며동시에 주광의 이용 기법으로써 조광제어시스템을 사용한다면 냉방부하 및 조명에 있어서 더 많은 에너지 절약을 꽤할 수 있음을 알 수 있다
Abstract
Currentlyintermsofsingleitemslighting inabuildingconsumepowersource the mostwhich amounts to 30 ofoverallpowerconsumptionItisnecessarytoregulateenergyconsumptionfortheenergy-saving purposesas the importance and powerconsumptionratio ofin- and out-doorlighting ofa building are expected toincreasecontinuously and economicgrowth and increaseofenergyconsumption volume are closely related with each otherin KoreaManyenergy-savingpoliceshavebeenreleasedinKoreatokeeppacewithsuchaglobaltrendOneofthetypicalenergy-savingstrategiesinlightingisdistributionofhigh-efficientlightingequipmentsInfactthegovernmentpromotesindividualprojectsofhigh-efficientlightingequipmentsbyprovidingaidsforEnergyServiceCompanies(ESCOs)as partofdevelopment and distribution ofhigh-efficientlightingequipments at a national level Adopting high-efficient lightingequipments and proper use of naturallighting are expected tocontributetoenergy-saving inabuilding toalargerdegreeThesedaysthe usefulness of naturallight is unlimited with growingawarenessofitand many buildingsadopttechnology ofkey lightutilization
ThisstudycalculateslightingdensityvalueatworkplacefitfortheKorean context where 32W high-efficient fluorescent lightingequipmentshavebeenwidely adoptedandinstalledandconductsa
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
이 論文을 金 銀 姬의 碩士學位 論文으로 認定함
2007年 2月 24日
主審
副審
委員
국문 요약
사무소를 위한 조명설계 자료의 개발 및 검증(조명에너지와 냉방부하를 중심으로)
仁荷大學校 大學院建 築 工 學 科金 銀 姬
현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의 역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의 일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을 지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은 건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날자연채광의 유용성은 무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다
본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하
절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(5)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상
인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
이와 같은 결과로수정된 조명밀도 값 적용시 냉방부하 및 조명에너지사용량을 줄일 수 있으며동시에 주광의 이용 기법으로써 조광제어시스템을 사용한다면 냉방부하 및 조명에 있어서 더 많은 에너지 절약을 꽤할 수 있음을 알 수 있다
Abstract
Currentlyintermsofsingleitemslighting inabuildingconsumepowersource the mostwhich amounts to 30 ofoverallpowerconsumptionItisnecessarytoregulateenergyconsumptionfortheenergy-saving purposesas the importance and powerconsumptionratio ofin- and out-doorlighting ofa building are expected toincreasecontinuously and economicgrowth and increaseofenergyconsumption volume are closely related with each otherin KoreaManyenergy-savingpoliceshavebeenreleasedinKoreatokeeppacewithsuchaglobaltrendOneofthetypicalenergy-savingstrategiesinlightingisdistributionofhigh-efficientlightingequipmentsInfactthegovernmentpromotesindividualprojectsofhigh-efficientlightingequipmentsbyprovidingaidsforEnergyServiceCompanies(ESCOs)as partofdevelopment and distribution ofhigh-efficientlightingequipments at a national level Adopting high-efficient lightingequipments and proper use of naturallighting are expected tocontributetoenergy-saving inabuilding toalargerdegreeThesedaysthe usefulness of naturallight is unlimited with growingawarenessofitand many buildingsadopttechnology ofkey lightutilization
ThisstudycalculateslightingdensityvalueatworkplacefitfortheKorean context where 32W high-efficient fluorescent lightingequipmentshavebeenwidely adoptedandinstalledandconductsa
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
국문 요약
사무소를 위한 조명설계 자료의 개발 및 검증(조명에너지와 냉방부하를 중심으로)
仁荷大學校 大學院建 築 工 學 科金 銀 姬
현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의 역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의 일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을 지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은 건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날자연채광의 유용성은 무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다
본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하
절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(5)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상
인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
이와 같은 결과로수정된 조명밀도 값 적용시 냉방부하 및 조명에너지사용량을 줄일 수 있으며동시에 주광의 이용 기법으로써 조광제어시스템을 사용한다면 냉방부하 및 조명에 있어서 더 많은 에너지 절약을 꽤할 수 있음을 알 수 있다
Abstract
Currentlyintermsofsingleitemslighting inabuildingconsumepowersource the mostwhich amounts to 30 ofoverallpowerconsumptionItisnecessarytoregulateenergyconsumptionfortheenergy-saving purposesas the importance and powerconsumptionratio ofin- and out-doorlighting ofa building are expected toincreasecontinuously and economicgrowth and increaseofenergyconsumption volume are closely related with each otherin KoreaManyenergy-savingpoliceshavebeenreleasedinKoreatokeeppacewithsuchaglobaltrendOneofthetypicalenergy-savingstrategiesinlightingisdistributionofhigh-efficientlightingequipmentsInfactthegovernmentpromotesindividualprojectsofhigh-efficientlightingequipmentsbyprovidingaidsforEnergyServiceCompanies(ESCOs)as partofdevelopment and distribution ofhigh-efficientlightingequipments at a national level Adopting high-efficient lightingequipments and proper use of naturallighting are expected tocontributetoenergy-saving inabuilding toalargerdegreeThesedaysthe usefulness of naturallight is unlimited with growingawarenessofitand many buildingsadopttechnology ofkey lightutilization
ThisstudycalculateslightingdensityvalueatworkplacefitfortheKorean context where 32W high-efficient fluorescent lightingequipmentshavebeenwidely adoptedandinstalledandconductsa
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(5)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상
인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
이와 같은 결과로수정된 조명밀도 값 적용시 냉방부하 및 조명에너지사용량을 줄일 수 있으며동시에 주광의 이용 기법으로써 조광제어시스템을 사용한다면 냉방부하 및 조명에 있어서 더 많은 에너지 절약을 꽤할 수 있음을 알 수 있다
Abstract
Currentlyintermsofsingleitemslighting inabuildingconsumepowersource the mostwhich amounts to 30 ofoverallpowerconsumptionItisnecessarytoregulateenergyconsumptionfortheenergy-saving purposesas the importance and powerconsumptionratio ofin- and out-doorlighting ofa building are expected toincreasecontinuously and economicgrowth and increaseofenergyconsumption volume are closely related with each otherin KoreaManyenergy-savingpoliceshavebeenreleasedinKoreatokeeppacewithsuchaglobaltrendOneofthetypicalenergy-savingstrategiesinlightingisdistributionofhigh-efficientlightingequipmentsInfactthegovernmentpromotesindividualprojectsofhigh-efficientlightingequipmentsbyprovidingaidsforEnergyServiceCompanies(ESCOs)as partofdevelopment and distribution ofhigh-efficientlightingequipments at a national level Adopting high-efficient lightingequipments and proper use of naturallighting are expected tocontributetoenergy-saving inabuilding toalargerdegreeThesedaysthe usefulness of naturallight is unlimited with growingawarenessofitand many buildingsadopttechnology ofkey lightutilization
ThisstudycalculateslightingdensityvalueatworkplacefitfortheKorean context where 32W high-efficient fluorescent lightingequipmentshavebeenwidely adoptedandinstalledandconductsa
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
이와 같은 결과로수정된 조명밀도 값 적용시 냉방부하 및 조명에너지사용량을 줄일 수 있으며동시에 주광의 이용 기법으로써 조광제어시스템을 사용한다면 냉방부하 및 조명에 있어서 더 많은 에너지 절약을 꽤할 수 있음을 알 수 있다
Abstract
Currentlyintermsofsingleitemslighting inabuildingconsumepowersource the mostwhich amounts to 30 ofoverallpowerconsumptionItisnecessarytoregulateenergyconsumptionfortheenergy-saving purposesas the importance and powerconsumptionratio ofin- and out-doorlighting ofa building are expected toincreasecontinuously and economicgrowth and increaseofenergyconsumption volume are closely related with each otherin KoreaManyenergy-savingpoliceshavebeenreleasedinKoreatokeeppacewithsuchaglobaltrendOneofthetypicalenergy-savingstrategiesinlightingisdistributionofhigh-efficientlightingequipmentsInfactthegovernmentpromotesindividualprojectsofhigh-efficientlightingequipmentsbyprovidingaidsforEnergyServiceCompanies(ESCOs)as partofdevelopment and distribution ofhigh-efficientlightingequipments at a national level Adopting high-efficient lightingequipments and proper use of naturallighting are expected tocontributetoenergy-saving inabuilding toalargerdegreeThesedaysthe usefulness of naturallight is unlimited with growingawarenessofitand many buildingsadopttechnology ofkey lightutilization
ThisstudycalculateslightingdensityvalueatworkplacefitfortheKorean context where 32W high-efficient fluorescent lightingequipmentshavebeenwidely adoptedandinstalledandconductsa
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
Abstract
Currentlyintermsofsingleitemslighting inabuildingconsumepowersource the mostwhich amounts to 30 ofoverallpowerconsumptionItisnecessarytoregulateenergyconsumptionfortheenergy-saving purposesas the importance and powerconsumptionratio ofin- and out-doorlighting ofa building are expected toincreasecontinuously and economicgrowth and increaseofenergyconsumption volume are closely related with each otherin KoreaManyenergy-savingpoliceshavebeenreleasedinKoreatokeeppacewithsuchaglobaltrendOneofthetypicalenergy-savingstrategiesinlightingisdistributionofhigh-efficientlightingequipmentsInfactthegovernmentpromotesindividualprojectsofhigh-efficientlightingequipmentsbyprovidingaidsforEnergyServiceCompanies(ESCOs)as partofdevelopment and distribution ofhigh-efficientlightingequipments at a national level Adopting high-efficient lightingequipments and proper use of naturallighting are expected tocontributetoenergy-saving inabuilding toalargerdegreeThesedaysthe usefulness of naturallight is unlimited with growingawarenessofitand many buildingsadopttechnology ofkey lightutilization
ThisstudycalculateslightingdensityvalueatworkplacefitfortheKorean context where 32W high-efficient fluorescent lightingequipmentshavebeenwidely adoptedandinstalledandconductsa
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
qualitativeanalysisoflightingenergysavingandreductionofcoolingload by applying revised lighting density value at workplaceMoreovercorrelation between artificiallighting energy saving asalight environmentalelement and reduced cooling load as a heatenvironmentalelementofkey lightin a building was studied toprovideabasicdataforestablishmentofamorereasonablekeylightdesign
Findingsofthestudyaresummarizedasfollows
(1)LightingdensityvalueatworkplacefitfortheKoreancontextwas1264Wwhichwasdifferentfrom workplacelightingdensityvalueofASHRAEIES14W
(2)Therevisedlighting density valueatworkplace(1264W)wasfoundtoreducecoolingloadby3to20comparedtotheworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(3)Therevisedlightingdensityvalueatworkplace(1264W)savedlighting energy consumption volume by 10 compared to theworkplacelightingdensityvalueofASHRAEIES(14W)
(4)The summersolstice daily lighting energy use equation usingdimming controlsystem developed via regression analysisproducedmorethan96 accuracywhichprovedtheequationwasvalid
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
(5)Coolingloadratioequationwhendimmingcontrolsystem appliedwasfoundtobe82to85 withtherangeofτwtimesAwApwithin023oroverexceptfornoticeablylowertransmissionrateorwindow arearatiowhichimpliesthattheequationcanbeusedasinitialdesigndata
Theseresultsofthisstudyshow thattherevisedlighting densityvalue is expected to reduce cooling load and lighting energyconsumptionwhilesignificantenergysavingcanbeachievedintheareaofcooling loadandlighting energy by using dimming controlsystem asamethodofusingkeylight
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
---목목목 차차차 ---
제제제 111장장장 서서서론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적1
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위2
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향4
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망5
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 조조조명명명제제제어어어시시시스스스템템템72-3-1시스템 구성요소82-3-2광센서 82-3-3조명제어기 102-3-4조광용 안정기 12
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요
333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출143-1-1건물 모델 143-1-2인공조명 173-1-3실내 설정조도 173-1-4기상자료183-1-5시뮬레이션 변수 18
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용193-2-1건물모델193-2-2조광센서193-2-3기상자료203-2-4시뮬레이션 변수 20
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용 224-1-1냉방부하 분석 22
1)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Casualgain의 비율 22
2)TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의Lightinggain대 Totalgain의 비율 23
3)TestNo1(14W)에서의 LightingGain대TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율 24
4)TestNo1(14W)에서의 TotalGain대TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율 25
5)TestNo1(14W)에서의 냉방부하 대TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율 26
4-1-2조명에너지 분석 281)TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율 28
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용304-2-1냉방부하 분석 30
1)창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계 302)조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율303)조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는냉방 부하율 범위 도출39
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 9 -
4-2-2조명에너지 분석 341)창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계342)외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계 353)모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한회귀방정식 도출36
444---333 에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시38
제제제 555장장장 결결결론론론 39
참참참고고고문문문헌헌헌41
부부부록록록 43
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
---표표표 목목목차차차 ---
[표 2-1]녹색 조명운동 현황 4
[표 3-1]건물 물성치 14
[표 3-2]냉방 SetPoint 14
[표 3-3]시뮬레이션 변수 18
[표 3-4]조명 밀도 18
[표 3-5]유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수 21
[표 4-1]조명 에너지 사용량28
[표 4-2]조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수36
[표 4-3]에너지 최적화 모듈 36
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
---그그그림림림 목목목차차차 ---
[그림 1-1]연구 흐름도3
[그림 2-1]광센서용 침9
[그림 2-2]광센서 9
[그림 2-3]3개의 기본 제어 알고리즘11
[그림 3-1]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구15
[그림 3-2]PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광곡선 16
[그림 3-3]평균조도 500lx한계글레어 인덱스 19적용시 실내 설정조도 17
[그림 3-4]분석을 위한 가정 건물 module19
[그림 4-1]조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))22
[그림 4-2]조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))23
[그림 4-3] Test No2(1264W) Lighting GainTest No1(14W) LightingGain()24
[그림 4-4]TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()25
[그림 4-5]TestNo1(14W)CoolingLoad26
[그림 4-6]TestNo2(1264W)CoolingLoad27
[그림 4-7]TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()27
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 12 -
[그림 4-8]TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지 사용량() 29
[그림 4-9]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-10]조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른CoolingLoad(ApAf=011)31
[그림 4-11]조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)32
[그림 4-12]조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율33
[그림 4-13]창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)34
[그림 4-14]외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율35
[그림 4-15]모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율37
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
---기기기호호호 설설설명명명 ---
Aw 건물의 창문 면적 []
Ap건물의 외주부 바닥면적 []
Af건물의 전체 바닥면적 []
fd주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율 [](주광제어시스템 적용시 조명에너지 사용량 주광제어시스템 미 적용시조명에너지 사용량)
fc주광제어시스템 적용시 냉방부하율 [](주광제어시스템 적용시 냉방 부하 값 주광제어시스템 미 적용시 냉방부하 값)
τw 가시투과율
CasualGainComputersGain+LightingGain+PeopleGain
TotalGain CasualGain+SolarGain
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 1 -
제제제 111장장장 서서서 론론론
111---111연연연구구구 배배배경경경 및및및 목목목적적적
1870년대 백열등과 같은 인공조명이 개발되기 이전 자연채광은 건물의전통적이고 유일한 광원이었으며 1930년대 형광등의 개발과 값싼 전기의공급에 따라 인공조명이 건물의 조명원으로 일반적으로 사용되어져 왔다현대 건축물에서는 작업에 필요한 적정 조도를 확보하기 위하여 대부분낮과 밤 모두 인공조명에 많이 의존하고 있으며 또한 삶의 질에 관한 관심증대로 밤의 화려한 야간 경관을 위하여 조명이 많이 사용되고 있다현재 조명은 건물에서 단일품목으로는 가장 많은 전력소비를 차지하고 있으며 전체 전력소비량의 30달한다앞으로 건물의 실내외에서의 조명의역할과 전력부분에 있어서의 비중은 더욱 커질 전망이나 우리나라의 경제성장과 에너지 소비량은 증가는 밀접한 관계가 있으므로 에너지 절약의일환으로 건물에서의 에너지 사용규제는 필연적이다정부는 이러한 세계의 흐름에 맞추어 많은 에너지 절약 대책을 내놓고 있다조명 부분에서의 에너지 절약 대책의 대표적인 예는 고효율 등기구의 보급이다실질적으로 고효율 등기구의 개발 및 보급의 일환으로 국가적인 차원에서 에너지 절약전문기업(ESCO)을 지원함으로써 고효율조명기기의 개체 사업을지원하고 있다고효율조명기기 사용의 에너지 절약과 더불어 적정한 자연채광의 이용은건물에서의 에너지 절약을 꽤 할 수 있다오늘날 자연채광의 유용성은무한하며 그 인식은 날로 확산되고 있을 뿐만 아니라 주광 이용기법이 여러 건물들에서 응용되고 있다빛 환경 적인 면에서는 광선반광파이프
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 2 -
등을 이용하여 조명에너지의 절약을 꽤하고 있으며 열 환경 적인 면에서는 여름에는 주광을 피하여 냉방부하를 절약하고겨울에는 주광을 많이유입하여 난방부하를 줄이려는 노력을 하고 있다그러나 아직까지도 주광해석에 있어서는 그 한계성을 드러낸다특히 주광과 관련된 빛 환경평가나 또한 주광과 관련된 열 환경 평가는각각의 분야로써의 연구가이루어지고 있을 뿐 통합된 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다주광인공조명냉방부하난방부하는 서로 상호 연관이 있다특히 냉방부하 측면에서 볼 때 여름에 주광을 많이 유입하게 되면 당연히 인공조명의에너지 소비는 줄어들고 그 인공조명이 담당하고 있던 냉방 부하의 에너지도 절감할 수 있다그러나 많은 유입의 주광에 대한 냉방부하의 부담은 오히려 증가하게 된다따라서 정확한 의미에서 주광의 사용에 대한정확한 분석이 필요하다이는 분명히 건물에서의 에너지절약에 상당히기여할 수 있는 부분이다본 연구에서는 32W 고효율 형광등기구의 보급과 교체가 적극적으로 이루어 진 현재 우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소 조명밀도 값의 적용시 조명 에너지 사용량 절약과 냉방부하절감효과를 정량적으로 분석하였다아울러 주광이 사무소건물에서 지니는 빛 환경으로서의 인공조명 에너지 절약과열 환경 요소로서 냉방부하절감의 상관관계를 도출하여 설계 초기단계에서 좀더 설득력 있는 주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하였다
111---222연연연구구구 방방방법법법 및및및 범범범위위위
본 연구는 건물 내에서의 고효율 등기구와 자연 채광 기법의 적용시 에너지 절감효과에 대한 분석을 하고자 하였으며 더 나아가 사무소에서의
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 3 -
주광계획을 수립할 수 있는 설계 자료를 구축하고자 하였다그림 1-1과 같이 현재 국가 정책적으로 추진 중인 고효율 등기구 보급과 현재 우리나라 실정에 적용 가능한 자연채광 기법에 대한 조사를 수행하였으며 적절한 사무소 건물을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다건물에 대한 해석은 IES(521)를 사용하였으며 조광시스템 구현은 C언어 프로그램을 연동하여 사용하였다
사무소건물에서의자연채광및고효율
등기구사용에따른에너지절감효과분석
국가적차원의에너지절약대책
조사(고효율등기구보급관련)
자료조사자료조사자료조사자료조사
연구의연구의연구의연구의목적목적목적목적설정설정설정설정
자연채광의이론적고찰및적용
가능시스템조사
-32W PARABOLIC이부착된천장
매입형2등용조명기구
-조광제어시스템
연구의연구의연구의연구의범위범위범위범위설정설정설정설정
건물건물건물건물모델모델모델모델및및및및변수설정변수설정변수설정변수설정
-C언어프로그램
-IES(521)
시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션시뮬레이션분석분석분석분석
결과결과결과결과및및및및고찰고찰고찰고찰
결론결론결론결론
그림 1-1연구 흐름도
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 4 -
제제제 222장장장 사사사무무무소소소 조조조명명명의의의 동동동향향향 및및및 기기기술술술에에에 관관관한한한 고고고찰찰찰
222---111현현현재재재의의의 조조조명명명 동동동향향향
우리나라 전체 에너지 소비량 가운데 조명이 차지하는 비율은 약 30에이른다삶의 질의 확대와 많은 분위기 조명의 확산으로 실내조명의 수가늘어나고도시의 경관을 미려하게 하고자 경관 조명 계획도 점차 확대되고 있는 실정이다에너지 절감이 절실히 요구되고 있는 현 시점에서 조명부분에서는 고효율장수명화친환경 기기의 필요성이 높아지고 있다현재 조명 부분의 에너지 절약에 관한 많은 국가적인 차원의 노력들이있다서울특별시의 일부구간 가로등에 격등제한집 한등 끄기 운동효율등급표시 의무화고효율 조명기기 보급 확대지역별 조명 설비 설치사업 확정교통신호등의 LED화 등이 대표적인 예이다
고효율 조명기기 보급의 국가적 대책의 일환인 에너지 절약전문기업(ESCO)의 조명관련 투자내용과 환경개선 효과는 아래 표2-1과 같다1999～2002년 ESCO 등록업체에는 22435326에 불과하였으나 현재더 많은 업체가 참여하고 있으며 더 많은 참여 유도에 의한 환경개선효과의 큰 잠재력이 존재한다
표2-1녹색 조명운동 현황
에너지관리공단2004에너지절약통계
년도
투자내용(개) 환경개선효과(TON년)
전구식 26mm32W 전자식 고효율 고조도CO2 SOX NOX형광등 형광등 안정기 외곽등 반사갓
lsquo99 9781 119703 103321 352 - 10551 44 36
lsquo00 25614 337476 290034 8703 10793 21462 92 74
lsquo01 3659 46594 46594 2025 200 1679 6
lsquo02 10764 115518 115518 1992 - 6325 22 27
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 5 -
222---222미미미래래래의의의 조조조명명명 전전전망망망
2005년 서울시의 경우 고효율 HID램프 및 안정기 설치에 정부 9억 6000만원 서울시 6억 4000만원 등 총 16억원이 유입되고 있으며 많은 지자체또한 고효율 램프와 안정기 및 LED교통신호등 보급에 많은 예산을 투입하였다
대대적인 에너지 절약 노력들과 맞물려 앞으로의 조명부분에서는 고효율램프와 안정기LED등의 중요성은 더욱 커질 전망이다형광램프는80lmW이상의 효율저압방전램프의 안전성15000～20000h의 긴 수명과 50～85CRI(연색성)을 가지는 우수한 램프이므로 더욱 실내에서의 사용성이 커질 전망이다HID램프는 형광램프의 모든 장점을 가지며 고압방전램프의 장점인 고출력이 생성 가능하므로 특히 고출력을 요하는 대형건물과 가로등경관조명용으로 그 사용량이 매우 증가될 것이다효율은 W당 램프의 광속(lm)출력량을 의미하여 연색성은 물체 고유의 색을 낼 수있는 지수를 의미한다즉 저압방전램프의 종류인 형광햄프와 고압방전램프 종류인 HID램프는 효율의 양적인 면에서 뿐만 아니라 연색성의 질적인 면에서도 우수함을 나타내므로 지금과 마찬가지로 미래에도 많은 영역에서 사용 될 것이다
올해로 3번째로 lsquo국제 led세미나rsquo가 국내에서 개최되었으며 LED는 빛의혁명이라 일컬어지고 있으며 가전제품이나 자동차교통신호등각종 전광판백라이트유닛 등 각종 산업과 제품에 활용되고 있어 무한한 시장성을내재하고 있다또한 LED는 반도체라는 특성으로 처리속도나 전력소모수명 등 제반 사항에서 큰 장점을 보여 환경친화적인 기술임과 동시에 에
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 6 -
너지절약 효과까지 겸비하고 있어 향후 국가적 전략산업으로 유성발전이 기대되고 있다세계 각국은 고휘도 LED와 관련해 2008년 100lmW2020년까지 200lmW 기술개발로드맵을 가지고 연차별 LED성능 향상 사업을 펼치고 있으며 앞으로 LED의 조명 사용은 매우 주목할 만한 대상이다앞의 내용을 요약하면 일반 건물의 실내에서는 고효율 형광등대형건물 실내에서는 고효율 형광램프고효율 HID램프경관조명에서는 고효율 HID램프LED가 대부분을 점유할 것이며LED의 개발에 따른 LED소자의 실내 사용성도 중요하게 부각 될 것이다
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 7 -
222---333자자자연연연채채채광광광과과과 인인인공공공조조조명명명 제제제어어어시시시스스스템템템
인공조명이 처음 사용되면서 조명의 주목적은 최소한의 생활을 영위하기 위한 빛의 확보였다그러나 점차 자원의 공급이 풍부해지고 생활이윤택해짐에 따라 조명의 목적도 기능적인 측면에서 질적인 측면으로 바뀌어 오고 있다최근 들어 자원의 고갈과 환경오염문제 등이 국제문제화되면서 에너지 절약이 모든 분야에서 관심의 초점이 되면서 조명 분야에서도 질적인 향상을 가져오면서 에너지를 절약할 수 있는 방법을 다각적으로 연구하게 되었고이러한 방법 중 인간과 가장 친근한 주광을 건축공간에 좀더 적극적으로 활용하고자 하였다자연채광의 극대화를 통해에너지를 절감하면서 양질의 빛을 이용하고자 하는 것이다
자연채광에 의해 기존에 설치된 전기조명을 상당히 줄여 줄 수 있는 가능성을 갖고 있다이용 가능한 자연채광양은 여러 가지 요인에 의해 결정되는데 창문의 종류크기투과율건물의 디자인건물의 방향실내의디자인가구차광기구 등에 영향을 받는다그러나 건축공간에 단순히주광이 많이 들어온다고 해서 에너지를 절감할 수 있는 것은 아니며반드시 건축공간에 들어온 주광량 만큼의 인공조명을 줄여 줌으로써 에너지를 절감할 수 있는 것이다실내공간의 인공조명계획에서는 자연채광을배제한 상태에서 인공조명만으로 설계가 이루어지므로인공조명의 조절없는 자연채광은 단순히 실내의 조도값만 높이는 결과를 초래한다
인공조명의 조절방법은 점소등제어와 조광제어로 나누어 볼 수 있다점소등제어는 실내로 유입되는 주광량에 따라 설정 조도값을 기준으로 하여조명시스템을 조닝별로 점등 또는 소등하는 것이다조광제어는 실내의변화되는 주광량에 따라 인공조명의 밝기를 연속적으로 변화시키는 것이다점소등제어는 갑작스로운 점소등에 의해 재실자들에게 거부감을 줄수 있는 가능성이 있기 때문에 적용이 쉽지 않고반면에 조광제어는 재
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 8 -
실자들이 이공조명의 밝기 변화를 잘 느끼지 못하기 때문에 더 효율적으로 적용될 수 있다광센서 조광제어시스템이라 명명되고 있는 이 시스템은 실내로 유입되는 주광의 양을 광센서로 감지하여 자동으로 인공조명의밝기를 조절함으로써 미리 설정해 둔 조도값으로 실내조도를 항상 일정하게 유지시켜주는 인공 지능적인 시스템이다
222---333---111시시시스스스템템템 구구구성성성요요요소소소
광센서 조광제어시스템은 주로 광센서조명제어기조광용 안정기로 이루어진다광센서는 실내의 광량을 정확히 측정하여 조명제어기로 보내는역할을 수행하며조명제어기는 광센서의 신호를 기준으로 미리 적용된알고리즘에 따라 얼마만큼의 인공조명을 줄여주는가를 결정한다이렇게결정된 조광비율은 안정기로 보내져 형광램프의 발광광속을 조절하는 것이다일반 안정기로는 형광램프의 조광이 어렵기 때문에조광용 안정기를 설치해야 한다
222---333---222광광광센센센서서서
광센서는 빛의 양을 탐지하여 인공조명의 출력 값을 자동적으로 조절할수 있게 하는 전기적 조명제어 장치의 중요한 역할을 수행한다광센서는거주자의 제어를 수반하거나 대신하는 자동적 제어의 한 형태로 최대 출력이 필요하지 않았을 때 인공조명을 조광하거나 스위치의 소등에 의해에너지가 절약되는 이점을 가지고 있다자동적인 제어의 이점은 인간의간섭 없이 에너지 절감이 가능하다는 것으로 조광용 안정기와 결합 했을경우에 광센서는 주광이 실내로 들어오는 양을 기초로 조명을 자동적으로조광할 수 있다빛에 반응하여 입사복사 에너지를 전류로 바꾸는 실리콘칩인 포토셀과 관련된 회로케이스로 구성된 광센서(그림 2-12-2)는 조광용 안정기로 보내질 전류를 적절한 제어 신호로 바꾸며인간 눈이 대
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 9 -
략적인 반응을 포토셀의 스펙트럼 반응으로 만들기 위해 필터를 포함하고있다(photopiccorrection)광센서 제어시스템의 조건은 조명시스템의 광센서안정기램프다른 제어장치 등과 관계하는데 광센서 조도의 단순함과 명료함 때문에 광센서 반응을 입사복사 에너지로 나타낸다
광제어시스템의 주요한 목적은 공간 작업면의 적정한 조도를 유지하는것이기 때문에 광센서 조도와 작업면 사이의 관계를 이해하는 것은 시스템을 이해하는데 있어 매우 중요하다가구의 배치분할표면반사태양광이 입사하는 방향작업면 조명의 사용거주자의 위치 등이 광센서 조도와 작업면 사이의 관계에 영향을 미친다예를 들면어두운 면의 책상에 넓게 퍼진 흰 종이는 천장에서 빛의 반사를 증가시킬 것이며실내 벽면바닥면천장의 반사율 차이도 영향을 미친다광센서에서 측정된 조도의 변화는 조광용 안정기로 전달되어 제어회로의 전압과 전류를 변화시켜 램프를 조광한다광센서를 작동하기 위해 필요한 작은 양의 전력은이러한 제어선을 이용하여 전달된다
그림 2-1광센서용 칩 그림 2-2광센서
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 10 -
222---333---333조조조명명명제제제어어어기기기
광센서 조광제어시스템의 제어 알고리즘은 시스템의 실행에 있어 가장중요한 것이고 가장 먼저 고려해야하는 항목이다제어 알고리즘은 광센서에서 감지한 입력값을 기초로 제어되는 물리량을 정확하게 결정하여 주광용 안정기로 출력값을 보내는 역할을 수행한다
일반적으로 사용되는 기본 제어 알고리즘은 Integral(reset)Open-loopproportionalClosed-loopproportional이다3개의 알고리즘 모두 아날로그 또는 디지털로 실행 가능하다그림 2-3의 그래프에서 Y축은 제어 전압 출력이고(전형적인 조광용 안정기에서 0-10V신호)X축은 광센서에의해 받는 신호이다대부분의 광센서는 조도계에 비해 다른 측광 반응을가지고 광센서 시그널과 광센서가 측광하고 있는 작업면 조도사이의 상관성이 완벽할 수 없기 때문에 시스템의 정확성에 영향을 미친다
Integral제어는 Closed-loop시스템을 말한다Closed-loop시스템에서 제어 전압은 계속적으로 광센서의 일정한 신호를 유지하기 위해 증가하거나줄어든다Integral제어는 setpoint의 조정할 만한 매개 변수들을 가지고있으며따라서 Integral광센서 커미셔닝은 이 하나의 setpoint의 설정과관계되었다광센서의 신호가 인공조명의 필요한 값을 계속 유지하는 것은 안정기의 주광 범위 안에 있기 때문이다만약 인공조명 값이 일정한광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 증가가 없다면 제어 전압은 최대값을 유지하면서 광센서 신호를 setpoint아래로 떨어뜨린다반대로 만약인공조명 값이 일정한 광센서 신호를 유지하기 위한 충분한 조광에 안되면 일정한 광센서 신호를 유지하기 위해 필요한 이상의 주광량을 의미한다그리고 그때 제어 전압은 최소값에 유지되고 광센서 신호는 setpoint아래로 감소한다즉제어 알고리즘은 광센서에 일정한 신호를 유지하기위한 확실한 작동 범위를 가진다
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 11 -
Open-loop proportional제어는 feedback에 관련되지 않았기 때문에 그분석은 다른 것과 비교하여 더 일반적이고 Open-loop반응 구성을 보여줌으로서 제어전압은 광센서의 신호에 비례관계를 갖는다신호가 더욱 커지면서 제어 전압은 더욱 작아진다일정한 비율은 Open-loop반응 곡선의 기울기이고 Open-loop proportional 제어가 커미셔닝 될 때proportionalityconstant는 적당한 조광 레벨에 관계하는 광센서 신호에의해 조사되어진다Open-loop반응 곡선에 따라서 광센서의 신호가 0보다 더 커질 때마다 제어 신호는 최대보다 작고 인공조명은 빛이 감지될때 마다 조광된다
Closed-loopproportional제어 알고리즘은 Open-loop제어 알고리즘 곡선에 offset포인트를 추가 한 것이다offset은(조광 시작하는 곳의 입력신호)광센서의 신호가 원하는 setpoint레벨에 도달할 때까지 조광하지않고 100의 광속을 방출한다Closed-loopproportional제어 알고리즘은2개의 조절 가능한 매개변수를 가지는데그것은 Proportional일정한 제어 전압과 입력신호(Open-loop반응 곡선의 기울기)사이그리고 offset이다이들 2개의 매개변수는 광센서의 체계적인 커미셔닝을 통해 독립적으로 조절하게 한다
그림 2-33개의 기본 제어 알고리즘
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 12 -
222---333---444조조조광광광용용용 안안안정정정기기기
기존 형광램프에 사용되는 자기식이나 전자식 안정기와는 별도로 조광을하기 위해서는 조광 전용 전자식 안정기를 사용해야만 한다전자식 안정기는 다음과 같은 3가지 종류가 있다
① PulseWidthMethod(PWM)방식일반적으로 형광램프에 이용되는 전류는 60Hz인데 이 주파수의 변화를통해 조광을 할 수 있다반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 60Hz의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20KHz-100KHz)로 변환 후 램프전원으로 사용한다램프를 점등시켜램프 효율 향상과 안정기 손실 감소로 에너지를 절약할 수 있고 양질의환경 제공이 가능한 안정기이다이 방식은 램프의 점등시간과 소등시간의 비율을 제어함으로써 밝기를 조절하는 방식으로 주파수로 점등과 소등을 반복한다
② 3선 위상제어 방식전원 전압의 변화에 대한 정전력 특성을 얻도록 방전등의 점등상태에 따라 위상제어를 하는 방식으로 교류전원 주기마다 도통시간(점호각)을 제어하여 교류전력을 조정하는 방식이며이 방법은 전원전압을 저감시킬수 있어서 연속적인 유연한 제어가 가능하다
③ 전압제어(10-0Vdc)통제식안정기에 직류 저전압을 공급해 인버터(inverter)회로를 이용하여 조광하는 방식으로근래에 사용되는 인버터는 크게 자려형(Self-Resonance)과 타려형(ExcitedType)으로 나뉘며 타려형은 또한 Half-Bridged타입과 Full-Bridged타입으로 나뉜다자려형은 푸쉬풀 컨버터의 기초를 둔로이어 컨번터(RoyalConverter)를 채용한 방식이며 가장 널리 사용되는
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 13 -
방식이다밝기 조절을 상당히 정밀하게 할 수 있다는 장점과 라인 및 부하 레귤레이션이 용이하며 좋은 특성을 보이나변압기의 품질이 매우 중요하며 회로가 복잡해지는 단점이 있다티려형회로 중에는 Half-Bridge방식의 회로 및 변압기는 구조가 간단해지며 로이어 컨버터를 채용한 모델에 비해 효율이 뛰어난 장점이 있으나라인 레귤레이션이 난해하며 특성이 좋지 않다
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 14 -
제제제 333장장장 시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 개개개요요요333---111조조조명명명밀밀밀도도도 산산산출출출
333---111---111건건건물물물 모모모델델델
사무소 건물의 전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다기둥간은 구조계획상건물의 구조나 규모에 의해 결정되지만 철근 콘크리트조에서는 6～9m가 많고철골철근 콘크리트조에서는 9～12m가 많다이 논문은 9mtimes9mtimes27m 크기의 단위 실을 가정하였고 창문 면적은 바닥면적의 110크기로 한다
표 3-1건물 물성치
표 3-2냉방 SetPoint
TypeEN-ISO U-Value
(Wm2 K)
Door 23810
Roof 02490
Ground Floor 02438
External Wall 03471
External Wall Glaze 19773
Type Temperature()
Summer Design Maximum Room 23
Summer Design Minimum Room 19
Simulation Cooling Setpoint 23
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 15 -
333---111---222인인인공공공조조조명명명
현재 오피스건물에서 가장 많이 사용하고 있는 PARABOLIC이 부착된천장 매입형 2등용 조명기구를 시뮬레이션에 사용하였고(그림 3-1)램프는 현재 에너지 절약정책 사업의 일환인 32W(2900lm)램프를 사용하였다시뮬레이션에 의한 조명기구의 배광곡선은 그림 3-2와 같다
IESNA91[TEST]L6278[MANUFAC]LITHONIA LIGHTING[LUMCAT]2PM3N 43218LDTUBI[LUMINAIRE]PARAMAXPARABOLIC
TROFFER3DEEPLOUVER
그림 3-1PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 16 -
그림 3-2PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구의 배광 곡선
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 17 -
333---111---333실실실내내내 설설설정정정조조조도도도
PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구를 사용하여 작업면평균 조도 500lx한계글레어 인덱스 191)를 적용한 실내 설정조도는 그림3-3과 같으며 사무소 조명밀도 값은 1264W로 계산되었다
그림 3-3평균조도 500lx한계글레어 인덱스19적용시 실내 설정조도
1)John EKaufmanHoward HaynesIES Lighting Handbook 1981 ApplicationVolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 18 -
333---111---444기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울2)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 조명에너지 절약과 냉방부하의 절감효과를 연간단위로 계산하였으며 모든 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 월～금오전 8시부터 오후 7시까지로 설정하였다
333---111---555시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
냉방부하 분석을 위한 열적 획득 요소로 재실자(People)기타 기기(Computers)의 설정값은 표 4-1과 같으며 ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값인 14W과 우리나라 실정에 맞게 수정된 사무소 조명밀도 값1264W를 적용(표 3-2)하여 연간 조명에너지 사용량과 냉방부하 절감효과를 계산하였다
표 3-3시뮬레이션 변수
표 3-4조명 밀도
2)서울기상청2000년 기상 자료
Test No Lighting Density
1 14W
2 1264W
Factors Density
PeopleSensible Latent
90WP 60WP
Computers 12W
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 19 -
333---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
333---222---111건건건물물물모모모델델델
전면 폭은 일반적으로 기둥간격의 배수로서 결정된다이 논문에서 각실은 9mtimes9mtimes27m건물모델은 11644의 바닥면적(바닥면적은 실 배치를 기준으로 최소한의 면적 산출)외주부의 폭은 3m3)가정 한다 건물의 폭과 깊이는 그림 3-4와 같이 변화하여 이 둘의 조합으로 여러 종류의 같은 바닥면적을 가진 건물모델들을 사용하였다본 연구에서 외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 본다조명에너지 분석시 공용면적은포함되지 않았고 냉방부하 분석시 공용면적은 포함되었다
108mtimes108m 216mtimes54m 432mtimes27m
그림 3-4분석을 위한 가정 건물 module
333---222---222조조조광광광센센센서서서
각 사무실마다 16times16개의 자연채광센서를 실에 설치하여 연속적인 주광제어방식을 사용하였다PARABOLIC이 부착된 천장 매입형 2등용 조명기구 바로 아래의 작업면 조도를 실내설정조도와 비교토록 하였으며 기구당 센서제어를 적용하였다
3)송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에 관한 연구대한건축학회논문집19944
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 20 -
333---222---333기기기상상상자자자료료료
현재 사무실 건물이 많이 밀집되어 있는 지역인 서울4)을 대상으로 하였다또한 본 연구에서는 인공조명에너지 절약과 냉방부하의 상관관계에따른 주광의 효용성에 관한 특성을 연구하기 위하여 하지에 국한하며 조명 사용 스케줄은 재실자가 근무하고 있는 일정을 가정하여 오전 8시부터오후 6시까지로 설정하였다
333---222---444시시시뮬뮬뮬레레레이이이션션션 변변변수수수
건물에서 창문을 통하여 실내로 유입되는 자연채광과의 관계를 연구하기위해서는 창문의 다양한 종류창문의 면적관계건물의 기하학적인 형상을 고려해야 한다그러나 본 연구에서는 창문의 특성으로는 가시투과율로 한정하였고창문의 면적관계는 창문외주부 바닥면적 비로 설정하였으며 건물의 기하학적인 형상을 인자로 포함시키기 위하여 외주부전체바닥면적의 비를 선정하였다표 3-3은 본 연구에서 사용된 4가지 유리창문외주부 바닥면적 비 및 외주부전체 바닥면적 비를 나타낸다자연채광에 따른 인공조명과 냉방부하에 관한 관계를 분석하기 위하여사용된 인자들은 다음과 같다
4)서울기상청2000년 기상자료
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 21 -
AwAp 창문의 크기와 자연채광이 가능한 바닥면적을 평가하기 위한창문 면적과 외주부 바닥면적과의 비율ApAf건물의 다양한 형상을 고려하기 위한 외주부 바닥면적과 전체바닥면적과의 비율
Glazing LabelVisual
transmittanceAwAp ApAf
Clear Glaze 1 078 01～07 011～023
Blue Glaze 2 046 01～07 011～023
Gray Glaze 3 025 01～07 011～023
Silver Glaze 4 008 01～07 011～023
표 3-5유리 투과율창문외주부 바닥면적 비외주부전체 바닥면적 비의시뮬레이션 변수
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 22 -
제제제 444장장장 결결결과과과 및및및 고고고찰찰찰
444---111수수수정정정된된된 조조조명명명밀밀밀도도도 적적적용용용
444---111---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 CCCaaasssuuuaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-1는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 CasualGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 CasualGain의 45를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 CasualGain의 42～43를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다CasualGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Lig
hting G
ain
C
asual
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-1조명 밀도에 따른 LightingGainCasualGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 23 -
222)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))과과과 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggggggaaaiiinnn대대대 TTToootttaaalllgggaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-2는 Test No1(14W)과 Test No2(1264W)에서의LightingGain대 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서의 Lighting Gain은 TotalGain의 27～34를 차지하고 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain은 TotalGain의 25～31를 차지한다TestNo2(1264W)인 경우가 TestNo1(14W)인 경우보다TotalGain에 대한 LightingGain비율 값이 2～3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Lig
hting G
ain
Tota
l
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Gain
()
Test No 1
Test No 2
그림 4-2조명 밀도에 따른 LightingGainTotalGain(TestNo1(14W)TestNo2(1264W))
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 24 -
333))) TTTeeesssttt NNNooo 111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnnggg GGGaaaiiinnn 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 LLLiiiggghhhtttiiinnngggGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-3은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 LightingGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 LightingGain은 TestNo1(14W)에서의 LightingGain의90～91이고 비율 값이 9～10 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Lig
hting G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-3TestNo2(1264W)LightingGainTestNo1(14W)LightingGain()
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 25 -
444)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 TTToootttaaalllGGGaaaiiinnn의의의 비비비율율율
그림 4-4는 TestNo1(14W)에서의 TotalGain에 대한 TestNo2(1264W)에서의 TotalGain의 비율을 나타낸다TestNo2(14W)에서의 TotalGain은 TestNo1(14W)에서의 TotalGain의 97이고비율 값이 3 더 적음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Tota
l G
ain
()
Test No 2Test No 1
그림 4-4TestNo2(1264W)TotalGainTestNo1(14W)TotalGain()
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 26 -
555)))TTTeeessstttNNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하 대대대 TTTeeessstttNNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 냉냉냉방방방부부부하하하의의의 비비비율율율
그림 4-5와 그림 4-6은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 연간 냉방부하를 나타내고 그림 4-7은 TestNo1(14W)에서의냉방 부하에 대한 TestNo2(1264W)에서의 냉방부하의 비율을 나타낸다 Test No 1(14W)에서는 월별 0049～0939MWh 연간4355MWh의 냉방 부하를 나타내고 TestNo2(1264W)에서는 월별0039～0914MWh연간 4175MWh 냉방 부하를 나타낸다TestNo2(14W)에서의 냉방부하는 TestNo1(14W)의 냉방부하의 80～97이고 비율 값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 1
그림 4-5TestNo1(14W)CoolingLoad
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 27 -
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031
HourHourHourHour
Cooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)C
ooling L
oad(W
)
Test No 2
그림 4-6TestNo2(1264W)CoolingLoad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
MonthMonthMonthMonth
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Coo
ling
Lo
ad
()
Test No 2
그림 4-7TestNo2(1264W)CoolingLoadTestNo1(14W)CoolingLoad()
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 28 -
444---111---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111))) TTTeeesssttt NNNooo111(((111444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량 대대대 TTTeeesssttt NNNooo222(((111222666444WWW)))에에에서서서의의의 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용량량량의의의 비비비율율율
표 4-1은 TestNo1(14W)과 TestNo2(1264W)에서의 월별 조명에너지 사용량을 나타내고 그림 4-8은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대한 TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의비율을 나타낸다TestNo1(14W)에서는 월별 025～029MWh연간324MWh의 조명에너지 사용량을 나타내고 TestNo2(1264W)에서는월별 023～026MWh연간 293MWh 조명에너지 사용량을 나타낸다TestNo2(1264W)에서의 조명에너지 사용량은 TestNo1(14W)에서의 조명에너지 사용량의 90이고 비율 값이 10 더 적음을 알 수있다
표 4-1조명 에너지 사용량
MonthTest No 1
(MWh)
Test No 2
(MWh)
1 026 024
2 026 024
3 029 026
4 025 023
5 029 026
6 027 025
7 026 024
8 029 026
9 026 024
10 027 025
11 027 025
12 026 024
Total 324 293
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 29 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
MonthMonthMonthMonth
Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)Lig
hting E
nerg
y U
se(
)
Test No 2
그림 4-8TestNo2(1264W)조명 에너지 사용량TestNo1(14W)조명 에너지사용량()
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 30 -
444---222조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용
444---222---111냉냉냉방방방부부부하하하 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-94-10는 조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 창문외주부 바닥면적의 비율(AwAp)의 영향과 냉방부하와의 관계를 나타낸다모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 높은 냉방부하를 나타내며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 유사한 성형적인증가추이를 나타낸다조광제어시스템을 적용할 때와 안 할 때의 냉방 부하의 증가 차이는 ApAf=011일 때 0075～0378MKwApAf=014일 때0094～048MKwApAf=023일 때 0263～0849MKw로 나타난다
외주부의 면적이 증가할수록 더 높은 냉방부하 값이 나타남을 알 수 있으며 조광제어시스템을 사용할 때와 안 할 때의 냉방 부하 값의 차이도더욱 커짐을 알 수 있다
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 31 -
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Cooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)C
ooling L
oad(M
Kw
)
dim(Glaze1) dim(Glaze2)
dim(Glaze3) dim(Glaze4)
그림 4-9조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
0
05
1
15
2
25
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
Co
oling
Lo
ad(M
Kw
)
no dim(Glaze1) no dim(Glaze2)
no dim(Glaze3) no dim(Glaze4)
그림 4-10조광제어시스템 미 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 CoolingLoad(ApAf=011)
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 32 -
222)))조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 냉냉냉방방방부부부하하하 절절절감감감율율율
다음 아래 그림 4-11는 조광제어시스템 적용시 외주부전체 바닥면적의비율(ApAf)의 영향과 조광제어시스템 적용시 적용하지 않았을 경우와의비교 값인 냉방부하율과의 관계에 대하여 나타낸다 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하며 Glaze1～Glaze3은 가시투과율이 증가함에 따라 냉방부하율이 감소함을 나타내나 Glaze4는 예외적으로 가장 낮은 냉방부하율을 나타낸다모든 경우 76～91의 냉방 부하율을 나타내며 조광시스템 적용시 최고 24까지 냉방 부하를 감소 시 킬 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 2 3 4 5 6 7
AwApAwApAwApAwAp
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Co
oling
Lo
ad
()
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-11 조광제어시스템 적용시 창문외주부 바닥면적에 따른 냉방부하율(ApAf=011)
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 33 -
3)3)3)3) 조조조광광광제제제어어어시시시스스스템템템 적적적용용용시시시 모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 냉냉냉방방방부부부하하하율율율 범범범위위위도도도출출출
그림 4-12는 투과율이 가장 낮을 때를 제외하고는 투과율이 증가할수록냉방부하율은 감소하며 이 값은 냉방부하율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다 그림 4-12는 위의 관계를 잘 나타내고 있으며조광제어시스템 적용시 냉방 부하율fc와 τwtimesAwAp의 범위는 식 4-14-24-3으로 나타낼 수 있다τwtimesAwAp이 높을수록 냉방부하율의 범위가 좁혀짐을 알 수 있다
sim ≦ sdot ≧ (4-1) sim ≦ sdot ≧ (4-2) sim ≦ sdot ≧ (4-3)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
C
ooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
Cooling L
oad(f
c)
그림 4-12조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방 부하율
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 34 -
444---222---222조조조명명명에에에너너너지지지 분분분석석석
111)))창창창문문문 면면면적적적과과과 외외외주주주부부부 바바바닥닥닥 면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-13은 창문외주부 바닥면적 비율(AwAp)의 영향에 따른 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸다그림 4-13는 AwAp값과 가시투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타내며ApAf=011ApAf=014ApAf=023인 경우 모두 수치는 유사하다AwAp값과 가시 투과율이 가장 큰 경우에 조명에너지 사용율이 049임을 알수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07
AwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hin
g E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Glaze 1 Glaze 2
Glaze 3 Glaze 4
그림 4-13창문외주부 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율(ApAf=011)
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 35 -
222)))외외외주주주부부부 바바바닥닥닥면면면적적적과과과 전전전체체체 바바바닥닥닥면면면적적적과과과의의의 관관관계계계
그림 4-14은 외주부전체 바닥면적 비율(ApAf)의 영향과 조명에너지 사용율과의 관계에 대하여 나타낸며 ApAf=011ApAf=014ApAf=023인경우 모두 AwAp의 값과 가시 투과율이 증가함에 따라 더 적은 조명에너지가 사용됨을 나타며 그 수치는 매우 유사함을 나타낸다즉같은 바닥면적인 경우 조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상에는 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있다
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
01 02 03 04 05 06 07AwApAwApAwApAwAp
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y U
se(f
d)
Glaze1(ApAf=011) Glaze1(ApAf=014) Glaze1(ApAf=023)
Glaze2(ApAf=011) Glaze2(ApAf=014) Glaze2(ApAf=023)
Glaze3(ApAf=011) Glaze3(ApAf=014) Glaze3(ApAf=023)
Glaze4(ApAf=011) Glaze4(ApAf=014) Glaze4(ApAf=023)
그림 4-14외주부전체 바닥면적에 따른 조명에너지 사용율
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 36 -
333)))모모모든든든 인인인자자자를를를 포포포함함함하하하는는는 조조조명명명에에에너너너지지지 사사사용용용율율율에에에 관관관한한한 회회회귀귀귀방방방정정정식식식 도도도출출출
조명에너지 사용율은 건물의 기하학적인 형상과 무관하게 가시투과율창문면적등과의 관계에 따라서 같은 경향의 값을 나타내고 있다그림4-14은 투과율이 증가할수록 조명 에너지 사용율은 감소하며 이 값은 조명 사용율에 대하여 하나의 배수값의 역할을 함을 알 수 가 있다그림4-15은 위의 관계를 잘 나타내고 있으며 조광제어시스템 적용시 조명에너지 사용율fd와 τwtimesAwAp의 관계는 하나의 함수식으로 나타낼 수 있다식 4-4는 하지 때의 일간 전기에너지 사용율을 로그함수를 이용하여가시투과율창문면적외주부면적의 관계로 나타낸다여기서 α와 β는 회귀분석을 통하여 구한 계수이다표 4-3은 식 4-4에서 계산되는 서울지역의 하지 일간 조명에너지 사용율에 대하여 αβ의 계수 값과 회귀모델의결정계수 R2을 나타낸다R2은 096으로 나타나 제시한 조명에너지 사용율에 관한 식이 타당함을 확인하였다
α β R2
SEOUL -1724 -6056 096
표 4-2조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 계수
sdotsdot (4-4)
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 37 -
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 01 02 03 04 05 06
TransmittanceTransmittanceTransmittanceTransmittanceAwApAwApAwApAwAp
P
erc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
Perc
ent
Lig
hting E
nerg
y
U
se(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
Use(f
d)
그림 4-15모든 요소를 포함하는 조명에너지 사용율
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 38 -
444---333에에에너너너지지지 최최최적적적화화화 모모모듈듈듈제제제시시시
외주부에 면하지 않는 실은 공용면적으로 보기 때문에 사무공간으로 사용 가능한 실의 수는 건물의 형상에 따라 다르다그리고 설계상 여러 가지 형태의 건물이 가능하기 때문에 module1module2module3의 개별의 경우를 분석하여야 한다그러나 조광제어시스템 적용시 조명에너지사용율과 냉방 부하율은 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않기 때문에 module1module2module3모두 같은 사항이 추천되어 진다module1module2module3인 경우 모두 가시투과율과 창면적비가 증가 할 수 록 조명에너지 사용율은 감소되나 τwtimesAwAp값이 01미만인 경우 냉방 부하 값의 예측이 어렵고 90이상의 냉방 부하율이 나타나기때문에 조광제어시스템의 적용시 에너지의 효과적인 절감을 위해서는 τw
값이 078인 경우(AwAp=01)τw 값이 046인 경우(AwAp=01～02)τw 값이 025인 경우(AwAp =01～03)τw 값이 008인 경우(AwAp =01～07)의 건물 설계를 피하여야 한다(표 4-3)
AwApType 01 02 03 04 05 06 07
Glaze1 times o o o o o oGlaze2 times times o o o o oGlaze3 times times times o o o oGlaze4 times times times times times times times
표 4-3에너지 최적화 모듈
Appliedtomodule1module2module3oRecommendationtimesNon-Recommendation
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 39 -
제제제 555장장장 결결결론론론우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출하고 수정된 사무소조명밀도 값의 적용시 조명에너지 사용량 절약과 냉방부하 절감효과를 정량적으로 계산하고자 하였으며 유리의 가시투과율창문 면적외주부 바닥면적전체 바닥면적의 인자를 포함하는 주광의 이용에 따른 조명에너지 소비와 냉방부하의 관계를 도출하였다수정된 사무소 조명밀도 값 적용시 조명에너지 사용량과 냉방부하의 절감 효과를 볼 수 있었으며 주광에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의절감 효과 또한 예측 할 수 있었다본 연구의 결과를 정리하면 다음과같다
(1)우리나라의 실정에 맞는 사무소 조명밀도 값을 산출한 결과 1264W로 ASHRAEIES의 사무소의 조명밀도 값인 14W값과 다름을 확인하였다
(2) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 냉방부하값이 3～20 더 적음을 알 수 있다
(3) 수정된 사무소의 조명밀도 값(1264W)을 적용할 때가ASHRAEIES의 사무소 조명밀도 값(14W)을 적용할 때보다 조명에너지 사용량 값이 10정도 더 적음을 알 수 있다
(4)조광제어 시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기가 증가 할수록 조명에너지 사용량은 줄어들었으며 같은 바닥면적인 경우 건물
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 40 -
의 기하학적인 형상에 영향을 받지 않음을 알 수 있다
(5)회귀 분석을 통하여 개발된 조광제어시스템에 의한 건물의 하지 일간조명에너지 사용율식은 96이상의 정확성을 나타내어 방정식이 타당성이있음을 확인하였다
(6)조광제어시스템 적용시 유리의 가시투과율과 창문 면적의 크기외주부의 크기가 증가 할수록 냉방부하 값은 증가하였으며 냉방부하 값의 경우 건물의 기하학적인 형상에 영향을 받음을 알 수 있다
(7)조광제어시스템 적용시 개발된 냉방 부하율 범위 식은 투과율이 현저히 낮거나 창면적비가 매우 작은 경우를 제외한 τwtimesAwAp이 023이상인 범위에서는 82～85로 나타나 초기 설계 지침자료로 활용될 수 있음을 나타낸다
추 후사무소 건물 이외의 여러 건물에서의 우리나라 실정에 맞는 조명밀도 값을 산출할 것이며 연간 단위와 다양한 바닥면적을 가지는 건물 모듈에서의 자연채광 이용에 따른 조명에너지 사용량과 냉방부하의 관계도출을 시도하여 더욱 보편적인 초기 설계지침 자료로 활용될 수 있도록 할것이다
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 41 -
[[[참참참고고고문문문헌헌헌]]]
1이건영서승직건축 환경 공학도서출판 일진사2002
2서승직건축 설비도서출판 일진사2000
3허만형건축계획학문사19999
5윤상운 외1명실용회귀분석자유아카데미 20052
7김곤채광시스템과 인공조명설비의 통합기술 및 성능평가연구한국태양에너지학회 논문집20023
8최안섭광센서 조광제어시스템의 성능향상을 위한 조광용 전자식안정기 성능평가 연구대한건축학회논문집20056
9최안섭광센서 조광제어시스템의 효율적 적용을 위한 조광제어구역 결정에 관한 연구대한건축학회논문집20048
10김곤자연채광요소로서 직사일광의 조명원적 효용성에 관한 연구대한건축학회논문집20027
11송승영실내 온열환경 향상을 위한 적정 외주부 깊이와 취출조건에관한 연구대한건축학회논문집19944
12임병찬사무소건물에서 자연채광에 의한 조명에너지 절약의 평가설비공학논문집2004제 6호
14Gerhard HausladenMichaelde saldanhaPetra LiedlChristinaSagerClimateDesignBirkhauser2005
15Stevne CChapraRaymond PCanaleNumericalMethodsforEngineersMcGRAW-HILL2003
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 42 -
16 Marc Schiler Simplified Design of Building Lighting AWiley-Interscience Publication1992
17Alphonse JDellIsola amp Stephen JKirkLife Cycle CostDataMcgraw-HillBookCompany1983
18JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Reference VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
19JohnEKaufmanHowardHaynesIES LightingHandbook1981Application VolumeNew YorkIlluminatingEngineeringSocietyofNorthAmerica1981
21MoncefKrartiPaulMEricksonTimothyCHillmanA simplifiedmethodtoestimateenergysavingsofartificiallightingusefromdaylightingBuildingandEnvironment200540747754
22ChristelleFranzettiGillesFraisseGilbertAchardInfluenceofthecouplebetweendaylightandartificiallightingonthermalloadsinofficebuildingEnergyandBuilding200436117-126
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 43 -
---부부부 록록록 ---
includeltstdiohgt
int main(void)
int state1state_r
int state5
state6state7state8state9state10state11state12state13state14state15sta
te16state17state18state19state20
int i j
double Aa=0Ta=0
Tb=0Tc=0Td=0Te=0Tf=0Tg=0Th=0Ti=0Tj=0Tk=0Tl=0Tm=0Tn=0To=0
Tp=0
double
Pa=0Pb=0Pc=0Pd=0Pe=0Pf=0Pg=0Ph=0Pi=0Pj=0Pk=0Pl=0Pm=0Pn=0
Po=0Pp=0
int a0=0 a1=0 a2=0a3=0 a4=0 a5=0a6=0 a7=0 a8=0a9=0
a10=0 a11=0a12=0 a13=0 a14=0 a15=0
int Da0=0 Da1=0 Da2=0Da3=0 Da4=0 Da5=0Da6=0 Da7=0
Da8=0Da9=0 Da10=0 Da11=0Da12=0 Da13=0 Da14=0 Da15=0
int Db0=0 Db1=0 Db2=0Db3=0 Db4=0 Db5=0Db6=0 Db7=0
Db8=0Db9=0 Db10=0 Db11=0Db12=0 Db13=0 Db14=0 Db15=0
int Dc0=0 Dc1=0 Dc2=0Dc3=0 Dc4=0 Dc5=0Dc6=0 Dc7=0
Dc8=0Dc9=0 Dc10=0 Dc11=0Dc12=0 Dc13=0 Dc14=0 Dc15=0
int Dd0=0 Dd1=0 Dd2=0Dd3=0 Dd4=0 Dd5=0Dd6=0 Dd7=0
Dd8=0Dd9=0 Dd10=0 Dd11=0Dd12=0 Dd13=0 Dd14=0 Dd15=0
int De0=0 De1=0 De2=0De3=0 De4=0 De5=0De6=0 De7=0
De8=0De9=0 De10=0 De11=0De12=0 De13=0 De14=0 De15=0
int Df0=0 Df1=0 Df2=0Df3=0 Df4=0 Df5=0Df6=0 Df7=0
Df8=0Df9=0 Df10=0 Df11=0Df12=0 Df13=0 Df14=0 Df15=0
int Dg0=0 Dg1=0 Dg2=0Dg3=0 Dg4=0 Dg5=0Dg6=0 Dg7=0
Dg8=0Dg9=0 Dg10=0 Dg11=0Dg12=0 Dg13=0 Dg14=0 Dg15=0
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 44 -
int Dh0=0 Dh1=0 Dh2=0Dh3=0 Dh4=0 Dh5=0Dh6=0 Dh7=0
Dh8=0Dh9=0 Dh10=0 Dh11=0Dh12=0 Dh13=0 Dh14=0 Dh15=0
int Di0=0 Di1=0 Di2=0Di3=0 Di4=0 Di5=0Di6=0 Di7=0
Di8=0Di9=0 Di10=0 Di11=0Di12=0 Di13=0 Di14=0 Di15=0
int Dj0=0 Dj1=0 Dj2=0Dj3=0 Dj4=0 Dj5=0Dj6=0 Dj7=0
Dj8=0Dj9=0 Dj10=0 Dj11=0Dj12=0 Dj13=0 Dj14=0 Dj15=0
int Dk0=0 Dk1=0 Dk2=0Dk3=0 Dk4=0 Dk5=0Dk6=0 Dk7=0
Dk8=0Dk9=0 Dk10=0 Dk11=0Dk12=0 Dk13=0 Dk14=0 Dk15=0
int Dl0=0 Dl1=0 Dl2=0Dl3=0 Dl4=0 Dl5=0Dl6=0 Dl7=0
Dl8=0Dl9=0 Dl10=0 Dl11=0Dl12=0 Dl13=0 Dl14=0 Dl15=0
int Dm0=0 Dm1=0 Dm2=0Dm3=0 Dm4=0 Dm5=0Dm6=0
Dm7=0 Dm8=0Dm9=0 Dm10=0 Dm11=0Dm12=0 Dm13=0 Dm14=0
Dm15=0
int Dn0=0 Dn1=0 Dn2=0Dn3=0 Dn4=0 Dn5=0Dn6=0 Dn7=0
Dn8=0Dn9=0 Dn10=0 Dn11=0Dn12=0 Dn13=0 Dn14=0 Dn15=0
int Do0=0 Do1=0 Do2=0Do3=0 Do4=0 Do5=0Do6=0 Do7=0
Do8=0Do9=0 Do10=0 Do11=0Do12=0 Do13=0 Do14=0 Do15=0
int Dp0=0 Dp1=0 Dp2=0Dp3=0 Dp4=0 Dp5=0Dp6=0 Dp7=0
Dp8=0Dp9=0 Dp10=0 Dp11=0Dp12=0 Dp13=0 Dp14=0 Dp15=0
int A[16][16]Da[16][16]Db[16][16] Dc[16][16]
Dd[16][16] De[16][16] Df[16][16] Dg[16][16] Dh[16][16]
Di[16][16] Dj[16][16] Dk[16][16] Dl[16][16] Dm[16][16]
Dn[16][16] Do[16][16] Dp[16][16]
int Ca[16][16]Cb[16][16] Cc[16][16] Cd[16][16]
Ce[16][16] Cf[16][16] Cg[16][16] Ch[16][16] Ci[16][16]
Cj[16][16] Ck[16][16] Cl[16][16] Cm[16][16] Cn[16][16]
Co[16][16] Cp[16][16]
FILE file1=fopen(Artificialtxtrt)
FILE file5=fopen(fivetxtrt)
FILE file6=fopen(sixtxtrt)
FILE file7=fopen(seventxtrt)
FILE file8=fopen(eighttxtrt)
FILE file9=fopen(ninetxtrt)
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 45 -
FILE file10=fopen(tentxtrt)
FILE file11=fopen(eleventxtrt)
FILE file12=fopen(twelvetxtrt)
FILE file13=fopen(thirteentxtrt)
FILE file14=fopen(fourteentxtrt)
FILE file15=fopen(fifteentxtrt)
FILE file16=fopen(sixteentxtrt)
FILE file17=fopen(seventeentxtrt)
FILE file18=fopen(eightteentxtrt)
FILE file19=fopen(ninteentxtrt)
FILE file20=fopen(twentytxtrt)
FILE file_r=fopen(resulttxtat)
if(file_r==NULL)
printf(file open errorn)
return 1
aftifitial lighting
if(file1==NULL)
printf(file1 open errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file1d d d d d d d d d d d
d d d d dampa0 ampa1 ampa2ampa3 ampa4 ampa5ampa6 ampa7 ampa8ampa9
ampa10 ampa11ampa12 ampa13 ampa14 ampa15)
A[i][0]=a0A[i][1]=a1A[i][2]=a2A[i][3]=a3A[i][4]=a4A[i][5]=a5A[i][6]
=a6A[i][7]=a7A[i][8]=a8A[i][9]=a9A[i][10]=a10A[i][11]=a11A[i][12]=
a12A[i][13]=a13A[i][14]=a14A[i][15]=a15
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 46 -
state1=fclose(file1) 파일의 종결
if(state1=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Aa+=A[i][j]
Daylighting-8h
if(file8==NULL)
printf(file8 open errorn)
return 1
printf(8h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file8d d d d d d d d d d d
d d d d dampDd0 ampDd1 ampDd2ampDd3 ampDd4 ampDd5ampDd6 ampDd7
ampDd8ampDd9 ampDd10 ampDd11ampDd12 ampDd13 ampDd14 ampDd15)
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 47 -
Dd[i][0]=Dd0Dd[i][1]=Dd1Dd[i][2]=Dd2Dd[i][3]=Dd3Dd[i][4]=Dd4Dd[i
][5]=Dd5Dd[i][6]=Dd6Dd[i][7]=Dd7Dd[i][8]=Dd8Dd[i][9]=Dd9Dd[i][10
]=Dd10Dd[i][11]=Dd11Dd[i][12]=Dd12Dd[i][13]=Dd13Dd[i][14]=Dd14D
d[i][15]=Dd15
state8=fclose(file8) 파일의 종결
if(state8=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cd[i][j]=A[i][j]-Dd[i][j]
if(Cd[i][j]lt=0)
Cd[i][j]=0
printf(4dCd[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Td+=Cd[i][j]
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 48 -
Pd=(TdAa)100
printf(Td는 lf percent nTd)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPd)
Daylighting-9h
if(file9==NULL)
printf(file9 open errorn)
return 1
printf(9h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file9d d d d d d d d d d d
d d d d dampDe0 ampDe1 ampDe2ampDe3 ampDe4 ampDe5ampDe6 ampDe7
ampDe8ampDe9 ampDe10 ampDe11ampDe12 ampDe13 ampDe14 ampDe15)
De[i][0]=De0De[i][1]=De1De[i][2]=De2De[i][3]=De3De[i][4]=De4De[i]
[5]=De5De[i][6]=De6De[i][7]=De7De[i][8]=De8De[i][9]=De9De[i][10]=
De10De[i][11]=De11De[i][12]=De12De[i][13]=De13De[i][14]=De14De[i
][15]=De15
state9=fclose(file9) 파일의 종결
if(state9=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 49 -
for(j=0jlt16j++)
Ce[i][j]=A[i][j]-De[i][j]
if(Ce[i][j]lt=0)
Ce[i][j]=0
printf(4dCe[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Te+=Ce[i][j]
Pe=(TeAa)100
printf(Te는 lf percent nTe)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPe)
Daylighting-10h
if(file10==NULL)
printf(file10 open errorn)
return 1
printf(10h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 50 -
fscanf(file10d d d d d d d d d d
d d d d d dampDf0 ampDf1 ampDf2ampDf3 ampDf4 ampDf5ampDf6 ampDf7
ampDf8ampDf9 ampDf10 ampDf11ampDf12 ampDf13 ampDf14 ampDf15)
Df[i][0]=Df0Df[i][1]=Df1Df[i][2]=Df2Df[i][3]=Df3Df[i][4]=Df4Df[i][5]=
Df5Df[i][6]=Df6Df[i][7]=Df7Df[i][8]=Df8Df[i][9]=Df9Df[i][10]=Df10Df[i
][11]=Df11Df[i][12]=Df12Df[i][13]=Df13Df[i][14]=Df14Df[i][15]=Df15
state10=fclose(file10) 파일의 종결
if(state10=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cf[i][j]=A[i][j]-Df[i][j]
if(Cf[i][j]lt=0)
Cf[i][j]=0
printf(4dCf[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tf+=Cf[i][j]
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 51 -
Pf=(TfAa)100
printf(Tf는 lf percent nTf)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPf)
Daylighting-11h
if(file11==NULL)
printf(file11 open errorn)
return 1
printf(11h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file11d d d d d d d d d d
d d d d d dampDg0 ampDg1 ampDg2ampDg3 ampDg4 ampDg5ampDg6
ampDg7 ampDg8ampDg9 ampDg10 ampDg11ampDg12 ampDg13 ampDg14 ampDg15)
Dg[i][0]=Dg0Dg[i][1]=Dg1Dg[i][2]=Dg2Dg[i][3]=Dg3Dg[i][4]=Dg4Dg[i]
[5]=Dg5Dg[i][6]=Dg6Dg[i][7]=Dg7Dg[i][8]=Dg8Dg[i][9]=Dg9Dg[i][10]
=Dg10Dg[i][11]=Dg11Dg[i][12]=Dg12Dg[i][13]=Dg13Dg[i][14]=Dg14Dg
[i][15]=Dg15
state11=fclose(file11) 파일의 종결
if(state11=0)
printf(file close errorn)
return 1
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 52 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cg[i][j]=A[i][j]-Dg[i][j]
if(Cg[i][j]lt=0)
Cg[i][j]=0
printf(4dCg[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tg+=Cg[i][j]
Pg=(TgAa)100
printf(Tg는 lf percent nTg)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPg)
Daylighting-12h
if(file12==NULL)
printf(file12 open errorn)
return 1
printf(12h
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 53 -
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file12d d d d d d d d d d
d d d d d dampDh0 ampDh1 ampDh2ampDh3 ampDh4 ampDh5ampDh6
ampDh7 ampDh8ampDh9 ampDh10 ampDh11ampDh12 ampDh13 ampDh14 ampDh15)
Dh[i][0]=Dh0Dh[i][1]=Dh1Dh[i][2]=Dh2Dh[i][3]=Dh3Dh[i][4]=Dh4Dh[i]
[5]=Dh5Dh[i][6]=Dh6Dh[i][7]=Dh7Dh[i][8]=Dh8Dh[i][9]=Dh9Dh[i][10]=
Dh10Dh[i][11]=Dh11Dh[i][12]=Dh12Dh[i][13]=Dh13Dh[i][14]=Dh14Dh[i
][15]=Dh15
state12=fclose(file12) 파일의 종결
if(state12=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ch[i][j]=A[i][j]-Dh[i][j]
if(Ch[i][j]lt=0)
Ch[i][j]=0
printf(4dCh[i][j])
printf(n)
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 54 -
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Th+=Ch[i][j]
Ph=(ThAa)100
printf(Th는 lf percent nTh)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPh)
Daylighting-13h
if(file13==NULL)
printf(file13 open errorn)
return 1
printf(13h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file13d d d d d d d d d d
d d d d d dampDi0 ampDi1 ampDi2ampDi3 ampDi4 ampDi5ampDi6 ampDi7
ampDi8ampDi9 ampDi10 ampDi11ampDi12 ampDi13 ampDi14 ampDi15)
Di[i][0]=Di0Di[i][1]=Di1Di[i][2]=Di2Di[i][3]=Di3Di[i][4]=Di4Di[i][5]=Di5
Di[i][6]=Di6Di[i][7]=Di7Di[i][8]=Di8Di[i][9]=Di9Di[i][10]=Di10Di[i][11]=
Di11Di[i][12]=Di12Di[i][13]=Di13Di[i][14]=Di14Di[i][15]=Di15
state13=fclose(file13) 파일의 종결
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 55 -
if(state13=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ci[i][j]=A[i][j]-Di[i][j]
if(Ci[i][j]lt=0)
Ci[i][j]=0
printf(4dCi[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ti+=Ci[i][j]
Pi=(TiAa)100
printf(Ti는 lf percent nTi)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPi)
Daylighting-14h
if(file14==NULL)
printf(file14 open errorn)
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 56 -
return 1
printf(14h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file14d d d d d d d d d d
d d d d d dampDj0 ampDj1 ampDj2ampDj3 ampDj4 ampDj5ampDj6 ampDj7
ampDj8ampDj9 ampDj10 ampDj11ampDj12 ampDj13 ampDj14 ampDj15)
Dj[i][0]=Dj0Dj[i][1]=Dj1Dj[i][2]=Dj2Dj[i][3]=Dj3Dj[i][4]=Dj4Dj[i][5]=Dj5
Dj[i][6]=Dj6Dj[i][7]=Dj7Dj[i][8]=Dj8Dj[i][9]=Dj9Dj[i][10]=Dj10Dj[i][11]=
Dj11Dj[i][12]=Dj12Dj[i][13]=Dj13Dj[i][14]=Dj14Dj[i][15]=Dj15
state14=fclose(file14) 파일의 종결
if(state14=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cj[i][j]=A[i][j]-Dj[i][j]
if(Cj[i][j]lt=0)
Cj[i][j]=0
printf(4dCj[i][j])
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 57 -
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tj+=Cj[i][j]
Pj=(TjAa)100
printf(Tj는 lf percent nTj)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPj)
Daylighting-15h
if(file15==NULL)
printf(file15 open errorn)
return 1
printf(15h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file15d d d d d d d d d d
d d d d d dampDk0 ampDk1 ampDk2ampDk3 ampDk4 ampDk5ampDk6
ampDk7 ampDk8ampDk9 ampDk10 ampDk11ampDk12 ampDk13 ampDk14 ampDk15)
Dk[i][0]=Dk0Dk[i][1]=Dk1Dk[i][2]=Dk2Dk[i][3]=Dk3Dk[i][4]=Dk4Dk[i][
5]=Dk5Dk[i][6]=Dk6Dk[i][7]=Dk7Dk[i][8]=Dk8Dk[i][9]=Dk9Dk[i][10]=Dk
10Dk[i][11]=Dk11Dk[i][12]=Dk12Dk[i][13]=Dk13Dk[i][14]=Dk14Dk[i][1
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 58 -
5]=Dk15
state15=fclose(file15) 파일의 종결
if(state15=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Ck[i][j]=A[i][j]-Dk[i][j]
if(Ck[i][j]lt=0)
Ck[i][j]=0
printf(4dCk[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tk+=Ck[i][j]
Pk=(TkAa)100
printf(Tk는 lf percent nTk)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPk)
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 59 -
Daylighting-16h
if(file16==NULL)
printf(file16 open errorn)
return 1
printf(16h
---------------------------------------------------------------
--n)
for(i=0ilt16i++)
fscanf(file16d d d d d d d d d d
d d d d d dampDl0 ampDl1 ampDl2ampDl3 ampDl4 ampDl5ampDl6 ampDl7
ampDl8ampDl9 ampDl10 ampDl11ampDl12 ampDl13 ampDl14 ampDl15)
Dl[i][0]=Dl0Dl[i][1]=Dl1Dl[i][2]=Dl2Dl[i][3]=Dl3Dl[i][4]=Dl4Dl[i][5]=Dl5
Dl[i][6]=Dl6Dl[i][7]=Dl7Dl[i][8]=Dl8Dl[i][9]=Dl9Dl[i][10]=Dl10Dl[i][11]=
Dl11Dl[i][12]=Dl12Dl[i][13]=Dl13Dl[i][14]=Dl14Dl[i][15]=Dl15
state16=fclose(file16) 파일의 종결
if(state16=0)
printf(file close errorn)
return 1
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Cl[i][j]=A[i][j]-Dl[i][j]
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-
- 60 -
if(Cl[i][j]lt=0)
Cl[i][j]=0
printf(4dCl[i][j])
printf(n)
for(i=0ilt16i++)
for(j=0jlt16j++)
Tl+=Cl[i][j]
Pl=(TlAa)100
printf(Tl는 lf percent nTl)
fprintf(file_r필요한 조도는 4lf percent nPl)
state_r=fclose(file_r)
if(state_r=0)
printf(file close errorn)
return 1
프로그램 종료
return 0
- 제 1 장 서론
-
- 1-1 연구 배경 및 목적
- 1-2 연구 방법 및 범위
-
- 제 2 장 사무소 조명의 동향 및 기술에 관한 고찰
-
- 2-1 현재의 조명 동향
- 2-2 미래의 조명 전망
- 2-3 자연채광과 인공조명 제어시스템
-
- 2-3-1 시스템 구성요소
- 2-3-2 광센서
- 2-3-3 조명제어기
- 2-3-4 조광용 안정기
-
- 제 3 장 시뮬레이션 개요
-
- 3-1 조명밀도 산출
-
- 3-1-1 건물 모델
- 3-1-2 인공조명
- 3-1-3 실내 설정조도
- 3-1-4 기상자료
- 3-1-5 시뮬레이션 변수
-
- 3-2 조광제어시스템 적용
-
- 3-2-1 건물모델
- 3-2-2 조광센서
- 3-2-3 기상자료
- 3-2-4 시뮬레이션 변수
-
- 제 4 장 결과 및 고찰
-
- 4-1 수정된 조명밀도 적용
-
- 4-1-1 냉방부하 분석
-
- 1) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Casual gain의 비율
- 2) Test No 1(14W)과 Test No 2(1264W)에서의 Lighting gain 대 Total gain의 비율
- 3) Test No 1(14W)에서의 Lighting Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Lighting Gain의 비율
- 4) Test No 1(14W)에서의 Total Gain 대 Test No 2(1264W)에서의 Total Gain의 비율
- 5) Test No 1(14W)에서의 냉방부하 대 Test No 2(1264W)에서의 냉방부하의 비율
-
- 4-1-2 조명에너지 분석
-
- 1) Test No 1(14W)에서의 조명에너지 사용량 대 Test No 2(1264W)에서의 조명에너지 사용량의 비율
-
- 4-2 조광제어시스템 적용
-
- 4-2-1 냉방부하 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥면적과의 관계
- 2) 조광제어시스템 적용시 냉방부하 절감율
- 3) 조광제어시스템 적용시 모든 인자를 포함하는 냉방부하율 범위도출
-
- 4-2-2 조명에너지 분석
-
- 1) 창문 면적과 외주부 바닥 면적과의 관계
- 2) 외주부 바닥면적과 전체 바닥면적과의 관계
- 3) 모든 인자를 포함하는 조명에너지 사용율에 관한 회귀방정식 도출
-
- 4-3 에너지 최적화 모듈제시
-
- 제 5 장 결론
- 참고문헌
- 부록
-