단열 및 에너지효율 개선 가이드(2)
출처: http://www.tipsasa.co.za/tipa/wp-content/uploads/2018/04/Retrofit-guide_2018.pdf
Ⅱ. 서론
1. 소개
TIPSASA(Thermal Insulation Products & Systems Association SA)는 Southern African Energy Efficiency Confederation(SAEEC)와 제휴하여, 지속 가능한 성장과 번영을 위한 에너지효율 원칙을 장려하기 위해 노력합니다. TIPSASA는 남아프리카 단열 산업의 제조업체, 공급업체, 계약자 및 컨설턴트로 구성된 비영리 회사입니다.
2. 배경
2011년 11월에 공표된 에너지효율규정은 특정 보급 등급에서 단열재 설치를 의무화했습니다. 그러나 단열재를 설치하지 않은 계약자는 거의 없거나 아직 설치되지 않았지만, SANS 10400-XA 건물에서 에너지 사용량에 명시된 바와 같이 규정된 최소 열저항 값을 준수하지 않습니다. 하위 표준 제품은 “준수”를 위해 설치되므로 SABS 표준에 대해 시험하지 않은 값싼 제품으로 인해 성능이 저하될 수 있습니다.
3. 과제
협회의 임무는 협회 회원들의 공동 이익을 증진하고 유지하며, 단열의 보다 더 큰 이해와 더 큰 사용 및 적용을 통해 에너지 보존을 촉진함으로써 남아프리카의 사회적, 경제적 및 환경적 지속 가능성을 향상시키는 것입니다.
4. 머리말
건물 부문은 에너지절감을 위한 큰 가능성을 가지고 있습니다. 건물 설계는 건물의 에너지 효율성을 결정하는 주요 요소입니다. 집이나 건물이 적절하게 단열되면, 여름철 냉방 또는 겨울철 난방의 필요성은 대체로 감소합니다.
규칙은 신축 건물은 효율적인 설계를 기반으로 하며, 기존의 건설은 에너지 비효율적인 건축을 기반으로 해야 한다고 요구합니다. 에너지 효율적인 건물로 이들을 개조해야한다는 과제가 있습니다. 주요 에너지 절약은 사람들의 태도와 행동의 변화를 통해서만 달성될 수 있으며, 정보가 있는 전문가 및 설계자가 소비자에게 어떤 선택이 있는지 알려주는 것입니다.
다행스럽게도 주택 소유자는 비용을 줄이고 편안함을 개선하며 환경을 보호하기 위해 주택의 에너지 효율성을 개선하는 데 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 그러나 남아공의 많은 오래된 가옥은 상대적으로 “외풍”이 있으며, 단열이 얇거나 단열되지 않습니다. 이로 인해 더 많은 열 손실과 에너지 비용이 발생할 수 있습니다. 공간 난방은 겨울에 주거용 에너지 사용의 높은 비율을 차지하므로, 전체 에너지의 좋은 부분을 차지합니다.
5. 목표
이 지침은 건물의 열효율을 향상시키기 위해 단열재 개조와 관련된 가능한 해결책과 에너지효율 규칙과 요구 사항에 대한 기본 개요를 제공하기 위한 것입니다. 이 지침은 특정 적용에 특정 제품의 적합성을 입증하기 위한 것이 아닙니다.
이 자료는 건축가, 건물 설계자 및 건물 소유주를 위한 유용한 참고 자료입니다.
국가 에너지효율전략(National Energy Efficiency Strategy: NEES)은 다양한 조치와 이행 목표를 제시하고 있으며, 시행의 용이성에 따라 3개월에서 5년 사이로 다양합니다. 이상은 2030년까지 주거용 건물에 에너지 소 비를 20% 줄이기 위한 것입니다.
이러한 조치에는 다음이 포함되어 있습니다.
① 건축 기준 강화
② 건물 개조를 위한 세금 인센티브
③ 주거용 건물의 에너지성능 인증서(EPC)
제안된 법안은 분명히 부동산 시장에 영향을 미칠 것입니다. 에너지성능 인증서의 목적은 부동산이 얼마나 에너지 효율적인지 기록하고 보여주기 위한 것입니다. 차트로 표시되어 세탁기 및 냉장고와 같은 가전제품 과 함께 제공되는 등급과 유사한 등급 시스템을 사용합니다. 이 증명서는 A에서 G까지 자산의 등급을 제공합니다. 여기서 A는 매우 효율적이고 G는 매우 비효율적입니다.
주택 소유자/ 건물 주인이 건물의 단열재를 추가 또는 개조하는 것을 포함하여 열 손실이나 획득을 줄이기 위해 고려할 수 있는 몇 가지 선택이 있습니다.
개조(retrofitting)란 “제조 과정에서 장착되지 않은 부품이나 기능을 제공하거나 처음 제작했을 때 없었던 것을 추가하는 것”을 의미합니다. 이것은 난방시스템과 같은 신규 건물 시스템의 설치와 관련하여 종종 사용되지만, 건물의 구조, 예를 들어 단열재 또는 이중창을 개조하는 것과 관련될 수 있습니다. 반면 보수는 청소, 장식 및 재 설비로 개선 과정을 의미합니다. 이것은 개조 요소를 포함할 수 있습니다. “혁신(renovation)”이란 용어는 무언가를 좋은 상태로 돌려보내는 과정을 의미합니다. 단일 프로젝트에는 개장, 보수 및 개조 요소가 포함될 수 있습니다.
Ⅳ. 에너지효율 성능 원칙
1. 건물 외장
건물 외장은 건물의 외부 층으로 실내 생활 공간과 실외 환경을 분리합니다. 바닥, 벽, 창문, 문 및 지붕으로 이루어져 있습니다. 건물 외장은 많은 노후된 주택이 공기 누출이 높고 단열이 잘되지 않아 높은 공간 난방 및 냉각 에너지 비용 때문에 에너지효율 개조 계획에서 중요한 부분을 차지합니다.
모든 개조와 마찬가지로 건물 외장을 개조하려면 주의 깊은 계획이 필요합니다. 계획을 진행하기 전에 개선하고자하는 영역을 명확하게 식별하는 것이 중요합니다. 기존 구조물에 대한 철저한 검사가 이루어져야, 그래서 현재의 문제점을 수리하기 전에 해결할 수 있습니다.
많은 주택 소유자들은 특히 겨울동안 높은 난방비, 외풍 및 추운 집을 경험합니다. 지배적인 실외 요소로부터 건물 거주자를 보호하는 것 외에도, 건물 내부의 조건은 거주자의 편안함, 건강 및 안전에 도움이 되는 범위 내에서 유지되어야 합니다.
건물 외장 전체의 에너지효율을 향상 시키는 계획은 압도적인 작업처럼 보일 수 있습니다. 주택이 시스템으로 기능한다는 원칙에 대한 이해는 건물 외장을 개조하는 모든 사람들에게 중요합니다. 작업의 여러 측면에 우선 순위를 매기고 실행 가능한 게조 기술에 대해 익히면 해야 할 많은 결정을 작업을 통해 도울 수 있습니다. 건물 외장의 개조는 건축 세부 사항에 대한 모든 결정이 끝날 때까지 시작해서는 안됩니다. 계획은 수행할 작업과 관련된 비용에 대한 실제적인 이해를 발전시키는 데 도움이 될 것입니다.
■ PASSIVE DESIGN
항상 “패시브 디자인”을 선택으로 생각하십시오. 패시브 디자인은 기계적인 난방이나 냉방을 필요로 하지 않는 디자인입니다. 패시브로 설계된 건물은 사람의 열 쾌적성을 위해 요구되는 필요한 조건을 자연의 열 흐름을 이용합니다. 패시브 디자인의 원칙은
① 편안함이 크게 향상됩니다.
② 냉방 및 난방비를 줄이거나 없애줍니다.
③ 난방, 냉각, 기계 환기 및 조명으로 인한 온실가스 배출을 줄입니다.
2. 에너지 구역(energy zones)
쾌적성 및 에너지 효율성을 위한 디자인은 기후에 영향을 받습니다. 건물 등급별 최대 에너지 수요 및 소비는 에너지구역(energy zones)에 따라 설정됩니다. 최상의 결과를 얻으려면, 건물 설계 및 건축 자재가 지역의 기후에 적합해야합니다. 각 구역마다 난방 및 냉각 요구가 다르지만 에너지효율이 좋은 설계 원칙이 적용되며, 그들의 적용은 단열 또는 열 질량의 다른 수준, 창 크기의 변화, 방향 및 음영 등에 따라 약간 다릅니다.
3. 열 성능 요구사항
단열재는 최소 필요한 R-값을 준수하며 설치되어야합니다.
① 인접한 단열재와 접하거나, 겹치거나 또는 밀봉
② 열 장벽에 기여하는 천장, 벽, 칸막이 또는 바닥과 연속적인 장벽을 형성
③ 어떤 서비스, 장비 또는 조명 설비의 안전하고 효과적인 작동에 영향을 미치지 않습니다.
구역 1, 2, 3, 4 및 6의 모든 타일 지붕은 기와 밑받침 또는 복사 장벽이 있어야하며 조인트는 밀봉되어야 합니다. 반사 재료 또는 조립의 열 저항은 시스템 R-값(Rsys)으로 표현되며, 다음으로부터 발생하는 결합된 열 저항이 있어야합니다.
① 재료 또는 조립품의 일부인 모든 벌크 재료에 의한 기여
② 재료 또는 조립품이 반사적으로 경계하는 인접한 공간 또는 공기 공간에 의한 기여
반사 단열의 R-값은 건물 외장 또는 내장 및 반사 단열의 반사 측면 사이의 공극에 영향을 받습니다. 반사 단열의 열 성능은 먼지의 영향을 받으며, 이로 인해 악영향을 받을 수 있습니다.
벌크 단열재는 다음과 같이 설치되어야합니다.
① 지붕 판(battens), 수도관 또는 전선을 횡단하는 위치 이외의 위치에는 두께를 일정하게 유지합니다.
② 천장, 벽 부재와 50mm 이상 겹쳐지거나 벽에 단열재가 없는 벽면에 단단히 고정되어 있어야합니다.
퍼린(purlins), 서까래 또는 판(battens)에 금속 시트 지붕이 고정된 지붕 조립품에는 공간이 있어야하며, 연질 벌크 단열재의 압축을 제거하기 위해 공간의 깊이가 필요한 재료 두께와 같아야합니다. 연질 벌크 단열재의 압축은 퍼린(purlins) 위에 설치도니 단열재의 열 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 제조업체의 설치 사양에 따라 기계적으로 공간을 띄우는 장치를 사용하여 압축을 보정할 수 있도록 허용 해야합니다.