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Super E®

캐나다우드 한국사무소 QS팀

에너지 소비량에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램 ‘HOT2000’

캐나다 정부와 건설업계는 이미 1981년부터 친환경 저에너지 주택인 수퍼-E(Super E) 하우스를 국내뿐 아니라 전세계로 보급하고 있다. 수퍼-E 하우스는 기밀성, 환기장치 시험, 적절한 벽체 디자인 그리고 에너지 시뮬레이션의 4가지 인증단계를 거쳐 그 성능이 수퍼-E 하우스의 표준에 적합할 때 캐나다 정부가 인증하는 친환경 저에너지 주택시스템이다. 4가지 인증단계 중 주택의 에너지 시뮬레이션은 HOT2000 소프트웨어를 사용하는데, 해당 주택의 에너지 성능을 예측하여 연간 예상 에너지 소비량을 건물이 착공되기 전에 미리 파악할 수 있는 프로그램이다. 주택은 난방, 온수, 전열 및 전기제품 등을 사용하기 위해 에너지를 필요로 하는데, HOT2000은 설계도에 명시되어 있는 각종 데이터를 분석하여 매달 사용될 에너지 소비량을 알려준다. 에너지 소비량의 결과에 따라 건축 전에 몇 번이고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 해당 주택의 최적 에너지 소비량을 결정할 수도 있다.

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에너지 소비량에 영향을 미치는 주택의 요소들은 아래와 같이 8가지로 분류할 수 있으며, 이 8가지 요소가 에너지 시뮬레이션에 필요한 기본 데이터 값이 된다.

  1. 지상층의 건물외피
    벽, 바닥 및 천장 구조물과 같은 건물 요소에 대한 면적과 열저항값을 입력한다. 사용자가 입력하는 건물에 대한 상세내용을 바탕으로 HOT2000은 효과적인 열저항값을 계산하며, 천장과 지붕이 교차하는 부분에 대한 열교차(Thermal bridging)까지도 고려한다.
  2. 창문
    주택의 창문이 설치된 방위, 크기, 면적, 형태 등을 입력하면 태양열 획득, 건물내부볼륨, 건물 내부 온도 및 온도차, 난방계수 등을 기초로 각 창문에 대한 열저항값 및 태양열 획득 계수를 HOT2000이 계산한다.
  3. 기초 및 지하층
    기초에 사용된 단열재 저항값, 높이, 깊이, 넓이, 길이 및 토양의 조건을 기준으로 열손실을 계산한다. 기초의 내외부 벽 단열재, 슬라브 밑 단열재, 슬라브와 벽 사이 열교, 기초벽과 1층 벽 사이 연결부위의 열교도 고려된다.
  4. 환기에 의한 열 손실
    주택이 바람에 얼마나 노출되어 있는지 그리고 풍속, 기밀성, 기온차를 바탕으로 바람과 온도가 주택 내부로 들어오는 비율을 계산한다. 주택 외부와 열회수환기장치 사이의 공급과 배기 덕트는 덕트로부터 실내까지의 열전달 및 공기 누출의 영향을 고려하여 설계된다.
  5. 난방 시스템
    HOT2000은 사용자가 선택한 난방시스템에 대해 월별 그리고 계절별 효율성을 계산한다. 보일러 및 연료 타입, 효율성 등은 사용자에 의해 지정될 수도 있다.
  6. 냉방 시스템
    냉방 시스템은 매 시간 온도와 열손실율을 사용해서 계산된다.
  7. 온수 시스템
    공인된 시험 데이터로부터 태양열 온수 시스템을 계산한다
  8. 실내 열 획득

위에서 나열된 설계요소들은 HOT2000 소프트웨어를 사용해 에너지 시뮬레이션을 할 수 있으며 그 결과를 토대로 수퍼-E 하우스에서 요구하는 표준을 만족하도록 수정 및 보완과정을 거쳐 인증절차를 밟게 된다.