KR102602996B1 - 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램 - Google Patents

건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램 Download PDF

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Abstract

건물 에너지 목표 설정 가이드 서버가 제공된다. 상기 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버는, 건물에 대한 제반 정보에 기반하여 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과를 획득하는 약식 평가 결과 획득 모듈; 상기 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과를 획득하는 정밀 평가 결과 획득 모듈; 상기 약식 평가 결과와 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정하는 목표 값 설정 모듈; 및 상기 설정된 목표 값이 상기 건물의 관리자에게 안내되도록 상기 설정된 목표 값을 관리자 단말에 제공하는 목표 값 안내 모듈을 포함하되, 상기 1차 에너지 소요량은 상기 건물에 필요한 에너지와 에너지원으로부터 상기 건물까지 제공되는 과정에서 손실된 에너지의 합으로 정의될 수 있다.

Description

건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램{Sever for guiding set of energy goal of building and program for guiding set of energy goal of building}
본 발명은 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는, 건물의 에너지 성능 평가에 기반하여 산출된 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 건물의 관리자에게 안내할 수 있는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램에 관련된 것이다.
종래에는 건축물 에너지 평가사가 해당 건물에 방문하여 조사 항목을 평가 프로그램에 입력하고, 입력된 건물 데이터에 기반하여 건물의 에너지 성능을 평가하였다.
하지만, 건축물 에너지 평가사들이 모든 건물(전국 730만동)을 방문하여, 모든 조사 항목을 일일이 입력하는 방식으로 건물에 대한 에너지 성능을 평가하는 경우 대략 30년의 시간이 소요될 것으로 예상된다.
정부에서는 2050년까지 탄소 중립을 이루기 위한 정책을 시행 중인데, 건물의 에너지 성능 평가에만 30년 이상의 시간이 소요되면, 정부의 탄소 중립 목표 시한은 미루어질 수밖에 없다.
즉, 건물에 방문한 건축물 에너지 평가사들이 일일이 조사 항목을 입력하여 건물의 에너지 성능을 평가하는 종래의 방식은 탄소 중립을 위하여 정부가 설정한 시한을 맞추는데 분명한 물리적인 한계가 있다.
한편, 건물 부문에 대한 탄소 중립은 정부의 노력으로만 되지 않고, 각 건물의 관리자 또한 탄소 중립에 대한 인식을 같이 해야 한다.
따라서, 정부가 설정한 탄소 중립 목표 시한을 맞추기 위해서는 건물의 에너지 성능 평가 기간을 획기적으로 줄여야 함은 물론이고, 건물의 에너지 성능 평가 결과에 기반하여 각 건물의 에너지 요구량에 대한 정확하고 정밀한 목표 값 설정이 요구되며, 이 목표 값을 각 건물의 관리자들에게 확실하게 인식시킬 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 건물의 에너지 성능 평가에 기반하여 산출된 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 건물의 관리자에게 안내할 수 있는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 정부의 탄소 중립 정책에 이바지할 수 있는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 일 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버는, 건물에 대한 제반 정보에 기반하여 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과를 획득하는 약식 평가 결과 획득 모듈; 상기 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과를 획득하는 정밀 평가 결과 획득 모듈; 상기 약식 평가 결과와 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정하는 목표 값 설정 모듈; 및 상기 설정된 목표 값이 상기 건물의 관리자에게 안내되도록 상기 설정된 목표 값을 관리자 단말에 제공하는 목표 값 안내 모듈을 포함하되, 상기 1차 에너지 소요량은 상기 건물에 필요한 에너지와 에너지원으로부터 상기 건물까지 제공되는 과정에서 손실된 에너지의 합으로 정의될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가는 정적 건물 에너지 성능 평가 및 동적 건물 에너지 성능 평가를 포함하되, 상기 정적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 상기 건물에 대한 이미지 정보 및 상기 건물에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보에 기반하여 이루어지고, 상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 상기 건물의 운영 데이터 및 환경 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보에 기반하여 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 시 계열적인 정보는 매일매일 수집되고, 상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 상기 매일매일 수집된 시 계열적인 정보에 기반하여 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가에 사용되는 정보는 상기 건물의 관리자에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버에 제공되고, 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가에 사용되는 정보는 건축물 에너지 평가사에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 건물의 에너지 요구량을 구성하는 요소는 난방, 냉방, 급탕, 조명 및 환기를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과는 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과에 의하여 업데이트될 수 있다.
한편, 본 발명은, 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은, 건물에 대한 제반 정보에 기반하여, 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과가 획득되도록, 약식 평가 결과 획득부가 실행되는 약식 평가 결과 획득 단계; 상기 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과가 획득되도록, 정밀 평가 결과 획득부가 실행되는 정밀 평가 결과 획득 단계; 상기 약식 평가와 정밀 평가를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값이 설정되도록, 목표 값 설정부가 실행되는 목표 값 설정 단계; 및 상기 설정된 목표 값을 화면에 제공하여, 상기 건물의 관리자가 상기 설정된 목표 값을 안내 받을 수 있도록, 목표 값 안내부가 실행되는 목표 값 안내 단계를 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 건물에 대한 제반 정보에 기반하여 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과를 획득하는 약식 평가 결과 획득 모듈; 상기 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과를 획득하는 정밀 평가 결과 획득 모듈; 상기 약식 평가 결과와 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정하는 목표 값 설정 모듈; 및 상기 설정된 목표 값이 상기 건물의 관리자에게 안내되도록 상기 설정된 목표 값을 관리자 단말에 제공하는 목표 값 안내 모듈을 포함하되, 상기 1차 에너지 소요량은 상기 건물에 필요한 에너지와 에너지원으로부터 상기 건물까지 제공되는 과정에서 손실된 에너지의 합으로 정의될 수 있다.
이에 따라, 건물의 에너지 성능 평가에 기반하여 산출된 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 건물의 관리자에게 안내할 수 있는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버 및 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램이 제공될 수 있으며, 이를 통하여, 건물의 관리자에게 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 정확하게 인식시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 데이터베이스가 누적 관리된 빅데이터를 기반으로 머신 러닝 및 AI(Artificial Intelligence, 인공지능)를 통한 건물 에너지 성능 평가에 기반하여, 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정함으로써, 보다 정확한 목표 값 설정이 가능할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 정부가 설정한 2050년, 건물 부문에 대한 탄소 중립을 이루는데 기여할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 정부에서 시행 중인 탄소 제로 정책을 설명하기 위한 모식도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버를 설명하기 위한 구성도이다.
도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 약식 평가 결과 획득 모듈을 설명하기 위한 예시도들이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 정밀 평가 결과 획득 모듈을 설명하기 위한 예시도들이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 목표 값 설정 모듈을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 목표 값 안내 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.
도 20는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버에 의하여 실행되는 각 단계를 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버가 설명된다.
도 1 내지 도 4는 정부에서 시행 중인 탄소 제로 정책을 설명하기 위한 모식도들이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버를 설명하기 위한 개념도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버를 설명하기 위한 구성도이고, 도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 약식 평가 결과 획득 모듈을 설명하기 위한 예시도들이며, 도 16 및 도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 정밀 평가 결과 획득 모듈을 설명하기 위한 예시도들이고, 도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 목표 값 설정 모듈을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버의 목표 값 안내 모듈을 설명하기 위한 예시도이다.
최근, 지구 온난화, 연료 자원 고갈 등 범 지구적인 차원에서 인류가 해결해야 하는 문제들이 끊임없이 발생하고 있다.
특히, 전 세계적으로 건물 에너지 절감에 대한 관심이 고조되고 있고, 개별 국가들은 건물 부문에서 에너지 절감 계획을 수립하고 구체적인 실천 방안을 마련하기 위하여 건물에 대한 에너지 성능 평가를 계획하거나 실시하고 있다.
이에, 우리 정부도 2050년 탄소 중립(Net ZERO) 전략을 발표하였다.
도 1을 참조하면, 탄소 중립은 이산화탄소를 배출한 만큼 이산화탄소를 흡수하는 대책을 세워, 이산화탄소의 실질적인 배출량을 제로(zero)로 만드는 정책 또는 전세계적인 캠페인이다.
도 2는 한국에너지공단에서 발표한 2020년 부문별 에너지 사용량에 대한 통계로, 산업 부문, 건물 부문 및 수송 부문 별 에너지 사용량을 보여준다.
여기서, 전체 에너지 사용량은 2.3 억 (TOE; Tonnage of Oil Equivalent, 석유환산톤)으로 발표되었고, 전체 에너지 사용량 중 산업 부문에서 62%, 건물 부문에서 21%, 수송 부문에서 17% 사용하는 것으로 발표되었다. 그리고 전체 전력 소비량은 57만 GWh, 탄소 배출량은 7.3억 tCO2eq인 것으로 발표되었다.
이때, 전체 에너지 사용량의 21%를 차지하는 건물 부문의 연간 에너지 사용량은 4천만 8백 TOE이고, 연간 전력 소비량은 11만 9천 GWh이며, 연간 탄소 배출량은 1.5 tCO2eq인 것으로 발표되었다.
이와 같이, 한국에너지공단에서 발표한 2020년 부문별 에너지 사용량에 대한 통계에 따르면, 건물 부문의 에너지 사용량과 탄소 배출량이 상당한 것을 확인할 수 있다.
오실 가스 배출 저감을 위해, 정부는 2022년 3월 26일 기후위기 대응을 위한 탄소 중립 및 녹색 성장 기본법을 시행하였다.
이에 따라, 정부는 국가 온실 가스 배출량을 2030년까지 2018년의 국가 온실가스 배출량 대비 35% 이상의 범위에서 감축하는 목표를 수립하고, 국가 비전 및 중장기 감축 목표 등의 달성을 위하여 20년 계획 기간으로 하는 국가 탄소 중립 녹색 성장 기본 계획을 5년마다 수립 및 시행하여야 한다.
또한, 특별 시장, 광역 시장, 특별자치시장, 도지사 및 특별자치도지사는 국가 기본 계획과 관할 구역의 지역적 특성 등을 고려하여 10년을 계획 기간으로 하는 시, 도 탄소 중립 녹색 성장 기본 계획을 5년 마다 수립 및 시행하여야 한다.
그리고 시장, 군수, 구청장은 국가 기본 계획, 시, 도 계획과 관할 구역의 지역적 특성 등을 고려하여 10년을 계획 기간으로 하는 시, 군, 구 탄소 중립 녹색 성장 기본 계획을 5년마다 수립 및 시행하여야 한다.
이때, 탄소 중립을 위한 건물 부문 정부 정책으로, 2021년 10월 18일 관계부처 합동으로 건물 부문 탄소 중립 시나리오를 발표하였다.
시나리오에서는 에너지 소비 효율 강화 및 표시 제도 확대 등 에너지 설비 및 기기 에너지 사용 원단위 개선을 통하여, 약 30% 에너지 절감할 것을 계획하고 있으며, 에너지 이용 최적 제어 통합 관리 시스템 보급률 100% 확대로 에너지 2% 내지 5% 절감할 것을 계획하고 있고, 신축은 제로 에너지 건축물 1등급 100% 및 기존 건물은 그린 리모델링을 통한 에너지 효율 등급 달성으로 2018년 대비 냉, 난방 에너지 사용 원단위 30% 이상 개선할 것을 계획하고 있다.
도 3을 참조하면, 정부는 2030년까지 온실가스를 32.8% 감축하기 위하여, 연면적 500㎡ 이상의 건축물을 2030년까지 ZEB(zero energy building)으로 단계적, 그리고 의무적으로 전환하는 것에 더해 그린 리모델링을 통해 에너지 효율화 건물 구축을 계획하고 있다.
구체적으로, 2020년에는 1,000㎡ 이상의 공공 건축물을 ZEB 5로 전환하고, 2023년에는 500㎡ 이상의 공공 건축물 및 30세대 이상의 공동 주택(공공)을 ZEB 5로 전환하는 것을 계획하고 있다.
또한, 2024년에는 500㎡ 이상의 공공 건축물을 ZEB 4로 전환하고 30세대 이상의 공동 주택(민간)을 ZEB 수준으로 전환하는 것을 계획하고 있으며, 2025년에는 1,000㎡ 이상의 민간 주택을 ZEB 수준으로 전환하는 것을 계획하고 있다.
그리고 2030년에는 500㎡ 이상의 공공 건축물을 ZEB 3으로 전환하고, 500㎡ 이상의 민간 건축물을 ZEB 수준으로 전환하는 것을 계획하고 있으며, 2050년에는 500㎡ 이상의 공공 건축물을 ZEB 1으로 전환하는 것을 계획하고 있다.
여기서, ZEB 1은 에너지 자립율이 100% 이상인 건축물에 대한 인증 등급이고, ZEB 2는 에너지 자립율이 80% 이상, 100% 미만인 건축물에 대한 인증 등급이다.
또한, ZEB 3은 에너지 자립율이 60% 이상, 80% 미만인 건축물에 대한 인증 등급이며, ZEB 4는 에너지 자립율이 40% 이상, 60% 미만인 건축물에 대한 인증 등급이다.
그리고 ZEB 5는 에너지 자립율이 20% 이상, 40% 미만인 건축물에 대한 인증 등급이다.
이와 같이, 건축물에 대한 인증 등급을 부여하는 인증 제도는 건물의 에너지 성능에 대하여 정량적이고 객관적인 정보를 제공함으로써 에너지 성능이 높은 건물 보급을 확대하고 효과적인 에너지 관리를 유도하기 위하여 제정되었다.
상기 인증 제도는 「녹색 건축물 조성지원법」 제17조, 「건축물 에너지효율 등급 인증에 관한 규칙」, 「건축물 에너지효율등급 인증 기준」에 의거하여 건물의 에너지 효율을 평가하고 인증하며, 건축 기준 완화와 세제 혜택 등의 인센티브를 제공한다.
상기 인증 제도는 에너지 효율 및 절약이 우수한 건물의 보급 촉진을 위하여 산업통상자원부에서는 2001년부터 에너지이용합리화법 제21조 및 건물 에너지 효율등급 인증에 관한 규정을 기반으로 운영이 시작되었으며, 2010년부터 국토교통부와 산업통상자원부가 공동으로 운영하고 있다.
2013년 「녹색 건축물 조성지원법」이 제정되고, 하위 규정인 「건축물 에너지효율 등급 인증에 관한 규칙」과 「건축물 에너지효율등급 인증 기준」을 새로 제, 개정하면서 공공 건물에 대한 의무 대상을 확대하고 기존 건물에 대한 인증 기준을 마련하였다.
기존에는 신축 공동 주택(2001)과 신축 업무용 건축물(2010)이 인증 대상이었으나, 현재는 건축주의 자발적인 신청으로 신축, 기존 모든 용도(단독주택, 공동주택, 기숙사, 업무시설, 그 밖의 냉, 난방 면적이 500㎡ 이상인 건축물(2013.09.01 시행))로 확대되었다.
하지만, 산업통상자원부의 「공공기관 에너지이용합리화 추진에 관한 규정」으로 공공기관 발주의 건물(공동 주택 2등급, 업무용 건축물 1등급 이상)은 의무 대상이다.
상기 인증 제도의 인증 기준은 건물에 대한 설계 도서를 분석하여 난방, 냉방, 급탕 등 에너지 소요량과 이산화탄소 발생량을 계산하고, 에너지 성능에 따라 10개 등급(1+++ ~ 7)으로 평가한다.
에너지 계산은 하기의 계산식 1과 같이, ISO-13790과 DIN V 18599에 근거하여 마련된 알고리즘(난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 등에 대한 종합적으로 계산하고 이를 바닥면적으로 나눈 값)이 사용된다.
[계산식 1]
여기서, 냉방 설비가 없는 주거용 건축물(단독주택 및 기숙사를 제외한 공동주택)의 경우는 냉방 평가 항목을 제외한다.
또한, 단위 면적당 1차 에너지 소요량은 단위 면적당 에너지 소요량에 1차 에너지 환산 계수를 곱하여 계산될 수 있다.
그리고 신재생 에너지 생산량은 에너지 소요량에 반영되어 효율 등급 평가에 포함될 수 있다.
하기 표 1은 건축물 에너지효율등급 인증등급을 나타낸 표이다.
등급 주거용 건축물 주거용 이외의 건축물
연간 단위 면적당 1차 에너지 소요량 (㎾/㎡·년) 연간 단위 면적당 1차 에너지 소요량
(㎾/㎡·년)
1+++ 60 미만 80 미만
1++ 60 이상 90 미만 80 이상 140 미만
1+ 90 이상 120 미만 140 이상 200 미만
1 120 이상 150 미만 200 이상 260 미만
2 150 이상 190 미만 260 이상 320 미만
3 190 이상 230 미만 320 이상 380 미만
4 230 이상 270 미만 380 이상 450 미만
5 270 이상 320 미만 450 이상 520 미만
6 320 이상 370 미만 520 이상 610 미만
7 370 이상 420 미만 610 이상 700 미만
상기 표 1에서, 주거용 건축물은 단독주택 및 기숙사를 제외한 공동주택이다. 또한, 비주거용 건축물은 주거용 건축물을 제외한 건축물이다.
한편, 등외 등급을 받은 건축물의 인증은 등외로 표기하며, 등급 산정 기준이 되는 1차 에너지 소요량은 용도별 보정 계수를 반영한 결과이며, 실제 상기 계산식 1을 통하여 산출된 1차 에너지 소요량 결과와 다를 수 있다.
상기 인증 제도의 인증 절차를 살펴보면, 먼저, 신청자가 준공 도서 및 신청서를 작성하여 인증 기관에 제출할 수 있다.
이에, 인증 기관은 신청서를 접수하고, 본인증 시 현장을 확인할 수 있다. 그 다음, 인증 기관은 건물에 대한 에너지 효율 등급을 평가하고, 평가 보고서를 작성한 후 인증서를 발급할 수 있다.
건축물 에너지 효율 등급 인증서는 건축물개요(건축물명, 준공연도, 주소 등), 인증개요(인증번호, 평가자, 인증기관, 운영기관, 유효기간), 인증등급, 건축물 에너지 효율 등급 평가 결과(도 4 참조), 에너지 용도별 평가 결과(냉방, 난방, 급탕, 조명, 환기의 단위 면적당 에너지 요구량, 소요량, 1차 에너지 소요량, CO2 배출량)를 보여준다.
발급된 인증서는 신청자에게 제공되며, 이에 따라, 신청자는 인증서를 취득하게 된다. 또한, 상기 발급된 인증서는 운영 기관에 송부되며, 국토교통부 및 산업통상자원부는 분기별 인증 결과를 보고하게 된다.
여기서, 상기 신청자는 건축주, 건축물 소유자, 시공자(건축주나 건축물 소유자가 인증 신청을 동의하는 경우에 한함)일 수 있다.
이때, 예비 인증은 건축물의 완공 전에 설계 도서를 통하여 평가된 결과를 토대로 에너지 효율 등급을 인증하는 것을 의미한다.
또한, 본인증은 건축물의 준공승인 전에 설계 도서를 통하여 평가된 결과를 토대로 에너지 효율 등급을 인증하는 것을 의미한다. 그리고 인증 유효 기간은 인증일로부터 10년이다.
한편, 정부에서 시행하고 있는 건축물 에너지소비 총량제는 건축물의 외벽, 창호, 지붕, 바닥 등 각 부위별 에너지 절약 기준에서 탈피하여 에너지 총 소비량 기준으로 계산하는 방법이며, 건축물에서 1년 동안 단위 면적당 사용되는 에너지 소비량을 일정 기준 이하로 설계하도록 유도하는 제도이다.
서울시는 에너지 소비량의 60%를 건물 부문이 차지한다. 이 부문의 에너지 수요를 감축하고, 녹색 건축물의 보급을 활성화하며, 에너지 저 소비형 건축물 설계기반을 추구하기 위해 서울시는 시범적으로 「건축물 에너지 소비 총량제」를 시행하고 있다.
「녹색 건축물 설계 기준」(2013.04.01 시행)이 관련 규정이며, 추진 근거는 「녹색 건축물 조성지원법」과 「건축물의 에너지 절약 설계 기준」 그리고 「원전 하나 줄이기 종합 대책」 등이다.
상기 건축물 에너지 소비 총량제의 적용 대상은 연면적 500㎡ 이상인 건축물로서 건축법 제11조 및 제19조에 따라 건축허가 및 용도 변경 등을 신청하는 에너지절약계획서 제출 대상 건축물로서, 주거용 건축물(100세대 이상 공동주택)과 주거용 이외의 건축물(연면적 3,000㎡ 이상의 업무 시설)이 해당된다.
상기 건축물 에너지 소비 총량제의 제도 기준은 건축심의 또는 인, 허가 신청 시 에너지 소비 총량을 확인하며, 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 등 연간 단위 면적당 1차 에너지 소요량을 평가한다. 인증 기준은 공동주택의 경우 190 ㎾h/㎡·y 미만이고 업무시설은 280 ㎾h/㎡·y 미만이다.
건축심의 또는 인, 허가 시 BESS(building energy simulation for Seoul) 프로그램에 입력한 자료(벽체, 창호 열관류율, 조명부하, 냉, 난방 부하 등)들을 확인하고, 용도별로 에너지 소비 총량 기준을 충족하는지 확인하고 사업(건축물)별로 데이터가 저장, 관리된다. 그리고 준공 또는 사용 승인 시 사업(건축물)별로 에너지 소비 총량 산출 입력 데이터와 준공 도서를 확인하고, 에너지 소비 총량 기준 이내인 경우에 준공 또는 사용을 승인한다.
BESS의 Input Data Sheet에는 프로젝트 개요, 열원장비, 단열성능, 신, 재생에너지, 존에 대한 정보 등을 입력하고, Output Data Sheet에는 에너지 사용량 분석, 에너지 요구량 분석 결과(월별 냉, 난방 요구량), 1차 에너지 소요량 분석 결과(난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기, 신, 재생에너지, 1차 에너지 사용량, 온실가스 발생량, 에너지 소비 총량), 그린 디자인 건축 설계 기준 검토 항목 등이 포함된다.
「건축물 에너지 절약 설계 기준」의 제5장 제21조(건축물의 에너지 소요량의 평가)와 제22조(건축물의 에너지 소요량의 평가 방법)에 건축물 에너지 소비 총량제에 관한 기준이 있다.
건축물 에너지 소비 총량제를 도입하기 위하여 「건축물 에너지 절약 설계 기준」이 개정되었다. 이는 에너지 절약 성능이 높은 건축 설계를 적극적으로 유도하기 위함이다. 개정 전에는 창문, 바닥 등 부분별로 에너지 기준이 정해져서 설계 시 건축물의 에너지 성능이 파악되지 않았다. 이에, 부분별 허가 기준을 개선하여 건축물의 에너지 성능을 총량적으로 산출할 수 있도록 하였다.
「건축법 시행령」 제3조의 4에 따른 업무시설과 기타 에너지 소비 특성 및 이용 상황 등이 업무 시설과 유사한 건축물로서 연면적의 합계가 3천 제곱미터 이상인 건축물은 1차 에너지 소요량 등을 평가한 건축물 에너지 소요량 평가서를 제출해야 한다.
다만, 「건축물 에너지 효율 등급 인증에 관한 규칙」 제11조에 따라 건축물 에너지 효율 등급 예비 인증을 취득한 경우에는 건축물 에너지 효율 등급 예비 인증서로 대체할 수 있다.
의무화 여부 대상 건축물 건축인허가 신청 시 ISO 13790 등 국제 규격에 따라 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기의 연간 단위 면적당 1차 에너지 소요량을 평가한다.
한편, 전국 730만동 이상의 건물에 대한 에너지 성능을 건물에 방문한 건축물 에너지 평가사들이 일일이 조사 항목을 입력하여 건물의 에너지 성능을 평가하는 종래의 방식으로는 정부가 설정한 탄소 중립 시한인 2050년을 맞출 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 건물의 이미지 정보 및 데이터베이스가 누적 관리된 빅데이터를 기반으로 머신 러닝 및 AI(Artificial Intelligence, 인공지능)를 통해 건물에 대한 에너지 성능을 평가할 수 있다.
건물에 대한 에너지 성능 평가에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 예를 들어, 종래의 방식으로는 전체 건물들에 대한 에너지 성능 평가에 대략 30년이 소요될 것으로 예측되었으나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 소요 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)를 통하여, 전체 건물들에 대한 에너지 성능 평가에 소요되는 기간을 0.5년으로 단축시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 정부가 설정한 탄소 중립 시한 내에 모든 건물에 대한 에너지 성능 평가를 완료할 수 있고, 에너지 성능 평가 결과에 따라 에너지 낭비를 방지할 수 있는 그린 리모델링과 같은 조치를 취할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 정부가 설정한 2050년, 건물 부문에 대한 탄소 중립을 이루는데 기여할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 머신 러닝 및 AI를 통해 건물에 대한 에너지 성능을 평가함으로써, 평가의 정확도를 향상시킬 수 있고, 또한, 건물에 대한 에너지 성능을 정밀 평가하는 건축물 에너지 평가사의 인력 한계를 극복할 수 있으며, 이에 따라, 비용을 절감할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버(100)는 관리자 단말(P)로부터 건물(B)에 대한 제반 정보를 제공받은 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가 및 정밀 평가 결과를 제공받으며, 그 결과에 기반하여, 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정하고, 설정된 에너지 요구량에 대한 목표 값을 다시 관리자 단말(P)에 제공할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버(100)는 건물(B)의 관리자에게 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 정확하게 인식시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버(100)는 정부가 설정한 2050년, 건물 부문에 대한 탄소 중립을 이루는데 기여할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버(100)는 약식 평가 결과 획득 모듈(110), 정밀 평가 결과 획득 모듈(120), 목표 값 설정 모듈(130) 및 목표 값 안내 모듈(140)을 포함할 수 있다.
상기 약식 평가 결과 획득 모듈(110)은 건물(B)에 대한 제반 정보에 기반하여 건물(B)의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과를 획득할 수 있다.
여기서, 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가에 사용되는 정보는 건물(B)의 관리자에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)에 제공될 수 있다.
이를 위하여, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 건물(B)의 에너지 성능 평가에 반영되는 건물(B)에 대한 제반 정보를 입력할 수 있는 UI(user interface)를 관리자 단말(P)에 제공할 수 있다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 약식 평가 결과 획득 모듈(110)은 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 해당 건물(B)에 대한 정적 건물 에너지 성능 평가 결과를 제공받을 수 있다.
여기서, 상기 정적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물(B)에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 상기 건물(B)에 대한 이미지 정보에 기반하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 건물(B)에 대한 이미지 정보는 건물(B)의 설계 도면 이미지일 수 있다. 예를 들어, 상기 건물(B)의 설계 도면 이미지는 상기 건물(B)의 외부 설계 도면, 층 별 내부 설계 도면 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 건물(B)에 대한 이미지 정보는 건물(B)의 외관 이미지를 포함할 수 있다. 상기 건물(B)의 외관 이미지는 건물(B)의 외부에서 상기 건물(B)을 전방위적으로 촬영한 사진 이미지들일 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 상기 건물(B)의 외부에서 상기 건물(B)을 동서남북 방위에서 촬영한 건물(B)의 외관 사진 이미지들을 수집할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 특정 건물(B)을 동쪽 방향(a)에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다. 여기서, 상기 특정 건물(B)의 동쪽 방향(a)은 해당 건물(B)의 정면일 수 있다.
상기 특정 건물(B)을 동쪽 방향(a)에서 촬영한 건물(B)의 동쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 특정 건물(B)의 동쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 건물(B)을 동쪽 방향(a)에서 촬영한 건물(B)의 동쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여, 해당 건물(B)의 동쪽 면에 동일 면적 대비 가장 많은 수의 창호가 설치되어 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 특정 건물(B)을 남쪽 방향(b)에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다. 여기서, 상기 특정 건물(B)의 남쪽 방향(b)은 해당 건물(B)의 좌측면(도면 기준)일 수 있다.
상기 특정 건물(B)을 남쪽 방향(b)에서 촬영한 건물(B)의 남쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 건물(B)의 남쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 건물(B)을 남쪽 방향(a)에서 촬영한 건물(B)의 남쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여, 해당 건물(B)의 남쪽 면에는 해당 건물(B)의 동쪽 면보다 상대적으로 적은 수의 창호가 설치되어 있는 것을 확인할 수 있다.
그리고 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 특정 건물(B)을 북쪽 방향(c)에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다. 여기서, 상기 특정 건물(B)의 북쪽 방향(c)은 해당 건물(B)의 우측면(도면 기준)일 수 있다.
상기 특정 건물(B)을 북쪽 방향(c)에서 촬영한 건물(B)의 북쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 건물(B)의 북쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 건물(B)을 북쪽 방향(c)에서 촬영한 건물(B)의 북쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여, 해당 건물(B)의 북쪽 면은 해당 건물(B)의 남쪽 면과 동일한 수의 창호가 설치되어 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 특정 건물(B)을 서쪽 방향(d)에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다. 여기서, 상기 특정 건물(B)의 서쪽 방향(d)은 해당 건물(B)의 후면일 수 있다.
상기 특정 건물(B)을 서쪽 방향(d)에서 촬영한 건물(B)의 서쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 건물(B)의 서쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 건물(B)을 서쪽 방향(d)에서 촬영한 건물(B)의 서쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여, 해당 건물(B)의 서쪽 면에는 창호가 설치되어 있지 않은 확인할 수 있다.
이와 같이, 건물 에너지 성능 평가 서버(10)에 수집된 상기 건물(B)을 동쪽 방향(a)에서 촬영한 건물(B)의 동쪽 면에 대한 사진 이미지, 상기 건물(B)을 남쪽 방향(b)에서 촬영한 건물(B)의 남쪽 면에 대한 사진 이미지, 상기 건물(B)을 북쪽 방향(c)에서 촬영한 건물(B)의 북쪽 면에 대한 사진 이미지 및 상기 건물(B)을 서쪽 방향(d)에서 촬영한 건물(B)의 서쪽 면에 대한 사진 이미지는 데이터베이스(DB)에 누적 관리되며, 머신 러닝 및 AI에 의해, 각 방향 별 면적 대비 창호의 비율이 자동 산출될 수 있다.
또한, 상기 건물(B)에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보는 공조 처리기, 난방기기, 냉방기와 같은 에너지 설비에 대한 이미지 정보일 수 있다. 이때, 상기 에너지 설비에 대한 이미지에는 해당 에너지 설비의 제원을 확인할 수 있는 이미지일 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 이와 같이 수집된, 건물(B)에 대한 이미지 정보 및 건물(B)에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보에 기반하여, 상기 건물(B)에 대한 정적 건물 에너지 성능을 약식 평가할 수 있다.
즉, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 건물(B)의 외부 설계 도면, 층 별 내부 설계 도면을 포함하는 건물(B)의 설계 도면 이미지, 건물 정보 수집 모듈(120)에 수집된, 상기 건물(B)을 동쪽 방향(a)에서 촬영한 건물(B)의 동쪽 면에 대한 사진 이미지, 상기 건물(B)을 남쪽 방향(b)에서 촬영한 건물(B)의 남쪽 면에 대한 사진 이미지, 상기 건물(B)을 북쪽 방향(c)에서 촬영한 건물(B)의 북쪽 면에 대한 사진 이미지 및 상기 건물(B)을 서쪽 방향(d)에서 촬영한 건물(B)의 서쪽 면에 대한 사진 이미지를 포함하는 건물(B)의 외관 이미지, 공조 처리기, 난방기기, 냉방기와 같은 에너지 설비에 대한 이미지에 기반하여, 상기 건물(B)에 대한 정적 건물 에너지 성능을 약식 평가할 수 있다.
이와 같이, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 정보의 수가 적은 건물(B)과 관련된 이미지 정보에 기반하여, 상기 건물(B)에 대한 정적 건물 에너지 성능을 약식 평가할 수 있다.
이에 따라, 건물(B)의 에너지 성능 평가에 소요되는 기간을 획기적으로 줄일 수 있다. 예를 들어, 전체 건물들에 대한 에너지 성능 평가에 대략 30년이 소요될 것으로 예측된 소요 기간을 대략 60배인 0.5년으로 단축시킬 수 있다.
이에 따라, 정부가 설정한 탄소 중립 시한 내에 모든 건물에 대한 에너지 성능 평가를 완료할 수 있고, 에너지 성능 평가 결과, 에너지 성능이 낮은 건물(B)들을 대상으로 그린 리모델링을 실시하여, 정부가 설정한 탄소 중립 시한 내에 해당 건물(B)들의 에너지 성능을 개선할 수 있으며, 이를 통하여, 정부가 설정한 2050년, 건물 부문에 대한 탄소 중립을 가능하게 할 수 있다.
여기서, 하나의 건물(B)을 기준으로 볼 때, 건물(B)의 남쪽 면과 북쪽 면은 입사량이 다를 수 있다. 즉, 건물(B)의 남쪽 면의 입사량이 건물(B)의 북쪽 면의 입사량보다 상대적으로 클 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 먼저, 건물(B)을 남쪽 방향(b)에서 촬영한 건물(B)의 남쪽 면에 대한 사진 이미지와 상기 건물(B)을 북쪽 방향(c)에서 촬영한 건물(B)의 북쪽 면에 대한 사진 이미지를 머신 러닝 및 AI를 통해 분석할 수 있다.
분석 결과, 건물(B)의 남쪽 면과 북쪽 면에 동일한 면적 및 동일한 수의 창호가 설치되어 있는 것으로 확인되는 경우, 예를 들어, 남쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율과 북쪽 면에 대한 창호 비율이 동일하게 10%인 경우, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 에너지 성능적인 측면에서, 건물(B)의 남쪽 면에 가중치를 부여할 수 있다.
이에 따라, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 예를 들어, 건물(B)의 남쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율이, 설정 범위 내에서, 건물(B)의 북쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율보다 낮더라도 건물(B)의 남쪽 면과 북쪽 면의 에너지 성능이 동일한 것으로 평가할 수도 있다.
즉, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 에너지 성능적인 측면에서, 건물(B)의 남쪽 면에 가장 큰 가중치를 부여할 수 있고, 건물(B)의 동쪽 면 및 서쪽 면에 이보다 낮은 가중치를 부여할 수 있으며, 건물(B)의 북쪽 면에는 가중치를 부여하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 약식 평가 결과 획득 모듈(110)은 상기 건물(B)의 관리자에 의해 입력되는 건물(B)에 대한 이미지 정보 및 상기 건물(B)에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보를 토대로, 상기 건물(B)에 대한 정적 건물 에너지 성능을 약식 평가한, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 정적 건물 에너지 성능 평가 결과를 제공받을 수 있다.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 약식 평가 결과 획득 모듈(110)은 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 해당 건물(B)에 대한 동적 건물 에너지 성능 평가 결과를 제공받을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 건물(B)에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 건물(B)의 운영 데이터 및 환경(기상) 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보를 기반으로 이루어질 수 있다.
이때, 시 계열적인 정보는 매일매일 수집되고, 상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 상기 매일매일 수집된 시 계열적인 정보에 기반하여 이루어질 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 해당 건물(B)이 위치한 지역의 온도(℃), 습도(%(RH)), 일사량(W/㎡), 풍속(m/s) 및 강우량(mm) 등과 같은 환경(기상 데이터)의 시 계열적인 정보를 수집하고, 이에 기반하여, 상기 건물(B)에 대한 동적 건물 에너지 성능을 평가할 수 있다.
여기서, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 온도(℃), 습도(%(RH)), 일사량(W/㎡) 및 풍속(m/s)에 대한 시 계열적인 정보는 1년, 1개월, 15분, 1시간, 1일, 1주, 1개월, 3개월, 6개월 단위로 수집할 수 있다.
또한, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 상기 강우량(mm)에 대한 시 계열적인 정보는 1년, 1개월, 1일 단위로 수집할 수 있다.
도 15를 참조하면, 이와 같이 수집된 환경(기상 데이터)의 시 계열적인 정보는 데이터베이스(DB)화되어 관리될 수 있다.
또한, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 건물(B)의 운영 데이터의 시 계열적인 정보를 수집하고, 이에 기반하여, 상기 건물(B)에 대한 동적 건물 에너지 성능을 평가할 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 건물(B)의 내부 공간, 예를 들어, 1인 사무실, 그룹(2~6인) 사무실, 대규모 사무실, 토론실, 회의실, 세미나실, 로비, 개인 상점/백화점, 냉동 식품을 판매하는 개인 상점/백화점, 교실, 강당, 오디토리움, 병원, 요양원의 침실, 호텔 객실, 구내식당/레스토랑, 비주거용 건물의 부엌, 취사 준비실, 보관창고, 비주거용 건물의 화장실, 위생실, 휴게실, 대기실 등 기타 체류 공간, 탈의실, 다과준비실, 창고, 아키브, 복도 등 모임 공간 등의 비체류 부속 공간, 복도, 서버공간/전산실, 조립 및 가공 공장, 극장, 공연장 등 관람석, 극장 로비, 극장, 공연장의 무대, 박람회, congress, 수장고 요구 대응하는 전시장, 박물관, 도서관 열람실, 자유 이용실, 매거진, depot, 관중석 없는 스포츠 홀, 개인 주차 건물, 사무적 이용 주차 건물, 공공적 이용 주차 건물의 일일 이용시간, 연간 이용일수, 연간 낮 이용시간, 연간 밤 이용시간, 1일 공조 및 냉방 운전시간, 연간 공조, 난방 및 냉방 운전 일수, 1일 난방 운전시간, 난방목표온도, 냉방목표온도, 난방 최소 설계 온도, 냉방 최대 설계 온도, 감소 운전 시 온도 하강, 습도 요구 사항, 1인당 최소 외기 풍량, 면적당 최소 외기 풍량, 환기 횟수(일반), 환기 횟수(급기냉방), 요구조도, 작업면 높이, 감소계수, 상대적 부재율, 실(공간) 인덱스, 건물 운전시간 감소 계수, 조명방식, 인공 광원, 보수율, 조명률, 조명 기기 효율, 조명 에너지 부하율, 점등 시간, 조명 에너지 부하율 계산치, 최대 점유 밀도, 재실자 100% 이용 환산 시간, 재실자 면적당 발열, 사무보조기기 100% 이용 환산 시간, 사무 보조 기기 면적당 방열 등과 같은 건물 운영 데이터를 수집할 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 이와 같이 수집된, 건물(B)의 운영 데이터 및 환경(기상) 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보에 기반하여, 상기 건물(B)에 대한 동적 건물 에너지 성능을 약식 평가할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 약식 평가 결과 획득 모듈(110)은 상기 건물(B)의 관리자에 의해 입력되는, 건물(B)의 운영 데이터 및 환경(기상) 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보를 토대로, 상기 건물(B)에 대한 동적 건물 에너지 성능을 약식 평가한 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 동적 건물 에너지 성능 평가 결과를 제공받을 수 있다.
다시, 도 6을 참조하면, 상기 정밀 평가 결과 획득 모듈(120)은 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과를 획득할 수 있다.
여기서, 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가에 사용되는 정보는 해당 건물(B)을 담당하는 건축물 에너지 평가사에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)에 제공될 수 있다.
이를 위하여, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가에 반영되는 건물(B)에 대한 상세 정보를 입력할 수 있는 UI를 건축물 에너지 평가사 단말에 제공할 수 있다.
상기 건물(B)에 대한 상세 정보는, 건물(B)의 주소, 면적, 준공일자 등에 관한 건물 정보, 건물(B)에 설치되어 있는 공조처리, 난방기기, 난방공급시스템, 난방분배시스템, 냉방기기, 냉방분배시스템, 신재생 및 열병합, 열관류율 및 월별 에너지 사용량 등에 관한 상세 정보일 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 이와 같이 수집된 건물(B)에 대한 상세 정보에 기반하여, 건물(B)의 에너지 성능에 대해 정밀 평가할 수 있다.
이때, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 건물(B)과 관련된 이미지 정보에 기반하여, 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가 후, 해당 건물(B)을 담당하는 건축물 에너지 평가사에 의해 입력되는 건물(B)에 대한 상세 정보를 바탕으로, 건물(B)에 대한 에너지 성능을 정밀 평가할 수 있다.
예를 들어, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)는 건축물 에너지 평가사에 의해 입력된, 신청일자, 준공일자, 경과 년수, 접수일, 인증발급일, 수수료 입금일, 업체명, 주소, 성명, 부서, 직위, 전화번호, 팩스 번호, E-mail, 법인등록번호, 대표자 성명, 인증기관, 수수료 입금액, 건물명, 지역, 건물용도, 소재지 주소, 구조, 대지면적, 연면적, 건축면적, 주 조명 광원, 지하(층수), 지상(층수)를 포함하는 건물 정보, 사용 프로필, 면적, 천장고, 실체적, 열 저장 능력, 열교 가산치, 침기율, 냉난방방식, 냉난방공조, 외기부하처리, 야간 운전 방식, 주말 운전 방식, 열공급시스템, 열 난방, 공조 난방, 열 공급 시스템 수, 열 급탕, 공조 냉방, 공조 시스템, 열 냉방, 공조 가습, 조명 관련 정보, 건축부위방식, 건축부위면적, 열관류율, 방위, 일사투과율, 수평 차양의 각, 수직 차양의 각, 차양각, 수평 차야 폭, 수직 차양 폭, 수직 중심거리, 수평 중심 거리, 블라인드 설치 유무, 위치, 각도, 빛 투과 종류, 색상 등에 관한 정보와 같은 건물(B)에 대한 상세 정보에 기반하여, 건물(B)에 대한 에너지 성능을 정밀 평가할 수 있다.
이때, 상기 건물(B)에 대한 상세 정보는 건물 내부를 구획한 존(zone) 별 정보일 수 있다. 이때, 존 별 정보는 인접 벽면이 외부인지, 옆 호실인지, 복도인지 등으로 구별될 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 정밀 평가 결과 획득 모듈(120)은 단위면적당 월간 냉난방 에너지 요구량과 단위면적당 연간 에너지 요구량 및 소요량을 확인할 수 있는 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과 그래프를 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 획득할 수 있다.
여기서, 단위면적당 에너지 요구량은 해당 건물(B)의 난방, 냉방, 급탕, 조명 부문에서 요구되는 단위면적당 에너지량이며, 단위면적당 에너지 소요량은 해당 건물(B)에 설치된 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 시스템에서 소요되는 단위면적당 에너지량으로, 각 용도별 신재생에너지 생산량을 차감한 값을 나타낸다.
또한, 단위면적당 1차 에너지 소요량은 에너지 소요량에 연료를 채취, 가공, 운송, 변환, 공급 과정 등의 손실을 포함하는 단위면적당 에너지량이며, 단위면적당 CO2 배출량은 에너지 소요량에서 산출한 단위면적당 이산화탄소 배출량이고, 에너지 자립율(%)은 단위면적당 1차 에너지 생산량을 단위면적당 1차 에너지 소비량으로 나눈 값에 대한 백분율이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 정밀 평가 결과 획득 모듈(120)은 연간 에너지 요구량, 연간 에너지 소요량 및 연간 CO2 배출량을 확인할 수 있는 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과 리포트를 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(10)로부터 획득할 수 있다.
건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과 리포트의 연간 에너지 요구량 분석 항목에서는 실내 존에서 필요한 월별 난방, 냉방 조명, 급탕 에너지 요구량과 각각의 단위 면적당 에너지 요구량을 보여준다.
또한, 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과 리포트의 연간 에너지 소요량 분석 항목에서는 설비 시스템의 효율 및 배관 손실 등이 고려된 월별 난방, 냉방, 조명, 급탕, 환기 에너지 소요량과 각각의 단위 면적당 에너지 소요량을 보여준다.
그리고 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과 리포트의 연간 CO2 배출량 분석 항목에서는 난방, 냉방, 급탕, 조명, 환기 에너지 소요량을 에너지원 별로 구분하여 나타내고, 각 에너지원 별 산출된 CO2 배출 계수를 적용하여 최종 연간 CO2 배출량 및 단위면적당 CO2 배출량을 보여준다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과는 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과에 의하여 업데이트될 수 있다.
이에 따라, 건물(B)의 이미지 정보에 기반하여, 건물(B)에 대한 에너지 성능을 평가한 약식 평가의 정확도가 향상될 수 있으며, 이를 통하여, 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 정밀하게 설정할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 상기 목표 값 설정 모듈(130)은 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정할 수 있다.
구체적으로, 상기 목표 값 설정 모듈(130)은 상기 약식 평가 결과 획득 모듈(110)에 의하여 획득된 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과와, 상기 정밀 평가 결과 획득 모듈(120)에 의하여 획득된 건물(B)의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 건물(B)의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여, 해당 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정할 수 있다.
이와 같이, 상기 목표 값 설정 모듈(130)은 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과 및 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과 건물(B)의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화함으로써, 정확한 에너지 절감 전략을 제시할 수 있다.
이때, 상기 해당 건물(B)의 에너지 요구량을 구성하는 요소는 난방, 냉방, 급탕, 조명 및 환기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 1차 에너지 소요량은 상기 건물(B)에 필요한 에너지와 에너지원으로부터 상기 건물(B)까지 제공되는 과정에서 손실된 에너지의 합으로 정의될 수 있다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 목표 값 설정 모듈(130)은, 먼저, 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과 및 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과 건물(B)의 현재 에너지 소비량의 대소 관계를 확인할 수 있다(S10).
그 다음, 상기 목표 값 설정 모듈(130)은, 건물(B)의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과 및 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량이 건물(B)의 현재 에너지 소비량보다 작은 것으로 확인되면, 즉, 건물(B)의 현재 에너지 소비량이 많은 경우, 건물(B)의 현재 에너지 소비량과 1차 에너지 소요량 간의 차이 값을 산출할 수 있다(S20).
그 다음, 상기 목표 값 설정 모듈(130)은, 건물(B)의 현재 에너지 소비량과 1차 에너지 소요량 간의 차이 값에 기반하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정할 수 있다(S30).
다시 도 6을 참조하면, 상기 목표 값 안내 모듈(140)은, 목표 값 설정 모듈(130)을 통해 설정된, 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 관리자 단말P)에 제공할 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 목표 값 안내 모듈(140)은, 목표 값 설정 모듈(130)을 통해 설정된, 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값이 현재 에너지 소비량에서 -10%인 경우, 1차 에너지 소요량, 현재 에너지 소비량 및 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 관리자 단말(P)에 제공하여, 건물(B)의 현재 에너지 소비량과 1차 에너지 소요량 간의 차이 값에 기반하여 설정된 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 건물(B)의 관리자에게 안내할 수 있다.
이를 통하여, 건물(B)의 관리자에게 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 정확하게 인식시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 목표 값 안내 모듈(140)은, 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 관리자 단말(P)이 지속적으로 제공할 수 있다. 또한, 상기 목표 값 안내 모듈(140)은, 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 수치적으로 제공함으로써, 건물(B)의 관리자에게 명확한 가이드라인을 제시할 수 있다. 그리고 상기 목표 값 안내 모듈(140)은 건물(B)의 에너지 요구량에 대한 목표 값과 관련된 정보에 더해, 실시간 탄소 배출 정보 또한 지속적으로 제공할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 정부가 실행하는 탄소 중립 정책에 대한 건물(B) 관리자의 인식을 개선시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램에 관하여, 도 20을 참조하여 설명하기로 한다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램에 의하여 실행되는 각 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은, 약식 평가 결과 획득 단계(S110), 정밀 평가 결과 획득 단계(S120), 목표 값 설정 단계(S130) 및 목표 값 안내 단계(S140)를 실행시키기 위하여, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은, 건물에 대한 제반 정보에 기반하여, 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과가 획득되도록, 약식 결과 획득부가 실행되는 약식 평가 결과 획득 단계(S110)를 실행시킬 수 있다.
여기서, 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가에 사용되는 정보는 건물의 관리자에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)에 제공될 수 있다.
이를 위하여, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 건물의 에너지 성능 평가에 반영되는 건물에 대한 제반 정보를 입력할 수 있는 UI를 관리자에게 제공할 수 있다.
이때, 상기 약식 평가 결과 획득 단계(S110)에서는 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 해당 건물에 대한 정적 건물 에너지 성능 평가 결과를 획득할 수 있다.
여기서, 상기 정적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 상기 건물에 대한 이미지 정보에 기반하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 건물에 대한 이미지 정보는 건물의 설계 도면 이미지일 수 있다. 예를 들어, 상기 건물의 설계 도면 이미지는 상기 건물의 외부 설계 도면, 층 별 내부 설계 도면 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 건물에 대한 이미지 정보는 건물의 외관 이미지를 포함할 수 있다. 상기 건물의 외관 이미지는 건물의 외부에서 상기 건물을 전방위적으로 촬영한 사진 이미지들일 수 있다.
이를 위해, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 상기 건물의 외부에서 상기 건물을 동서남북 방위에서 촬영한 건물의 외관 사진 이미지들을 수집할 수 있다.
예를 들어, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 특정 건물을 동쪽 방향에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다.
상기 특정 건물을 동쪽 방향에서 촬영한 건물의 동쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 특정 건물의 동쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 산출할 수 있다.
또한, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 특정 건물을 남쪽 방향에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다.
상기 특정 건물을 남쪽 방향에서 촬영한 건물의 남쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 건물의 남쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 산출할 수 있다.
그리고 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 특정 건물을 북쪽 방향에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다.
상기 특정 건물을 북쪽 방향에서 촬영한 건물의 북쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 건물의 북쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 산출할 수 있다.
또한, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 특정 건물을 서쪽 방향에서 촬영한 사진 이미지를 수집할 수 있다.
상기 특정 건물을 서쪽 방향에서 촬영한 건물의 서쪽 면에 대한 사진 이미지를 통하여 상기 건물의 서쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율을 산출할 수 있다.
이와 같이, 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)에 수집된 상기 건물을 동쪽 방향에서 촬영한 건물의 동쪽 면에 대한 사진 이미지, 상기 건물을 남쪽 방향에서 촬영한 건물의 남쪽 면에 대한 사진 이미지, 상기 건물을 북쪽 방향에서 촬영한 건물의 북쪽 면에 대한 사진 이미지 및 상기 건물을 서쪽 방향에서 촬영한 건물의 서쪽 면에 대한 사진 이미지는 데이터베이스(DB)에 누적 관리되며, 머신 러닝 및 AI에 의해, 각 방향 별 면적 대비 창호의 비율이 자동 산출될 수 있다.
여기서, 하나의 건물을 기준으로 볼 때, 건물의 남쪽 면과 북쪽 면은 입사량이 다를 수 있다. 즉, 건물의 남쪽 면의 입사량이 건물의 북쪽 면의 입사량보다 상대적으로 클 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 먼저, 건물을 남쪽 방향에서 촬영한 건물의 남쪽 면에 대한 사진 이미지와 상기 건물을 북쪽 방향에서 촬영한 건물의 북쪽 면에 대한 사진 이미지를 머신 러닝 및 AI를 통해 분석할 수 있다.
분석 결과, 건물의 남쪽 면과 북쪽 면에 동일한 면적 및 동일한 수의 창호가 설치되어 있는 것으로 확인되는 경우, 예를 들어, 남쪽 면에 대한 면적 대비 창호 비율과 북쪽 면에 대한 창호 비율이 동일하게 10%인 경우, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 에너지 성능적인 측면에서, 건물의 남쪽 면에 가중치를 부여할 수 있다.
또한, 상기 건물에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보는 공조 처리기, 난방기기, 냉방기와 같은 에너지 설비에 대한 이미지 정보일 수 있다. 이때, 상기 에너지 설비에 대한 이미지에는 해당 에너지 설비의 제원을 확인할 수 있는 이미지일 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 이와 같이 수집된, 건물에 대한 이미지 정보 및 건물에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보에 기반하여, 상기 건물에 대한 정적 건물 에너지 성능을 약식 평가할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 약식 평가 결과 획득 단계(S110)에서는 상기 건물의 관리자에 의해 입력되는 건물에 대한 이미지 정보 및 상기 건물에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보를 토대로, 상기 건물에 대한 정적 건물 에너지 성능을 약식 평가한, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 정적 건물 에너지 성능 평가 결과를 제공받을 수 있다.
또한, 상기 약식 평가 결과 획득 단계(S110)에서는 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 해당 건물에 대한 동적 건물 에너지 성능 평가 결과를 획득할 수 있다.
상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 건물의 운영 데이터 및 환경(기상) 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보를 기반으로 이루어질 수 있다.
이때, 시 계열적인 정보는 매일매일 수집되고, 상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 상기 매일매일 수집된 시 계열적인 정보에 기반하여 이루어질 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 해당 건물이 위치한 지역의 온도(℃), 습도(%(RH)), 일사량(W/㎡), 풍속(m/s) 및 강우량(mm) 등과 같은 환경(기상 데이터)의 시 계열적인 정보를 수집하고, 이에 기반하여, 상기 건물에 대한 동적 건물 에너지 성능을 평가할 수 있다.
또한, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 건물의 운영 데이터의 시 계열적인 정보를 수집하고, 이에 기반하여, 상기 건물에 대한 동적 건물 에너지 성능을 평가할 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 이와 같이 수집된, 건물의 운영 데이터 및 환경(기상) 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보에 기반하여, 상기 건물에 대한 동적 건물 에너지 성능을 약식 평가할 수 있다.
상기 약식 평가 결과 획득 단계(S110)에서는 상기 건물의 관리자에 의해 입력되는, 건물의 운영 데이터 및 환경(기상) 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보를 토대로, 상기 건물에 대한 동적 건물 에너지 성능을 약식 평가한 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 동적 건물 에너지 성능 평가 결과를 획득할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은, 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과가 획득되도록, 정밀 평가 결과 획득부가 실행되는 정밀 평가 결과 획득 단계(S120)를 실행시킬 수 있다.
여기서, 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가에 사용되는 정보는 해당 건물을 담당하는 건축물 에너지 평가사에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)에 제공될 수 있다.
이를 위하여, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가에 반영되는 건물에 대한 상세 정보를 입력할 수 있는 UI를 건축물 에너지 평가사에게 제공할 수 있다.
상기 건물에 대한 상세 정보는, 건물의 주소, 면적, 준공일자 등에 관한 건물 정보, 건물에 설치되어 있는 공조처리, 난방기기, 난방공급시스템, 난방분배시스템, 냉방기기, 냉방분배시스템, 신재생 및 열병합, 열관류율 및 월별 에너지 사용량 등에 관한 상세 정보일 수 있다.
상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 이와 같이 수집된 건물에 대한 상세 정보에 기반하여, 건물의 에너지 성능에 대해 정밀 평가할 수 있다.
이때, 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)는 건물과 관련된 이미지 정보에 기반하여, 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 후, 해당 건물을 담당하는 건축물 에너지 평가사에 의해 입력되는 건물에 대한 상세 정보를 바탕으로, 건물에 대한 에너지 성능을 정밀 평가할 수 있다.
이때, 상기 건물에 대한 상세 정보는 건물 내부를 구획한 존(zone) 별 정보일 수 있다. 이때, 존 별 정보는 인접 벽면이 외부인지, 옆 호실인지, 복도인지 등으로 구별될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 정밀 평가 결과 획득 단계(S120)에서는 단위면적당 월간 냉난방 에너지 요구량과 단위면적당 연간 에너지 요구량 및 소요량을 확인할 수 있는 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과 그래프를 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 정밀 평가 결과 획득 단계(S120)에서는 연간 에너지 요구량, 연간 에너지 소요량 및 연간 CO2 배출량을 확인할 수 있는 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과 리포트를 상기 건물 에너지 성능 평가 서버(도 5의 10)로부터 획득할 수 있다.
한편, 상기 약식 평가 결과 획득 단계(S110)를 통하여 획득된 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과는 상기 정밀 평가 결과 획득 단계(S120)를 통하여 획득된 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과에 의하여 업데이트될 수 있다.
이에 따라, 건물의 이미지 정보에 기반하여, 건물에 대한 에너지 성능을 평가한 약식 평가의 정확도가 향상될 수 있으며, 이를 통하여, 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 정밀하게 설정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은, 상기 약식 평가와 정밀 평가를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여, 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값이 설정되도록, 목표 값 설정부가 실행되는 목표 값 설정 단계(S130)를 실행시킬 수 있다.
상기 목표 값 설정 단계(S130)에서는 먼저, 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과 및 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과 건물의 현재 에너지 소비량의 대소 관계를 확인할 수 있다.
그 다음, 상기 목표 값 설정 단계(S130)에서는 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과 및 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량이 건물의 현재 에너지 소비량보다 작은 것으로 확인되면, 즉, 건물의 현재 에너지 소비량이 많은 경우, 건물의 현재 에너지 소비량과 1차 에너지 소요량 간의 차이 값을 산출할 수 있다.
그 다음, 상기 목표 값 설정 단계(S130)에서는 건물의 현재 에너지 소비량과 1차 에너지 소요량 간의 차이 값에 기반하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은, 설정된 목표 값을 화면에 제공하여, 상기 건물의 관리자가 상기 설정된 목표 값을 가이드 받을 수 있도록, 목표 값 안내부가 실행되는 목표 값 안내 단계(S140)를 실행시킬 수 있다.
상기 목표 값 안내 단계(S140)에서는 목표 값 설정 단계(S130)를 통해 설정된, 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값이 현재 에너지 소비량에서 -10%인 경우, 1차 에너지 소요량, 현재 에너지 소비량 및 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 화면에 제공하여, 건물의 현재 에너지 소비량과 1차 에너지 소요량 간의 차이 값에 기반하여 설정된 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 건물의 관리자에게 안내할 수 있다.
이를 통하여, 건물의 관리자에게 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 정확하게 인식시킬 수 있다.
상기 목표 값 안내 단계(S140)에서는 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 관리자에게 지속적으로 제공할 수 있다. 또한, 상기 목표 값 안내 단계(S140)에서는 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 수치적으로 제공함으로써, 건물의 관리자에게 명확한 가이드라인을 제시할 수 있다. 그리고 상기 목표 값 안내 단계(S140)에서는 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값과 관련된 정보에 더해, 실시간 탄소 배출 정보 또한 지속적으로 제공할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 정부가 실행하는 탄소 중립 정책에 대한 건물 관리자의 인식을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 사용자 단말(P)은 예컨대, 스마트폰일 수 있고, 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은 스마트폰에 저장될 수 있고, 앱 형태로 구현되어 상기의 단계들을 실행시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에서, 사용자 단말(P)은 PC일 수 있고, 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은 PC에 설치되어 상기의 단계들을 실행시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은, 어떠한 전자기기에도 적용 구동될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은 스마트폰에 적용 구동될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램은 PC에 적용 구동될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램의 각 단계는, 실행시킬 수 있는 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다.
예를 들어, 도 20을 참조하여 설명한, 건물에 대한 제반 정보에 기반하여, 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과가 획득되도록, 약식 평가 결과 획득부가 실행되는 약식 평가 결과 획득 단계; 상기 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과가 획득되도록, 정밀 평가 결과 획득부가 실행되는 정밀 평가 결과 획득 단계; 상기 약식 평가와 정밀 평가를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값이 설정되도록, 목표 값 설정부가 실행되는 목표 값 설정 단계; 및 상기 설정된 목표 값을 화면에 제공하여, 상기 건물의 관리자가 상기 설정된 목표 값을 안내 받을 수 있도록, 목표 값 안내부가 실행되는 목표 값 안내 단계를 실행시키기 위한 프로그램 코드가 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있는 것이다. 상술하지는 않았으나, 프로그램 코드로 구현될 수 있는 본 발명의 각 단계 또한 본 발명의 기술적 사항에 포함되는 것은 물론이다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100; 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버
110; 약식 평가 결과 획득 모듈
120; 정밀 평가 결과 획득 모듈
130; 목표 값 설정 모듈
140; 목표 값 안내 모듈
10; 건물 에너지 성능 평가 서버
B; 건물
P; 관리자 단말

Claims (7)

  1. 건물에 대한 제반 정보에 기반하여 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과를 획득하는 약식 평가 결과 획득 모듈;
    상기 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과를 획득하는 정밀 평가 결과 획득 모듈;
    상기 약식 평가 결과와 정밀 평가 결과를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값을 설정하는 목표 값 설정 모듈; 및
    상기 설정된 목표 값이 상기 건물의 관리자에게 안내되도록 상기 설정된 목표 값을 관리자 단말에 제공하는 목표 값 안내 모듈;을 포함하되,
    상기 1차 에너지 소요량은 상기 건물에 필요한 에너지와 에너지원으로부터 상기 건물까지 제공되는 과정에서 손실된 에너지의 합으로 정의되며,
    상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가는 정적 건물 에너지 성능 평가를 포함하되,
    상기 정적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 상기 건물에 대한 이미지 정보에 기반하여 이루어지고,
    상기 건물에 대한 이미지 정보는 상기 건물의 외부에서 상기 건물을 동서남북 방향에서 각각 촬영한 사진들을 포함하며,
    상기 정적 건물 에너지 성능 평가에서는 에너지 성능적인 측면에서, 상기 건물의 남쪽 면에 가장 큰 가중치를 부여하고, 상기 건물의 동쪽 면 및 서쪽 면에는 상기 건물의 남쪽 면에 부여된 가중치보다 상대적으로 낮은 가중치를 부여하며, 상기 건물의 북쪽 면에는 가중치를 부여하지 않는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는, 상기 건물에 설치되어 있는 에너지 설비에 대한 이미지 정보에 기반하여 더 이루어지고,
    상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가는 동적 건물 에너지 성능 평가를 더 포함하되,
    상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 상기 건물의 운영 데이터 및 환경 데이터를 포함하는 시 계열적인 정보에 기반하여 이루어지는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 시 계열적인 정보는 매일매일 수집되고,
    상기 동적 건물 에너지 성능 평가는 상기 매일매일 수집된 시 계열적인 정보에 기반하여 이루어지는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가에 사용되는 정보는 상기 건물의 관리자에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버에 제공되고,
    상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가에 사용되는 정보는 건축물 에너지 평가사에 의하여 상기 건물 에너지 성능 평가 서버에 제공되는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 건물의 에너지 요구량을 구성하는 요소는 난방, 냉방, 급탕, 조명 및 환기를 포함하는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과는 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과에 의하여 업데이트되는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 서버.
  7. 건물에 대한 제반 정보에 기반하여, 상기 건물의 에너지 성능을 평가하는 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가 결과가 획득되도록, 약식 평가 결과 획득부가 실행되는 약식 평가 결과 획득 단계;
    상기 건물 에너지 성능 평가 서버로부터 상기 건물의 에너지 성능에 대한 정밀 평가 결과가 획득되도록, 정밀 평가 결과 획득부가 실행되는 정밀 평가 결과 획득 단계;
    상기 약식 평가와 정밀 평가를 통하여 획득된 1차 에너지 소요량과, 실제 측정된 상기 건물의 현재 에너지 소비량의 차이를 정량화하여 건물의 에너지 요구량에 대한 목표 값이 설정되도록, 목표 값 설정부가 실행되는 목표 값 설정 단계; 및
    상기 설정된 목표 값을 화면에 제공하여, 상기 건물의 관리자가 상기 설정된 목표 값을 안내 받을 수 있도록, 목표 값 안내부가 실행되는 목표 값 안내 단계;를 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장되되,
    상기 건물의 에너지 성능에 대한 약식 평가는 정적 건물 에너지 성능 평가를 포함하며,
    상기 정적 건물 에너지 성능 평가는 상기 건물에 대한 제반 정보에 포함되어 있는 상기 건물에 대한 이미지 정보에 기반하여 이루어지고,
    상기 건물에 대한 이미지 정보는 상기 건물의 외부에서 상기 건물을 동서남북 방향에서 각각 촬영한 사진들을 포함하며,
    상기 정적 건물 에너지 성능 평가에서는 에너지 성능적인 측면에서, 상기 건물의 남쪽 면에 가장 큰 가중치를 부여하고, 상기 건물의 동쪽 면 및 서쪽 면에는 상기 건물의 남쪽 면에 부여된 가중치보다 상대적으로 낮은 가중치를 부여하며, 상기 건물의 북쪽 면에는 가중치를 부여하지 않는, 건물 에너지 목표 설정 가이드 프로그램.

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