KR20160063470A - System for building energy simulation and method of the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a building energy simulation system and a method thereof where lay people and beginners can easily use the same and time and cost can be reduced, since a separate three dimensional modeling program is not required and coordinates for the building can be automatically produced, by inputting simple numbers or characters about the information about the building by using a spreadsheet. Additionally, because three dimensional coordinates can be produced in a spreadsheet and an interpretation about energy performance in a text based energy simulation engine can be made, the present invention can be easily and simply used.

Description

건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및 방법{System for building energy simulation and method of the same}System and method for building energy simulation

본 발명은 건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물 에너지 시뮬레이션을 보다 쉽게 사용이 가능한 건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a building energy simulation system and method, and more particularly, to a building energy simulation system and method that can more easily use building energy simulation.

건물 에너지 모델이란 컴퓨터 기반의 건물 에너지 분석 프로그램을 사용하여, 건물의 년간 에너지 사용량을 예측할 수 있도록 만든 가상의 모델이다. 건물 에너지 모델링 또는 건물 에너지 시뮬레이션은 건물의 전체 또는 일부 시스템의 에너지 성능을 평가하기 위해 컴퓨터 기반의 에너지 분석 프로그램을 이용하여 에너지 모델을 만드는 활동을 의미한다. 상기 에너지 분석 프로그램은 년간 건물 또는 시스템의 에너지 사용량 및 비용 등을 평가할 수 있는 프로그램이다. 현재 400여개 이상의 건물 에너지 관련 프로그램이 개발되었으며, 그 중 에너지플러스(EnergyPlus)가 많이 사용된다. The building energy model is a hypothetical model that enables us to predict the annual energy use of a building using a computer-based building energy analysis program. Building energy modeling or building energy simulation refers to the activity of creating energy models using computer-based energy analysis programs to assess the energy performance of all or some of the building's systems. The energy analysis program is a program capable of evaluating energy consumption and cost of a building or system for a year. Currently more than 400 building energy related programs have been developed, among which EnergyPlus is widely used.

그러나, 종래의 건물 에너지 시뮬레이션은, 건물 정보, 건물의 설비, 내외장재 등 사용자가 입력해야 되는 입력부의 내용이 매우 많으며, 건물의 형태가 결정되지 않는 컨셉 설계 단계에서 매번 건물 형상 모델링과 기본 설비의 모델링을 위해 좌표 정보를 입력하는 것은 매우 어렵고 복잡한 문제점이 있다. However, in the conventional building energy simulation, the contents of the input part to be input by the user such as building information, building facilities, interior and exterior materials, etc. are very large. In the concept design stage where the form of the building is not determined, It is very difficult and complicated to input the coordinate information.

한국등록특허 10-1254201호Korean Patent No. 10-1254201

본 발명의 목적은, 비전문가도 쉽게 사용할 수 있으며, 신뢰도가 높은 결과를 도출할 수 있는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a building energy simulation system and method which can easily use non-experts, and can yield reliable results.

본 발명에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 시스템은, 사용자가 건물의 형상 정보를 텍스트 기반으로 입력하고, 상기 입력된 형상 정보에 따라 상기 건물의 형상 좌표를 생성하는 스프레드시트와, 상기 스프레드시트에서 생성된 형상 좌표에 따라 상기 건물의 형상을 모델링하고, 상기 모델링된 형상에 대해 미리 저장된 데이터 베이스의 정보를 이용하여 에너지 시뮬레이션 모델을 생성하고, 상기 에너지 시뮬레이션 모델의 에너지 소비에 대한 시뮬레이션을 실시하는 에너지 시뮬레이션 엔진을 포함한다.The building energy simulation system according to the present invention includes a spreadsheet for inputting shape information of a building by a user and generating shape coordinates of the building according to the inputted shape information, Includes an energy simulation engine for modeling the shape of the building, generating an energy simulation model using information of a database previously stored for the modeled shape, and performing simulation of energy consumption of the energy simulation model do.

본 발명에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 방법은, 사용자가 건물의 형상 정보를 스프레드시트에 입력하는 단계와, 상기 입력된 형상 정보에 따라 상기 스프레드시트에서 상기 건물의 형상 좌표를 생성하는 단계와, 상기에서 생성된 형상 좌표에 따라 에너지 시뮬레이션 엔진에서 상기 건물의 형상을 모델링하는 단계와, 상기 에너지 시뮬레이션 엔진에서 미리 저장된 데이터베이스의 정보를 이용하여 상기 모델링된 형상에 대한 에너지 시뮬레이션 모델을 생성하는 단계와, 상기 에너지 시뮬레이션 엔진에서 상기 에너지 시뮬레이션 모델의 에너지 소비에 대한 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함한다.A building energy simulation method according to the present invention includes the steps of: inputting shape information of a building by a user into a spreadsheet; generating shape coordinates of the building in the spreadsheet according to the inputted shape information; Generating an energy simulation model for the modeled shape using information of a database previously stored in the energy simulation engine; and analyzing the energy simulation model using the energy simulation And performing a simulation of energy consumption of the energy simulation model in the engine.

본 발명은, 사용자가 스프레드시트를 이용해 건물의 형상 정보에 대한 기본적이고 간단한 수치 또는 문자만을 입력함으로써, 상기 건물에 대한 형상 좌표를 자동으로 생성할 수 있기 때문에, 별도의 3차원 모델링 프로그램을 이용할 필요가 없으므로, 초보자나 비전문가도 사용이 가능하고 모델링하는데 드는 시간과 비용을 절감할 수 있다.Since the user can automatically generate the shape coordinates for the building by inputting only the basic and simple numerical values or characters of the shape information of the building using the spreadsheet, it is necessary to use a separate three-dimensional modeling program , It is possible to use novice and non-novice users, and can save time and cost in modeling.

또한, 스프레드시트에서 3차원 형상 좌표를 생성하고, 텍스트 기반의 에너지 시뮬레이션 엔진에서 에너지 성능 해석이 가능하기 때문에, 사용이 쉽고 간편한 이점이 있다. It also has the advantage of being easy to use and easy to use because it creates three-dimensional shape coordinates in a spreadsheet and enables energy performance analysis in a text-based energy simulation engine.

또한, 사용자는 스프레드시트를 이용해 건물의 가로 길이, 세로 길이, 층수, 층고 및 방향만을 입력하기 때문에, 사용자가 입력해야 할 형상 정보가 매우 적으므로, 건물 컨셉이 바뀌더라도 입력이 용이한 이점이 있다. In addition, since the user inputs only the length, length, number of stories, height, and direction of the building using the spreadsheet, the user has a very small amount of shape information to be input, .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 좌표 생성부에서 생성된 형상 좌표를 통해 건물의 형상을 모델링한 예가 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 방법이 도시된 순서도이다.1 is a block diagram of a building energy simulation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of modeling a shape of a building through the shape coordinates generated by the coordinate generator shown in FIG.
3 is a flowchart illustrating a building energy simulation method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 시스템의 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 좌표 생성부에서 생성된 형상 좌표를 통해 건물의 형상을 모델링한 예가 도시된 도면이다.1 is a block diagram of a building energy simulation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of modeling a shape of a building through the shape coordinates generated by the coordinate generator shown in FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시에에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 시스템은, 스프레드시트(10)와 에너지 시뮬레이션 엔진(20)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a building energy simulation system according to an embodiment of the present invention includes a spreadsheet 10 and an energy simulation engine 20.

상기 스프레드시트(10)는, 사용자가 건물의 형상 정보를 텍스트 기반으로 입력하고, 입력된 형상 정보에 따라 상기 건물의 형상 좌표를 생성하는 프로그램이다. 본 실시예에서는 상기 스프레드시트(10)는 엑셀(Excel)을 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다. The spreadsheet 10 is a program for a user to input shape information of a building on a text basis and to generate shape coordinates of the building according to input shape information. In the present embodiment, the spreadsheet 10 uses Excel as an example.

상기 스프레드시트(10)는 상기 형상 정보를 입력하기 위한 입력부(11)와, 상기 입력부(11)에 입력된 형상 정보를 이용하여 형상 좌표를 생성하는 좌표 생성부(12) 및 연동부(13)를 포함한다. 상기 형상 정보는, 상기 건물의 가로 길이(X), 세로 길이(Y), 층고(H), 층수 및 동서남북을 나타내는 방향을 포함한다. 상기 건물의 설계가 세부적으로 결정되지 않은 컨셉 설계에서 상기 건물의 에너지 소비량 등을 확인하기 때문에, 상기 형상 정보는 상기 컨셉 설계 단계에서 결정된 최소한의 형상 정보만이 해당된다. 상기 좌표 생성부(12)는 상기 입력부(11)에 입력된 상기 건물의 가로 길이(X), 세로 길이(Y), 층고(H) 및 층수에 따라 직육면체 형상의 건물에 대한 기본 좌표를 생성한다. 또한, 상기 좌표 생성부(12)는 상기 기본 좌표에 상기 건물의 방향(θ)을 반영하여 상기 형상 좌표를 생성한다. 상기 기본 좌표에 상기 건물의 방향(θ)을 적용하기 위해서 미리 설정된 수학식 1을 이용한다.The spreadsheet 10 includes an input unit 11 for inputting the shape information, a coordinate generation unit 12 for generating shape coordinates using the shape information input to the input unit 11, . The shape information includes a horizontal length (X), a vertical length (Y), a story height (H), the number of stories, and directions indicating north, south, south, and north of the building. Since the energy consumption of the building is checked in the concept design in which the design of the building is not determined in detail, the shape information corresponds to only the minimum shape information determined in the concept designing step. The coordinate generating unit 12 generates basic coordinates for a rectangular parallelepiped-shaped building according to the horizontal length (X), vertical length (Y), floor height (H), and number of floors of the building input to the input unit 11 . In addition, the coordinate generating unit 12 generates the shape coordinates by reflecting the direction ([theta]) of the building on the basic coordinates. (1) set in advance to apply the direction ([theta]) of the building to the basic coordinates.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, θ는 0~315이다. Here, θ is 0 to 315.

또한, 도 2를 참조하면, 상기 형상 좌표는 상기 직육면체 형상의 건물 내부를 세분화하여 나타낸다. 즉, 상기 형상 좌표는, 상기 건물의 한 층당 2개로 구획되는 상,하 구역(F1,F2)에 대한 좌표와, 상기 구역당 각 외벽으로부터 설정거리 이격된 외기 존(zone)(Z1~Z4)에 대한 좌표들과, 상기 외기 존(Z1~Z4)들에 둘러싸인 중앙 존(Z5)에 대한 좌표, 상기 외벽면(S)에 대한 좌표들과, 상기 외기 존들과 상기 중앙 존이 접하는 면들에 대한 좌표들을 모두 포함한다. 상기 상 구역(F1)은 공조 설비가 설치되는 공간이고, 상기 하 구역(F2)은 실내 공간에 해당한다. 상기 외기 존(Z1~Z4)은 외기에 의해 영향을 받는 공간이다. 2, the shape coordinates represent the inside of the rectangular parallelepiped shape in detail. That is, the shape coordinates include coordinates for the upper and lower zones F1 and F2, which are divided into two per one floor of the building, and zones Z1 to Z4, The coordinates for the center zone Z5 surrounded by the outer zones Z1 to Z4 and the coordinates for the outer wall surface S and the coordinates for the outer zone zones Include all coordinates. The upper zone F1 is a space where the air conditioning equipment is installed, and the lower zone F2 is an indoor space. The outside zones Z1 to Z4 are spaces influenced by the outside air.

도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 상기 건물의 층수를 1층으로 예를 들어 설명한다. 상기 1층의 건물의 경우, 2개의 상기 상,하 구역(F1,F2)으로 구획된다. 상기 상,하 구역(F1,F2)의 존은 상기 외기 존과 상기 중앙 존을 합하여 5개씩으로 구획되어, 총 10개의 존에 대한 형상 좌표가 생성된다. 또한, 상기 각 존은 6개의 면으로 이루어지며, 각 면에 대한 형상 좌표들이 생성된다. 따라서, 상기 좌표 생성부(12)에서 생성된 각 존과 각 면에 대한 형상 좌표들이 모두 생성된다. Referring to FIG. 2, in this embodiment, the number of the buildings is one layer, for example. In the case of the one-story building, it is divided into two upper and lower zones F1 and F2. The zones of the upper and lower zones F1 and F2 are divided into five by summing the outer zone and the central zone to generate shape coordinates for a total of ten zones. In addition, each zone is made up of six surfaces, and the shape coordinates for each surface are generated. Therefore, the coordinates of each zone and each surface generated by the coordinate generator 12 are all generated.

상기 연동부(13)는, 상기 좌표 생성부(12)에서 생성된 상기 형상 좌표를 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)에서 사용할 수 있도록 연동하는 부분이다. 상기 연동부(21)는 상기 스프레드시트(10)에 포함되는 것도 가능하고, 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)에 포함되는 것도 가능하다. 상기 연동부(21)가 상기 스프레드시트(10)에 포함되는 경우, 상기 좌표 생성부(12)에서 생성된 상기 형상 좌표를 코딩하여 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)으로 전달하고 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)을 자동 실행시키는 역할을 할 수 있다. 상기 연동부(21)가 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)에 포함되는 경우, 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)에서 상기 좌표 생성부(12)에서 생성된 상기 형상 좌표를 코딩하여 불러 들이는 역할을 할 수 있다. 상기 스프레드시트(10)에서 생성된 상기 형상 좌표는 텍스트 기반이고, 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)에서 사용되는 파일도 텍스트 기반이므로, 상기 형상 좌표를 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)에서 이용가능하다. The interlocking part 13 is a part that cooperates with the energy simulation engine 20 so that the shape coordinates generated by the coordinate generating part 12 can be used in the energy simulation engine 20. The interlocking portion 21 may be included in the spreadsheet 10 and may be included in the energy simulation engine 20. [ When the interlocking part 21 is included in the spreadsheet 10, the shape coordinates generated by the coordinate generating part 12 are coded and transmitted to the energy simulation engine 20, and the energy simulation engine 20 ) Can be automatically executed. The energy simulation engine 20 may encode and invoke the shape coordinates generated by the coordinate generating unit 12 when the interlocking unit 21 is included in the energy simulation engine 20. [ have. Since the shape coordinates generated in the spreadsheet 10 are text based and the files used in the energy simulation engine 20 are also text based, the shape coordinates are available in the energy simulation engine 20.

상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)은, 상기 스프레드시트(10)에서 생성된 형상 좌표에 따라 상기 건물에 대한 에너지 시뮬레이션 모델을 생성하는 프로그램이다. 본 실시예에서는 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)은 에너지 플러스(EnergyPlus)를 사용하는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 에너지 시뮬레이션 엔진(20)은, 에너지 시뮬레이션 모델 생성부(22), 시뮬레이션부(23) 및 출력부(24)를 포함한다.The energy simulation engine 20 is a program for generating an energy simulation model for the building according to the shape coordinates generated in the spreadsheet 10. In the present embodiment, the energy simulation engine 20 uses Energy Plus, for example. The energy simulation engine 20 includes an energy simulation model generation unit 22, a simulation unit 23, and an output unit 24.

상기 에너지 시뮬레이션 모델 생성부(22)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 좌표 생성부(12)에서 생성된 상기 형상 좌표에 따른 3차원 모델링 형상(M)에 대해 미리 저장된 데이터베이스(25)의 정보를 이용하여 에너지 시뮬레이션 모델을 생성한다. 2, the energy simulation model generation unit 22 generates the energy simulation model M of the database 25 previously stored for the three-dimensional modeling shape M according to the shape coordinates generated by the coordinate generation unit 12, To generate an energy simulation model.

상기 데이터베이스(25)의 정보는, 상기 건물의 에너지 소비에 대해 시뮬레이션하기 위해 필요한 에너지 관련 요소들에 대한 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 에너지 관련 요소들은, 상기 건물이 사용되는 지역의 기후, 상기 건물에 사용되는 에너지 설비에 대한 목록, 에너지 사용 스케줄 등을 포함한다. 상기 데이터 베이스(25)에는 가장 기본적이고 일반적으로 사용되는 에너지 설비와 에너지 사용 스케줄 등이 미리 설정되어 저장된다. The information in the database 25 includes information about the energy-related elements necessary for simulating the energy consumption of the building. For example, the energy related factors include the climate of the area in which the building is used, a list of energy utilities used in the building, an energy use schedule, and the like. In the database 25, the most basic and commonly used energy equipments, energy use schedules, and the like are preset and stored.

상기 시뮬레이션부(23)는, 상기 에너지 시뮬레이션 모델에 대해 에너지 소비에 대한 시뮬레이션을 수행한다. The simulation unit 23 performs simulation of energy consumption for the energy simulation model.

상기 출력부(24)는 상기 시뮬레이션부(23)에서 시뮬레이션된 텍스트 기반의 결과를 pdf 형식으로 출력한다.
The output unit 24 outputs the simulated text-based result in the simulation unit 23 in a pdf format.

상기와 같이 구성된 건물 에너지 시뮬레이션 시스템의 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.A method of the building energy simulation system constructed as described above will be described as follows.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건물 에너지 시뮬레이션 방법이 도시된 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a building energy simulation method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 사용자가 상기 건물의 형상 정보를 상기 스프레드시트(10)에 텍스트 기반으로 입력한다.(S1) 상기 스프레드시트(10)는 엑셀이 사용되는 것을 예를 들어 설명하므로, 사용자는 상기 엑셀을 이용하여 상기 건물의 가로 길이(X), 세로 길이(Y), 층고(H), 층수, 방향 만을 입력한다. 따라서, 사용자가 상기 스프레드시트(10)를 통해 상기 건물에 대한 비교적 간단한 형상 정보만을 수치 또는 문자로 입력하면 되기 때문에, 초보자나 비전문가 등도 쉽게 사용할 수 있다. 3, the user first inputs the shape information of the building to the spreadsheet 10 in a text-based manner. (S1) Since the spreadsheet 10 exemplifies the use of Excel, (X), the vertical length (Y), the height (H), the number of floors, and the direction of the building using the Excel. Therefore, since the user inputs only the relatively simple shape information of the building through the spreadsheet 10 in numerical values or characters, novices and non-experts can easily use it.

상기 스프레드시트(10)에 상기 형상 정보가 입력되면, 상기 좌표 생성부(12)가 상기 형상 정보에 따른 3차원 형상 좌표를 생성한다.(S2) 상기 좌표 생성부(12)는 상기 건물의 가로 길이(X), 세로 길이(Y) 및 층수로부터 직육면체 형상의 건물에 대한 기본 좌표를 생성할 수 있다. 상기 기본 좌표에 상기 수학식 1을 이용해 상기 건물의 방향(θ)을 적용하여, 상기 형상 좌표를 생성할 수 있다. 이 때, 상기 형상 좌표는, 상기 건물의 한 층당 2개로 구획되는 상,하 구역(F1,F2)에 대한 좌표와, 상기 구역당 각 외벽으로부터 설정거리 이격된 외기 존(zone)(Z1~Z4)에 대한 좌표들과, 상기 외기 존(Z1~Z4)들에 둘러싸인 중앙 존(Z5)에 대한 좌표, 상기 외벽면(S)에 대한 좌표들과, 상기 외기 존들과 상기 중앙 존을 이루는 면들에 대한 좌표들을 모두 포함한다. When the shape information is input to the spreadsheet 10, the coordinate generating unit 12 generates three-dimensional shape coordinates according to the shape information. (S2) The coordinate generating unit 12 generates a three- From the length (X), the vertical length (Y), and the number of floors, basic coordinates for a rectangular parallelepiped-like building can be generated. The shape coordinates can be generated by applying the direction ([theta]) of the building to the basic coordinates using Equation (1). At this time, the shape coordinates include coordinates for the upper and lower zones F1 and F2, which are divided into two per one floor of the building, and zones (Z1 to Z4 Coordinates of the center zone Z5 surrounded by the outer zones Z1 to Z4 and coordinates of the outer wall surface S and the coordinates of the outer zone zones Z1 to Z4, All the coordinates are included.

상기 형상 좌표가 생성되면, 상기 형상 좌표를 이용하여, 상기 건물을 3차원 형상으로 모델링한다.(S3) 사용자가 입력한 상기 건물의 형상 정보만으로 상기 형상 좌표가 생성되고, 생성된 상기 형상 좌표를 이용하여 상기 건물을 3차원 형상으로 모델링할 수 있다. 따라서, 캐드나 스케치업(Sketchup) 등과 같은 별도의 복잡하고 어려운 3차원 모델링 프로그램을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 또한, 상기 스프레드시트(10)를 사용할 수 있는 초보자나 비전문가라면 누구나 모델링이 가능하고, 3차원 모델링을 위한 과도한 시간과 노력이 불필요하게 된다. When the shape coordinates are generated, the building is modeled into a three-dimensional shape using the shape coordinates. (S3) The shape coordinates are generated based only on the shape information of the building inputted by the user, So that the building can be modeled into a three-dimensional shape. Therefore, there is an advantage in that it is not necessary to use a separate complicated and difficult three-dimensional modeling program such as CAD or sketchup. Also, anyone who can use the spreadsheet 10 can be modeled by anyone who is novice or non-expert, and an excessive time and effort for three-dimensional modeling becomes unnecessary.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 건물을 3차원 모델링 형상(M)으로 모델링하고 나면, 상기 3차원 모델링 형상(M)에 상기 데이터베이스(25)에 저장된 상기 에너지 관련 요소들을 적용한다. 상기 에너지 관련 요소들은 사용자가 직접 선택하는 것도 가능하고, 상기 에너지 시뮬레이션 모델 생성부(22)에서 자동 설정되는 것도 가능하고, 일부는 사용자에 의해 선택되고 나머지는 자동 설정되는 것도 물론 가능하다. 상기 에너지 관련 요소들은 상기 건물이 사용되는 지역의 기후, 상기 건물에 사용되는 에너지 설비들, 에너지 사용 스케줄 등이 포함된다. 본 실시예에서는, 상기 에너지 시뮬레이션 모델 생성부(22)는, 상기 건물의 층 또는 실당 기본적으로 필요한 에너지 설비를 자동 설정하는 것으로 예를 들어 설명한다. 2, the energy-related elements stored in the database 25 are applied to the three-dimensional modeling shape M after the building is modeled as a three-dimensional modeling shape M, as shown in FIG. The energy related factors can be directly selected by the user, automatically set by the energy simulation model generating unit 22, and some of the energy related factors can be selected by the user and the others automatically set. The energy-related factors include the climate of the area in which the building is used, energy utilities used in the building, energy use schedules, and the like. In the present embodiment, the energy simulation model generation unit 22 automatically sets energy facilities basically necessary for the floor or the room of the building, for example.

상기 3차원 모델링 형상(M)에 상기 에너지 관련 요소들이 적용되면, 에너지 시뮬레이션 모델이 생성된다.(S5)When the energy-related elements are applied to the three-dimensional modeling shape M, an energy simulation model is generated (S5)

상기 시뮬레이션부(23)는 상기 에너지 시뮬레이션 모델에 대해 에너지 소비에 대한 시뮬레이션을 수행한다.(S6) 본 실시예에서는 상기 건물의 각 층당 상,하 구역과, 외기 존들과 중앙 존들로 구획되므로, 각각의 구역 및 존들에 대한 에너지 사용량의 분석이 가능하다. The simulation unit 23 performs simulation of the energy consumption for the energy simulation model. (S6) In this embodiment, since the upper and lower zones and the outer zones and the center zones of each building of the building are divided into zones, It is possible to analyze the energy usage for the zones and zones of the zone.

상기 에너지 소비에 대한 시뮬레이션을 수행하면, 텍스트 기반의 결과값이 출력된다. 상기 출력부(24)는 상기 텍스트 기반의 결과값을 그대로 표시하는 것도 가능하고, pdf 형식으로 변환하여 사용자가 보고서에 바로 사용할 수 있도록 출력하는 것도 가능하다. (S7)When a simulation of the energy consumption is performed, a text-based result is output. The output unit 24 may display the text-based result value as it is, convert it to the pdf format, and output it so that the user can use it directly in the report. (S7)

본 발명에서는 실제 사용자가 엑셀을 이용해 건물의 형상 정보에 대한 간단한 수치 또는 문자만을 입력함으로써, 에너지 플러스 등의 에너지 시뮬레이션 엔진을 이용해 에너지 성능 평가가 가능하다. 즉, 3차원 모델링 프로그램이나 에너지 플러스 등의 복잡하고 어려운 프로그램에 익숙하지 않은 사용자들도 엑셀만을 이용해 에너지 성능 평가를 할 수 있다.
In the present invention, an energy user can evaluate energy performance by using an energy simulation engine such as Energy Plus by inputting only simple numerical values or characters of the shape information of a building using Excel. In other words, users who are not familiar with complex and difficult programs such as 3D modeling programs and Energy Plus can evaluate energy performance using only Excel.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 스프레드 시트 20: 에너지 시뮬레이션 엔진10: Spreadsheet 20: Energy simulation engine

Claims (11)

사용자가 건물의 형상 정보를 텍스트 기반으로 입력하고, 상기 입력된 형상 정보에 따라 상기 건물의 형상 좌표를 생성하는 스프레드시트와;
상기 스프레드시트에서 생성된 형상 좌표에 따라 상기 건물의 형상을 모델링하고, 상기 모델링된 형상에 대해 미리 저장된 데이터 베이스의 정보를 이용하여 에너지 시뮬레이션 모델을 생성하고, 상기 에너지 시뮬레이션 모델의 에너지 소비에 대한 시뮬레이션을 실시하는 에너지 시뮬레이션 엔진을 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.A user inputs a shape information of a building on a text basis, and generates a shape coordinate of the building according to the inputted shape information;
Modeling the shape of the building according to the shape coordinates generated in the spreadsheet, generating an energy simulation model using information of a database previously stored for the modeled shape, and performing simulation for energy consumption of the energy simulation model A building energy simulation system that includes an energy simulation engine. 청구항 1에 있어서,
상기 건물의 형상 정보는, 상기 건물의 가로 길이, 세로 길이, 층고, 층수, 방향을 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the shape information of the building includes a horizontal length, a vertical length, a height, a number of stories, and a direction of the building. 청구항 1에 있어서,
상기 데이터 베이스는, 상기 건물이 사용되는 지역의 기후, 상기 건물에 사용되는 에너지 설비에 대한 정보를 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the database includes information on the climate of the area where the building is used and the energy equipment used in the building. 청구항 1에 있어서,
상기 형상 좌표는, 상기 건물의 한 층당 2개로 구획되는 상,하 구역에 대한 좌표와, 상기 구역당 각 외벽으로부터 설정 거리 이격된 외기 존(zone)들에 대한 좌표들과, 상기 외기 존들에 둘러싸인 중앙 존에 대한 좌표를 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the shape coordinates include coordinates for the upper and lower zones divided into two per one layer of the building and coordinates for outer zones spaced from the outer wall for each zone by a predetermined distance, A building energy simulation system that includes coordinates for the central zone. 청구항 4에 있어서,
상기 형상 좌표는, 상기 외벽에 대한 좌표들과, 상기 외기 존들과 상기 중앙 존들이 접하는 면들에 대한 좌표들을 더 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.The method of claim 4,
Wherein the shape coordinates further include coordinates for the outer wall and coordinates for the surfaces in which the outer zones and the central zones are in contact. 청구항 1에 있어서,
상기 스프레드시트에서 생성된 형상 좌표를 코딩하여 상기 에너지 시뮬레이션 엔진으로 전달하는 연동부를 더 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 시스템.The method according to claim 1,
And an interworking unit for coding the shape coordinates generated in the spreadsheet and transmitting the code to the energy simulation engine. 사용자가 건물의 형상 정보를 스프레드시트에 텍스트 기반으로 입력하는 단계와;
상기 입력된 형상 정보에 따라 상기 스프레드시트에서 상기 건물의 형상 좌표를 생성하는 단계와;
상기에서 생성된 형상 좌표에 따라 에너지 시뮬레이션 엔진에서 상기 건물의 형상을 모델링하는 단계와;
상기 에너지 시뮬레이션 엔진에서 미리 저장된 데이터베이스의 정보를 이용하여 상기 모델링된 형상에 대한 에너지 시뮬레이션 모델을 생성하는 단계와;
상기 에너지 시뮬레이션 엔진에서 상기 에너지 시뮬레이션 모델의 에너지 소비에 대한 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 방법.The method comprising the steps of: a user inputting shape information of a building into a spreadsheet on a text basis;
Generating shape coordinates of the building in the spreadsheet according to the input shape information;
Modeling the shape of the building in an energy simulation engine according to the generated shape coordinates;
Generating an energy simulation model for the modeled shape using information of a database previously stored in the energy simulation engine;
And performing a simulation of energy consumption of the energy simulation model in the energy simulation engine. 청구항 7에 있어서,
상기 스프레드시트에서 생성된 상기 형상 좌표를 코딩하여 상기 에너지 시뮬레이션 엔진으로 전달하는 단계를 더 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 방법.The method of claim 7,
Coding the shape coordinates generated in the spreadsheet and delivering the shape coordinates to the energy simulation engine. 청구항 7에 있어서,
상기 시뮬레이션을 수행한 결과를 PDF 문서로 출력하는 단계를 더 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 방법.The method of claim 7,
And outputting the result of the simulation as a PDF document. 청구항 7에 있어서,
상기 형상 좌표는, 상기 건물의 한 층당 2개로 구획되는 상,하 구역에 대한 좌표와, 상기 구역당 각 외벽으로부터 설정 거리 이격된 외기 존(zone)들에 대한 좌표들과, 상기 외기 존들에 둘러싸인 중앙 존에 대한 좌표를 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 방법.The method of claim 7,
Wherein the shape coordinates include coordinates for the upper and lower zones divided into two per one layer of the building and coordinates for outer zones spaced from the outer wall for each zone by a predetermined distance, A method for simulating building energy including coordinates for a central zone. 청구항 7에 있어서,
상기 형상 좌표는, 상기 외벽에 대한 좌표들과, 상기 외기 존들과 상기 중앙 존들이 접하는 면들에 대한 좌표들을 더 포함하는 건물 에너지 시뮬레이션 방법.The method of claim 7,
Wherein the shape coordinates further include coordinates for the outer wall and coordinates for the surfaces where the outer zones and the central zones are in contact.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101857711B1 (en) * 2017-11-16 2018-06-19 주식회사 에코시안 Apparatus for simulation with BEMS
WO2018139905A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 가천대학교 산학협력단 Control data processing method for bems-based centralized air conditioning system and apparatus therefor
KR101964922B1 (en) * 2018-09-13 2019-04-05 주식회사 에코시안 Building exterior modeling device for building energy simulation
KR20190066728A (en) * 2017-12-06 2019-06-14 상명대학교산학협력단 Method for required energy by simulation
WO2020248343A1 (en) * 2019-06-13 2020-12-17 清华大学 Multi-level migration simulating method and apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120010474A (en) * 2010-07-26 2012-02-03 성균관대학교산학협력단 Simulation assisted building energy management system and method for management of building energy
KR101254201B1 (en) 2011-04-12 2013-04-18 주식회사 에코시안 System for analyzing energy simulation result of construction
KR101264409B1 (en) * 2012-09-04 2013-05-16 경희대학교 산학협력단 A method of building energy simulation using bim
KR20140010579A (en) * 2012-07-13 2014-01-27 한국에너지기술연구원 Apparatus and method for evaluating building energy performance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120010474A (en) * 2010-07-26 2012-02-03 성균관대학교산학협력단 Simulation assisted building energy management system and method for management of building energy
KR101254201B1 (en) 2011-04-12 2013-04-18 주식회사 에코시안 System for analyzing energy simulation result of construction
KR20140010579A (en) * 2012-07-13 2014-01-27 한국에너지기술연구원 Apparatus and method for evaluating building energy performance
KR101264409B1 (en) * 2012-09-04 2013-05-16 경희대학교 산학협력단 A method of building energy simulation using bim

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018139905A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 가천대학교 산학협력단 Control data processing method for bems-based centralized air conditioning system and apparatus therefor
KR101857711B1 (en) * 2017-11-16 2018-06-19 주식회사 에코시안 Apparatus for simulation with BEMS
KR20190066728A (en) * 2017-12-06 2019-06-14 상명대학교산학협력단 Method for required energy by simulation
KR101964922B1 (en) * 2018-09-13 2019-04-05 주식회사 에코시안 Building exterior modeling device for building energy simulation
WO2020248343A1 (en) * 2019-06-13 2020-12-17 清华大学 Multi-level migration simulating method and apparatus

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