데이터 안내
건국대학교
임현우
부교수
이도연
석사과정
황정윤
석사과정
한국건설기술연구원
김덕우
수석연구원
김혜기
수석연구원
추한경
박사후연구원
건물 형태 판단 지표 개발
모든 건물의 형상 데이터를 하나로 건물 형상·형태 지표
- 건물의 형상·형태 지표는 건물의 형태적 특성에 따른 건물 에너지사용량(기저, 냉방, 난방, 총 에너지) 수준을 이해하기 위해 건축물대장, GIS 도로명전자지도 등의 형상 속성 정보를 바탕으로 제작한 지표입니다.
- [건물 면적 정보], [건물 높이 정보], [건물 형상 지표], [건물 형태 지표] 등 다양한 건물의 형태적 특징 및 지표를 제공합니다.
건물 형상 속성 정보
건물의 높이, 면적, 층수 등 기본적인 형상적 특성입니다.
건물 형상 지표
건물 형상 속성 정보를 가공한 비율 개념으로 건물의 형상을 집약적으로 나타낸 지표입니다.
건물 형태 지표
건물의 형상뿐만 아니라 건물 또는 구조물 간의 공간적, 기능적 특성을 전체적으로 나타내는 형태학적 종합 지표입니다.
지표 영향력 분석
건물의 형상에 따른 에너지 사용량의 경향성과 영향력을 분석하여 그래프 형태로 제공합니다.
건물 형상·형태 지표와 건물 에너지의 관계 및 영향에 대해 한눈에 파악할 수 있습니다.
음영지표
모든 건물의 음영수준을 숫자하나로 만들었습니다.
“주변 건물 그림자 때문에 냉난방 에너지 사용량이 달라지는 것 아닌가?” 라는 질문을 종종 듣습니다. 상식적으로 또는 느낌적으로 생각해봐도 그렇습니다. 그런데, 정말로 그런지 정량화하여 대답하기는 매우 어렵습니다. 복잡한 기하학적 형상 모델링과 정밀한 일사 해석을 해봐야 알 수 있기 때문입니다. 그래서, 우리 연구단에서는 전국 모든 건물의 음영 수준을 계산하고 숫자 하나(지표)로 만들었습니다. 이제, 좀 더 쉽게 대답할 수 있지 않을까요?
음영 효과가 건물 냉난방 부하에 미치는 영향은 약 10% 내외로 상당합니다.
아쉽지만, 여전히 음영 효과에 대한 분석과 논의는 개별 건물 수준의 비교 실험에 그치고 있습니다. 다수 건물의 상호작용을 고려한 연구는 최근들어 UBEM (urban building energy simulation) 테마와 함께 활발히 이루어지고 있습니다. 이제 더 나아가, 도시 및 건물유형별 음영 특성 연구를 심화하여 진행하고, 음영 수준에 따른 냉난방에너지의 정규화 방법에 대해서도 논의해야 합니다. 이를 위해 연구단에서는 공유자산으로써 (shared knowledge asset) 활용가능한 전국 규모의 음영 데이터베이스를 구축하였습니다.
구현 알고리즘
- GIS 분석 : 좌표 변환에 필요한 측지 좌표계, 투영 좌표계 및 타원체 정보 확인
- 모델 생성 프로그램 작성 : 행안부 GIS를 입력 받아 대상 및 인접 건물의 형상정보가 모두 반영된 EnergyPlus 모델 파일(IDF)을 자동 생성하는 IDF generator 작성
- 모델링 및 시뮬레이션 : 외피로의 유입일사 및 음영비율에 대한 데이터를 건물별로 수집하기 위해 EnergyPlus 모델링 및 시뮬레이션 수행
- 건물 외피 음영/일사 데이터베이스 구축 : 시뮬레이션 결과를 취합하여 건물 음영 지표개발의 기반 데이터베이스 구성
※ 더 상세한 내용은 아래 논문을 참고하세요.
- 이동혁, 김덕우. (2024). 건물 음영 지표 개발용 데이터베이스 구축을 위한 GIS 기반 도시 단위 EnergyPlus 시뮬레이션. 한국건축친환경설비학회 논문집, 18(2), 85-97.
DB구축현황: 서울, 경기 완료(24.12) 및 광역시 중심 진행 중 (25.12)
