1-1. 공조설비의 평가지표에 대하여 다음을 설명하시오.(1) PAL(Perimeter Annual Load) (2) CEC(Coefficient of Energy Consumption)

(1) PAL(Perimeter Annual Load)

• 개념: PAL은 건축물의 외주부 연간 냉난방 부하를 의미합니다. 외주부는 일반적으로 건물 외벽으로부터 일정 깊이(예: 5m) 이내의 영역을 말하며, 외부 환경 변화에 직접적인 영향을 받는 구역입니다. PAL은 이러한 외주부에서 발생하는 연간 총 냉방 및 난방 에너지 요구량을 나타내는 지표입니다.
• 목적: PAL은 건물의 외피 성능 (단열, 창호 성능, 일사 차폐 등)이 냉난방 에너지 소비에 미치는 영향을 평가하는 데 사용됩니다. 낮은 PAL 값은 건물 외피의 단열 성능이 우수하여 외부 환경 변화에 대한 에너지 손실 또는 취득을 효과적으로 줄여 냉난방 부하를 최소화함을 의미합니다. 따라서 PAL은 건물 설계 단계에서 에너지 효율적인 외피 설계를 위한 중요한 지표로 활용됩니다.
• 산정: PAL은 건물 에너지 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 연간 냉난방 부하를 계산합니다. 외기 온도 변화, 일사량, 건물 외피의 열적 특성, 내부 발열량 등을 고려하여 산출되며, 일반적으로 단위 면적당 에너지량 (kWh/㎡·year 또는 MJ/㎡·year)으로 표시됩니다.

• 활용: PAL 값은 건물 에너지 효율 등급 평가, 에너지 절약 설계 기준 만족 여부 판단, 다양한 외피 설계안의 에너지 성능 비교 등에 활용됩니다. 건축가는 PAL 값을 분석하여 단열재 두께, 창호 성능, 차양 장치 등을 최적화하여 건물 전체의 에너지 성능을 향상시킬 수 있습니다.

(2) CEC(Coefficient of Energy Consumption)

• 개념: CEC는 에너지 소비 계수를 의미하며, 건축물 또는 시스템의 에너지 효율성을 나타내는 일반적인 지표입니다. 하지만 PAL과는 달리 특정하게 정의된 하나의 지표라기보다는 에너지 소비량을 평가하는 다양한 지표들을 포괄하는 용어로 사용될 수 있습니다. 맥락에 따라 다음과 같은 의미로 해석될 수 있습니다.
  • 건물 전체 에너지 소비 계수: 건물에서 연간 소비되는 총 에너지량(냉난방, 조명, 급탕, 환기, 기타 설비 에너지 포함)을 건물 연면적으로 나눈 값으로, 건물 전체의 에너지 효율성을 평가하는 데 사용됩니다.
  • 공조 설비 에너지 소비 계수: 공조 설비 시스템의 에너지 효율성을 나타내는 지표로, 냉방 효율(COP, EER), 난방 효율(COP), 송풍기 효율 등을 종합적으로 고려하여 산출될 수 있습니다.
  • 특정 기간 에너지 소비량: 특정 기간 동안 건축물 또는 설비가 소비한 에너지량을 나타내는 값으로 사용될 수도 있습니다.
• 목적: CEC는 에너지 소비량을 정량적으로 평가하여 에너지 효율성을 비교하고, 에너지 절약 목표 달성 여부를 확인하며, 에너지 성능 개선 방안을 모색하는 데 활용됩니다.
• 산정: CEC의 산정 방식은 그 정의에 따라 다릅니다. 건물 전체 에너지 소비 계수의 경우, 연간 에너지 소비 총량을 건물 연면적으로 나누어 계산합니다. 공조 설비 에너지 소비 계수의 경우, 시스템의 성능 데이터 및 운전 데이터를 기반으로 계산될 수 있습니다.

• 활용: CEC는 건물 에너지 효율 등급 평가, 에너지 관련 법규 준수 여부 판단, 건물 에너지 관리 시스템(BEMS) 구축 및 운영, 에너지 성능 개선 효과 측정 등에 활용됩니다.

요약:

• PAL은 건물의 외피 성능에 초점을 맞춰 외주부의 연간 냉난방 부하를 평가하는 지표입니다. 낮은 PAL 값은 에너지 효율적인 외피 설계를 의미합니다.
• CEC는 에너지 소비 계수로서 건물 또는 설비의 전반적인 에너지 효율성을 나타내는 포괄적인 용어로 사용될 수 있습니다. 구체적인 의미는 맥락에 따라 달라질 수 있으며, 건물 전체 에너지 소비량, 공조 설비 효율, 특정 기간 에너지 소비량 등을 포함할 수 있습니다.

따라서 공조설비의 에너지 성능을 평가할 때는 PAL과 함께 CEC의 구체적인 정의 및 산정 방식을 명확히 이해하고 활용하는 것이 중요합니다.