NEW BUILDING · LEED · eQUEST · ASHRAE 90.1 APPENDIX G

신축 대형 복합건물 LEED Performance Rating 에너지모델링

업무·호텔·부대시설로 구성된 대형 신축 복합건물을 대상으로 eQUEST 에너지모델을 구축하고, ASHRAE 90.1-2004 Appendix G Performance Rating Method에 따라 Proposed Design과 Baseline Building을 시간별로 시뮬레이션하여 LEED 에너지성능을 평가한 사례입니다.

신축건물LEEDeQUEST ASHRAE 90.1Appendix G Performance RatingBaselineSimulation

01 · MODEL PURPOSE

모델 목적 — 신축 설계안의 LEED 에너지성능 정량평가

Proposed Design과 ASHRAE Baseline을 동일한 기준으로 비교

설계도서에 반영된 건물외피·조명·HVAC·Plant·운영조건을 Proposed Design 모델로 구현하고, ASHRAE 90.1-2004 Appendix G에서 규정한 Baseline Building을 별도로 생성하여 연간 에너지비용과 Peak Demand를 비교합니다. 이를 통해 LEED Energy & Atmosphere 성능평가에 필요한 Percentage Improvement를 산정하는 것이 모델의 핵심 목적입니다.

02 · MODELING PROCESS

모델링 절차

단계	수행내용	검토 포인트
1. 자료수집	건축·기계·전기 설계도서, 설비사양, Schedule, Utility Rate, 시간별 TRY 기상자료 수집	외피·조명·내부부하·HVAC·Plant·운영조건 누락 여부
2. Proposed Model	실제 설계안의 외피·조명·AHU/FCU·지역열·흡수식냉동기·펌프·냉각탑 등을 eQUEST에 구현	설계도서와 모델 입력값 일치 여부
3. 입력 검증	eQUEST Verification Report를 검토하고 불일치·누락·Warning 원인을 수정	부하 미충족시간, 설비용량, Schedule, 에너지원
4. Baseline Model	Appendix G에 따라 창면적비·외피·LPD·HVAC System Type·설비효율·Fan Power를 기준값으로 치환	Proposed와 동일한 기능·재실·Process Load 유지
5. Sizing Run	냉방 1.15배·난방 1.25배 Sizing 조건으로 Baseline 풍량·용량 산정	Appendix G Fan Power 및 Plant Capacity 계산
6. 4방위 회전	Baseline을 0°·90°·180°·270° 회전하여 각각 연간 시뮬레이션	방향별 일사·SHGC 영향 반영
7. 결과 검증	ES-D·PS-E·BEPS·PS-B·PS-D로 비용·End-use·Peak·Plant Load를 교차검토	연간 에너지비용 및 Peak Demand의 일관성
8. LEED Rating	4개 Baseline 결과 평균과 Proposed 결과를 비교해 Percentage Improvement 계산	LEED 제출용 Performance Rating 결과 작성

03 · MODELING METHOD

모델 방법 — ASHRAE Appendix G 규칙을 입력값으로 변환

Simulation Engine eQUEST 3-64

시간별 TRY 기상데이터를 이용한 연간 동적 에너지 시뮬레이션

Climate Climate Zone 4A

Proposed와 Baseline에 동일한 시간별 기상조건 적용

Baseline Envelope WWR 40%

창을 4방위에 균등 분배하고 ASHRAE 최소 외피성능 적용

4 Orientations 0° · 90° · 180° · 270°

4개 Baseline 연간 비용의 평균을 최종 Baseline Performance로 사용

모델 요소	Proposed Design	Baseline Design
외피	실제 설계 U-factor·SHGC·창면적비	ASHRAE 90.1 최소성능 · 창면적비 40%
조명	실제 공간별 LPD	ASHRAE Space-by-Space LPD
업무시설 HVAC	VAV + Reheat 및 4-Pipe FCU	System 7 · VAV with Reheat
호텔 HVAC	4-Pipe FCU	System 2 · PTHP
냉방 Plant	지역열 사용 단효용 흡수식냉동기 · COP 0.73	수냉식 전기 원심냉동기 · COP 6.1
내부부하/Process	실제 설계값	Proposed와 동일하게 유지

04 · KEY DESIGN MEASURES

모델에서 확인된 주요 에너지비용 개선요인

설계요소	Baseline 대비 특성	시뮬레이션 결과
고효율 조명	업무공간 약 0.6 W/ft², 호텔객실 약 0.45 W/ft²	Interior Lighting Energy 약 40.1% 감소
고성능 외피	ASHRAE 최소기준보다 낮은 U-factor·SHGC	난방부하와 열손실 감소
고효율 AHU Fan	Proposed Fan Power 약 495.88kW vs Baseline 약 772.86kW	Interior Fan Energy 약 5.9% 감소
지역열 기반 냉방	흡수식냉동기로 전기 Peak를 지역열로 전환	전기 Space Cooling 약 94.8% 감소
Peak Demand 관리	전력 Peak가 큰 냉방부하를 지역열로 전환	연간 전력비 및 Demand Charge 개선

05 · PERFORMANCE RATING RESULT

LEED Performance Rating 결과

Proposed Energy Cost 약 $3.574M/년

전기 + 도시가스 + 지역열

Baseline Energy Cost 약 $3.721M/년

4개 방향 Baseline 시뮬레이션 평균

Cost Improvement 약 4.0%

LEED Performance Rating Method 기준

Process Energy Cost 약 25.27%

Baseline Energy Cost 대비 Process Energy 비중

중요: 비용 4% 개선 ≠ Site Energy 4% 절감

Proposed Building의 연간 Site Energy는 약 139,539 MBtu, Baseline은 약 102,348 MBtu로 Proposed가 약 36.3% 더 큽니다. 이는 설계안이 전기식 냉동 대신 지역열 기반 흡수식냉동을 적용하면서 Purchased Heat 사용량이 크게 증가하기 때문입니다. 따라서 본 사례의 핵심 성과는 LEED Performance Rating 기준 연간 에너지비용 약 4% 개선이며, 에너지사용량 자체가 4% 줄었다고 해석해서는 안 됩니다.

06 · END-USE COMPARISON

Proposed vs Baseline 주요 End-use 비교

End-use	Proposed	Baseline	차이
Interior Lighting	약 2.78 GWh/년	약 4.64 GWh/년	약 40.1% 감소
Space Heating · Purchased Heat	약 14,339 MBtu/년	약 17,725 MBtu/년	약 19.1% 감소
Space Cooling · Electricity	약 0.12 GWh/년	약 2.29 GWh/년	약 94.8% 감소
Interior Fans	약 3.07 GWh/년	약 3.27 GWh/년	약 5.9% 감소
Pumps	약 2.36 GWh/년	약 1.16 GWh/년	약 103% 증가
Heat Rejection	약 0.286 GWh/년	약 0.163 GWh/년	약 76% 증가
Space Cooling · Purchased Heat	약 56,494 MBtu/년	해당 없음	지역열 냉방 적용에 따른 증가

07 · QUALITY ASSURANCE

에너지모델 품질관리 방법

Verification Input Cross-check

설계도서와 eQUEST 입력값의 일치 여부 반복 확인

Load Unmet 0 Hours

Proposed/Baseline의 난방·냉방 부하 미충족시간 검토

Plant Review PS-D

연간 Plant Load가 정상적으로 충족되는지 확인

End-use / Peak BEPS · PS-B · ES-D

End-use, Peak Demand, Utility Cost를 상호 비교

08 · INTERPRETATION

신축건물 에너지모델은 “한 숫자”보다 설계 의사결정을 보여주는 도구

모델 결과의 활용

에너지모델은 LEED 점수 산정뿐 아니라 외피·조명·HVAC·냉동방식·Fan Power·Utility Rate가 건물 전체 비용과 Peak Demand에 어떤 영향을 주는지 비교하는 설계 의사결정 도구입니다. 특히 서로 다른 에너지원이 적용될 때에는 Site Energy, Source/Cost Performance, Peak Demand의 방향이 서로 다를 수 있으므로 결과를 End-use와 에너지원별로 함께 해석해야 합니다.

자료 기준: 국내 대형 신축 복합건물의 LEED 인증 대응 Performance Rating Method 에너지모델 보고서 · 실제 프로젝트명·고객명·건물명·주소·지역 등 식별정보 비식별 처리

NEW BUILDING ENERGY MODELING · LEED · eQUEST

신축 설계단계에서 에너지모델을 활용하면 설비투자 전에 성능을 비교할 수 있습니다.

건축·기계·전기 설계도서와 운영조건이 있다면 ASHRAE Appendix G Baseline과 Proposed Design을 비교하여 LEED 성능과 설계대안을 정량평가할 수 있습니다.

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