건축물에너지효율화를 위해서는 정확한 진단이 선행돼야 한다. 건축물이 노후되거나 파손돼 에너지를 낭비하고 있다면 빠르게 조치해야 개인·국가적으로 바람직하다.

만약 개별 건물마다 에너지사용량을 모니터링하고 빅데이터를 통해 문제가 있음을 먼저 알려준다면 좋겠지만 사실상 건축주나 관리자가 스스로 측정해 조치하기 전까지는 자신의 건축물이 에너지를 낭비하고 있는지 인지할 방법이 없다.

설비공학회 하계학술발표대회에서는 이와 같은 공공성 있는 국가적 에너지진단을 위한 지표와 평가방법과 관련된 연구결과가 발표됐다.

건축물 ‘성능지표’ 개발

특정 건축물이 에너지를 낭비하고 있는지를 찾아내기 위해서는 먼저 적절한 평가지표의 설정이 필요하다.

현재 주로 사용하고 있는 평가지표는 에너지원단위 또는 총 사용량이다. 이는 얼마나 에너지를 썼는지는 알 수 있지만 용도특성을 고려할 수 없는 한계가 있다.

예컨대 같은 100을 썼더라도 주택인 경우와 호텔인 경우 같은 기준으로 평가하는 것은 비합리적이다. 즉 에너지사용량지표만으로는 건축물의 성능을 평가할 수 없다.

이번 김덕우 한국건설기술연구원 전임연구원이 제안한 ‘성능지표(Performance Indicator)’는 △냉난방민감도지표 △균형온도지표로 구성된다.

냉난방민감도지표는 해당 건축물이 외기온도의 변화에 따라 냉난방에너지 소모량이 어떻게 달라지는가를 나타낸 것으로 민감도가 낮을수록 효율적인 건물이다.

건축물대장의 개별 건축물에 월별 에너지사용량을 매칭시킨 뒤 전국 기상데이터를 토대로 민감도를 도출한다.

균형온도지표는 에너지사용량 최저점에서의 온도정보로 해당 건축물의 기저부하를 나타낸다. 이 값이 크면 서버, 펌프 등 외기·실내온도에 관계없이 상시 에너지를 사용하는 설비가 많음을 의미한다.

이 2가지 지표로 그래프를 그린 뒤 건축물대장의 주택·업무·근린시설 등 용도정보를 토대로 도출한 용도별 에너지사용패턴그래프와 비교하면 해당 건물이 특정 시점(월)에서 에너지를 과다·과소 사용했음을 판단할 수 있다.

성능지표 상대평가해 E진단

김 연구원은 이어 성능지표의 분석틀로 ‘벤치마크 프레임워크’를 제안했다. 성능지표만으로는 해당 건축물이 통상적인 패턴과 다른 에너지소비를 보일 때 이상을 감지할 수는 있다.

그러나 해당 건축물의 전체적인 에너지성능이 같은 용도의 다른 건축물에 비해 나은지 나쁜지를 판단하기는 어렵다.

이를 판단하기 위해 특정 건축물의 성능지표를 같은 용도의 다른 건축물과 상대평가할 수 있는데 이 기법이 벤치마크다.

이때 해당 건축물 성능평가 정확도의 관건은 기준이 되는 건축물의 신뢰도다. 너무 고성능인 건축물의 성능지표를 기준으로 삼아 개선조치하게 되면 비용이 낭비되고 반대의 경우라면 개선필요성 있는 건물을 간과하게 되므로 에너지가 낭비된다.

김 연구원은 “이와 같은 방법을 쉽게 설명하면 의료계의 매커니즘과 유사하다”라며 “수많은 사람들의 신장, 체중 등 신체정보를 놓고 정상범위의 기준을 설정한 뒤 수치가 너무 작거나 크면 문제가 있다고 진단하는 것처럼 이번 지표로 건축물이 아픈지 아닌지를 진단한다”고 밝혔다.