지구 환경문제와 에너지 절약법
지구환경문제란 그 영향이 한 국가 내에 머무르는 것이 아니라 국경을 넘어 지구 규모로 확산되고 생물의 존속에까지 끼치는 것을 가리킵니다. 지구온난화, 기후변동, 산성비, 오존층 파괴, 해양오염, 삼림파괴 등으로 표출되고 있습니다. 그중에서 지구온난화 문제는 건설관계 기술자에게도 가장 중요한 문제이므로 대략적인 내용을 이해해 두는 것이 중요합니다. 지구온난화는 이산화탄소, 메탄, 대체프론 등 '온실효과 가스'의 대기 중 농도가 상승하면 우주에 장파장 영역의 전자파가 대기방사의 방해를 받고 그 결과 대기온도가 상승한다고 여겨지는 문제입니다. 실제로 일본의 전체 온도효과 가스 방출량 중 이산화탄소의 배출비율은 95% 이상으로 상승하여 지구온난화의 주원인인 이산화탄소 배출량을 줄이는 것이 현대의 과제입니다. 지구적 배경을 바탕으로 1997년에는 교토에서 기후변화 협약 제3차 당사국 총회가 개최되었으며, 일본은 이산화탄소 배출량을 1990년에 비해 2008~2012년까지 연평균 6% 감축한다는 것을 국제적으로 공약했습니다. 전 지구적 환경의 배경을 바탕으로 일본에서도 에너지 절약에 대한 법규제도 강화되어 '에너지 사용 합리화에 관한 법률'이 다시 개정되어 오늘에 이르고 있습니다. '에너지 사용의 합리화에 관한 법률'은 보통 '에너지 절약법'이라고 부르며 에너지 자원의 유효한 확보를 위해 공장, 건축물 및 기계설비 등에 대해 에너지 사용의 합리화를 요구하는 것입니다. 이 법의 제3조에 기본방침을, 제13조에 건축주의 에너지 절약 노력을, 제14조에는 건축주의 판단 기준을 행정부서가 정하여 공표해야 한다는 것을 강조하고 있는 점이 중요한 특징이라 할 수 있습니다.
건축물에 관한 구체적 규제 대상이 되는 것은 아래와 같습니다.
① 건축물의 외벽, 창 등을 통한 열손실 방지
② 공기조화설비에서 들어가는 에너지의 효율적 이용
③ 공기조화설비 이외의 기계환기설비에 들어가는 에너지의 효율적 이용
④ 조명설비에 들어가는 에너지의 효율적 이용
⑤ 급탕설비에 들어가는 에너지의 효율적 이용
⑥ 승강기에 들어가는 에너지의 효율적 이용
이와 같이 건물의 에너지 절감에 대해서는 단열 등의 건축적 배려 외에 건축설비에 대한 배려가 많이 요구되고 있습니다.
건물의 에너지 소비
건물은 용도나 사용방법에 의해 따라 에너지 소비량이 달라지기 때문에 해당 건물에 적합한 에너지 절약 대책을 세울 필요가 있습니다. 따라서 건물에 관한 에너지 소비량 감소를 검토하려면 우선 해당 건물의 에너지 소비의 특징에 대해 실태를 파악해 두는 것이 대단히 중요합니다. 건물의 라이프 사이클 비용이나 소비되는 라이프 사이클 에너지는 90% 이상이 계획단계에서 결정된다고 합니다. 사실 건축설비에 관해서는 장치용량이나 시스템 전체의 용량과 성능에 일정한 안정률을 예상한 계획설계가 이루어지는 것이 보통입니다. 또한 설비기기나 시스템이 가장 높은 효율로 운전되지 않을 가능성도 많기 때문에 설비기기의 조정이나 운전방법 및 운전 스케줄의 개선에 따라 몇 % 이상의 에너지 소비량을 줄일 수 있습니다. 물론 에너지 절약 시스템을 도입함으로써 현재의 에너지 소비량을 더욱 절약하는 것도 가능한 경우가 많습니다. 설비투자를 동반하는 시스템을 도입하기 위해서는 에너지 소비량의 실태를 정확하게 파악하고 적절한 대책을 강구하기 위한 에너지 진단을 수행하는 것이 중요합니다. 에너지 절약 진단은 일반적으로 간이진단과 상세진단의 2단계로 이루어지는 예가 많습니다. 간이진단에서는 에너지 절약의 가능성이나 효과를 대략적으로 파악하고 주요 에너지 절약 대책의 항목을 추출하는 것이 목적입니다. 상세진단 단계는 에너지 절약 대책을 구체적으로 입안하기 위해 운전기록이나 계측기기에 의한 실측이 이루어집니다.
일반적으로 설비기기의 에너지 절약 방법은 에너지 절약을 목적으로 개발된 기기나 시스템을 채택하는 방법이지만, 도입 전에 중요한 것으로 관리나 제어에 의한 운용상의 에너지 절약 대책을 들 수 있습니다. 모든 전기설비기기에 공통의 에너지절약 대책으로 운전의 재평가에 의해 불필요할 때 운전을 정지하는 것이 가능하면 이것이 가장 효과적인 대책이 됩니다. 어
떤 조명 시스템에 대해서도 가장 쉽게 실현할 수 있는 대책이며 대표적인 실시예로 점심시간이나 일과 후 일제히 소등한 후 필요한 곳만 사용자가 점등한다는 운용방법으로 수행합니다. 조명 스위치가 리모컨식으로 되어 있는 경우에는 중앙감시장치와 연동시켜 스케줄 관리에 의해 자동화할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우에도 소등 담당자를 정해 소등을 실행한다는 방법으로도 실시할 수 있습니다. 학교 등과 같이 장시간 조명을 사용하지 않는 건물에서는 그 계통의 고압변압기 자체를 운전정지하여 무부하손실을 줄이는 등의 방법도 있습니다.
이전에 조명기구는 천장에 부착하여 방을 전반조명으로 설계하는 경우가 많았습니다. 이에 비해 태스크 앤드 앰비언트 조명은 책상 주변의 조명을 설치하고 천장에는 전반조명의 경우의 1/3 정도인 조명기구를 부착합니다. 즉, 필요한 장소만 충분한 조도를 확보하고 실내 전체에는 필요한 범위로 조도를 줄이려고 하는 시스템입니다. 공조설비 시스템에서도 같은 사고방식의 태스크 앤드 앰비언트 공조가 계획되어 있는 것을 볼 때, 앞으로 중요한 계획방법이 될 것입니다.