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제5회 건축물에너지평가사 2차 시험 문제


※ 본 시험지에서 “건축물의 에너지절약설계기준” [별지 제1호 서식] 에너지절약계획 설계 검토서의 2. 에너지성능지표는 각 “에너지성능지표”로 표기한다. 


문제 1. “건축물의 에너지절약설계기준” 제6조(건축부문의 의무사항)에서는 외기에 직접 또는 간접 면하는 거실의 각 부위에 건축물의 열손실방지 조치를 하도록 규정 하고 있으며, 열손실방지 조치를 하지 않을 수 있는 예외사항을 제시하고 있다. 이 중 예외사항에 해당하는 부위 및 조건을 3가지 서술하시오. (3점) 


문제 2. 온열쾌적감을 나타내는 지표인 PMV를 결정하는 6가지 요소를 <표>에 기입하고, 각 요소별로 PMV를 낮추는 조절방법에 “ㅇ ”를 표시하시오. (4점) 

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문제 3. 외기온도가 10 °C이고 실내온도가 25 °C로 유지되고 있는 실내에 현열발열량이 400 W인 가전기기를 가동하였다. 이 때, 외기도입만으로 실내온도를 25 °C로 유지하기 위해 필요한 외기도입량(m3/h)을 구하시오. (단, 공기의 밀도와 비열은 각각 1.2 kg/m3 , 1.0 kJ/kg·K로 일정하고, 잠열 등 제시한 조건 이외의 인자는 고려하지 않는다) (4점) 


문제 4. 아래 조건을 고려하여 다음 물음에 답하시오. (9점) 


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4-1) 창의 열관류율이 2 W/m2·K일 때 실내공기의 노점온도와 창의 실내표면온도를 계산하고, 결로발생 여부를 판정하시오. (단, 투습, 침기, 폐열회수환기 등 제시된 조건 외의 사항은 무시하고, 온도는 소수 둘째자리에서 반올림한다) (5점) 


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4-2) 바닥 표면온도가 15 °C일 때 바닥 표면결로를 방지하기 위해 실내의 수증기 발생량(kg/h)은 얼마 이하로 유지해야 하는지 구하시오. (4점)



문제 5. 건축물에서 주로 발생할 수 있는 열교부위 2가지를 <예시>와 같이 그림으로 제시 하고, 각각의 열교현상을 개선하기 위한 방안을 간단히 서술하시오. (5점) 

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문제 6. “건축물의 에너지절약설계기준”에서 규정된 다음 내용과 관련하여 빈 칸에 들어갈 내용으로 가장 적합한 것을 <보기>에서 골라 쓰시오. (3점) 

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6-1) 난방 및 냉방설비의 용량계산을 위한 외기조건은 각 지역별로 위험률 ( ㉠ ) (냉방기 및 난방기를 분리한 온도출현분포를 사용할 경우) 또는 1 %(연간 총 시간에 대한 온도출현분포를 사용할 경우)로 하거나 별표7에서 정한 외기온· 습도를 사용한다. (1점) 


6-2) “폐열회수형환기장치”라 함은 난방 또는 냉방을 하는 장소의 환기장치로 실내의 공기를 배출할 때 급기되는 공기와 열교환하는 구조를 가진 것으로서 고효율 인증제품 또는 KS B 6879(열회수형 환기 장치) 부속서 B에서 정하는 시험방법에 따른 에너지계수 값이 냉방시 8 이상, 난방시 15 이상, 유효전열교환효율이 냉방시 ( ㉡ ) 이상, 난방시 70 % 이상의 성능을 가진 것을 말한다. (1점) 


6-3) “이코노마이저시스템”이라 함은 중간기 또는 동계에 발생하는 냉방부하를 실내 ( ㉢ ) 보다 낮은 도입 외기에 의하여 제거 또는 감소시키는 시스템을 말한다. (1점)


문제 7. 아래 <그림>은 업무용 건축물에 설치된 냉·난방설비 계통도이다. “건축물의 에너지 절약설계기준” [별지 제1호 서식] 에너지절약계획 설계 검토서 작성을 위해 각 열원설비의 용량 및 운전효율을 <표 1>, <표 2>와 같이 구하고자 한다. A∼F에 들어갈 값을 계산하여 <보기>에서 가장 근접한 값을 고르시오. (10점) 

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문제 8. 다음은 냉·난방면적 3,500 m2인 업무용 건축물의 장비일람표 중 일부이다. 주어진 <보기>를 고려하여 “건축물의 에너지절약설계기준” [별지 제1호 서식] 에너지 절약계획 설계 검토서 작성과 관련한 다음 물음에 답하시오. (6점)

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 8-1) 건축물의 에너지성능지표 기계설비부문 1번 항목과 관련하여 <표 1>을 작성 하고, 평점(a*b)을 구하시오. (2점)


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8-2) 건축물의 에너지성능지표 기계설비부문 2번 항목과 관련하여 <표 2>를 작성 하고, 평점(a*b)을 구하시오. (2점) 



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8-3) 건축물의 에너지성능지표 기계설비부문 10번 항목과 관련하여 <표 3>을 작성 하고, 평점(a*b)을 구하시오. (2점)


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문제 9. 다음 <그림 1>과 같은 열회수형 환기장치 성능시험(KS B 6879)에 대하여 다음 물음에 답하시오. (각 상태는 EA(배기, exhaust air), OA(외기, outdoor air), RA(환기, return air), SA(급기, supply air)로 표시하며 급기량은 Qs(m3/h)이다) (5점)


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9-1) 전열교환효율 ηh(%)을 구하는 식을 엔탈피 h(kJ/kg)의 함수로 제시하시오. (각 상태의 엔탈피는 hEA, hOA, hRA, hSA로 표시하고, 전열교환효율의 단위는 %가 되도록 한다) (1점) 



9-2) <그림 2>와 같은 열회수형 환기장치에서 급기량 Qs = 200 m3/h, 환기측에서 급기측으로 누설량 q = 8 m3/h이고 각 상태의 온도, 절대습도, 엔탈피는 <표>와 같을 때, 해당 장치의 유효환기량(급기량과 누설량과의 차이) QE(m3/h)과 유효 전열교환효율(누설율을 고려한 전열교환효율)ηhe (%)을 구하시오. (4점)


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문제 10. 이상적인 증기압축식 냉동 사이클(역 Rankine)에 대하여 다음 물음에 답하시오. (단, 압축은 비가역 단열 과정을 가정하고, 냉매는 R134a, 증발압력 Pevap = 200 kPa, 응축압력 Pcond = 900 kPa, 압축기 단열효율 ηs = 65 %이며, 표에 없는 값은 선형보간법을 사용한다) (9점)

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10-1) 본 냉동 사이클을 해석하기 위하여 필요한 가정과 관련하여 빈 칸에 들어갈 내용으로 <보기>에서 가장 적합한 것을 골라 쓰시오. (중복 선택 가능) (2점)


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10-2) 본 냉동 사이클을 Mollier (x축 엔탈피, y축 압력) 선도 상에 나타내시오. 포화 액체선과 포화증기선을 그리고, 각 상태점을 1, 2s, 2, 3, 4로 표시한 후 각 상태점 간의 과정을 선으로 연결하시오. (2점) 


10-3) 압축기 출구온도 t2(°C)와 냉방 COP(성적계수)를 구하시오. (5점)



문제 11. 다음은 에너지절약계획서 제출을 위해 작성된 ‘수변전설비 단선 결선도’이다. 설계 도서에 표시된 ㉠∼㉢의 명칭과 기능을 서술하고, <표 1>과 <표 2>의 조건을 참고하여 동력용 변압기(TR#2)의 최소 표준용량(kVA)을 구하시오. (5점)


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문제 12. 냉수 순환펌프용 유도전동기의 용량이 30 kW, 3상 380 V, 역률 85 % 이다. 동일 전동기 회로에 용량 10 kVA의 역률개선용 저압콘덴서를 병렬로 설치할 경우, ㉠개선 후 역률(%)과 ㉡감소된 피상전력(kVA)을 계산하고, ㉢고효율 유도전동기 적용 시 기대효과 2가지를 서술하시오. (7점)



문제 13. 다음 <그림>은 남부지역에 계획하고 있는 민간 업무용 건축물의 설계도서이다. 건축물의 설계조건이 <표 1>, <표 2>, <표 3>과 같을 때, 주어진 도면과 정보를 고려하여 다음 물음에 답하시오. (30점)


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13-1) 건축물 에너지효율등급 평가프로그램으로 위 건축물을 현재 설계조건에 따라 평가한 에너지소요량 결과가 <표 4>와 같을 때, 에너지효율등급 몇 등급에 해당하는지 구하시오. (단, 등급산출용 1차에너지소요량 산출을 위한 보정 계수는 고려하지 않는다) (4점)

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13-2) 에너지성능지표 건축부문 8번 항목에서 배점(b) 0.7점을 획득하기 위해 아래 <그림>과 같은 차양을 사무실의 남측 투광부에 적용하려고 한다. 이 때 요구 되는 차양의 최소 내민길이(P)와 차양을 적용하여야 하는 투광부의 최소 개수를 구하시오. (단, 차양의 내민길이는 10 mm 단위로만 설치할 수 있으며, 기타 다른 차양은 설치되지 않은 상태이다) (6점)

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13-3) 기존 설계조건에서 건축물 외벽 단열재와 사무실 창호의 사양을 <표 8>과 같이 변경한 후 건축물의 에너지소요량을 평가한 결과 기존보다 냉방에너지 소요량이 증가하였다. 여기에서 예상되는 냉방에너지소요량 증가 원인을 서술 하고 연간 총 냉방에너지소요량을 감소시키기 위해 고려할 수 있는 공기조화 설비제어 방안과 조명설비제어 방안을 각각 하나씩 쓰시오. (단, 제시된 조건 이외 모든 사항은 기존과 동일하다) (6점)

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13-4) 위 건축물에 대해 <표 9>의 하절기 냉방부하 조건으로 급기풍량과 환기풍량을 결정하고 공조기 팬 선정을 완료하였다. 에너지절감을 위해 풍량은 유지한 상태에서 급기팬(SF)과 환기팬(RF)의 사양을 <표 10>과 같이 변경하는 경우 공기조화기 팬에서의 연간 에너지절감량(kWh)을 구하시오. (2점)

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13-5) 사무실의 조명을 <표 11>의 조건에서 <표 12>의 사양으로 변경하였다. 조명 변경 후 에너지성능지표 전기설비부문 1번 항목 배점(b)과 신재생설비부문 4번 항목 배점(b)을 구하시오. (6점)

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13-6) 건축물의 에너지절감을 위한 다양한 설계 개선사항을 모두 반영한 에너지 소요량 평가 결과가 <표 14>와 같이 산출되었다. 여기에 태양광 발전시스템을 건물 옥상에 추가로 설치하여 제로에너지건축물 인증 5등급을 받기로 결정 하였다. 이 때 추가로 설치해야 하는 태양광 모듈의 최소 개수를 구하시오. (6점) 

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출처) http://bea.kemco.or.kr/BEA/home/bea/

2019년 건축물에너지평가사 2차 시험지.pdf










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