KCS31 35 12 건물에너지관리시스템 설치공사
1. 일반사항
1.1 적용범위
(1) 건물에너지관리시스템(이하 BEMS라 한다) 구축 전반에 관한 일반적인 사항을 규정함을 목적으로 하며 건물에너지관리시스템 구축 공사를 통해 설비와 에너지를 통합관리 할 수 있는 시스템으로 구성한다.(2) 본 시방서에 정한 공사 이외의 타 공사와 관련되는 공사 사항은 각기 해당공사 설계도서에 따르며 도면과 시방서의 내용이 다르거나 명기가 없는 등의 의문이 제기되었을 경우 공사 시공상의 필요한 사항에 대하여는 감독관의 지시에 따른다.(3) 본 시방서와 표준규격서의 내용이 서로 다를 때에는 시방서가 우선한다.
1.2 참고기준
1.2.1 관련법규
공공기관 에너지이용 합리화 추진에 관한 규정 제 6조(신축건축물의 에너지 이용 효율화 추진) 4항 에너지절약계획서 제출대상 중 연면적 1만m2 이상 신축 및 별동 증축하는 공공 건축물은 건물에너지관리 시스템(BEMS)를 구축‧운영하여야 하며 한국에너지공단을 통해 설치확인을 받아야 한다.
1.2.2 관련 기준
(1) 사업 대상● 의무대상 : 에너지절약계획서 제출대상 중 연면적 1만m2 이상 신축 및 별동 증축하는 공공 건축물● 2017. 1. 1. 이후 건축허가 신청 건축물
1.3 용어의 정의
용어의 표기는 한국정보통신기술협회의 정보통신 용어사전 표기에 따른다.● 능동적 건물 에너지 관리(Active Building Energy Management and Control): 건물의 에너지 사용과 외기, 부하, 습도 등의 환경 변수를 계측하고 종합 분석하여, 이를 바탕으로 에너지를 사용하는 건물의 각종 설비를 최적 운전함으로써 에너지 사용을 최적화하는 프로세스 ● 에너지 절감 제어 수법(Energy conservation control measures): 건물의 냉난방, 공조, 전력, 조명을 위한 각종 기계·전기설비를 최적 제어함으로써 건물의 에너지 소비량을 저감하는 에너지 절약 기술● 냉방부하(Cooling load): 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지하기 위하여 단위 시간당 외부로 내보내야 하는 열에너지의 총량● 난방부하(Heating load): 실내의 공기 상태를 필요한 상태로 유지하기 위해 난방에 의해 단위 시간에 공급해야 하는 열량● 건물에너지관리시스템 (BEMS:Building Energy Management System): 건축물의 쾌적한 실내 환경 유지와 효율적인 에너지관리을 위하여 에너지 사용내역을 감시하여 최적화된 건축물 에너지관리방안을 제공하는 계측, 제어, 관리, 운영 등이 통합된 시스템을 말한다.
1.4 시스템 구성
(1) 에너지 관련 기계설비, 자동제어, 전력, 조명, 신재생 등의 시스템과 인터페이스(Interface) 시 개방형 프로토콜 및 표준 프로토콜을 사용하고, 이에 대한 정보를 건물에너지관리시스템 업체에 제공하여야 하며, 이 데이터를 기준으로 건물에너지관리 시스템을 구축하여야 한다.(2) 시스템 구축 시 건물에너지관리시스템(BEMS) KS 및 한국에너지공단의 건물에너지관리시스템 설치확인 기준에 부합하는 제품을 공급하고 설치하여야 한다.
1.5 공급범위
(1) 건물에너지관리시스템 구축을 위한 하드웨어(H/W) 장비 및 소프트웨어(S/W)의 공급과 설치(2) 에너지 사용량 계측, 성능 및 효율 분석을 위한 계측장비와 센서류 공급 및 설치(3) 무정전전원장치 공급 및 설치(4) 계측 장비와 센서류 설치를 위한 기계 또는 전기 관련 공사(5) 건물에너지관리시스템 소프트웨어 설치 및 커스터마이징 최적화
1.6 제출물
1.6.1 제출 도서
(1) 시공자는 반드시 시공하기 전에 현장과 설계도서 검토 및 시공 상 문제점을 해결한 후 시공도 및 제작 공정표를 작성 제출하여 감독원(감리원)의 승인을 득한 후 공사에 임하여야 한다.(2) 납품 시 아래 도서를 제출하여야 한다. 1) 최종 외형도 2) SYSTEM 결선도 3) 제작 및 기기 사양서 4) 운전에 관한 MANUAL
1.6.2 설계변경
설계 변경은 원칙적으로 계약 조건에 따르며 승인 하에 아래 같은 경우 실시되어야 한다.(1) 현장 조건이 설계 내용과 판이하게 상이 할 경우(2) 제반 법규의 제정으로 인하여 시공 방법이 변경될 경우(3) 현장 여건 변동으로 인한 설계 변경의 경우
1.6.3 교육
유지 보수 및 운용 요원 교육을 위하여 필요하다고 요청할 경우 계약자는 적합한 교육과정을 마련하여야 한다.
1.7 서비스 및 보증
(1) 건물에너지관리시스템의 취급, 운전 부주의에 의한 것이 아닌 정상 동작 및 운영 하에서 준공 후 2년 이내에 발생 시 계약자는 무상으로 기기의 조정 수리 혹은 교체하여야 하며 이 기간 중 천재지변 및 불가항력으로 인한 고장, 파손은 실비 정산한다.(2) 건물에너지관리시스템 공사가 완료된 후 계약자는 기기의 기능을 종합 점검하여 이상이 없을 경우 감독관의 검사를 받아야 한다.(3) 계약자는 유지 보수 요원의 자질 향상을 위하여 설치 공사 중이나 시운전 중에 현장 교육에 임하여야 한다.(4) 공급자는 지속적인 에너지절감 운전을 시행할 수 있도록 시설운영자에 대한 교육을 충실히 하여야 한다. 또한 2년 동안 공급자가 발주자에게 하절기 및 동절기에 에너지 절감 운전을 할 수 있도록 건물에너지관리시스템 운영에 대해 컨설팅을 하여야 하며 에너지 절감량 산정 및 검증을 통해 에너지 절감 결과를 보고하여야 한다.
2. 자재
2.1 건물에너지관리 시스템
건물에너지관리시스템은 건축물의 쾌적한 실내 환경 유지와 효율적인 에너지 관리를 위하여 건물의 에너지 사용량 및 환경정보(외기 온‧습도 및 각종 계측 값 등)와 설비운전 현황을 종합적으로 분석하고, 이를 바탕으로 건물과 설비의 최적화된 관리방안을 제공하는 계측‧제어‧관리‧운영 등이 통합시스템으로 구축하여야 한다.
2.1.1 시스템의 주요기능
(1) 건물에너지관리시스템 설치확인 기준에 따라 기능별 항목에 대하여 그래프 및 도표의 형태로 가시화하여야 한다.(2) 건물에너지관리시스템 구축업체는 시스템 설계, 개발 및 구축 이행 이전에, 건물의 설계도서(건축, 전기, 기계, 통신 등)를 면밀히 분석하여, 발주처의 승인을 득한 후 구축하여야한다.(3) 시스템의 주요기능은 아래와 같으며 세부적인 기능 구현 방법 및 화면 구성 내용은 건물에너지관리시스템 설치확인기준 내 기능별 항목에 따라 하기에 상세하게 명시하여야 한다.① 데이터 수집 및 표시② 정보 감시③ 데이터 조회④ 에너지소비 현황 분석⑤ 설비의 성능 및 효율 분석⑥ 실내외 환경 정보 제공⑦ 에너지 소비량 예측⑧ 에너지 비용 조회 및 분석⑨ 제어시스템 연동
2.1.2 시스템 인터페이스(Interface) 및 계측 데이터 수집
(1) 시스템 인터페이스 대상① 설비자동제어② 전력/조명제어③ 원격검침④ 신재생에너지⑤ 통합SI시스템(2) 시스템 연동 방식① 건물에너지관리시스템과 연동 되는 대상 시스템은 개방형 프로토콜 및 표준 프로토콜을 사용하고, 이에 대한 통신데이터를 건물에너지관리시스템 업체에 제공해야 한다.② 연동 프로토콜 : BACnet, Modbus, TCP/IP(3) 건물에너지관리시스템의 원활한 데이터 수집 및 연동을 위해 시스템 인터페이스 대상 업체는 아래와 같은 자료를 제공하고, 협조해야한다.① 설계도면 및 네트워크 구성도② 연동을 위한 프로토콜 및 관제점 일람표③ 관제점 일람표에 대한 상세 스크립트④ 시스템 HMI (Human-Machine Interface) 화면⑤ 연동 테스트를 위한 일정 및 데이터 상호 검증 체크
2.2 주요 구성품
2.2.1 주 컴퓨터 장치
주 컴퓨터 장치의 하드웨어, 소프트웨어, 주변기기들은 신뢰성이 검증된 최신의 버전을 설치하는 것으로 한다.(1) 에너지 수집, 분석 및 통합 관리 시스템 서버(2) 클라이언트 PC(3) Monitor (4) BEMS 서버 OS(5) DATA BASE 솔루션(6) SECURE OS상기 하드웨어 장치는 설계도면과 특기사양을 기준으로 공급해야 하며 건물에너지관리 시스템의 주요기능을 실현할 수 있어야 하고 주요사양은 제작사 표준품을 기준으로 한다.(7) 책상 및 의자 : 컴퓨터용가구는 각 서브시스템 별로 별도의 책상 및 의자가 반영되어 있으므로 각 서브 아이템 별로 비용을 분배하여 통합 제작하여 납품하여야 한다. 단 기성가구는 사양, 모델명, 제조사 및 샘플사진, 제작가구는 제작도면 및 마감상태 등을 알 수 있는 샘플을 제시하여 발주자 및 공사감독자의 승인을 득하여 납품한다.
2.2.2 네트워크
(1) 에너지관련 기계설비 자동제어, 전력제어 등의 시스템과 인터페이스 시 개방형 프로토콜 및 표준프로토콜을 사용하고 이에 대한 정보를 건물에너지관리시스템 업체에 제공하여야 하며 이 데이터를 기준으로 건물에너지관리시스템을 구축해야 한다.(2) 이에 따라 랜(LAN)등의 통신 설비를 갖춘 컴퓨터를 이용하여 서로 연결시켜 주는 조직이나 체계를 구비하여야 한다.
2.3 소프트웨어
2.3.1 중앙처리 장치용 소프트웨어
(1) 시스템 소프트웨어 기능① 대시보드 : 대시보드 모니터링, 대시보드 관리, ② 그래픽 모니터링③ 에너지 총량 : 석유 환산톤, 에너지 열량, 이산화 탄소, 탄소④ 에너지 분석 : 에너지 계통, 설비 계통, 총 계통, 1차 에너지 소요량⑤ 설비 모니터링 : 실시간 모니터링, 기간 모니터링⑥ 성능 분석 : 설비 성능 평가, 사용자 정의 분석⑦ 리포트 : 리포트 구성, 리포트 조회, 리포트 출력⑧ 설비 알람 : 전체 알람, 알람 발생, 해제된 알람, 해제된 알람 메시지 삭제⑨ 설정 : 사용자 관리, 알람⑩ 사용자 설정 : 설정, 비밀번호, 세션⑪ 로그인 : 로그인/로그아웃 , 로그인 상태 유지⑫ 도움말 다운로드
2.3.2 건물에너지 관리 시스템 소프트웨어
(1) 에너지 사용량에 영향을 주는 모든 장치나 시스템에 에너지 관리하는 시스템을 고려한다.(2) 에너지 관리 시스템의 주 기능① 효율성 감시 및 기록② 에너지 사용량 감시 및 기록③ 에너지 종류별 시간별 사용량, 시스템, 건물, 지역 온도와 효율④ 변동추이 곡선
2.3.3 감시 기능
(1) 에너지 모니터링
본 기능은 건물/에너지별/관제점에 대한 에너지 모니터링 기능으로 에너지 사용현황 및 과거 데이터 조회 기능을 목적으로 하며 가시적으로 그래프 및 데이터 리스트 형태로 제공되어져야 한다. 수집기간은 기본적으로 15초 단위로 저장하는 것이 보통이다.① 년도 별 사용량 조회 :등록된 에너지원 전체에 대하여 현재 사용량과 예상 사용량 확인, 과거 사용량과의 비교가 가능한 기능이며 에너지 사용량을 일간, 월간, 연간으로 조회가 가능하여야 한다.② 전체 사용량 조회 :각 에너지원에 대한 전체 건물의 사용량을 조회하는 기능으로 시간/일/월/년별 조회 기능을 제공하며, 각 에너지원에 대한 건물 전체의 사용량을 그래프 및 리스트로 제공되어야 한다.③ 에너지원 별 모니터링 :에너지원 별(전력, 가스)로 전체 개별 건물들의 에너지 사용량을 조회하는 기능으로 시간/일/월 년별 조회 및 24hr 조회가 가능하며 에너지 사용량을 그래프 및 리스트로 제공되어야 한다.④ 용도별 에너지 사용량 :등록된 에너지 원 전체 및 각각의 누적 상세 사용량을 설계 시 고려된 용도에 따라 확인이 가능 하며 시간/일/월/년별 조회가 가능하며 각 관제점에 대한 에너지 사용량을 그래프 및 리스트로 제공되어야 한다.(2) 에너지 소비 분석① 에너지 사용량 트렌드 분석 : 조회기간 동안 개별 건물의 시간대별 평균 사용량을 조회하는 기능으로, 설정 기간의 시간대별에너지 사용 추이를 확인할 수 있으며 분석하고자 하는 건물에 대해 개별 에너지원의 시간대별 평균 사용량을 그래프와 리스트로 제공할 수 있어야 한다.② 에너지 사용량 추적 분석 : 개별 건물의 에너지 사용량 평균 및 표준편차 대비 실제 사용량을 조회하는 기능으로, 시간별/일/월/년 별 조회가 가능하고, 사용량 평균 및 표준편차 대비 에너지 사용량은 그래프 및 리스트로 제공되어야 한다.③ 에너지 사용금액 비교 분석 : 월별 단가를 기준으로 건물별 사용량에 대한 사용금액을 비교 분석하는 기능으로 개별 건물 혹은 복수 건물의 사용금액 및 비중 비교를 수행할 수 있어야 한다.
2.3.4 에너지 성능 분석
(1) 기기별 운전 현황 건물 내 설치된 설비 중 관리대상 설비에 대하여 운전상태 및 운전시간 등 각 항목이 설정치대로 운용되고 있는지 확인할 수 있어야 한다.(2) 기기 별 성능 평가 건물 내 설치된 설비 중 관리대상 설비에 대하여 운전효율과 성능계수의 추이, 오작동 여부를 확인할 수 있어야 한다.
3. 시공
3.1 일반사항
3.2 건물에너지관리시스템 설치
건물에너지관리시스템은 도면 및 특기 사양에 표시된 대로 완전하게 설치하여야 하며 사용될 SYSTEM은 특기사양에서 보여주고 있는 건물에너지관리시스템기능을 만족해야 한다.
3.3 계측기 설치공사
(1) 전력량계는 제조사의 설치 방법에 따라 설치한다.(2) 초음파 유량계는 배관 지름(D)에 10배 이상의 직선 관에 설치한다.(3) 증기 열량계는 제조사의 설치 방법에 따라 설치한다.