상암 디지털미디어시티 구역형 집단에너지

상암 디지털미디어시티 구역형 집단에너지상암 디지털미디어시티 구역형 집단에너지

2004. 5. 14

1. 1. 상암 새 천년 신도시 개발 현황상암 새 천년 신도시 개발 현황

1.1 상암 새 천년 신도시 개발 계획1.2 상암 디지털미디어시티 개발 계획

1. 상암 새 천년 신도시 개발 현황

1.1 상암 새 천년 신도시 개발 계획

가 . 개발 목적

서울특별시 마포구 상암동 일대 200 만평 규모에 생태 환경과 디지털 미디어 산업이 어우러진 미래형 복합도시인 「새 천년 신도시 (Millennium City) 」를 조성

나 . 추진 현황

○ 1997 년 : 상암 택지개발지구 지정 (48 만평 ) ○ 2000 년 4 월 : 새 천년 신도시 기본계획 : 정보도시 , 생태도시 , 관문도시 , 구현을 위한 기본계획 수립

( 밀레니엄공원 , 환경친화적 주거단지 , 디지털미디어시티 (172,346 평 ) 등 )○ 2001 년 2 월 : 상암 택지개발지구 기본계획 수립 ( 지역냉난방공급방식 적용 )○ 2002 년 5 월 : 상암 디지털미디어시티 택지분양 * 상암 디지털미디어시티 내에 국제비즈니스센터 (IBC) 건립추진 예정 ○ 2004 년 현재 : 상암 디지털미디어시티 냉방 열원 시설 공사 중


다 . 상암 새 천년 신도시 예시도

환경친화주거단지

디지털미디어시티

꿈의 과학관월드컵경기장

평화의 공원

난지천 공원

난지 한강공원

하늘 공원

노을 공원


가 . 개발 목적

1.2 상암 디지털미디어시티 개발 계획

디지털 미디어 시티 (DMC) 는 서울 상암지구에서 개발될 새로운 IT 및 미디어 산업단지로서 디지털미디어시티를 기업 활동 뿐만 아니라 개인과 지역 사회의 삶에 적용하는 문화적 융합의 터전이자 21 세기의 혁신적인 연구센터로 조성

나 . 조성 규모

2. 2. 냉방부하 산정 및 분석냉방부하 산정 및 분석

2.1 용어의 정의2.2 냉방부하 분석절차2.3 냉방부하 분석기준2.4 냉방부하 산정 및 분석

2. 냉방부하 산정 및 분석

1) 건축 연면적

2.1 용어의 정의

건축법상의 연면적은 “하나의 건축물의 각층 바닥면적의 합계”를 말한다 . 다만 용적률 산정에 있어 지하층 면적과 지상층의 주차용으로 사용되는 면적을 제외하며 , 용적률은 “대지면적에 대한 연면적의 비율”을 말한다

3) 단위 냉방부하

단위 냉방부하는 실외 설계기준 온도 및 습도 조건에서 실내 설계기준 온도 및 습도를 유지시키는데 소요되는 단위 면적당 , 단위 시간당 사용자측에서 필요로 하는 열량을 말하며 , 단위는 단위 난방부하와 같은 ㎉ /h㎡의 단위로 한다 . (10 페이지 참조 )

2) 냉방 면적

건축 연면적 중에 냉방이 필요한 면적을 말하며 , 냉방면적은 건물의 용도에 따라 상이하며 , 일반적으로 대략 65%~80% 를 나타내고 있다 . (9 페이지 참조 )


5) 동시 부하율

동시부하율은 개별냉방 방식에는 적용되지 않는 값으로 , 지역냉방 방식은 사용용도 및 사용시간대가 다른 여러 종류의 건물을 포함하고 있어 , 각 건물의 최대 냉방부하의 합계보다 일정 비율만큼 적게 되는데 이 비율을 “동시 부하율”이라 하며 , 보통 85%~100% 를 적용한다 .

7) 공급 냉방부하

공급 냉방부하는 사용자에게 안정되게 공급할 수 있는 “지역냉방설비의 용량”을 말하며 , 이의 계산은 “최대 냉방 공급열부하 = { 연결 냉방부하 × 동시부하율 } ÷ {(1 － 수송 손실율 )}” 로 한다

6) 수송 손실율

열원설비에서 생산되는 냉열이 열수송관 , 분배관 , 사용자 기계실 및 회수관에서 이르는 동안 발생하는 손실을 말하며 , 최대 공급냉방부하에 대한 일정비율을 수송 손실율이라 한다 .

4) 연결 냉방부하

각 건물별 냉방면적에 단위 냉방부하를 곱하여 산출한 열부하를 말하며 , 이는 단위 건물에 필요한 냉방부하의 총합계를 말하며 , 이는 사용자 기계실의 냉방 열교환기 용량 및 계약용량의 산정기준이 되는 부하를 말한다


2.2 냉방부하 분석절차

단위 냉방부하 산정

건축 연면적 산출

대상지역 기초조사

냉방 면적 산출

연결 냉방부하 산정

수송 손실율 산정

공급 냉방부하 산정

동시 부하율 산정

냉방부하 조사 및 분석은 지역냉방사업의 가장 기본이 되는 것으로 공급대상지역의 냉열매체를 공급하기 위한 냉열공급시설의 설계 , 즉 지역냉방시설의 규모 , 설치 위치 , 열원방식 , 열매체의 선정 , 열매체의 공급온도 , 회수온도 및 압력을 설정하기 위한 작업의 일환으로 냉방부하 분석 절차는 우측의 Flow Chart 와 같다


가 . 설계 기준온도

구 분 온 도 비 고

건구온도 31.2℃

습구온도 25.5℃

1) 외기 온도 2) 실내 온도

2.3 냉방부하 분석기준

※ 건교부고시 2001-118 호 : 서울지역

구 분 건구온도 상대습도

공조구역 26℃ 50~60%

전자장비실 22℃ 50%

나 . 분석 기준

○ 연결 냉방부하 = 냉방면적 × 단위 냉방부하 ○ 최대 공급 냉방부하 = { 연결 냉방부하 × 동시부하율 } ÷ {(1 － 수송손실율 )} ○ 냉방면적 : 지상 연면적을 기준하여 용도별 건축물의 냉방면적 비율을 적용

○ 동시부하율 ( 외국사례 ) 적 용 : 90% ○ 수송손실율 ( 계산결과 ) 적 용 : 3%

용도구 분

일반업무

첨단업무

상업업무

상업위락

공공지원

숙박업무

교육연구

방송시설

냉방면적 비율 78% 77.5% 71% 67% 78.5% 66% 73% 68.5%


건물용도 단위 냉방부하(kcal/ ㎡ h) 비 고

일반업무시설 117

첨단업무시설 119

상업업무

일반 121

백화점 154

상업위락시설 120

공공지원업무 116

숙박업무시설 129

교육연구시설 110

방송시설 169

다 . 단위 냉방부하

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

일반업무 첨단업무 ( )상업 일반 백화점 상업위락 공공지원 숙박업무 교육연구 방송시설

( ㎉ / ㎡ h)


마 . 상암 DMC 건물용도별 면적

건 물 용 도대 지 면 적

용 적 율(%)

연 면 적비 고

( ㎡ ) (%) ( ㎡ ) (%)

일반업무시설 30,460 5.26 600, 800 191,838 8.41 감소첨단업무시설 50,707 8.76 600, 800 290,899 12.76

상업업무시설 29,515 5.10 400, 600 143,502 6.29

상업위락시설 9,446 1.63 800 68,011 2.98

공공지원업무시설 43,478 7.51 500, 800 249,629 10.95

주상복합 38,601 6.67 800 308,808 13.54

숙박업무시설 17,098 2.95 800 103,950 4.56 감소교육연구시설 16,949 2.93 400, 800 89,406 3.92

방송시설 34,209 5.91 600, 800 207,342 9.09

국제비지니스센타 (IBC) 39,669 6.85 1500 600,310 26.33 증가도시형공장 17,230 2.98 150 23,261 1.02

공공청사 1,158 0.20 100 1,042 0.05

종교시설 1,040 0.18 200 1,872 0.08

주차장 8,512 1.47 0 - -

도로 , 공원 등 240,917 41.61 - - -

합 계 578,989 100.00 1,922,928 100.00

※ 1. 서울시 고시 제 2002-196 호 : “ 서울 상암 택지개발 예정지구 지정변경 , 개발계획 및 실시계획 변경승인” 자료 인용 2. 국제비즈니스센터는 “ 2003 년 5 월 29 일자 동아일보 자료” 인용


가 . 연결 냉방부하

구 분용 도

연면적( ㎡ )

냉방면적( ㎡ )

연결 냉방부하(G ㎈ /h)

공급 냉방부하(G ㎈ /h)

일반업무시설 191,838 153,043 17.83

첨단업무시설 290,899 277,760 27.12

상업업무시설 143,502 101,722 12.32

상업위락시설 68,011 45,567 5.48

공공지원업무시설 249,629 195,385 22.79

주상복합 308,808 - -

숙박업무시설 103,950 81,250 10.49

교육연구시설 89,406 64,542 7.11

방송시설 207,342 142,161 24.03

국제비지니스센타 (IBC) 600,310 330,171 38.63

도시형 공장 23,261 - -

공공청사 1,042 - -

종교시설 1,872 - -

주차장 - - -

합 계 2,279,870 1,161,120 165.80

2.4 냉방 열부하 산정 및 분석

( 연결 냉방부하 × 동시부하율 )

(1 - 수송손실율 )

(165.8 × 0.9)

(1 – 0.03)

= 153.8G ㎈ /h

※ 국제비즈니스센터 냉방부하는 예측 자료임

( 설비용량 :

156G ㎈ /h)


나 . 연도별 공급 냉방부하

구 분 단위 2005년

2006년

2007년

2008년

2009년

2010년

2011년

2012년

공 급냉방부하

Gcal/h 13.0 28.0 43.1 69.9 91.3 114.4 131.6 153.8

USRT 4.299 9.25914,25

323,11

930,18

837,83

143,52

451,778

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

2005년 2006년 2007년 2008년 2009년 2010년 2011년 2012년

(G ㎈ /h)


다 . 냉방 열부하 분석

1) 최대부하 일일 곡선

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

(G ㎈ /h)

평 일

( 시간 )

휴 일

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov


2) 연간 냉방 열부하 변동곡선

(G ㎈ /h)

3 월 4 월 5 월 6 월 7 월 8 월 9 월 10 월 11 월

3. 3. 상암 상암 DMC DMC 냉방설비 계획냉방설비 계획

3.1 지역냉방시설 계획3.2 지역냉방시설 계통도3.3 상암 DMC CES 열원시설 조감도3.4 지역냉방시설 운전조건3.5 상암 DMC CES 투자비

3. 상암 DMC 냉방설비 현황

3.1 지역냉방시설 현황

구 분단위 용량

수 량합 계

비 고USRT Gcal/h USRT Gcal/h

증기 흡수식 냉동기 1,500 4.5 14( 예비 1대 )

19,500 59

터보 냉동기 1,500 4.5 14( 예비 1대 )

19,500 59

빙축열설비 1,2600 38 1 식 12,600 38

합 계 51,600 156

가 . 냉방 설비

구 분 단위용량(Gcal/h) 수 량 합 계

(Gcal/h) 비 고

온수보일러 (LFG) 25 2 대 50

증기보일러 53 1 대 53

소각증기 53 1 식 53

연계열 67 1 식 67

합 계 223

나 . 난방 설비


3.2 지역냉방시설 계통도


3.3 상암 DMC CES 열원시설 조감도


구 분 개 별 빌 딩 지역냉방 사용자

실내 온도일반사무실 등 26℃ 26℃

전산기기실 등 22℃ 22℃

실내 공급 공기온도일반사무실 등 15∼16℃ 15∼16℃

전산기기실 등 15∼16℃ 15∼16℃

1 차측 냉수온도( 공급 / 환수 )

일반사무실 등 - 3℃/13℃

전산기기실 등 - 3℃/13℃

2 차측 냉수온도( 공급 / 환수 )

일반사무실 등 7℃/12℃ (△T 5℃) 7℃/14℃ 이상 ((△T 7℃ 이상 )

전산기기실 등 5℃/12℃ (△T 7℃) 5℃/14℃ 이상 ((△T 9℃ 이상 )

사용자측 온도조건 ( 간접방식 기준 )◎ 공급온도 : 5 ∼7 ℃( 사용자가 용도를 고려하여 결정 )◎ 환수온도 : 14 ℃ 이상 ( 냉열배관망 이용 온도차 증대로 투자비 및 운전비 감소 → 사용자의 이익 ) 아울러 , 부분부하 운전시 지역냉방 환수온도 상승에 따른 운전비 절감

3.4 지역냉방시설 운전조건

구 분 2004 년 2005 년 2006 년 2009 년 합 계

직접비

공사비

소 계 19,473 32,454 12,982 10,780 75,689

- 냉방설비 16,449 27,414 10,966 10,780 65,609

- 배관 공사비 3,024 5,040 2,016 0 10,080

간접비 소계 3,202 5,338 2,135 0 10,675

총계 ( 부지임대료 제외 ) 22,675 37,792 15,116 10,780 86,364

(단위 : 백만원 )

○ 시설용량 : 156Gcal/h ○ 총투자비 : 877 억원 ( 건설중 이자 포함 )

3.5 상암 DMC CES 열원투자비


4. 4. 상암 상암 DMCDMC 내 개별건물 분석내 개별건물 분석

4.1 분석 대상 건물4.2 설비 대안 선정4.3 투자비 산정기준4.4 개별건물 분석기준4.5 공동 투자비 배분 기준4.6 흐름도 및 기계실 배관 평면도 4.7 개별냉방과 지역냉방의 투자비 분석

4. 4. 상암상암 DMC DMC 개별건물원가 분석개별건물원가 분석

건물용도건물규모

연면적 연결부하 열수요 전부하

m2 Mcal/h Gcal/ 년 상당시간

업무용시설 (OA 업무포함 )

대 57,000 3,834 2,222 580

중 37,000 2,489 1,445 581

소 18,000 1,211 702 580

특소 7,434 500 290 580

백화점대 81,000 8,957 7,170 800

중 46,000 5,087 4,073 801

판매시설

중 46,000 4,038 2,059 510

소 14,000 1,229 627 510

특소 5,696 500 255 510

숙박시설

대 65,000 5,283 3,284 622

중 34,000 2,763 1,717 621

소 10,000 813 504 620

의료시설

대 65,000 5,109 3,179 622

중 41,000 3,223 2,003 622

소 10,000 786 491 625

학교 중 13,200 818 405 495

특수시설방송국 대 90,454 10,395 10,329 1033

IBC 대 456,200 38,989 22,697 603

4.1 분석 대상 건물

구 분 설 비 구 성 방 식 비 고

1 안 냉방 : 지역냉방 ( 냉수공급 ) 난방 : 지역난방 ( 온수공급 )

상암 DMC 냉방 방식

2 안 난방 : 냉온수유니트 방식 냉방 : 냉온수유니트 방식

3 안 냉방 : 빙축열설비 (60%)+ 터보 냉동기 (40%) 난방 : 보일러

4 안 냉방 : 냉온수유니트 (60%)+ 터보 냉동기 (40%) 난방 : 보일러

5 안 냉방 : 빙축열설비 (100%) 난방 : 보일러

4.2 설비 대안별 선정

기계실 확대 배관 평면도기계실 확대 배관 평면도 수량 산출에 의한 공사비 산정수량 산출에 의한 공사비 산정

건축 ( 기계실 , SHAFT, 냉각탑등 ), 수배전 설비

건축 ( 기계실 , SHAFT, 냉각탑등 ), 수배전 설비

면적 및 수변전 용량에 의한 공사비 산정

면적 및 수변전 용량에 의한 공사비 산정

대안별 관리자 인원 산정대안별 관리자 인원 산정 설비 공학회 자료 인용3,600 ㎡에 1 명 산정

설비 공학회 자료 인용3,600 ㎡에 1 명 산정

간접비 산정 기준간접비 산정 기준 공사 규모에 따른 원가계산제비율 기준 산정

공사 규모에 따른 원가계산제비율 기준 산정

총 공사비 낙찰율 기준총 공사비 낙찰율 기준 개별건물별 낙찰율 (73%)개별건물별 낙찰율 (73%)


4.3 투자비 산정 기준

구 분 적 용 비 고

전 력요 금

- 상시전력 : 일반용 ( 을 ) 선택 II 고압 B - 심야전력 : 심야전력 ( 을 )

’03. 12 월말 기준

가 스요 금

- 냉방용 , 업무 난방용 , 영업 1 난방용 요금적용 . - 시설분담금은 수요자의 총 표준가스 소비량 ( ㎥ /h) 기준으로 1 시간당 유량등급별로 차등 적용

상동

지역난방요 금

- 난방요금 및 공사비부담금은 지역난방요금 적용 상동

4.4 개별건물 분석기준

○ 개별냉난방 공동설비 및 인건비 등 공통비용 발생

○ 배분기준 - 전용설비 투자비기준 : 열원설비 투자비가 냉 , 난방 생산비용의 차이를 반영한다는 근거에서 적용 - 생산량 기준 : 산출물을 근거로 공통설비의 물리적 공헌도를 파악 분석 - 판매수입 기준 : 공동설비가 공급자의 수입에 근거한 가치를 기준으로 공통비용 배분

○ 판매수입 기준 적용

4.5 공동 투자비 배분기준

3

CH

S

CH

SC

HS

CH

S

S.B

CH

SC

HS

CH

S

DCWRDCWS

HW

R

CH

R

CH

RC

HR

CH

R

CH

RC

HR

CH

R

ZONE FCU식당

24HR ZONE FCU

CW

R

8HR ZONE FCU

8HR ZONE AHU

24HR ZONE AHU

ZONE AHU식당

(TYP.)자동바란싱밸브 장치2 (TYP.)방 자동밸브장치

CW

S

DHWRDHWS

HW

S

HD1

HD2

T1

HX1

x22

x24 3

P1 x3

P2

x3

HW

S

CW

S

HW

R

CW

R

차압밸브

HX HX HX

S.B

HX4

HX3

HX2

HX1

P1

P2

P

P3

T1

4

- : 14M x 14M = 196기계실 면적 ㎡- : 5M기계실 층고

HD1

HD2

x2

x2

x2

x2

x3

x3

5000

A

B

C

4000

DA

M.C.C

DA

UP

1

9000

2

중앙감시실

14,000

14,0

00

2000

5000

창 고

3000

■ 업무시설 대 1 안 ( 지역 냉 , 난방방식 ) 열 원 흐 름 도

■ 업무시설 대 1 안 ( 지역 냉 , 난방방식 ) 열 원 흐 름 도

■ 업무시설 대 1 안 ( 지역 냉 , 난방방식 ) 기 계 실 확 대 배 관 평 면 도

■ 업무시설 대 1 안 ( 지역 냉 , 난방방식 ) 기 계 실 확 대 배 관 평 면 도


4.6 흐름도 및 기계실 배관 평면도

■ 업무시설 대 2 안 ( 냉 , 온수유니트방식 ) 열 원 흐 름 도

■ 업무시설 대 2 안 ( 냉 , 온수유니트방식 ) 열 원 흐 름 도

■ 업무시설 대 2 안 ( 냉 , 온수유니트방식 ) 기 계 실 확 대 배 관 평 면 도

■ 업무시설 대 2 안 ( 냉 , 온수유니트방식 ) 기 계 실 확 대 배 관 평 면 도

CH

S

CH

SC

HS

CH

S

S.B

CH

SC

HS

CH

S

CH

R

CH

RC

HR

CH

R

CH

RC

HR

CH

R

ZONE FCU식당

24HR ZONE FCU

8HR ZONE FCU

8HR ZONE AHU

24HR ZONE AHU

ZONE AHU식당

(TYP.)자동바란싱밸브 장치2 (TYP.)방 자동밸브장치

CH

S

CH

R

HD1

HD2

T3

P1 x3대

CS

CT1 x2대

P2

x3대

CH1

x2대

차압밸브

CR

CS

CR

CH

R

CH

S

S.B


4.6 흐름도 및 기계실 배관 평면도

- 지역냉방의 단위 투자비와 개별냉방의 단위 투자비 비교- 개별냉방의 경우 생산원가가 가장 낮은 냉방설비 안을 대상으로 비교

479523

710

1196

367399 375

602

1098

463

557

943

365418

825 833

431 417

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

( / Mcal/ h)천원 개별냉방 단위투자비 지역냉방시 단위투자비


4.7 개별냉방과 지역냉방의 투자비 비교 분석

5. 5. 냉방 공사비 부담금 및 요금구조냉방 공사비 부담금 및 요금구조

5.1 냉수부담금 법적 근거5.2 요금구조

5. 5. 냉방 공사비 부담금 기준 및 요금구조냉방 공사비 부담금 기준 및 요금구조

○ 관련 규정 - 「부담금관리기본법」제 3 조 ( 부담금설치의 제한 ) “ 별표에 규정된 법률의 규정에 의하지 아니하고는 이를 설치할 수 없다” 고 규정함 - 동법 별표 38 항 “ 집단에너지사업법 제 18 조의 규정에 의한 집단에너지 공급시설 건설비용 부담금을 규정”하고 있음 - 집단에너지사업법 제 18 조 ( 건설비용의 부담금 ) “ 사업자는 공급시설의 건설비용의 전부 또는 일부를 그 사용자에게 부담하게 할 수 있다”고 규정함 - 열공급규정 제 28 조 ( 공사비의 부담 ) 1 항 “ 열공급시설의 공사비는 사업자와 사용자가 부담하고 , 열사용시설의 공사비는 사용자가 부담함을 규정”하고 있으며 , - 열공급규정 < 별표 2 : 공사비부담금 부과기준 > “ 계약종별 단가 ( 원 /Mcal/h) 를 규정”하고 있음

5.1 냉수 부담금 법적 근거

○ 2 부 요금 ( 기본요금 , 사용요금 ), 계시별 차등 요금 적용

○ 감가상각비 비중을 고려하여 총괄원가의 30% 를 기본요금으로 반영 − 냉방 연결열부하에 의거하여 기본요금은 구간별 차등요금 구조

○ 나머지는 사용요금으로 반영하되 , 계시별 차등요금 제도 채택

5.2 요금 구조

5. 5. 냉방 공사비 부담금 기준 및 요금구조냉방 공사비 부담금 기준 및 요금구조

상암 디지털미디어시티 구역형 집단에너지

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