재실 감지 센서 설치가 법규상 의무인가요?

재실 감지 센서는 조명을 자동화하고 전력 낭비를 줄이며 조명 사용 경험을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. 재실 감지 센서에는 두 가지 유형이 있습니다. 재실 감지 센서: 재실 감지 센서(Occupancy Sensor)는 자동 점등 및 자동 소등 방식의 센서인 반면, 공실 감지 센서(Vacancy Sensor)는 수동 점등 및 자동 소등 방식의 센서로 때로는 수동 점등 재실 감지 센서라고도 불립니다. 상업용 애플리케이션에서 재실 감지 센서와 공실 감지 센서는 동작을 감지하여 조명을 제어하는 기능 때문에 흔히 동작 감지 센서, 동작 감지기 또는 조명 센서로 통칭됩니다.

목차

• 에너지 코드란 무엇인가
• IECC란 무엇인가
• 재실 감지 센서에 대한 IECC 2011 규정
• 결론

이 이러한 센서들은 실내의 재실 또는 공실 상태를 감지하기 위해 수동 적외선(PIR), 초음파 또는 PIR과 초음파를 결합한 듀얼 테크 방식을 활용합니다. 각 기술은 동작 감지의 정확성과 효율성 측면에서 장단점을 가지고 있습니다. PIR 기술은 가장 널리 사용되는 동작 감지 방식 으로서 재실 감지 센서, 동작 감지 스위치, 실외 보안등 등 대부분의 동작 감지 제품에 적용되며, 일부 고성능 재실 감지 센서 및 벽면 스위치에는 듀얼 테크 방식도 사용됩니다.

재실 및 공실 감지 센서는 다양한 형태를 가집니다. 일반 벽면 박스에 장착되는 동작 감지기 일체형 벽 스위치 형태일 수도 있고, 벽 상부나 천장에 설치되어 기존 조명에 배선 연결되는. 독립형 동작 감지기 형태일 수도 있습니다. 최상의 결과를 얻으려면 재실 감지 센서 기반 조명 제어 장치의 설치 및 배치 전에 세심한 계획이 필요합니다. 공간의 레이아웃, 용도, 사용 빈도를 모두 고려해야 합니다.

IECC, ASHRAE, Title 24와 같은 에너지 코드가 주거용 및 상업용 건축물에 재실 기반 조명 제어 전략 적용을 의무화함에 따라, 사용자는 이러한 규정을 준수하기 위해 적절한 재실 감지 센서와 공실 감지 센서를 신중하게 선택해야 합니다.

에너지 코드란 무엇인가

에너지 코드는 주거 및 상업용 구조물의 설계와 시공을 규제하는 광범위한 건축 법규 범주의 일부로, 에너지 효율을 향상시켜 필요한 에너지 소비량과 오염 영향을 줄이는 것을 목표로 합니다. 

건축 법규(건축 제어 또는 건축 규정)는 건물 및 비건물 구조물과 같은 건설 대상의 기준을 명시하는 규칙 집합입니다. 관할 지자체로부터 계획 승인을 받으려면 건축물이 해당 법규를 준수해야 합니다.

IECC(국제에너지보존코드) 및 ASHRAE(미국난방냉동공조학회)와 같은 에너지 코드는 상업용 및 주거용 건축물에 사용되는 재실 감지 센서 제어에 대한 명확한 요건을 규정하고 있습니다.

본 문서에서는 주로 IECC 코드에 대해 다룹니다.

IECC란 무엇인가

국제에너지절약코드(IECC)는 2000년 국제코드위원회(International Code Council)에서 제정한 건축 법규입니다. 이 법규는 에너지 효율을 위한 최소 설계 및 시공 요건을 수립하기 위해 미국의 많은 주 및 지방 정부가 채택한 표준 법규입니다.

IECC는 3년마다 개정되며, 최신판은 2021년판입니다. IECC는 건축 설계자가 설계 작업에서 더 많은 선택지를 가질 수 있도록 ASHRAE/IES 90.1을 대체 표준으로 참조하고 있습니다.

재실 감지 센서에 대한 IECC 2011 규정

2021년 7월 28일, 미국 에너지부(DOE)는 2021년 국제에너지절약코드(IECC)가 주거용 건물의 에너지 효율을 향상시킬 것이라는 결정을 발표했습니다. 이러한 결정을 뒷받침하기 위해 DOE는 개정된 법규의 영향을(2018년 IECC 판 대비) 평가하는 기술 분석을 수행했습니다. DOE는 전국적으로 약 다음과 같은 절감 효과를 추정하고 있습니다:

• 현장 에너지(Site energy) 9.38% 절감
• 1차 에너지(Source energy) 8.79% 절감
• 에너지 비용 8.66% 절감
• 탄소 배출량 8.66% 감축

이제 IECC 2011에서 재실 센서(occupancy sensors)에 대해 무엇을 요구하는지 살펴보겠습니다.

재실 및 공실 센서에 관한 규정은 전력 및 조명 시스템에 관한 C405 섹션 내 C405.2 조명 제어의 하위 항목인 C405.2.1 재실 센서 제어(occupant sensor controls)에 명시되어 있습니다. 이 규정은 재실 센서가 필요한 장소와 따라야 할 제어 패턴을 정의합니다.

재실 센서가 필요한 장소

다음 공간 유형의 조명을 제어하기 위해 재실 센서 제어 장치를 설치해야 합니다:

• 강의실 / 교육실 / 훈련실.
• 회의실 / 미팅룸 / 다목적실.
• 복사실 / 인쇄실.
• 라운지 / 휴게실.
• 독립형 사무실.
• 개방형 사무 공간.
• 화장실.
• 창고.
• 탈의실.
• 복도(2018년부터 추가됨).
• 창고 보관 구역.
• 바닥에서 천장까지의 높이 칸막이로 둘러싸인 300평방피트(28m2) 이하의 기타 공간. 

예외: C405.2.5항에 따라 특정 용도 제어가 필요한 조명기구.

시사점

IECC 2021은 건물의 거의 모든 장소에 재실 감지기 제어장치 설치를 의무화했으며, 이들 대부분은 매우 합리적인 조치임을 알 수 있습니다. 이러한 장소는 주로 불특정 다수의 사람이 빈번하게 출입하는 공공 공간입니다. 재실 감지 제어, 특히 자동 켜짐 및 자동 꺼짐 기능의 재실 감지기를 사용하면 조명을 켜거나 끄는 것에 대해 신경 쓸 필요가 없습니다.

화장실이나 탈의실의 경우, 완전 자동 조명 제어를 통해 사용자가 아무런 신경을 쓰지 않아도 최상의 경험을 제공하는 재실 감지기가 단연 최적의 선택입니다. 교실, 회의실, 개인 사무실과 같이 더욱 사적이이고 밀폐된 공간의 경우, 일반적으로 수동 켜짐 부재 감지기(Vacancy Sensor)를 사용하여 사용자가 필요에 따라 조명을 켤지 끌지 직접 수동으로 제어할 수 있도록 합니다.

재실 감지기 제어 기능

창고의 재실 감지기 제어는 C405.2.1.2항을 준수해야 합니다. 개방형 사무실 구역의 재실 감지기 제어는 C405.2.1.3항을 준수해야 합니다. 복도의 재실 감지기 제어는 C405.2.1.4항을 준수해야 합니다(2018년부터 추가됨). C405.2.1항에 지정된 기타 모든 공간의 재실 감지기 제어는 다음 사항을 준수해야 합니다.

• 모든 재실자가 공간을 떠난 후 20분 이내에 조명이 자동으로 꺼져야 합니다.
• 수동으로 켜지거나, 전력의 50% 이하로 조명이 자동으로 켜지도록 제어되어야 합니다.
• 재실자가 조명을 끌 수 있도록 수동 제어 기능이 포함되어야 합니다.

예외: 다음의 경우 수동 제어 기능이 없는 완전 자동 켜짐 제어가 허용됩니다. 복도, 실내 주차 구역, 계단실, 화장실, 탈의실, 로비, 서고 및 구역(2018년부터 개정됨) 수동 조작이 재실자의 안전이나 보안을 위협할 수 있는 공간.

시사점

재실 감지기 제어 기능에 대한 IECC의 요건으로부터 다음과 같은 결론을 명확히 도출할 수 있습니다.

• 시간 지연(Time delay)은 20분 미만으로 설정해야 합니다.
• 규정상 재실 감지 제어를 수동 켜짐 방식으로 요구하므로 상업용 건물에서는 주로 부재 감지기(Vacancy Sensor)가 필요합니다.
• If you want to use an auto-on occupancy sensor, you must use an occupancy sensor with a dimmer feature that is set to at least 50%, as the code requires the automatic turn-on of the light to be using less than 50% power.
• Whether you use a vacancy sensor or occupancy dimmer sensor, the sensor should include a manual control, usually a switch, to turn off the light instantly, which is not affecting vacancy sensors because nearly all vacancy sensors allow users to manually turn off the light.
• If you want to use an occupancy dimmer sensor, you should consider an occupancy+dimmer wall switch because it already includes a switch, and it is easy to program the dimming value on the wall swtich. If you want to use a ceiling occupancy sensor in conjunction with a light dimmer, the setting could be difficult.

C405.2.1.2 Occupant Sensor Control Function in Warehouse Storage Areas

Lighting in warehouse storage areas shall be controlled as follows:

• Lighting in each aisleway shall be controlled independently of lighting in all other aisleways and open areas.
• Occupant sensors shall automatically reduce lighting power within each controlled area to an unoccupied setpoint of not more than 50 percent of full power within 20 minutes after all occupants have left the controlled area.
• Lights that are not turned off by occupant sensors shall be turned off by time-switch control complying with Section C405.2.2.1(updated from 2018).
• A manual control shall be provided to allow occupants to turn off lights in the space(updated from 2018).

C405.2.1.3 Occupant Sensor Control Function in Open Plan Office Areas

Occupant sensor controls in open plan office spaces less than 300 square feet (28 m2) in area shall comply with Section C405.2.1.1. Occupant sensor controls in all other open plan office spaces shall comply with all of the following:

• The controls shall be configured so that general lighting can be controlled separately in control zones with floor areas not greater than 600 square feet (55 m2) within the open plan office space.
• General lighting in each control zone shall be permitted to automatically turn on upon occupancy within the control zone. General lighting in other unoccupied zones within the open plan office space shall be permitted to turn on to not more than 20 percent of full power or remain unaffected(updated from 2018).
• The controls shall automatically turn off general lighting in all control zones within 20 minutes after all occupants have left the open plan office space. Exception: Where general lighting is turned off by time-switch control complying with Section C40522.1.
• General lighting in each control zone shall turn off or uniformly reduce lighting power to an unoccupied setpoint of not more than 20 percent of full power within 20 minutes after all occupants have left the control zone.

C405.2.1.4 Occupant Sensor Control Function in Corridors.(Added From 2018)

Occupant sensor controls in corridors shall uniformly reduce lighting power to an occupied setpoint not more than 50 percent of full power within 20 minutes after all occupants have left the space.

Exception: Corridors provided with less than two footcandles of illumination on the floor at the darkest point with all lights on.

시사점

It’s clear that IECC is striving to push and increase energy efficiency one step further. From the updated and added contents in the requirement for warehouse, open offices and the newly added section for corridors in the 2021 version, we can see that the dimming feature is vital in helping reduce energy waste. Occupancy sensors with dimming features are going to be more and more popular as the code is steadily taking effect. 

결론

Having a better understanding of the energy code can help designers and builders to design their buildings in a more efficient way. With the energy codes being updated every three years, occupancy sensor manufacturers can obtain a clear vision of how they can improve their products to be more energy-efficient and prepare for future updates of these energy codes.