This study addresses building performance profiles of building-integrated photovoltaic/thermal double-skin façades (BIPV/T-DSF) integrated with the decision-making for the opening control algorithm in the mixed-mode building ventilation system. Three models were generated and simulated in this study. The integrated model, a focused model, indicated its potential in a performance comparison with two other conventional BIPV/T-DSF models (non-ventilated cavity and cavity ventilated BIPV/T-DSF models). The mixed-mode building ventilation algorithm was generated and implemented in the focused model to maximize passive heating and cooling while reducing energy consumption and increasing the indoor thermal comfort level. Three cities were chosen to represent three different climates: hot summer continental and cold winter climate (Daejeon, South Korea), tropical savanna (Bangkok, Thailand), and continental subarctic (Tayshet, Russia). Multi-criteria simulation results showed that implementing the logically created mixed-mode building ventilation algorithm in a transparent BIPV/T-DSF has outstanding potential to improve thermal comfort, especially during the moderate season, and reduces energy consumption somewhat compared to the two other studied models. Another part of this paper presents a sensitivity analysis of this focused model. Such variables as cavity width, louver width on the external BIPV/T-DSF, and lower operable window elevation on the internal BIPV/T-DSF were examined for varied configurations. Among the considered variables, louver width on external BIPV/T-DSF showed the most impact on the building energy performance of the BIPV/T-DSF integrated with a mixed-mode building ventilation model, while overall performance improvement level relied on each city’s climate condition.
본 연구는 혼합 모드 건물 환기 알고리즘에 대한 의사 결정과 통합된 건물 일체형 태양광/열 이중 외피 파사드(BIPV/T-DSF)의 건물 성능을 다루며, 세 가지 모델을 생성하고 시뮬레이션을 수행하였다. 집중형 모델인 통합형 모델과 기존의 다른 두 가지 환기식 BIPV/T-DSF 모델의 성능을 비교하여 그 잠재성을 나타냈다. 혼합 모드 건물 환기 알고리즘은 에너지 소비를 줄이고 실내 열 쾌적성을 높이는 동시에 수동 난방 및 냉방을 최대화하기 위해 집중 모델에서 생성 및 구현하였다. 세 개의 다른 기후의 세 개의 도시를 선택했으며, 대륙성 기후의 대한민국 대전, 열대 사바나 기후의 태국 방콕, 아극 기후의 러시아 타이셰트이다. 다중 기준 시뮬레이션 결과에 따르면 논리적으로 생성된 혼합 모드 건물 환기 알고리즘을 투명한 BIPV/T-DSF에 구현하면 온난한 계절에서 열 쾌적성을 개선할 수 있는 높은 잠재성이 있으며, 연구된 다른 두 모델에 비해 에너지 소비량이 다소 감소한다. 또한, 본 연구는 집중 모델의 민감도 분석을 제시한다. 공동벽의 너비, 외부 BIPV/T-DSF의 루버 너비 및 내부 BIPV/T-DSF의 작동 가능한 낮은 창 높이와 같은 변수를 다양한 구성에 적용하여 검토했다. 고려한 변수 중 외부 BIPV/T-DSF의 루버 너비가 혼합 모드 건물 환기 모델과 통합된 BIPV/T-DSF의 건물 에너지 성능에 가장 큰 영향을 미치는 반면 전반적인 성능 개선 수준은 각 도시의 기후 조건에 영향을 받는다.
