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고층화된 도시의 사무소건물 대부분은 외형에 대한 미적인 측면, 재실 자의 개방감, 그리고 경량구조적 측면을 강조하는 커튼-윌 구조를 선호하고 있으며, 이는 유리사용 면적이 증가시키는 요인으로 과도한 직달 일사 유입에 따른 열적 불쾌감, 냉난방 부하 증가 및 불쾌현휘와 같은 문제점이 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 대안으로 건물에너지 절감을 도모할 수 있는 효과적인 외피 차양시스템의 도입이 요구된다. 따라서 본 연구는 내․외부 차양시스템이 적용된 외피 조건과 Box Type 이중외피 적용 조건에 따라 실내에 미치는 열환경 변화를 검토하고, 내․외부 차양시스템 중 실내 열환경 개선 효과가 우수한 조건과 다층외피 기능이 적용된 Box Type 이중외피 조건에 대해 ...

고층화된 도시의 사무소건물 대부분은 외형에 대한 미적인 측면, 재실 자의 개방감, 그리고 경량구조적 측면을 강조하는 커튼-윌 구조를 선호하고 있으며, 이는 유리사용 면적이 증가시키는 요인으로 과도한 직달 일사 유입에 따른 열적 불쾌감, 냉난방 부하 증가 및 불쾌현휘와 같은 문제점이 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위한 대안으로 건물에너지 절감을 도모할 수 있는 효과적인 외피 차양시스템의 도입이 요구된다. 따라서 본 연구는 내․외부 차양시스템이 적용된 외피 조건과 Box Type 이중외피 적용 조건에 따라 실내에 미치는 열환경 변화를 검토하고, 내․외부 차양시스템 중 실내 열환경 개선 효과가 우수한 조건과 다층외피 기능이 적용된 Box Type 이중외피 조건에 대해 블라인드 운영방식에 따라 건물에너지 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션을 활용하여 비교 분석하였다. 시뮬레이션 해석 절차는 실측 실험데이터를 기반으로 시뮬레이션의 타당성을 검토하고, 수립된 시뮬레이션 모델을 활용하여 각 외피변수 조건별(내․외부 블라인드 조건, Box Type이중외피 조건) Parametric 분석을 수행하였다. 본 논문의 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 내측 창의 외부 표면온도를 관점으로 분석한 결과 이중외피에 블라인드나 환기댐퍼가 적용되면 대류 열전달에 영향으로 표면온도 냉각 효과는 극대화되는 것으로 사료되며, 블라인드나 환기댐퍼가 고려되지 않을 때 이중외피 중공층 자체의 온도 상승에 따라 내측창호의 외부 표면온도는 높아지는 것을 확인하였다. 더불어 외부 블라인드가 적용될 경우 블라인드 흡수에 따른 열복사 영향으로 내부 블라인드 대비 높은 표면온도를 유지하는 것으로 나타내었다. (2) 내측창호 내부 표면온도에 대한 분석은 주간과 야간이 유사한 패턴을 형성하였으며, 상대적으로 주간시간의 온도 편차가 높게 나타내었다. 내부 블라인드 조건이 가장 높은 온도를 보였고, 외부 블라인드조건과 블라인드와 환기댐퍼가 적용된 이중외피 조건은 상대적으로 낮은 온도패턴을 형성하였다. 내부 블라인드 조건이 가장 높은 온도를 나타낸 이유는 창호를 통하여 실내로 유입된 일사가 내부에 설치된 블라인드를 통하여 투과, 반사되고 일부 흡수된 영향이 열복사 형태로 블라인드와 창호사이 상호작용을 통해 실내로 유입되는 과정에서 내부표면온도를 상승시키는 것으로 사료된다. (3) 하절기와 중간기에 따른 실내평균복사온도(MRT) 변화는 유사한 형태를 보였으며, 중간기의 온도편차는 하절기 대비 비교적 높게 나타내었다. 이는 중간기 낮은 태양고도로 인하여 실내로 유입되는 일사에 영향으로 사료되며, 맑은 날(Clear)을 대상으로 일사에 영향을 받는 주간시간 때는 블라인드와 환기댐퍼가 적용된 이중외피 조건이 가장 낮은 MRT를 유지하는 것으로 나타내었고, 야간시간은 이중외피 자체만을 적용한 조건이 가장 높은 MRT를 유지하는 것으로 나타내었으며, 외부블라인드조건과 블라인드와 환기댐퍼가 적용된 이중외피 조건 순으로 MRT가 가장 낮아짐을 보였다. 흐린 날(Cloud)를 대상에 따른 영향은 전체적인 패턴은 맑은 날과 유사하게 형성하였으나, 온도 편차는 크지 않은 것으로 나타내었다. (4) 대류열전달을 통해 실내로 유입되는 열에너지에 영향은 실내표면온도와 내부공기온도 그리고 표면열전달계수에 대한 함수로서, 대류열전달이 높아질수록 실내 냉방부하에 미치는 영향은 높다. 외피변수 중 가장 높은 대류열전달 획득을 나타낸 조건은 내부 블라인드로 나타내었고, 야간시간을 기준으로 기준조건인 Case-1이 가장 높은 손실을 보였고, 이중외피 자체만을 적용한 조건이 가장 낮은 손실 열량 패턴을 나타내었다. (5) 연간 냉난방부하 변화는 냉방부하 측면에서 블라인드와 환기댐퍼가 적용된 이중외피 조건이 가장 우수한 냉방부하 감소비율 34.2%를 나타내었고, 외부 블라인드 조건은 24.4%의 냉방부하 감소비율을 보였다. 블라인드나 환기댐퍼 제어가 고려되지 않은 이중외피 조건일 경우 오히려 냉방부하는 증가하는 경향을 보였고, 난방부하 측면에서는 이중외피를 적용할 경우 약 30%의 난방부하 절감효과가 있는 것으로 보였다. (6) 창호성능 변화에 따른 에너지성능은 외부 블라인드의 경우 블라인드가 적용된 하절기를 기준으로 반사복층유리를 적용할 경우 로이복층 유리를 적용 대비 높은 냉방 부하 감소비율을 보인반면, 동절기 난방부하 측면에는 반사유리를 적용할 경우 매우 높은 난방부하 증가비율을 보였다. 블라인드와 환기댐퍼 제어가 고려된 이중외피 조건의 경우 외측 창호의 변화에 따른 영향이 내측 창호대비 높은 냉방부하 감소 비율을 나타내었고, 반사복층창호를 적용할 경우 최대 13.8%, 로이복층유리는 7.4%의 냉방부하 감소 경향을 보였다. 난방부하 관점에서 반사복층유리를 적용할 경우 최대 100% 이상, 로이복층창호는 38.7%의 난방부하 증가비율을 나타내었다. (7) 블라인드 운영방식 중 슬랫 각도제어에 따른 영향은 외부 블라인드 조건을 기준으로 슬랫각도 90°고정을 태양법선면과 직각을 형성하게 제어를 할 경우 최

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