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문제 정의
- 본 연구에서는 이중외피 시스템이 하절기 쾌적한 실내 환경 형성에 효과적으로 사용될 수 있도록 개폐 가능한 외부 창호와 블라인드를 매개로 한 이중외피 시스템에 대한 열적성능평가를 실시하였다. 창호의 후)열적성능 평가를">열적성능평가를 실시하였다. 창호의 개폐조건 및 블라인드의 제어상태를 변화하여 실내 온도 상승을 방지할 수 있는 이중외피 제어 조건을 수립하여 평가함으로써 사용자들에게 하절기 이중외피의 적절한 이용방안에 대한 평가 자료를 제공하는 데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 후)8 이상인">8이상인 일로 정하여 실험 데이터를 정리하였다.1) 또한 담천공시에는 일사조절이 불필요하므로 블라인드 조절 없이 창문의 개폐조건만으로 실내의 온도 변화 및 일사투과율을 측정하였다.
- 본 연구에서 분석된 실험 Case및 실험 측정일을 정리하면 표2와 같다.Case비교의 혼동을 방지 하기 위해 창문 개폐조건 및 블라인드 조건은 동일하지만 기상조건이 다른 Case들에 대하여 이름을 구분하였다.
- 또한">설치하였다.또한 비교를 위하여 실험실 외부온도도 함께 측정하였다. 온도의 정확한 측정을 위해서 또한">실시하였다.또한 이를 통해 이중외피의 열적 성능평가를 실시하여 하절기 쾌적한 열적 환경을 마련할 수 있는 제어 전략을 모색하였다.
- 또한 측정기간 동안 서로 다른 측정일의 실험 결과를 비교하기 위해 천공상태, 외기온도, 투과 일사량을 측정하여 이들의 조건이 유사한 시간의 실험데이터를 비교하였다.연구의 전반적인 흐름은 본 논문에서는 측정기간 동안의 기상조건을 부분담천공과 담천공으로 분류하고 부분담천공은 운량이 3이상 8미만인 일, 담천공은 운량이 8이상인 일로 정하여 실험 데이터를 정리하였다.1) 또한 담천공시에는 후)그림 2와">그림2와 같다. 실의 깊이별 온도변화를 알아보기 위해 온도센서는 실험실 천장에서 0.6m 지점 실험실의 평면도를 기준으로 측벽에서 1.75m 떨어진 실의 중심부분에 내부창으로부터 1m 되는 지점부터 1m간격으로 설치하였고 블라인드와 창의 사이, 블라인드 슬랫 사이에도 온도를 측정하기 위한 센서를 설치하였다.또한 비교를 위하여 실험실 후)실험 결과">실험결과 분석을 위해 동일한 시간에 각 Case에 대한 실험을 동시에 진행하는 것이 가장 적절하지만, 실험기간이 한정되어 있어, 측정된 일은 다르지만 시(hour)가 같고, 일사량과 외기온도 등의 기상 조건이 가장 유사한 Case들을 비교 해석하였다.본 연구에서 분석된 실험 Case및 실험 측정일을 정리하면 표2와 같다.
- 후)이중 외피">이중외피 시스템의 제어 방안을 분류하고 이에 적합한 실험 환경(Mock-Up)을 조성하여 일사량과 온도 분석을 실시하였다.또한 이를 통해 이 후)이중 외피">이중외피 시스템의 창문개폐 및 블라인드 조건에 따른 실내온도 변화를 측정하기 위해 제어 전략을 분류하고 이에 따른 Mock-Up 테스트를 실시하였다. 이중외피의 외부 창호는 상하부 개폐가 가능하도록 하고 내부 창호는 내부로 Tilt&Turn개폐가 가능하도록 하였으며 중공층에는 전동 블라인드를 설치하여 측정기간 동안 실험실의 깊이별 온도와 외부 일사량 및 투과 일사량을 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험의 측정 대상은 서울특별시에 위치한 K대학교의 공학관 건물로서 강의실과 연구실 등이 위치하고 있다. 실험실은 단위공간의 이중외피로서 400mm의 실내측 외벽, 220mm의 바닥면, 200mm의 측벽으로 구성되어 있고 타일마감으로 된 실내측 외벽 외에는 모두 유성페인트로 마감되었다. 온도 측정이 실시된 실험실 및 실험의 개요는 후)이중 외피에">이중외피에 적합한 창호와 베네시안 블라인드의 적용을 위한 실험실의 외부창호는 Low-e복층유리를 설치하였다.
성능/효과
- 후)(1) 측정동안">(1) 측정동안 블라인드 미적용 시 일사투과율은 45%로 측정되었다. 이는 제공된 창호의 투과율인 53%에 비해 낮은 값으로 하절기 높은 입사각에 의해 투과율이 낮아진 것으로 판단되었다.
- 후)(2) 블라인드가">(2) 블라인드가 0도일 때 투과일사량은 100W/m2미만으로 측정되었다.투과율은 평균 23%로 나타났지만 변동폭은 ±10%로 블라인드가 없을 때 변동폭보다 크게 (3)담천공 시 외부창을 닫고 내부창을 개방한 Case2-am10(o)와 내·외부창을 모두 개방한 Case3-am10(o)에서 외기온도에 따른 실내온도 상승은 Case2-am10(o)는 6.1도,Case3-am10(o)는 0.9도로 나타났다.
- (4)담천공 시 내·외부창을 모두 개방한 Case3- am11(o)는 외기온도에 비해 실내온도가 0.6도 상승했다.
- 후)(6)부분담천 공">(6) 부분담천공 시 실내 블라인드 설치한 Case5- am11(i)는 Case3-am11(i)와 외기온도가 유사함에도 불구하고 실내온도는 0.7도 낮게 나타났다. 이는 블라인드가 후)(7)외부 창을">(7) 외부창을 모두 열고 블라인드를 설치한 조건은 동일하지만 내부 창문의 개폐상태가 다른 Case5-am9(i)와 Case6-am9(i)를 비교하였을 때, Case6-am9(i)의 외기온도가 1.3도 더 낮게 측정되었고 일사량은 유사하게 측정되었다. Case5-am9(i)의 외기온이 더 높고 일사량이 유사한 조건임에도 불구하고 Case5-am9(i)의 후)5)부분담천 공">5) 부분담천공 시 Case1-am10(i)와 Case4- am10(i)비교 시 Case4-am10(i)의 외기온도가 Case1-am10(i)의 외기온도에 비해 약 1도 높음에도 불구하고 실내온도는 31도로 거의 유사하게 나타났다. 또한 그리고 일사투과율은 운량에 상관없이 약 45%를 중심으로 ±5%의 변동 폭을 보이며 평균투과율은 45%이다.
- 온도의 정확한 측정을 위해서 실험 전 온도 센서들간의 보정계수 산정 작업을 실시하였고,보정 계수 적용결과 최대 ±0.28도의 오차범위를 가지는 것으로 나타나 유효하게 사용할 수 있는 것으로 나타났다.
- 제공된 일사투과율 53%는 입사각이 0°일 때의 일사 투과율을 측정한 값인 반면 실험실은 실제 태양의 입사각에 영향을 받아 입사각 0°보다 큰 상태에서 일사를 투과하기 때문에 실제 측정된 일사투과율 45%는 제공된 일사투과율 53%보다 8% 낮다.
- 측정">나타났다. 측정 기간 동안 블라인드가 0도일 때 평균일사투과율은 22.3%로 측정되었다.
- 투과율은 평균 23%로 나타났지만 변동폭은 ±10%로 블라인드가 없을 때 변동폭보다 크게 나타났다.
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