출처: https://constructalia.arcelormittal.com/files/KINA26010ENN_002—aadd4dee607cb8b70e8bac8ff70618a1.pdf
4) 스틸에 차광 요소
주요 스틸 집약적 차광시스템은 다음과 같습니다.
① 연속 강판
② 천공 강판
③ 확장 강판
④ 스테인리스 스틸 매쉬
[차광시스템으로 사용되는 스테인리스 스틸 매쉬]
이것들은 두 가지 접근 방법에 따라 연구되었습니다.
① 에너지수요에 대한 태양광 차광시스템의 영향
② 음영 영향의 기하학적 연구
일광 사용 및 다른 유럽 기후의 과열 방지를 위한 통합된 외관 설계에 대한 종합보고서가 제공됩니다. 시뮬레이션을 수행한 후 북유럽에 대해 도출된 결론은 다음과 같습니다.
① 고정된 음영 요소를 설치하면 태양 복사의 가용성이 감소하여 난방 수요는 다소 증가합니다. 이것은 부분적으로 음영 요소가 동쪽/서쪽 방향으로만 배치되었기 때문입니다. 일반적으로 북쪽 방향으로 음영 요소를 설치하는 것은 의미가 없습니다. 같은 방법으로 고정된 음영 요소를 남쪽 방향으로 설치하는 것은 적절한 기준이 아닙니다.
② 고정 음영 요소의 설치는 냉각수요 감소 측면에서 상당한 영향을 미칩니다. 실제로, 냉각 수요에 대한 영향은 난방 수요에 대한 영향보다 분명히 더 높습니다. 음영 요소(40% 개방 영역)를 사용할 때 최상의 총 수요 결과가 발생합니다.
③ 고정 음영 요소를 사용하여 조명에 미치는 영향은 보통입니다. 게다가 이 수요의 가치가 냉난방의 가치보다 분명히 낮기 때문에 총 에너지 수용에 미치는 영향은 결정되지 않았습니다.
④ 난방시스템에서, 증가된 질량을 갖는 슬래브 방법을 사용하면 난방수요 감소가 중간정도 발생합니다. 그러나 냉각시스템에서 이 방법은 음영요소가 야간 냉각과 조합되어 사용되지 않는 한 중간 냉각 수요 증가를 유도합니다. 따라서 증가된 열 질량 방법의 이점을 얻기 위해서는 음영과 야간 냉각 계획을 동시에 이용할 필요가 있습니다.
⑤ 적당한 유리 표면을 가진 전면 설계를 고려할 때, 난방이 지배적이며, 열 질량 슬래브 방법이 증가하면 총 에너지 수요가 줄어듭니다(차광 및 야간 냉각 계획을 고려하지 않은 경우).
⑥ 유리 면적이 높은 전면 설계를 고려할 때, 난방은 여전히 지배적인 시스템이지만 냉각시스템의 비중은 상당히 증가합니다. 결과적으로, 차양 방법이 적용되더라도 열 질량이 증가한 슬래브는 냉각수요 감소 측면에서 제대로 작동하지 않습니다(더 나아가 총 수요 감소를 무시할 수 있습니다). 이 방법은 야간 냉각방법과 결합된 경우에만 성공할 수 있습니다.
⑦ 따라서 일반적인 결론으로, 가장 불투명한 음영은 최소 총 에너지수요를 발생시킨다고 명시할 수 있습니다. 또한 유리 면적이 증가함에 따라 총 에너지수요가 증가한다고 생각하면 북유럽의 태양열 획득 방법은 건물의 열 반응에 결정적인 개선을 일으키지 않는다고 명시할 수 있습니다. 유리가 많은 외관의 사용과 관련된 태양열 증가는 유리 표면의 대류에 의한 에너지 손실의 증가를 보상할 수 없습니다. 그러나 동시에 냉각 수요 증가를 피하기 위해 음영과 냉각기간 동안 야간 냉각을 사용하는 필요한 중요한 냉각 수요 증가를 발생시킬 수 있습니다.
⑧ 설명된 추세는 난방 기간 동안 태양 조사 가용성(낮은 태양열 획득)이 낮고 평균 외부 공기 온도가 낮아 더욱 두드러집니다(대류에 의한 더 큰 손실).
남유럽에 대한 추가 결론은 다음과 같습니다.
① 냉각은 높은 내부 이득과 이용 가능한 태양 이득으로 인해 지배적인 체제입니다. 고정된 음영을 사용하면 이 반응이 원활해집니다. 그러나 높은 비율의 유리 표면을 가진 정면 설계의 경우, 난방 및 냉방 수요를 평준화하기 위해 건물의 모든 방향(남향에서도)에 음영의 설치가 필요합니다.
② 중간 정도(30%)의 유리 표면을 가진 정면 설계의 경우, 최고의 총 에너지수요는 동서 정면에 음영을 설치하여 달성할 수 있습니다. 그러나 더 높은 비율의 유리 표면(50%)의 경우 남쪽 정면의 음영에 대한 사용 범위를 확장해야합니다. 이것은 높은 비율의 유리 표면과 관련된 태양의 이득이 과도하며 의미가 없음을 분명히 나타냅니다(난방 및 조명 수요에서 달성된 감소는 더 이상 급격한 냉각 수요 증가를 보상하기에 충분하지 않습니다).
③ 일반적으로 고정된 음영을 사용하면 난방 및 조명이 크게 증가합니다. 그러나 보편적인 작업시스템이 냉각되고 있기 때문에 음영으로 달성되는 수요 감소는 난방과 조명 수요 증가를 쉽게 보상할 수 있습니다.
④ 명백하게 높은 비율의 유리 표면을 가진 정면 설계의 경우, 이용 가능한 확산 태양 복사는 음영이 설치될 때(남쪽에 음영을 설치해도) 상당한 조명 수요 증가를 방지하기 충분합니다.
⑤ 난방 시스템에서, 증가된 열 질량을 가진 해법은 기본 해법보다 더 잘 작동하며 음영 사용은 난방 수요(중간 난방 수요 증가)에 결정적인 영향을 미치지 않습니다. 높은 이용 가능한 태양 복사는 슬래브의 추가 열 질량을 활성화하고 사용하기에 충분합니다.(중간 비율의 유리 표면이 있는 해법의 경우에도)
⑥ 냉각시스템에서 열 질량이 증가한 해법을 사용하면 역효과를 낳을 수 있습니다. 건물의 축열 용량은 증가하지만 에너지 제거 작용이 포함되지 않으면 냉각 수요가 크게 증가합니다. 차광을 설치하면 이 반응을 부드럽게 할 수 있지만 높은 열 질량 슬래브를 사용하는 것은 가치가 없습니다. 이것은 최적화된 총 에너지 수요를 달성하기 위해(열 질량의 잠재력을 이용하기 위해) 음영 및 야간 냉각 방법을 동시에 적용하는 것이 절대적으로 필요하다는 것을 보여줍니다.
남부 및 북유럽에 적용할 수 있는 일반적인 결론은 다음과 같습니다.
① 동쪽 및 서쪽 방향(2차 방향)에서 유리 표면의 비율은 일반적으로 적당하게 유지해야합니다.
② 동쪽 및 서쪽 방향으로 설치된 고정된 스틸 음영은 건물의 에너지효율 및 편의 조건을 개선할 수 있는 잠재력이 있습니다.
③ 남쪽 방향에서 고정된 음영의 사용은 각 경우에 대해 연구되어야하며, 일반적을 적용해서는 안되지만 에너지효율 개선에 대한 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 예를 들어, 이러한 종류의 음영을 사용하여 높은 내부 이득(사무실, 상업용 등)과 높은 일사량 가용성이 있는 사용에서는 주간 조명을 동시에 사용할 수 있고 냉각 수요 감소를 발생시킬 수 있습니다.
수행된 모든 시뮬레이션은 모든 기후 조건에 대해 에너지효율 관점에서 좋은 건물 설계를 달성하는 데 필요한 일부 설계 기준을 식별하고 분석된 모든 매개 변수(유리 표면 비율, 열 질량, 야간 냉각, 음영)의 에너지요구에 대한 격리 효과를 평가하는 데 유용합니다.
① 유리 표면의 백분율은 각 방향에 맞게 최적화되어야합니다.
② 음영 계획은 각 방향에 맞게 최적화되어야합니다.
③ 유럽 북부의 경우 태양열 이득 계획의 가능성이 제한되어 있어 유리 표면의 최적 비율이 상대적으로 낮습니다. 따라서 열 질량 및 야간 냉각과 관련된 설계 문제는 관련성이 떨어질 수 있습니다.
④ 유럽 남부의 경우 태양열 이득 계획의 잠재력이 높으므로 열 질량, 야간 냉각 및 음영과 관련된 모든 설계 문제를 통합된 방식으로 적절히 해결하는 것이 중요합니다.
모든 수행된 분석에서 얻은 가장 중요한 결론은 최적화된 정면의 통합된 설계를 수행하기 위해 에너지성능에 영향을 미치는 모든 설계 측면에 대한 최상의 타협 해결을 식별해야 한다는 것입니다(유리 표면의 %, 뉴이 열 및 광학 특성, 열 관성, 야간 냉각, 음영)