출처: https://constructalia.arcelormittal.com/files/KINA26010ENN_002—aadd4dee607cb8b70e8bac8ff70618a1.pdf
[결론]
1) 기밀
다양한 복합 패널시스템을 사용하는 다양한 건물 외피 접합부의 기밀 성능이 전체 건물 성능에 대한 기여도를 평가하기 위해 조사되었습니다. 결과는 샌드위치 요소 조인트의 기밀성에 관한 일반적인 서술이 가능하지 않다는 것을 보여줍니다. 조인트의 기밀은 설치 중 실현되는 특정 조인트 형상 및 조인트 너비에 따라 다릅니다. 각 조인트에는 조인트 폭이 있으며, 조인트는 조인트 기밀 요구사항을 충족합니다.
외부 조인트 폭은 조인트 내의 조인트 폭에 대한 상태를 허용하지 않고 각 조인트를 다른 장소에서 씰링하기 때문에 서로 다른 조인트를 비교할 수 없습니다. 특히 조인트 내의 씰링의 위치, 크기 및 압축은 기밀성과 관련하여 조인트의 작용을 크게 다르게 합니다. 오직 조인트의 변형만 비교하고 평가할 수 있습니다.
시험한 요소가 가능한 최소 간격 너비로 설치되는 경우, 모든 세로 조인트를 밀폐라고합니다. 실제로 최대 15m 길이의 요소를 설치한 후 요소의 폭이 훨씬 커지고 조인트 너비가 발생합니다. 조인트 폭의 변화는 최대 10mm로 실현 가능한 최소 조인트 폭에 기초할 수 있습니다.
누출이 발생하면, 지붕/벽 접합, 개구부 및 다른 요소(예: 바닥 슬래브)에 대한 연결과 같은 접합의 씰링과 디테일의 불일치에 기인하는 경향이 있습니다. 일반적인 지침과 시스템별 지침은 건물 설계자가 지정하는 시스템에 대해 매우 높은 수준의 신뢰도를 가질 수 있도록 개발되고 있습니다.
모델링은 공기 침투를 줄이는 것이 단열 수준을 높이는 것보다 더 효과적이며, 기밀 구조를 통해 달성 가능한 10% 이상의 난방 에너지절감 효과가 있음을 보여주었습니다. 산업 건물에서 외장 조인트는 일반적인 포털 프레임 건물의 전체 공기 침투의 약 10%를 기여할 수 있으며, 새로운 외장 제품에는 기밀 ㅁ;ㄹ봉 및 개발된 조인트 무결성의 개발이 필수적입니다.
잠재적인 문제는 벽돌 벽의 사용 및 이러한 벽에 대한 금속 외장시스템의 결합부가 포함됩니다.
철골 구조는 콘크리트 벽과 비교하여 두께가 비교적 얇은 경량 스틸 벽을 사용하여 효율적인 열 성능을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 스틸로 외관 시스템을 사용하면, 18% 더 얇은 콘크리트 벽(스틸 벽의 경우 27cm와 콘크리트 벽의 경우 33cm)에 비해 열 성능이 14% 향상됩니다.
스틸은 본질적으로 기밀한 재료이므로 스틸 건물 외피의 유일한 공기 누출 경로는 접합에 있습니다. 목표 기밀성이 모든 개구부, 접합부, 바닥, 지붕 및 벽을 포함하여 전체 건물을 위한 것이라는 점을 감안할 때, 여기에 상세히 설명된 기술을 채택해야합니다.
경험에 따르면, 스틸 피복 건물은 세심한 주의를 기울이면 5m³/h/m³ 미만, 종종 3m³/h/m³ 미만의 공기 누출율을 달성할 수 있습니다. 그러나 공기 누출은 건물 구조에 따라 크게 달라지므로, 단순하게 예를 들어 큰 건물은 밀폐된 부피와 관련하여 표면적이 적고 기밀성을 손상시키는 세부 사항이 적습니다.
2) 열 성능
열 효율은 다음과 같은 방법으로 향상시킬 수 있습니다.
① 개선은 상대적으로 높은 열 이득을 발생시키므로 가장 낮은 성능 요소에 집중해야합니다.
② 기밀성을 향상시키는 것은 산업 건물의 U-값을 향상시키는 것보다 효과적일 수 있습니다.
③ U-값 향상은 과도한 외피와 지붕을 씌우거나 외부 단열층을 보다 효율적이고 두꺼운 층으로 교체하여 달성할 수 있습니다.
④ 기밀성 향상은 가능한 모든 공기 누출 경로를 점검함으로써 이루어질 수 있으며, 실란트 및 기타 부드러운 선형 조인트를 도입하여 개선할 수 있습니다.
⑤ 두 요소를 동시에 개선하면 작업이 동일한 건물 요소에서 이루어지기 때문에 작업 “비용”이 절감됩니다.
모든 경우에, 단열 및 기밀성에는 숙련된 설치 과정, 특히 벽 외장 및 지붕이 필요합니다.
3) 열 쾌적성
(1) 외관
① 열관류율이 감소하면 난방 수요가 거의 직접적인 비례로 줄어듭니다.
② 열관류율이 감소함에 따라 냉각 요구가 약간 증가합니다.
③ 건물에 가장 효율적인 외관 시스템은 외부 기후 조건에 따라 다릅니다.
④ 건물 외피의 단열성을 개선하는 경제적, 환경적 영향을 설계 과정에서 우선적으로 고려하는 것이 좋습니다.
(2) 지붕
① 시뮬레이션을 위해 선택된 온화한 기후 조건은 냉각 요구를 설계에 중요한 요건으로 만듭니다.
② 지붕에 열관류율을 감소시키는 것은 외관의 열관류율을 감소시키는 것과 동일한 효과를 나타냅니다. 표면이 작기 때문에, 지붕의 열관류율을 줄이면 외관보다 에너지소비 측면에서 덜 향상됩니다.
③ 지붕 단열재가 증가함에 따라 난방 수요가 감소하고 냉방 수요가 증가합니다.
(3) 창
① 창의 태양계수가 증가하면 난방 수요가 증가합니다.
② 창의 태양계수가 증가하면 냉방 수요가 감소합니다.
③ 가장 적합한 창을 선택하려면 난방 및 냉방 수요와 비용을 모두 고려해야합니다.
측정 및 계산 연구 모두 경량 철골 건물의 성능이 우수함을 보여주었습니다. 시뮬레이션과 측정 결과를 비교했을 때 분명히 유사한 추세를 볼 수 있었지만, 실제 날씨 데이터와 내부 부하가 다르기 때문에 온도에서 절대값이 달랐습니다.
여름철 열 쾌적함의 주요 측면은 음영을 사용하여 실내에서 과도한 태양열을 피하는 것입니다. 또한 환기/공조시스템의 공기 속도는 작업/생활에서 충분히 낮아야합니다. 측정된 사무실과 로비에서 공기 속도는 허용 가능한 수준이며 문제를 일으키지 않았습니다. 추운 겨울 날에는 로비에서 예외가 있었습니다. 겨울철에 주요 측면은 난방시스템과 환기 공기 속도입니다. 실내 공기 온도의 측정은 설정점에 따르고 작동 온도는 지침에 따랐습니다.
시뮬레이션에서 경량 및 중량 사무실 건물은 동적 시뮬레이션에서 상세한 인체 모델을 사용하여 열적 쾌적함과 관련하여 비교되었습니다. 결과는 의복 수준이 열 감각과 쾌적함에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 보였으며 구조물의 열 질량은 사소한 역할을 수행했습니다. 연구된 구조는 크고 중량 구조물이 아니라 사무실 건물에 사용된 전형적인 구조물이었습니다. 모든 경우는 계절에 맞는 의복에 대한 불만족 비율(PPD)이 비교적 낮습니다.
[열관류율시험]