기술자료

7-00. 외부 차양의 이해

M 관리자 32 28,284 2010.12.13 23:03

● 외부차양

 

여름의 냉방에너지를 줄이기 위해서는 외부차양을 설치해야 한다. 이는 유럽의 경우 이미 외부차양이 거의 모든 건물에 필수적으로 사용되고 있는 이유이기도 하다. 즉, 외부차양 없이는 일사에너지를 막기가 어려운 것이다.

우리나라는 커튼이나 블라인드가 모두 실내에 설치되어져 있다. 정성적으로 보더라도 실내에 치는 블라인드가 열을 그리 많이 막아주리라 생각되지 않지만, 이론적으로 보더라도 명확히 그러하다.

 

일사에너지는 단파다. 유리라고 하는 물질의 특성 중에는 단파는 쉽게 통과시키고 장파는 잘 통과시키지 못하는 성질이 있다. (이를 이용한 것이 유리온실이다.) 즉, 단파의 성질을 지닌 태양빛이 유리를 통과하여 실내로 들어오는 것은 쉽지만, 실내로 들어온 일사가 물체에 닿으면 장파인 열에너지로 변화한다. 이 열에너지가 다시 밖으로 빠져나가기는 어렵다는 뜻이다. 그러므로 태양빛은 실내로 들어오기 전에 차단해야 하는 것이다.

 

이 외부차양은 형태나 종류에 크게 구애받지 않는다. 즉 창호상부에 태양고도를 고려하여 처마를 길게 내어도 효과가 있고 유럽의 집처럼 덧문을 달아도 효과가 있다.

 

 

<창호 상부 차양>

 

 

<목재 덧문>

 

 


<외부전동블라인드(EVB)>
 
 
<외부 패브릭 전동차양>

 

 

우리나라는 창의 크기가 비교적 크기 때문에 가장 효과가 크고 편한 것은 외부전동블라인드(EVB)겠으나 비용을 고려하여 가장 적합한 한가지를 선택하면 무난할 것이다.
다만 패시브하우스에서 창호상부 차양 등을 선택할 경우에는 구조체에 의한 열교(Heat Bridge)를 반드시 고려해야 한다.


참고로 처마나 케노피를 이용하여 일사를 막는다면 돌출길이와 폭을 아래와 같이 고려(서울/경기지역 남향의 창호에만 해당) 하는 것이 효과적이다.창호의 크기에 따라 다르기 때문에 절대치수보다는 창호 상하부의 중심점에서 부터의 각도로 표현되는 것이 합리적이다. 건물상황에 맞추어서 적당히 가감하면 효과적인 차양이 될 것이다.

 

** 서울/경기보다 남쪽의 지역은 태양의 고도가 조금 높아지는 것을 고려하면 된다. 제주지역(33도)~경기북부(38도)까지 약 5도의 차이가 나므로 하기 그림의 각도를 기준으로 조정을 하면 무난하다.

 

<서울/경기지역 남향창호 상부차양 크기 - 구조체에 의한 열교주의>

 


아래의 시뮬레이션은 상기 각도를 반영하여 상부차양을 만든 후 서울지역 오후2시를 기준으로 5월20일부터 12월20일까지 남향의 일사각도를 표현한 것이다. 이 처럼 여름에는 햇빛을 최대한 막고, 겨울에는 최대한 들어오게 하기 위한 고려가 필요하다. (서울,경기지역 남향일 경우임, 동,서향 창호를 위한 차양각도는 다름)

 

<서울/경기지역, 5월20일 ~ 12월20일 매월 20일 오후2시까지의 차양 시뮬레이션>

 


 

 

● 유리의 태양에너지투과율 (g값)

 

g값(SHGC)은 에너지투과율이다. g값이 0에 가까우면 태양에너지가 투과를 못하고, 1에 가까우면 에너지를 잘 투과시키는 것이다. 이 숫자는 패시브하우스에서 매우 중요한데 g값이 0에 가까우면 겨울에 남향으로 햇빛을 많이 받아도 실내가 따뜻해 지지 않는다. 태양에너지가 실내로 적게 들어오기 때문이다. 그러므로 패시브하우스에서는 유리의 g값이 0.5이상이기를 권고하고 있다.

 

그럼 g값이 높으면 더 좋은 것인가?.. 그건 아니다. 여름이 있기 때문이다.  g값이 1에 가까우면 여름의 경우 태양에너지가 실내로 너무 많이 유입이 되어 실내온도를 높이는 원인이 되기 때문이다.

 

물론 가장 좋은 것은 G값이 1에 가까운 유리를 사용하면서 외부차양을 달고 여름에 햇빛을 원천적으로 차단하는 것이 최선의 방법이다. 하지만 한가지 또 알아야 할 사항은 패시브하우스에서 사용하는 삼중유리는 유리의 숫자가 3장이라 g값을 1에 가깝게 올리는 것이 사실상 불가능에 가깝다.

 

아마도 시장에서 선택할 수 있는 삼중유리(맑은유리)는 대부분 g값이 0.5 내외일 것이다. 주택에 사용할 경우 유리에 색을 첨가하거나 특수 코팅을 하여 G값을 일부러 0에 가깝게 내린 제품은 피해야 한다. g값(SHGC)은 창호회사에 문의하면 알 수 있다.


● 기타 여러가지 차양 사례


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Comments

G 황인성 2011.05.06 10:57
비밀글입니다.
M 관리자 2011.05.06 14:21
황인성님  죄송합니다만 본게시판에서 제품홍보는 불가하여 비밀글로 처리해 놓았습니다. 제품 카달로그를 협회장님 역삼동 사무실 (협회소개 참조)로 보내주시면 검토하여 타당하다면 공식적으로 홈페이지에 소개해 드리도록하겠습니다.

보내주실 때, 전동블라이드라면 모터재원(토크치, 방수여부, 기어방식 등), 작동방식, 재질, 풍속에 따른 휨저항, 설치상세도, 보증기간, 설치 사례사진이 포함되었으면 하며, 수동블라인드라면 제품 평/단면상세, 설치상세도, 설치사례사진이 포함되어 보내주셨으면 합니다. 감사합니다.
4 이성원 2011.06.14 19:07
위 사진 중 2번 금속(철제) 차양에 대해 문의 드립니다.

사진 상의 제품을 튼튼하게 시공하기 위해서는 보통 말하는 앵커볼트를 이용해야 할 것 같은데
혹시 앵크볼트를 타고 열이 전달 되지 않을런지요. 아니면 다른 시공 방법이 있는지 문의 드립니다.
일반 공업사에 부탁을 하면 별 다른 조치없이 시공할 것이 분명해서요.

궁금한 것이 많은 것 만큼이나 아는 것은 전무하다싶어 문의 드리면서도 걱정되네요.
M 관리자 2011.06.14 21:39
패시브하우스에서는 적용하기 어려운 방법입니다.
다만 업무시설이나 학교시설 등은 실내습도가 낮기 때문에 작은 열교를 문제를 일으키지 않습니다.
차양을 달 때, EPDM 패드나 목재를 설치하고 앵커를 통과시키면 앵커지름크기으로 열교범위가 줄어들기 때문에 열교는 극히 작게 줄어들 수 있습니다.
협회 홈페이지에 있는 주택 중 차양이 돌출되어져 있는 경우는 차양의 구조체를 목재로 만들었습니다.
감사합니다.
G 방영광 2011.09.29 18:08
비밀글입니다.
M 관리자 2012.06.11 19:45
죄송합니다만, 비밀글로 작성된 질문에는 답변을 드리지 않습니다.
1 최성철 2012.10.16 13:15
비밀글입니다.
G 정운봉 2013.03.16 15:33
포천시청 회계과 시설관리팀장 정운봉입니다.
외부차양에 관심이 있는데, 판매하는 곳을 찾을 수가 없네요.
자료좀 보내주시면 업무에 참고가 될 수 있을텐데....
이멜로 부탁드립니다.
M 관리자 2013.03.16 15:46
메일 드렸습니다. 감사합니다.
1 김민 2013.04.25 13:57
외부차양의 제품들을 검색해 보면 대부분 전동모터를 활용한 실내에서 조절을 할 수 있도록 되어 있는 장치들이 많습니다...
혹시 좀 더 저렴한 외부차양 제품이 없는지요... ??
건물 디자인 상 창호 상부 흔히들 눈썹 붙인다고 하는데.. 이건 좀 싫거든요...
M 관리자 2013.04.25 18:40
네.. 아직까지는 말씀하신 제품만 존재합니다.
아마도, 올해 안에 Fabric 으로 된 제품이 나올 것 같고, 그럴 경우 가격적으로 더 좋아 질 듯 합니다만, 확신은 어렵습니다.
감사합니다.
1 안동호 2013.12.22 22:17
안녕하세요.

건축학과 대학원생입니다.

외부차양장치 판매처나 설치업체를 찾기가 어렵네요.
혹시 관련된 자료나 알고계신 업체가 있다면 메일로 부탁드리겠습니다.
감사합니다.

그리고 한가지 질문이 더 있는데요,
외부 차양(남향 수평차양장치) 설치 할 때 차양 길이와 폭은 어떻게 선정해야 하나요.??
위에서 나온건 그냥 지역별로 태양 고도각을 고려만 하라고 나와 있어서 이해하기가 좀 어렵습니다.
M 관리자 2013.12.22 23:04
안녕하세요..

상단 메뉴의 "자재 정보"란에 가시면 보실 수 있습니다.

그리고, 질문주신 내용은 아우릭에 아마도 여러 논문이 나와 있는 것으로 알고 있습니다. 그 논문을 보시는 것이 공부에 더 도움이 되실 듯 합니다.

감사합니다.
1 양인규 2014.05.11 22:57
국내에 외부차양이나 내부차양을 조사하러 견학을 가려는데 위 사진과 같은 차양이 있는 건물의 위치를 알수 있을까요?
M 관리자 2014.05.12 07:46
위의 어떤 차양을 말씀하시는 것인지요?
1 양인규 2014.05.16 00:27
맨 첫번째 사진이요! 그런데 어떤 지역으로 견학을 가야 외부차양에대해서 많이 조사할 수 있을까요?
M 관리자 2014.05.16 13:15
지역별로 몰려있지 않으니 무어라 말씀드릴 것이 없습니다.
맨 위으 차양은 성균관대 수원캠퍼스에 있는 연구동에 매우 흡사한 차양이 있습니다.
1 양인규 2014.05.18 21:39
감사합니다!!!
G 정우준 2014.12.03 17:20
일반적으로 창문을 만들때 사용하는 유리의 차폐계수(sc)값을 알고 싶습니다.
유리의 두깨에 따라 차폐계수가 다르며 정확한 경향은 모르지만 두깨가 굵어질수록 계수값이 작아진다는것은 알고 있습니다.
알고싶은 차폐계수값은 유리가 100mm일때의 차폐계수값이며, 이를 산정하기 곤란하다면 혹시 유리두깨와 차폐계수와의 관계의 경향에 대한 정보를 부탁드려도 될까요??
M 관리자 2014.12.03 19:07
안녕하세요..
말씀하시는 것이 유리만의 두께가 100mm 를 말씀하시는 것인지.. 아니면. 복층유리 개념으로 "유리+가스+유리" 해서 전체 두께가 100mm 를 말씀하시는 것인지요?
G 정우준 2014.12.03 21:32
유리만 100mm인 경우가 궁금합니다.
M 관리자 2014.12.03 23:15
현재로써 유리만 100mm 인 경험을 가지고 있지 못합니다. 짐작은 가지만.. 엄한 답을 드릴 수도 있으니.. 해외 문헌을 찾아보고.. 늦어도 내일 저녁까지 답을 드리겠습니다.
G 정우준 2014.12.03 23:30
매우 매우 감사합니다!
G 정우준 2014.12.04 23:10
역시 100mm 단층유리는 아무도 안쓰기때문에 알기 차폐계수값을 알기란 무리인걸까요 ㅠㅠ
M 관리자 2014.12.05 10:49
답이 늦었습니다. 죄송합니다.

조사한 결과.. 일단..  100mm 유리는 제조가 불가능하였습니다. 회사마다 또 수요와 공급의 원칙에 따라 여러가지 다양한 의견이 있겠습니다만, 통상적으로 단판으로 된 판유리의 두께 한계를 약 25mm 내외로 보고 있었습니다. 이 두께를 넘어가면 폴리카포네이트와 엔지니어링 플라스틱으로 넘어가는 분위기 였고, 이 역시 50mm 를 넘어가면 제조가 거의 불가능한 것으로 판단되었습니다.

그러므로 100mm 두께 유리에 대한 SHGC 는 값이 존재하지 않는 것으로 추정될 수 있습니다.

그러나, 저 역시 호기심에.. 몇가지 시뮬레이션을 해 보았습니다. 요령은 3mm 맑은 유리 부터 점차 두께를 늘려가면서 SHGC를 검토하였고, 유리의 두께 한계인 25mm 까지 검토한 후, 이 변화하는 추세선으로 함수를 만들어 보았습니다.

결과는
 y = 0.8943 x (e^(-0.021x 두께))
로 추정되었습니다.

상기 함수에 100mm 를 대입하면 SHGC는 약 0.11 정도가 나오게 됩니다.

그러나, 시뮬레이션이라는 것은 현실의 데이타를 바탕으로 하기 때문에 25mm 이상 존재하지 않는 두께, 즉 26~100mm 값의 범위가 너무 넓기 때문에... (값이 존재하는 구간보다 없는 구간이 3배로 많기 때문에) 사실상 이 추정식은 하나의 "흥미"로 접근한 결과에 불과함을 알려 드립니다.
즉, 결과의 신뢰도 수준이 매우 낮습니다.

감사합니다.
1 이재희 2015.07.16 15:26
커튼월의 로이복층유리에 단열필름을 붙이게 된다면 차폐계수의 산정은 어떻게 해야 하나요????
예를들어 로이유리가 0.6 단열필름이 0.5라고 한다면 두 수를 곱하나요?
M 관리자 2015.07.17 12:09
안녕하세요..

산정 방식을 떠나서. 기존 로이복층유리에서 외부 유리가 강화유리가 아니라면.. 일사차단필름을 붙히실 수 없으세요..
외부 유리가 열파하는 현상이 발생하기 때문입니다.
이 내용은 다음 링크에 자세히 나와 있습니다.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=587

계산은.. 곱셈으로는 불가능하지만, 곱한 값에 약 1.2~1.5 배 정도하시면 크게 무리는 없습니다.

그리고, 단열필름이라는 용어는 잘못된 표현입니다.
일사차단필름이 더 적합한 표현이며, 공식명칭은 "냉방용 창유리 필름"입니다.
1 이영섭 2016.05.31 14:47
자료 감사합니다
1 이상준 2016.06.25 17:27
자료 감사합니다^^
1 yui0110 2016.06.27 10:50
좋은자료 감사합니다
1 자연나무 09.26 23:46
글에서 33~38도 라는 것에 대해~
원하는 건축위치의 최근 태양고도를 찾아볼 때, 아래 사이트에서 경도, 위도, 최근 동지일자를 입력해서 나온 결과에서 고도가 제일 높을때를 찾아봐도 맞을까요 ?
http://keisan.casio.com/exec/system/1224682277
M 관리자 09.27 19:43
아.. 아니어요..
말씀하신 숫자는 그저 그 지역의 위도를 뜻합니다.