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11-106. PHPP 에너지해석 Part4 - 건물 지하형태에 따른 감소계수 및 지중온도 산출

M 관리자 0 5,690 2014.09.30 22:24
PHPP 에너지해석 Part4 - 건물 지하형태에 따른 감소계수 및 지중온도 산출
 
건물의 지하 형태에 따른 열손실을 계산하는 Ground 시트 입력방법 이다. 

지하의 형태를 네가지 유형으로 나누어 계산하게 되며, 각 조건을 통해 나온 감소계수는 Annual heating(연간법) 시트에 사용된다. 또한 감소계수와 같이 계산되어진 지중의 월별 온도는 Heating(월간법) 시트에서 사용되어 진다. 만약 서로 다른 조건의 바닥이 한 건물에 적용된 건물이라면 Ground 시트를 복사하여 계산한 후 Annual heating 시트에 수동으로 삽입해 주어야 한다.
 
Ground 시트는 크게 네부분으로 입력창이 나뉜다. 
①번 영역은 토양의 특성에 대한 값을 입력하는 란이며 
②번 영역은 단열외피의 최하층 바닥에 대한 공통사항, 
③번 영역은 해당하는 바닥 유형에 따른 입력란, 
④번 영역은 외주부 열교값 및 지하수에 따른 보정값을 입력한다.

슬라이드1.JPG



 ①번 영역의 토양 특성 입력값은 실험을 통한 데이터값을 가지고 있지 않을 경우에는 아래의 표준값 중 해당하는 토양을 선택하여 입력하여 주면 된다.
토양 유형
열전도율 λ
[W/m2K]
부피당 열용량 pc
[MJ/m3K]
세사/점토(Silt/Clay)
1.5
3
토탄(Peat)
0.4
3
건조한 모래/자갈(Dry sand/ Gravel)
1.5
1.5
젖은 모래/자갈, 습한 진흙(Wet sand / Gravel, Moist Clay)
2
2
흠뻑 젖은 진흙((Saturated Clay)
3
3
암석(Rock)
3.5
2

②번 영역은 최하층 바닥의 면적과 열관류율 그리고 최하층바닥의 열교값이 앞서 설명한 U-Value와 Areas시트를 입력하였다면 알아서 타고 들어오도록 설정되어 있으므로 확인만 해주면 된다. 혹 작업간 수식을 수정하였을 시에는 직접 입력해줘야 한다. 그러면 여기서 직접 입력해줘야 할 부분은 외주부 길이(perameter) 뿐이다. 외주부 길이란 최하층 바닥 둘레중 지면과 접하는 부위만 산출한 길이를 말한다.

슬라이드2-1.jpg

 
③번 영역은 해석하는 대상 건물의 바닥형태를 체크하고 해당하는 요구 값들을 입력해주면 된다. 네가지 유형은 아래와 같으며 ISO13370에 기반을 두고 있다.

슬라이드4.JPG


 순서대로 하나씩 알아보겠다. 첫 번째로 지면에 접하는 형태일 경우에는 *Insulation Skirt 적용 시에 입력하게 되며 Insulation Skirt의 두께, 길이, 열전도율, 설치형태를 입력하여 주면된다. 적용하지 않았을 경우에는 입력하지 않아도 된다.

슬라이드3-1.jpg


슬라이드2-2.jpg

*Insulation Skirt : 지중의 방습 및 온도를 높이기 위해 수직 또는 수평으로 설치
 
난방하는 지하실인 경우에는 지면아래의 지하층 높이와 지하실 벽체의 열관류율을 입력하여 준다.

슬라이드3-2.jpg

 
다음으로 비난방 지하실인 경우에는 지면을 기준으로 한 지하실의 위아래 높이, 환기횟수, 체적, 벽체와 바닥의 열관류율을 입력하게 되며 여기서 지하실의 환기 횟수가 설계되지 않았다면 0.2회의 표준값을 입력한다.

슬라이드3-3.jpg

 
마지막으로 뜬바닥인 경우에는 뜬공간에 대한 사항을 입력하여 주면 되는데 바닥의 열관류율은 단열외피의 바닥 열관류율이 아닌 뜬공간 아래의 지면과 접하는 바닥의 열관류율을 입력하여 준다.
지면에 단열이 안되어 있다면 5.9W/mK의 값을 적용한다. 
그 다음 빈공간의 벽체 높이, 성능, 개구부 면적을 입력하여 준다. 
이 후 해당 지역의 고도 10m에서의 풍속과 방풍계수를 입력해줘야 하며 마우스를 해당칸에 가져가면 표준값을 제시해주니 사용하면 된다. 
더욱 정확한 자료를 입력하고 싶다면 기상청 기상연보에서 해당 지역의 평균 풍속을 찾아 입력하여 주면된다. 다만 우리나라 기상관측지점의 평균 풍속계의 높이는 10m이나 지역에 따라 아닌 곳도 있으니 확인 후 사용해 주시면 된다.

슬라이드3-4.jpg

 
마지막으로 추가적인 열교를 통한 열손실과 지하수 관련 입력사항인데 추가적인 열손실은 동적계산을 통한 값을 구하였을 경우 추가적으로 입력하여 주며, 정상상태의 외주부 열교값을 Areas시트에서 입력하였다면 자동으로 입력되어 진다.(일반적으로 널리 알려진 THERM, HEAT 등의 열교해석은 정상상태에서 계산되어 진다.)

슬라이드5-1.jpg


지하수에 대한사항은 대부분의 경우에는 고려하지 않아도 되며 아래의 기본 입력값을 사용하면 된다. 그러나 만약 지면아래의 지하수 수위가 지면과 3m이하 이거나, 유속이 0.2m/d보다 크다면 ISO13370의 지하수 보정계수를 확인하여 사용하거나 아래 해당란에 수위와 유속을 입력하면 보정계수가 계산 된다.

슬라이드5-2.jpg


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