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창호 프레임 열관류율 추정 프로그램

M 관리자 6 4,995 2010.12.05 19:35

우리나라의 창호 시험기준은 유리와 프레임이 일체화된 상태에서 물리적인 시험을 하고 있다.

 

장점은 사용자가 사용하는 창호의 통합 성능을 쉽게 알 수 있다는 점이고, 단점은 유리와 프레임 성능을 따로 알 수가 없다는 점이다.

 

창호에 사용되는 유리가 모두 동일하다면, 상대적으로 프레임의 성능을 알 수 있겠지만, 유리의 종류가 제각각인 상황에서 프레임의 성능을 추정하는 것은 불가능에 가깝다. 그러므로 프레임의 성능을 도외시하고 높은 성능의 유리만 끼워서 시험성적을 받을 경우 프레임의 단점이 묻히는 경우가 종종있다.

 

이 프로그램은 간단하게 프레임만의 열적 성능을 어느정도 가늠할 수 있도록 단순하게 만든 프로그램이다. 단순 추정치이므로 오차가 분명 존재하며, 참고용으로는 쓸만하리라 예상한다.

 

프로그램의 원리는 LBNL window6.2 프로그램에서 제공하는 유리의 열관류율의 정보를 이용하여, 우리나라 시험성적서 상의 전체 열관류율에서 유리의 열관류율을 빼는 방식을 취하였다.

 

즉, (유리+프레임 전체 열관류율) - (유리만의 열관류율) = (프레임만의 열관류율) 로 계산된다.

 

다만, 계산의 보편성을 위하여 Warm Edge 의 미세한 열적 변화는 고려하지 않았다.

 

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프로그램 전체 모습

 

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사용법
 
1. 아래 그림은 에너지관리공단에서 제공하는 시험성적서 중 제품 하나를 임의로 선정한 성능표이다.
 
 
2. 상기 표에서 효율을 보면 단열성능이 0.535~0.541 ㎡h℃/kcal 로 되어져 있다. 단위를 유의 깊게 살펴서 W/㎡k 가 아닐 경우 프로그램 하단의 변환표를 이용한다.
 
즉, 상기 표의 단위가 ㎡h℃/kcal 이므로 프로그램의 변화도우미에서 동일한 단위로 되어져 있는 칸에 해당 숫자를 입력하면 된다.
 
 
위의 그림처럼 ㎡h℃/kcal 로 되어져 있는 칸에 시험성적서 상의 평균숫자인 0.537을 입력하면 왼쪽에 W/㎡k 로 변화된 숫자가 나타난다.
 
 
3. 시험성적서 상의 유리 종류를 선택하고, 아래 변화표를 이용해서 얻은 숫자를 상단표의 열관류율칸에 입력하고, 성적서에 나와있는 "프레임의 폭"을 그 옆칸에 입력한다.
 
 
즉, 시험성적서상의 유리 종류는 5mm CL +  12mm Air +  5mm Low-e 유리로 되어져 있다. 이는 5mm 유리와 5mm Low-e 유리 사이에 12mm의 공기층이 있는 복층유리라는 뜻이며, 프로그램에서 이 것과 가장 근사치에 있는 6mm CL +  12mm Air +  6mm LE 를 선택한다.
(참고: 유리두께는 전체 열적 성능에 미치는 영향이 극히 미비하다. 유리의 열적성능은 공기층의 두께와 로이코팅 여부가 대부분을 좌우한다.)
 
 
4. 열관류율은 2.17 W/㎡k 이고, 프레임폭은 170mm 이므로 두 칸에 각각 숫자를 입력하면, 그 오른쪽에 결과값이 표시된다.
 
 
즉, 해당 제품의 프레임만의 열적 성능은 1.95 W/㎡k 라고 볼 수 있는 것이다.
오른쪽의 g값은 에너지해석을 하기 위한 유리의 태양에너지투과율 값이다.
 
 
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운영 중 의문사항이나, 개선사항은 질문게시판이나, 이 글 밑에 의견을 주시면 감사드리겠습니다.
 
 

Comments

G 임성혁 2010.12.21 14:31
그럼 만일 유리의 열관류율 값이 따로 정해져 있을 경우는 어떻게 하는지요?
예를들어 유리의 열관류율은 24mm(6CL+12A+6LE)이 1.62의 열관류율 값을 갖고
창호의 인증서는 2.525의 열관류율값을 갖는 창틀 155미리의 창호라면 어떤식으로 계산을 하여야 할까요? 단순하게 유리의 열관류율값을 위의 '시험성적서상의 열관류율'란에 입력하면 되는건가요?
M 관리자 2011.01.09 14:10
그렇지는 않습니다. '시험성적서상의 열관류율'란은 프레임+유리가 결합된 상태에서 국가공인시험인증기관에서 발급받은 시험성적서의 숫자를 넣는 거라 맞지 않습니다.
즉, 말씀하신 방법으로의 계산은 되지 않습니다.
근접한 성능의 조합이 "6LE + 12Arg + 6LE"이오니 그 구성을 선택하시고 계산하시면 오차범위내에서 확인이 가능하실 듯 합니다.
다만, 24mm(6CL+12A+6LE)의 구성으로 1.62 W/㎡k의 열관류율이 물리적으로 가능한지 의아합니다. 최소 더블Low-E 는 되어야 그나마 근접이 가능할 꺼라 생각됩니다만, 기술의 발전이 워낙 놀라우니 판단이 잘 서지 않습니다.
말씀하신 구성과 성능이 나오는 제품을 알려주시면 많은 분들이 도움이 많이 될 듯 합니다.

다음 버전은 설명글의 Warm Edge를 포함한 좀 더 현실에 가까운 계산이 되도록 할 예정입니다.
감사합니다.
1 김용철 2011.01.12 20:11
또 배우고 갑니다.
친절한 해설까지 고맙습니다.
G 삼진스틸하우스 2011.05.15 22:16
관리자님의 노고를 치하드립니다^*^  한가지 의문사항이 있는데요~~ 패시브하우스에서 창호를 통한 솔라게인은 유리의 G값에 커다란 영향을 받는것으로 알고 있습니다. 그런데 위의 프로그램으로 계산시 G값이 현실과는 다르게 너무 좋은 값으로 나오고 있는데요.. 일테면 로이 삼중유리의 경우 무려 0.51이 나오네요~~  일반 로이 삼중유리의 경우 계산해보면 0.26정도로 알고 있습니다만... 디아망 유리라 하더라도 0.42에 불과한것으로 알고 있습니다. 오차율이 너무 커서 어떻게 해석해야할지....
M 관리자 2011.05.16 10:10
삼진스틸하우스님/
안녕하세요.. 말씀하신 것 처럼 g값이 높은 것에 대해 몇가지 고민중인 것이 있습니다. 현재 국내 생산제품의 g값보다 전반적으로 높게 나온다는 말씀은 맞습니다. (한글라스를 기준으로..)
다만 아직 한글라스를 포함하여 판유리 생산업체와는 깊은 논의를 해 본바가 없어서 아직까지는 이론적으로 도달 가능한 수치를 나타내도록 되어져 있습니다.

말씀하신 일반로이삼중유리의 구성이 어떤 것을 의미하는지 알 수는 없습니다만, 현재 한글라스에서 자사 생산유리의 Tsol값과 Rsol값, 그리고, Tvis값을 공개하고 있지 않기 때문에 저희도 한글라스의 제품을 계산하고 있지는 못합니다. 오히려 한글라스의 모회사인 프랑스 생꼬방의 자료를 찾고 있는 중입니다. 혹시 데이타값을 받으셨는지 궁금하고, 또한 어떤 프로그램으로 계산을 하신 것이지 궁금합니다.

한글라스유리를 사용하신다면 로이 원코팅 두장을 포함한 삼중유리는 약 0.35를 약간 상회하는 정도의 g값을 가질 것으로 보고 있습니다. 말씀하신 디아망이 저철분유리를 의미하신 다면 0.47까지는 가능하리라 보고 있습니다. (코팅의 종류에 따라서요..) 다만, 자료실의 "창호의 이해"에도 적어 놓았듯이 g값을 높힌 소량의 유리를 그때 그때마다 생산해 줄지는 의문입니다.

또, 그런 여러 의문을 떠나서 각각 판유리의 물성치 공개를 하지 않고, 사용제품(조합제품)의 특성치만을 던져주는 한글라스도 아쉽기는 매 한가지입니다.

U값 0.7, g값 0.5를 우리나라에서 구현하능할지는 아직 모르겠습니다. 소프트 Low-E 코팅만을 하고 있는 한글라스제품만으로 국내 모든 유리의 특성을 이야기하기는 아직 부족한 듯 합니다. 앞으로 좀 더 여러 판유리 생산회사와의 논의를 통해서 우리나라에서도 하드 Low-E코팅을 포함한 다양한 코팅방법을 이용해 g값을 50% 이상 가져갈 수 있는지를 판단한 후에 말씀드릴 수 있을 듯 합니다.

감사합니다.
1 김명진 2014.01.16 14:20
감사합니다