에너지/열교해석관련 질문

실내 및 실외온도 설정에 관련해 질문드립니다.

1 Mevahn 5 2,538 2016.04.19 16:20
안녕하십니까?

패시브건축협회 홈페이지를 통해 많은 도움을 얻고 있는 건축환경 전공학생입니다.

최근 therm과 heat2를 공부하면서 열교해석 관련 궁금한 사항이 있어 질문드립니다.


자료실의 therm 관련 라이브러리의 외부(-10도:KS), 외부(-5도:DIN)의 기준이 있는데

외기온도 기준을 KS F 2295 에서 저온실의 온도 설정에서 5℃, 0℃, -5℃, -10℃ 중 가장 낮은 값인

-10℃를 적용하셨다고 하신 질의 응답 내용을 참조 하였습니다.


Q1) 공동주택 결로 방지를 위한 설계기준의 별표 1호에 따르면,

지역1 : -20℃, 지역2 : -15℃, 지역3 : -10℃로 구분하고 있는데요

어떤 이유에서 외기 온도 기준을 'KS F 2295 : 창호의 결로방지 성능 시험 방법'을 사용하셨는지 궁금합니다.


Q2) PHPP를 이용한 패시브하우스 관련 국내 학회 논문자료를 공부하던 중에 몇 몇 자료에서도

"주택 선형열교 전열해석을 위한 경계조건은 PHI의 열교계산을 위한 표준경계조건"에 따라

실내온도 20℃, 외기온도 -10℃로 설정한 자료를 몇 몇 본적있습니다(지역은 전북 익산과 진주입니다).

외기온도 조건을 국내 기후에 맞추어야 하기 때문에 frsi 값을 계산 시,

독일 기준인 DIN 4108-2의 -5℃, 20℃, 50%를 적용하지 않은 것인지,

"PHI의 열교계산을 위한 표준경계조건"에서 실내온도 20℃, 외기온도 -10℃, 지중온도(3m 이하) 10℃

정해놓은 것인지,

국내 실정에 맞추어 DIN 기준과 KS 기준을 혼용사용할 수도 있는 것인지 명확한 사유를

혹시 알 수 있을까요?


매번 좋은 자료와 커뮤니티를 통해 많은 도움 얻고 있습니다.

감사드립니다.

Comments

M 관리자 2016.04.19 17:04
안녕하세요..

저희 내부적으로는 [지역1 : -20℃, 지역2 : -15℃, 지역3 : -10℃] 의 조건이 너무 가혹하다고 판단하고 있습니다.
또한 DIN 4108-2의 -5℃, 20℃, 50% 는 우리나라 중부지방의 겨울 기후로 볼 때, 너무 약하다고 판단하고 있습니다.

결과적으로 "주택 선형열교 전열해석을 위한 경계조건은 PHI의 열교계산을 위한 표준경계조건(?)" 은 의식하지 않은 것 입니다만, 마침  [KS F 2295 저온실 온도 설정 5℃, 0℃, -5℃, -10℃] 의 조건을 살펴 보던 중  -10℃ 값이 저희의 의지와 어느 정도 일치를 하고, 국내 시험규정에도 있는 온도라고 생각되어서, 결정한 온도입니다.

ps.
"주택 선형열교 전열해석을 위한 경계조건은 PHI의 열교계산을 위한 표준경계조건 :  -10℃" 
이 표현이 이상한 것은.. 선형열교를 계산할 때, 이 온도는 무의미한 값입니다.
이 온도에 따라 실내측 표면온도의 변화를 보는 것이면 몰라도, 선형열교는 -10℃나  -5℃나 같은 값이 나오기 때문입니다.
"주거시설의 곰팡이 생성 검토를 위한 PHI의 표준경계조건" 이면 적당한 표현일 듯 싶습니다.
이 온도 역시 독일 내부에서는 "DIN 4108-2의 -5℃"보다 가혹한 조건이라는 점에서 불만의 목소리도 있다는 전설이 내려오고 있기는 합니다.^^
1 Mevahn 2016.04.19 17:17
궁금했던 사항들에 대해 답변해주셔서 정말 감사드립니다.^^ 홈페이지에서 정말 많은 것들을 배워가고 있습니다. 수고하세요!
M 관리자 2016.04.19 17:26
배워서 남주는 것이 중요합니다.
감사합니다.
1 홍도영 2016.04.21 04:29
-10°C를 기준으로 한 것은 관리자님이 언급하신 것처럼 열교와는 사실 큰 관련이 없고 실내표면온도를 구하기 위한 조건으로 본 것 같습니다. 물론 PHI도 표면온도를 얻고자 할 경우에는 실내표면열저항 값을 곰팡이 발생을 검토하기 위한 것(0,25 m2K/W)을 그 기준으로 합니다.

그리고 PHI가 DIN 4108-2의 -5℃를 적용하지 않는 이유는 개인적으로 보았을 때 중유럽 뿐 아니라 다른 기후대도 고려를 한 것으로 보입니다. 특히 패시브하우스 자재등을 인증할 시에는 수출등을 고려하기에 좀 더 낮은 온도를 고려한 것이 더 설득력이 있겠지요. 즉, 중유럽기후뿐 아니라 다른 더 추운 기후도 사용이 가능하다는 그런 논리....

열교조건을 결로 및 곰팡이 발생기준으로 사용하는 것은 조금 비현실적인 것이 아닌가 합니다.

독일에서도 전에는  -10℃를 기준으로 결로를 검토하기도 했지만 지금도 글래저 공식에 준하면 -10℃이지만  DIN 4108-2의 -5℃를 곰팡이 발생 외부기온으로 보는 이유는 일시적으로 결로가 발생하거나 표면 상대습도가 80%가 넘는다고해서 바로 곰팡이가 발생하는 것이 아니기에 더 현실적인 것으로 보았다고 합니다.

제가 그런데 이해를 하기 어려운 것은 보통은 이 fRsi값을 각 국가별로 응용해서 사용할 경우 외기온도를 변화 시키기도 하지만 보통은 조건은 그대로 두고 fRsi값을 조정하는 것이 일반적이라는 것입니다. 물론 그게 꼭 정답이라고 볼 수는 없지만 말입니다. 예를들어 독일은 fRsi가 0,7이지만 스위스는 SIA 180 1999에 따르면 0,75입니다. 즉, 표면온도가 0,7일 경우 12,6도 이지만 0,75일 경우는 13,8℃가 되는 것이지요. 즉, 주변조건은 같지만 최저 표면온도가 스위스가 더 높다는 말이 되기에 국제기준을 자기 국가의 기후나 혹은 최소단열기준을 고려 혹은 3D의 구석열교등을 고려해서 정했다는 말이 됩니다.
M 관리자 2016.04.21 14:31
그러게요.. 합리적인 방법이 있는데.. 외기를 이해하기 어려운 온도까지 내려서 하고 있네요..