에너지/열교해석관련 질문

복층유리와 삼중유리의 에너지 사용량 비교

G 김나은 3 216 08.31 17:45
안녕하세요.
ECO2 를 이용하여 싱글, 복층, 삼중유리의 열성능에 따른 건물 전체의 에너지 사용량을 비교하고 있습니다.
그런데 진행도중 복층유리와 삼중유리의 에너지 사용량 차이에서 의문이 생겨 글을 남기게 되었습니다.

제가 사용하고 있는 ECO2 시뮬레이션 모델은 벽면적에 대한 창면적의 비가 50% 가 넘는, 창면적이 상당히 많은 가상의 모델입니다.
벽체의 열관류율은 대략 0.22W/m2K 으로 에너지절약설계 기준의 단열재 두께에 맞춘 결과입니다.
여기에 달라지는 변수로는 싱글, 복층, 삼중유리의 창세트 열관류율과 SHGC 값인데요, 창세트에 대한 성능 정보는 LBNL 의 WINDOW 를 이용하여 구했습니다.
아래는 제가 사용한 싱글,복층,삼중 유리창의 스펙입니다.

          열관류율(단위:W/m2K)    SHGC
싱글          4.298                    0.563
복층          1.432                    0.247
삼중          1.182                    0.163

위 값을 ECO2에 넣어서 에너지 사용량(소요량)을 구한 결과는 아래와 같았습니다.
싱글 73.7
복층 45.8
삼중 42.9
(단위: kWh/m2)

그런데 여기서 의문점이 생겼습니다.
복층유리의 결과를 100%로 보고, 각각의 결과를 나타내보면 다음과 같습니다.
복층 100%
싱글 160%
삼중 96%

싱글유리창에서 복층유리창으로 갈 때는 에너지 사용량이 급격하게 감소하는 반면,
복층유리창에서 삼중유리창으로 갈 때의 에너지 사용량의 차이는 너무 미미하다고 생각됩니다.
이렇게 결과가 나온 이유는 무엇일까요?
단열재 두께에 따른 열성능을 그래프로 나타내보면 어느순간 그래프의 기울기가 점점 0으로 수렴하는, 즉 단열재의 두께가 두꺼워지는 만큼의 효율이 나오지 않는 것과 비슷한 현상일까요?
그러나 그렇게 생각하기에는 주택에서는 이제 삼중유리가 기본이 되고, 창이 만족해야하는 열관류율 기준이 복층유리창이 달성할 수 있는 정도를 넘어 점점 더 엄격해지는 현상을 이해하기가 힘듭니다.

복층유리와 삼중유리의 에너지 사용량을 비교한 관련 자료를 찾아보려고 해도, 찾기가 어려워 질문을 드리게 되었습니다.

감사합니다.

Comments

M 관리자 08.31 20:56
안녕하세요.
우선 각각의 유리 열관류율과 SHGC의 값이 고정된 상태인데요. 그 값이 지금 사용되고 있는 유리와 상이합니다.

우선 아래 글을 먼저 보시길 권해 드립니다.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=599
G 김나은 09.01 12:28
답변 감사합니다.

공유해주신 글 잘 봤습니다.
SHGC 의 영향에 대한 부분을 제가 간과하고 있었습니다.
SHGC 값을 조정해가면서 시뮬레이션 테스트를 해보니 제가 지금 시뮬레이션 하고 있는 ECO2 모델의 경우는 냉방부하가 높은 오피스 건물어서 그런지 SHGC가 낮은 유리일수록 결과가 유리하게 나오는 것을 확인했습니다.

질문드렸던, 삼복층 유리와 복층 유리의 에너지 사용량에서의 미미한 차이는 아마 현재 복층 유리와 삼복층 유리 간의 유의미한 SHGC 차이가 나지 않아서 (복층유리의 성능이 상대적으로 매우 좋아서) 라고 어느정도 답을 얻게 되었습니다.
카탈로그에 나와 있는 유리와 프레임을 적절하게 조합하다보니 유리의 성능 수준을 맞추는 것을 간과한 것같습니다.

하나 더 질문이 있습니다.
ECO2 사용에 관한 기술적인 질문인데요, EOC2 에서 창호 열관류율과 SHGC 값을 입력할 때, SHGC는 유리의 SHGC 인지, 창호의 SHGC 인지 궁금합니다.
WINDOW 에서 유리+프레임 조합을 통해서 창호의 스펙을 구할 때, 창호 프레임의 두께에 따라 SHGC의 차이가 나는 것을 확인했는데요, 이처럼 분면 창호 프레임에 의해 SHGC는 줄어들텐데, ECO2에서 입력을 해야하는 SHGC 는 어떤 값인지 궁금합니다.
M 관리자 09.01 13:00
유리의 SHGC 입니다.
엄밀히는 창호 면적에서 프레임면적을 제외하고 입력을 하는 칸이 있어야 하나, ECO2는 아직까지 그 정도까지를 지원하고 있지는 않습니다.