초록
PVC 프레임의 취약한 강도를 보완하기 위해 사용되는 철재 보강재는 상대적으로 높은 열전도 특성으로 인해 PVC 프레임의 전체적인 열 성능을 떨어뜨리는 역할을 한다. 본 연구는 철재 보강재의 타공을 통해 표면적을 줄임으로서 전열 면적의 감소를 통한 열저항 특성을 개선하고, 감소된 만큼 두께를 높임으로서 타공으로 인한 강도 저하를 보완하였다. 이에 대한 성능을 평가하기 위해 PVC frame, PVC frame + original steel stiffener, PVC frame + 30% perforated steel stiffener, PVC frame + 50% perforated steel stiffener, PVC frame + 65% perforated steel stiffener 등 5개의 시험체를 구성하였으며, 시험 방법은 수식과 시뮬레이션에 의한 방법을 적용하였다. 시험 결과 PVC frame + 65% perforated steel stiffener이 열저항 특성과 강도특성에서 가장 높은 것으로 평가되었다.
Steel stiffener is required for reinforcing the structure of the window frame made of versatile but weak PVC material. Steel stiffener however becomes a source of greater heat loss and frequently plays a role of thermal bridge due to its high thermal conductivity. To maintain thermal resistance similar to PVC frame, steel stiffener is perforated to reduce the effective heat transfer area. To compensate the structural strength of the steel stiffener which is weakened by the perforation, the thickness is increased. Increase in thickness will also increase the thermal heat resistance. Five samples which are PVC frame, PVC frame + original steel stiffener, PVC frame + 30% perforated steel stiffener, PVC frame + 50% perforated steel stiffener, PVC frame + 65% perforated steel stiffener are modeled and simulated for 2nd moment of area and thermal resistance. Therm/window version 6.3 is used for thermal analysis. The results show that among the five samples analyzed, PVC frame + 65% perforated steel stiffener best satisfies both structural strength and thermal resistance.
