• 제목/요약/키워드: 외피 단열성능

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패시브하우스 구축을 위한 건물외피시스템 단열성능 평가 기법 개발에 관한 연구 (A Study on the Thermal resistance Performance Evaluation Method of Building Exterior System for Passive House Construction)

  • 김영봉;문재식;박동천
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.143-144
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    • 2017
  • Due to the recent depletion of natural resources and global warming, a passive house type building exterior system has been developed and applied. For this purpose, we developed a building exterior thermal resistance performance evaluation system and verify the feasibility of this system for evaluation of passive house building system.

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고성능 진공단열재의 건축적인 적용에 관한 연구 (Research on the Architectural Applications of High-Performance Vacuum Insulation Panel)

  • 권영철;김석
    • 토지주택연구
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    • 제10권3호
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    • pp.23-32
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    • 2019
  • 현존하는 단열재 중 가장 열전도율이 낮은 진공단열재(VIP; Vacuum Insulation Panel)는 특수한 재질의 외피재(Envelope)와 외피재 내부의 심재(Core Material), 그리고 단열재 내부의 공기를 흡착하는 흡착제(Getter)로 구성되어 있고, 단열성능을 극대화하기 위해 내부를 진공처리한 제품이다. 진공단열재의 외피재는 알루미늄 박막 필름이 주로 사용되며, 진공단열재의 수명 및 신뢰성을 결정하는 중요한 소재이다. 본 연구를 통하여 불연성이 확보된 Fiber Glass 심재 진공단열재의 방화성능 및 단열성능 확인과 함께 건축적인 적용가능성을 검토하였으며 그 내용을 정리하면 다음과 같다. 1) 20mm 두께의 Fiber Glass 심재 진공단열재의 열전도율이 0.00177W/m·K로, 두께 20mm로 지역별, 부위별 강화된 단열기준을 모두 충족할 수 있음을 알 수 있었다. 2) 진공단열재에 대한 불연성능시험과 가스유해성시험 결과, 불연재료로 적합한 것으로 나타났다. 3) 불연 진공단열재의 장기내구성 시험결과, 25년이 지나더라도 스치로폼 및 유리섬유에 비해 10배 이상의 단열성능을 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 4) 건물의 외벽 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 만족하기 위해, 준불연성능이 확보된 단열재인 "가"등급의 비드법 보온판 2종 4호와 페놀폼을 사용한다면 각각 280mm, 170mm 이상을 써야하지만, 불연 진공단열재는 20mm 두께로 동일 단열기준을 만족할 수 있는 것으로 나타났다.5) 고성능 진공단열재는 열관류율 0.12W/㎡K 이하를 기준으로 가격경쟁력이 페놀폼 대비 약 1,500원/㎡ 뛰어난 것으로 나타났다.

혼합초단열재에서 진공분말패널의 외피형상 및 패널배열에 따른 단열성능해석 (The Numerical Analysis on Insulation Performance with Respect to the Envelope Geometries and Array of Evacuated Powder Panel in Rigid Foam/Evacuated Powder Composite Panels)

  • 홍진관
    • 설비공학논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.497-509
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    • 1996
  • Evacuated powder insulations have long been known to have better thermal performance than existing commercially available insulators, such as fiber glass and CFC-blown foam. To make a composite powder panel, a series of individually evacuated panels was encapsulated in a rigid closed cell foam matrix. The panels were encapsulated in a thin glass sheet barrier to preserve the vacuum. The thermal conductivity of the individual panel was found to be $0.0062W/m^{\circ}K$ by experiment and the polyurethane foam above had a thermal conductivity of $0.024W/m^{\circ}K$. In this study, numerical analysis using finite element method was carried out to investigate insulation performance of rigid foam/evacuated powder composite panel with respect to panel geometries such as panel pitch, panel aspect ratio and panel area ratio. Numerical analysis has indicated that more optimal vacuum panel geometries, much lower overall thermal conductivities can be achieved.

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트러스 단열 프레임을 이용한 건식 외단열 시스템의 외피 종합 성능 평가 (Evaluation of Building Envelope Performance of a Dry Exterior Insulation System Using Truss Insulation Frame)

  • 송진희;이동윤;신동일;전현도;박철용;김상균
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권6호
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    • pp.153-164
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    • 2019
  • The presence of thermal bridges in a building envelope cause additional heat loss which increases the heating energy. Given that a higher building insulation performance is required in these cases, the heat loss via thermal bridges is a high proportion of the total heat energy consumption of a building. For the dry exterior insulation system that uses mullions and transoms to fix insulation and exterior materials such as stone and metal sheet, the occurrence of thermal bridges at mullions and transoms is one of the main reasons for heat loss. In this study, a dry exterior insulation system using the truss insulation frame (TIF) was proposed as an alternative to metal mullions. To evaluate the building envelope performance, structural, air-leakage, water-leakage, fire-resistance, thermal, and condensation risk tests were conducted. In addition, the annual energy consumption associated with heating and cooling was calculated, including the linear thermal transmittance of the thermal bridges. As a result, the dry exterior insulation system using TIF achieved the allowable value for all tests. It was also determined that the annual heating load of a building was reduced by 36.7 % when the TIF dry exterior insulation system was used, relative to the dry exterior insulation system using steel pipes without additional insulations.

단열성능향상 재료를 사용한 구조용 콘크리트의 열전도 특성 (The Thermal Conduction Property of Structural Concrete using Insulation Performance Improvement Materials)

  • 박영신;강민기;김정호;지석원;전현규
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.9-15
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    • 2016
  • 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 보통콘크리트보다 열전도율을 2배 이상 개선시킨 구조용 단열성능향상 콘크리트 개발 연구의 일환으로 마이크로기포제, 규조토 미분말, 경량골재를 사용하였으며, 콘크리트 내부공극을 다량확보하여 열전도율을 낮추고자 하였다. 실험결과, 슬럼프와 공기량은 양호한 결과를 나타내었으며, 단위용적질량에서는 마이크로기포제를 사용한 모든 배합에서 보통콘크리트보다 14.3~35.1 % 감소된 결과를 나타내었고 압축강도는 단열성능 향상 재료를 사용하여 다소 감소하는 경향을 나타내었으나 본 실험의 목표 강도(24MPa)를 모두 만족하였다. 또한 열전도율은 보통콘크리트 대비 최대 2배 이상 개선된 결과를 나타내었다.

발코니 확장형 공동주택의 이중외피 창호 열성능에 따른 지역별 건축물에너지 효율등급 평가 (Study on the Evaluation of Regional Building Energy Efficiency Rating According to the Insulation Performance of Double Skin Window in Apartment Houses Expanded Balcony)

  • 장철용;안병립;김치훈;홍원화
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.32-37
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    • 2010
  • In order to handle the crisis about energy-environment problem, it is necessary to develop the future-oriented and innovative energy technology in architecture area. So the development of new technology for energy saving and alternative energy use has been spurred in this area. Double skin window system, which is an active covering to respond to the exterior change of the environment, is the skill that can reduce the indoor cooling and heating load and the environmental architecture can be realized. This study works out U-value of windows using the window-simulation program with the development and study of the double skin. In addition, the effect of the double skin insulation on the efficiency rating has been analyzed, applying to the certification system of the building energy efficiency rating which has implemented.

외피 열성능에 따른 건물에너지효율등급 분석 연구 (A Study on the Evaluation of Building Energy Rating considering the Insulation Performance of the Building Envelope)

  • 김치훈;안병립;김지연;장철용
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.59-64
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    • 2009
  • According to the building regulation U-value limitation of window is $3.3W/m^2{\cdot}K$ in southern regions, while U-value limitation of wall is $0.35{\sim}0.58W/m^2{\cdot}K$. It means that the energy loss through windows is five times more than it through wall. Therefore, this study analyze how much it has affected building energy rating when the insulation performance of windows and walls is changed by building regulation. In conclusion, in order to obtain 2 rating thermal performance of windows is improved more than 10 percent of U-value limitation and it of wall is improved more than 20 percent. The thermal performance of windows is improved more than 20 percent of U-value limitation and it of wall is improved more than 30 percent to receive 1 rating.

벽-슬래브 접합부에 매립된 열교차단장치의 반복하중에 대한 거동특성 평가 (Cyclic Structural Characteristics of Thermal Bridge Breaker Systems embedded in Reinforced Concrete Slabs)

  • 신동현;오명호;김영호;김형준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.511-521
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    • 2015
  • 건물외피 발생하는 열교현상은 건물의 단열성능 및 외피의 내구성에 영향을 미치며, 국내의 일반적인 주거형식인 공동주택의 발코니에 있어서 이러한 열교현상은 중요하게 고려되고 있다. 이와 같이 내 외부 발코니 슬래브 사이에서 발생하는 열교현상을 최소화하기 위한 목적으로 열교차단장치가 개발되었으며 다수의 건설현장에서 적용되고 있다. 철근콘크리트 슬래브 벽-슬래브 접합부에 열교차단장치를 적용함으로써 건물의 단열성능을 향상될 수 있으나 풍하중과 같은 양방향의 하중에 의해 열교차단장치 삽입부위가 적합한 구조성능을 확보하고 있는지에 대한 검증이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 철근콘크리트 슬래브에 적용된 열교차단장치의 구조성능을 확인하기 위해 변위제어 방식으로 30 싸이클의 반복하중을 가력하였다. 열교차단장치가 삽입된 접합부는 요구되는 구조성능을 확보하며, 최대 모멘트강도, 에너지소산능력, 연성비가 기존의 철근콘크리트 슬래브와 비교하여 향상되는 것으로 나타났다.

마이크로기포제를 사용한 콘크리트의 열적 특성에 관한 연구 (Study on the Thermal Characteristics of Concrete Using Micro Form Admixture)

  • 박영신;김정호;전현규;서치호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.101-109
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    • 2013
  • 최근 전세계는 급격한 기후조건과 환경변화에 의해 냉난방 에너지 사용이 증가되고 있으며 이는 화석 연료 사용량 증가와 함께 $CO_2$ 배출량 상승, 지구 온난화 등 환경과 에너지에 대한 수많은 문제를 유발하고 있어 세계 각국은 온실가스 배출 및 에너지 소비 감소를 위한 대응책을 마련하고 있다. 우리나라 또한 정부의 '저탄소 녹색 성장' 및 '친환경 주택 건설기준 및 성능' 등의 정책을 선포하는 등 건물 부분에 있어 환경과 에너지 관리에 대한 노력을 하고 있다. 우리나라의 총 에너지 소비량 중 건물 부문이 차지하는 비율은 약 25%에 달하며 다른 산업 분야에 비해 연간 에너지 소비 증가율이 높은 편이다. 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 콘크리트의 단열성능을 확보하면서 구조용으로 사용이 가능한 콘크리트를 개발하기 위한 실험을 진행하였다. Test 1의 실험결과로써, Micro Foam Admixture (MFA)를 사용한 콘크리트는 슬럼프 경시변화가 개선되었으며, MFA의 혼입율을 증가할 경우 압축강도는 감소되고 열전도율은 증가되는 결과를 나타내었다. Test 2의 실험결과에서는 물시멘트비 변화시 물시멘트비 증가에 따라 압축강도는 감소하였고 열전도율은 증가하였다. 그러나 잔골재율 변화에 대한 물성 및 열적 특성은 큰 차이를 나타내지 않았다.

지역 및 주동형태별 공동주택 외피 단열 성능에 따른 건물에너지효율등급 평가 및 분석 (Evaluation and Analysis of Building Energy Rating System Accroding to Insulation Performance of Building Envelope in Regional and Building Form of Apartment House)

  • 김민규;박효순;송규동
    • 설비공학논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.49-54
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    • 2013
  • In field of apartment housing currently, insulation technology is the most effective way because it is common to improve the thermal performance, therefore, it is contributed to energy saving as several regional insulation standards and legal mandate method. In addition, by applying of building energy efficiency rating certification system, it has inspired voluntary energy conservation commitment for the building owner or facility manager by making a plan to evaluate and verify building energy performance. However, these circumstances are not enough to acquire a grade 2 of higher information. Therefore, in this study, we analyzed the impact of building energy efficiency rating and confirmed reduction ratio compared to the standard housing on the basis of recent our nation building law when we had changed the shape of windows and wall insulation performance and shapes of housing.