Due to the recent improvement of living standard of residential buildings, the requirements of the thermal comfort and energy saving in heating system have been raised. The radiant floor heating system has been widely used as a residential heating method, which has been modernized to use hot water running into the tubes embedded in the floor structure. The uniform flow distribution is very important factor for a radiant floor heating system such as a blood vessel system in human body. Therefore, it is necessary to investigate the operating characteristics to develop an optimal radiant floor heating system. In this study, numerical analyses were carried out, using a commercial CFD code, FLUENT, to obtain the velocity distribution under steady, three-dimensional, standard k-$\varepsilon$ model and no-slip condition. Results are graphically depicted with various parameters.
This paper performed to investigate on vertical temperature distribution, effective draft temperature (ETD) and PMV (Predicted Mean Vote) in the classroom, which is located YangSan city (Kyungsangnam-Do), Korea, is equipped with ceiling unit. The vertical temperature difference between F.L+10 cm (ankle) and F.L+120 cm (neck) of a measuring point which is adjacent corridor in the classroom showed about $1^{\circ}C$ but of measuring point which is adjacent outdoor expressed up to $4^{\circ}C$, The effective draft temperature (ETD) is -2.3 and -0.52 and 0.67 at near ceiling unit but is 1.2 and 3.3 at far from ceiling unit. The PMV of total classroom showed the range of 'Cold' and 'Slightly Cold.' Therefore, to achieve comfort condition in the classroom is equipped with ceiling unit, the location of ceiling unit and discharge angle and discharge distance from ceiling unit are very important elements.
In this paper, we performed the experimental and numerical study on the thermal comfort(TC) and indoor air quality(IAQ) in the lecture room with a different airflow rate of the ventilation system and heating system for heating season. Through the experimental results, we found out that there was considerably difference of the PMV but there was little difference of $CO_2$ concentration with a different heating system. From a numerical results, the best operating condition was that discharge airflow rate of SAC is 29 CMM and supply airflow rate of the ventilation system is 1,200 CMH from a viewpoint of TC and IAQ.
This study was to provide the information for optimum utilization of the air-conditioning system in the human health and energy saving perspective. Subjects were 17 male and female college students(7 males and 10 females) with normal weight. They wore a short sleeved shirt, knee length trousers, socks, and underwear(0.4clo). They were asked to choose the preferred temperature from different environmental temperatures($28^{\circ}C$, $25^{\circ}C$). The physiological responses were measured and the subjective sensation was voted during the step changes of environmental temperature, starting at $28^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ with $1^{\circ}C$ decrease every 20 minutes. The preferred temperature was $25.9{\pm}0.4^{\circ}C$ for males and $26.9{\pm}0.2^{\circ}C$ for females at $28^{\circ}C$ and $24.8{\pm}0.6^{\circ}C$ for males and $25.6{\pm}0.1^{\circ}C$ for females at $25^{\circ}C$. The preferred temperature decreased about $1.3^{\circ}C$ while the environmental temperature changed $3^{\circ}C$. During the environmental step changes, mean skin temperature decreased more in females while the oxygen uptake and rectal temperature were kept constant for both males and females. We found the preferred temperature was affected by the exposed temperature and the thermal sensation in the condition. Subjects preferred a lower environmental temperature when they were exposed to a lower temperature with cooler sensation. Therefore, in the perspective of human health and energy saving, it is recommended to start setting the air-conditioning temperature higher than the preferred temperature.
This study investigated the physical properties of warm up yarns and their knitted fabrics including the dye affinity and color fastness to washing of these knitted fabrics according to the various dyeing times and temperatures on dyeing process. The results were summarized as follows. The tenacity of Nylon/PP warm-up yarn was 4g/d and breaking strain was 4.5%. The wet and dry thermal shrinkages were higher than those of PET warm-up yarn. The maximum heat flow rate(Qmax) of Nylon/PP warm-up knitted fabric was lower than that of PET warm-up knitted fabric and heat keeping rate(a) of Nylon/PP warm-up knitted fabric was higher as 47% than that of PET warm-up knitted fabric. It was shown that the shape retention and wearing comfort of Nylon/PP warm-up knitted fabric were better than those of PET warm-up knitted fabric. The dye-affinity(K/S) of Nylon/PP warm-up knitted fabric showed maximum value at the dyeing condition of 40minute or 50minute dyeing time with $80^{\circ}C$ dyeing temperature, but PET warm-up knitted fabric showed maximum value at the 30minute or 40minute with $110^{\circ}C$ dyeing temperature. Finally, the color fastness to washing of Nylon/PP warm-up knitted fabric showed good value as between 4 and 5 grade.
Song, Jin Young;Lee, Donghun;Erikson, James;Hao, Jianming;Wu, Teng;Kim, Bonghwan
국제초고층학회논문집
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제7권1호
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pp.17-32
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2018
This paper explores the function of a structural skin with an embossed surface applicable to use for tall building structures. The major diagrid system with a secondary embossed surface structure provides an enhanced perimeter structural system by increasing tube section areas and reduces aerodynamic loads by disorienting major organized structure of winds. A parametric study used to investigate an optimized configuration of the embossed structure revealed that the embossed structure has a structural advantage in stiffening the structure, reducing lateral drift to 90% compared to a non-embossed diagrid baseline model, and results of wind load analysis using computational fluid dynamics, demonstrated the proposed embossed system can reduce. The resulting undulating embossed skin geometry presents both opportunities for incorporating versatile interior environments as well as unique challenges for daylighting and thermal control of the envelope. Solar and thermal control requires multiple daylighting solutions to address each local façade surface condition in order to reduce energy loads and meet occupant comfort standards. These findings illustrate that although more complex in geometry, architects and engineers can produce tall buildings that have less impact on our environment by utilizing structural forms that reduce structural steel needed for stiffening, thus reducing embodied $CO^2$, while positively affecting indoor quality and energy performance, all possible while creating a unique urban iconography derived from the performance of building skin.
온랭 열 자극에 대하여 인체의 말초 혈류량과 심박수가 어떻게 반응하는가를 관찰하기 위하여 건강한 성인 여자 4명을 피험자로 실험군과 비교군으로 나누어 실험을 실시하였다. 실험군은 온랭열 자극의 단기 훈련을 12회 실시하고 비교군은 실험군의 초기와 말기 2회 실시하여 얻은 결과를 비교ㆍ검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $\circled1$ 실험군에서의 손가락 혈류량의 초기 반응은 훈련 후에 민감해졌다. $\circled2$ 심박수는 냉수 노출시보다 온수 노출시 증가하였다. $\circled3$ 실험군과 비교군간에는 혈류량의 변화 형태와 심박수에 차이가 있었다. 이상에서 E-군과 C-군의 혈류량과 심박수에서 차이를 나타낸 것은 단기 훈련 효과에 의한 것으로 추정된다.
도시 옥외공간에서 조경 포장면의 종류에 따른 하절기 옥외공간의 온열쾌적성 차이 발생 여부를 차광과 통풍이 배제된 조건에서 실제 온도와 상대습도의 측정을 통하여 검증하였다. 잔디, 석재잔디블럭, 중공잔디블럭, 석재블럭, 사고석, 소형고압블럭, 점토벽돌, 나지, 쇄석, 수밀콘크리트 등 총 10가지 의 인공적으로 조성된 포장면을 대상으로 저항측정식 센서들을 이용하여 2009년 6월부터 9월까지 매 분 단위로 측정하고, 기상청 관측자료를 기준으로 일 최고 기온이 $30^{\circ}C$ 이상인 26일 동안의 정오부터 오후 3시까지의 자료를 분석하였으며, 주요 내용은 다음과 같다. 지면 온도는 포장재의 종류에 따라서 차이가 발생하였는데, 잔디면의 온도가 가장 높았고, 콘크리트의 온도가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 전체 시험구의 평균 지면온도는 $40.1^{\circ}C$로 분석되었는데, 이는 기상대 관측 최고 기온보다 $9^{\circ}C$ 이상 높은 것이었으며, 최고 온도는 약 $50^{\circ}C$ 이상까지 상승하는 것으로 나타났다. 지면으로부터 1.2m 높이의 온열쾌적성지수인 습구흑구온도(Wet-Bulb Grlobe Temperature: WBGT)는 포장재에 따라서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었으며, 잔디포장면이 가장 높게 나타났고, 석재 또는 콘크리트블럭과 잔디를 혼합한 포장면이 가장 낮게 나타났다. 그러나 이들 측정값은 인간이 느끼는 쾌적한 온도 범위를 심각한 수준으로 넘어선 상태의 값으로 실제 환경에서의 체감 온열쾌적성과 직접 연관시키기는 곤란하다. 이러한 결과는 이상고온에 견디지 못하는 잔디의 생육 특성과 통풍과 차광이 배제된 시험구의 특성, 그리고 남중고도 가 높은 한낮의 데이터만을 분석 대상으로 삼은 점 등이 복합적으로 영향을 미친 결과로 해석되었다. 결론적으로 본 연구를 통해서 통풍과 차광이 배제된 하절기 한낮의 옥외공간에서는 인간이 체감하는 온열쾌적성에 포장재 변화가 미치는 영향은 미미하며, 오히려 통풍과 차광이 미치는 영향이 매우 중요하다는 것을 파악할 수 있었다.
Green facade has a significant impact on building's energy performance by controlling the absorption of solar radiation and improving outdoor thermal comfort through shading and evapotranspiration. In particular, since high-density building does not enough green space, green facade, and rooftop greening using artificial ground plants are highly utilized. However, the level of cooling effect according to plant traits and irrigation control is different. Therefore, in this study, the cooling effect analyzed for a total of 4 cases by controlling the irrigation condition based on hedera and spurge. Although hedera under sufficient water had the highest cooling effect(-2℃~-4℃), had the lowest cooling effect under non-irrigation(+1.1℃~+4.4℃). In addition, hedera under sufficient water had cooling effect than hedera under non-irrigation(-1℃~-8.1℃) and in the case of spurge, it had cooling effect(-0.3℃~-7.8℃) more than non-irrigation. As a result of measuring the amount of transpiration according to the light intensity (PAR) and carbon dioxide concentration conditions, transpiration of hedera was higher than the spurge (respectively 0.63204mmolm-2s-1, 0.674367mmolm-2s-1). The difference in the cooling effect of the green facade under irrigation condition was significant. But the potential cooling effect of green facade according to plants species was different. Therefore, in order to maximize and continuously provide the cooling effect of green facade in urban areas, it is necessary to consider the characteristics of plants and the control of water supply through the irrigation system.
통풍과 차양이 하절기 옥외공간에서 인간이 느끼는 온열쾌적성에 어떤 영향을 미치는지를 객관적으로 검증하기 위하여 통풍과 차양을 달리한 실험구를 조성하고 흑구온도와 기온 및 풍속을 측정하여 평균복사온도를 환산하여 비교 분석하였다. 미기후 측정을 위하여 개방된 잔디밭에 철제 각관을 이용하여 가로${\times}$세로${\times}$높이가 각각 $3m{\times}3m{\times}1.5m$인 프레임을 구성하고, 투명 폴리에틸렌 필름과 농업용 차광막을 이용하여 통풍과 차양의 조건을 달리한 네 가지의 실험구를 조성하였다. 각 실험구 내 중심부 지면으로부터 1.2m 높이에서 베인형 풍속계와 흑구, 측온저항체(PT-100)를 이용하여 2011년 5월 1일부터 동년 9월 30일까지 풍속과 기온, 흑구온도를 매 분 단위로 계측하였다. 기상조건과 계측자료의 유효성 등을 고려하여 총 44일 동안의 13,262건의 자료를 바탕으로 실험구별 일중 시계열적 변화를 분석하였으며, 낮 시간에 해당되는 오전 7시부터 오후 8시까지의 7,172건의 자료를 바탕으로 실험구에 따른 통계적 차이를 해석하였다. 아울러 햇볕이 가장 강렬한 시간대인 오전 11시부터 오후 4시까지의 자료를 바탕으로 평균복사온도와 풍속 및 일사량과의 관계를 분석하였다. 평균복사온도를 기준으로 해석했을 때, 통풍이 차단된 노지에서의 측정기간 중 최고값이 $58.84^{\circ}C$까지 상승한 반면, 차양이 적용되고 통풍이 원할한 실험구의 최고값은 $42.94^{\circ}C$였다. 시험결과를 종합하면, 하절기 옥외공간에서 낮 동안의 평균복사온도에 있어서 차양에 의해서는 최대 $13^{\circ}C$, 평균 $9^{\circ}C$의 냉각효과가 발생한 반면, 방풍에 의해서는 반대로 평균 약 $3^{\circ}C$의 가열효과가 있는 것으로 정리되어, 통풍이 되지 않는 태양직사광 지역은 바람이 원활하게 통하는 그림자 지역 보다 최대 $16^{\circ}C$까지 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구를 통해서 하절기 옥외공간의 열쾌적성을 개선하는데 차양이 가장 중요하며, 그 다음이 통풍이라는 사실을 파악할 수 있었다. 따라서 옥외공간에 더 많은 녹음수와 숲을 조성하여 그림자 지역을 증가시킴으로써 인간의 하절기 옥외활동에 많은 제약을 주고 있는 불필요한 열에너지를 현격하게 저감시켜 쾌적한 미기후를 효과적으로 조성할 수 있으며, 나아가 정교하게 조성된 바람길이나 통풍 시스템을 적용한다면 도시 전체의 열환경도 효과적으로 개선할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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