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10. 열적쾌적성 매개변수 (Thermal comfort parameters)

M 관리자 3 4,848 2015.04.02 11:59
열적쾌적성 매개변수 ( 원문 : Thermal comfort parameters)
 
 
많은 주관적인 인식이 생활 속에서 쾌적성을 결정하며, 주변을 둘러싼 색채조차 특정한 역할을 한다 - 특히 색채를 이용하여 분위기를 만듦으로써 자신의 인식을 표현한다. 생활속에서의 쾌적성은 주로 “열적쾌적성”에 의해 좌우된다. 열적쾌적성에 대한 연구가 그동안 잘 이루어졌으며, 그 결과들은 국제 표준(DIN ISO 7730)에 통합되어 있다. 오늘날 우리에게 유용한 정보의 대부분은 덴마크 과학자 P. O. Fanger(Wikipedia Seite)의 업적이다.
 
최적의 열적쾌적성은 인체에서 방출되는 열이 인체에서 생산되는 열과 균형을 이룰 때 성립된다. Fanger의 쾌적성 방정식은 이러한 사실에서 유추되었다. 그것은 활동량(예로 잠자기, 달리기...등등)과 착의량 뿐만 아니라 열적 환경를 결정하는 요소들과의 사이에서 관계를 생성해 나가며, 열적환경을 결정하는 요소는 다음과 같다.
 
◾ 공기 온도
◾ 주위의 표면온도, 이것은 “복사 온도”라고 할 수 있다.
◾ 기류속도와 난기류
◾ 공기습도
 
 
이들 네 가지의 쾌적요소의 조합으로 이루어진 완전한 범위 속에서의 쾌적성 수준은 매우 좋으며, 이것을 쾌적범위로 부른다. 그것은 Fanger의 방정식을 통해 결정할 수 있으며, ISO 7730에 문서화 되어있다. 더불어 이 기준에 따르면, 다음의 사항들이 필수적이다.
 
◾ 공기 습도와 관련된 무더위 한계를 초과하지 않고,
◾ 기류속도는 면밀히 정의된 한계 이내(속도는 0.08m/s 이하, 찬기류로 인한 불만족수는 6% 미만)
◾ 복사온도와 공기온도차를 작게 유지한다.
◾ 여러 방향에서의 복사온도차를 작게 유지한다. (“복사온도 불균형”으로 알려진, 5°C 이하)
◾ 실내공기온도의 성층화 범위는 앉아있는 사람의 머리와 발목 사이에서 2°C 이하
◾ 방안에서 감지된 온도는 다른 위치에서 0.8°C를 넘지 않는 범위에서 변해야한다.
 
마지막 사항과 관련해서, Fanger는 다음과 같이 말했다. “방안에서 균일하지 않은 열적부분이 더욱 많아질수록, 불만족하는 사람의 수 또한 증가한다.”
 
패시브하우스 창호와 공기성층화.png.jpg
공기 성층화: 공기의 온도 성층화는 패시브하우스창이 설치된 방에서는 느낄 수 없다. 만약 이 방을 방열기 방식으로 난방(주: 패시브하우스에서는 급기에 의한 방법 뿐 아니라 다른 모든 방법으로도 난방이 가능하다)을 한다면, 난방기를 방안 아무데나 설치해도 된다. 예를 들어, 실내벽체 옆 설치해도 되며, ASHRAE 쾌적 범주 “A”에 따른 최적의 열적 쾌적성을 만족시킬 수 있다. (계산: J. Schnieders, PHI)
 
 
다음을 참조하시오
 
 
 
 
<출처 : PASSIPEDIA http://www.passipedia.org/>
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Comments

G 로저강 2022.10.12 15:43
귀중한 글 잘 읽었습니다. 감사합니다.

그런데 복사온도와 기온이 같을수록 좋다는 데에는 그럴 것 같다는 생각이 들지만, 우리나라의 경우 온돌의 온도가 이렇다면 쾌적하다고 느낄 것 같지 않습니다. 여기에 대해서 귀 협회에서는 많은 고민과 연구 등을 하였을 거라 생각됩니다.

이러한 갭을 어떻게 받아들여야 할지 조언을 해 주시면 감사하겠습니다.
M 관리자 2022.10.12 19:41
고민은 자료실의 [협회 인증에 대한 변명]에 적긴 했습니다만...
바닥 난방을 허용하는 범위에서는 독일과 같은 1.5리터까지 외피의 성능을 올리는 것이 오히려 열적 쾌적을 해칠 수 있다고 보고 있습니다.
그래서 협회가 5리터까지 인증의 범위를 넓힌 이유이기도 합니다.
G 로저강 2022.11.02 12:20
제가 질문을 올리고 나서 다시 이 게시글로 다시 찾아오는데 서투르다 보니 답변을 지금 봤습니다(죄송). 답변 내용 잘 알아듣겠습니다. 감사합니다. 이 주제와 관련하여 제가 저의 집에서 실제로 확인한 내용과 그에 대한 제 고민의 단상을 올리오니 참고가 되었으면 합니다.

이 질문을 올린 10월 중순은 물론 11월에 들어선 지금까지도 낮에는 실내 기온이 28도까지 올라갑니다.
 참고:
1. 저의 집은 건축법규상 중부2지역에 속해 있으며,
2. 지은지 15년쯤 된 안방 포한 방 2개와 거실이 정남향인 아파트(소위 3베이식)이고,
3. 발코니(저는 베란다가 맞다고 봅니다만, 요즈음 다들 발코니라고 하니...)는 실내를 확장하여 없습니다.
4. 남향인 안방의 남향 벽 전체, 거실의 남향벽 전체, 작은 방 남향벽의 약 1/2이 2중 유리로 된 2중창입니다(유리창은 바닥으로부터 약 40cm부터 천정까지 설치됨).
5. 창문형 열회수 환기장치를 설치하였기에 환기를 전혀 하지 않았습니다. 바이패스 기능이 없어 열회수를 하면서 가동되었고,
6. 냉난방을 전혀 하지 않았습니다.
7. 온도계는 10만원 정도 하는 제조사 매뉴얼 상 측정오차 +/- 0.2 K입니다 (SensorPush社製 HTP.xw).

그래서 시험삼아 에어컨을 잠시 틀었더니 아주 쾌적해지더군요. 그런데 문제는 새벽에는 춥게 느껴지기 때문에 잘 때는 바닥난방을 켜야하는데 우선은 침대에 깐 전기온수장판을 잠시 틉니다.

이렇듯 하루 중 냉난방 에너지를 전혀 사용하지 않았을 때 낮에는 쾌적 온도보다 높고, 밤에는 낮은 데에 대한 고민이 생기더군요. 물론 태양열을 차양 등으로 적절히 조절하거나 열회수 환기장치를 바이패스 모드로 운용하는 등 해결할 수 있는 방법은 많이 있을 것 같은데, 몇 시간 뒤 해가 지고부터는 열이 필요하여 난방 에너지를 사용하게 되므로 낮의 태양열을 버리는 것이 낭비라는 생각이 듭니다.

파이스트 박사도 패시브 하우스를 고려하게 된 가장 큰 동인이 에너지의 낭비를 줄이는 것이었다고 알고 있습니다만, 낭비를 줄이는 것은 그 자체로서도 대단한 가치를 지닌다고 봅니다. 감사합니다.