에너지/열교해석관련 질문

유리 열관류율의 시험성적서값과 시뮬레이션값 적용문의

1 안동진 4 3,856 2016.11.09 13:43
안녕하세요
유리 열관류율에 대한 문의 드립니다.

질문1. 유리 제조사에서는  KS기준으로 유리의 열관류율을 산출하고, 시뮬레이션은 한국에너지기술연구원에서 시뮬레이션적용시 ISO 15099로 적용하는것을 기준으로 하고 있습니다. 실제 KS 기준으로 산출된 값은 EN673과 유사한 값이 나타나는데 시뮬레이션시 ISO 15099로 적용하는 것이 원칙인것인지 아니면 EN673기준으로 시뮬레이션하여 적용하여도 괜찮은지 아니면 보정방법이 있는지 문의드립니다.
(시뮬레이션은 시험성적서 대체용으로 제출하는것이 아닌 설계시 참조용으로 검토하는것입니다.)

          첨부파일 보시면 유리제조사의 성능결과값이 1.04w/m2k입니다.
          WINDOW를 이용해 IGDB에 등록된 유리를 사용하여 시뮬레이션을 해보면
          ISO 15099기준으로 시뮬레이션 적용시 1.153w/m2k
          EN673 기준으로 시뮬레이션 적용시 1.08w/m2k으로 결과값이 나옵니다.
          ISO 15099적용시 KS와 7%의 오차가 발생합니다.


유리의 시뮬레이션된 열관류율값을 기반으로 창세트에 대한 열관류율 값이 도출됨으로 ISO 15099적용시 실제 유리의 시험성적서 값보다 불리한값으로 시뮬레이션되기 때문에 실제조건보다는 시뮬레이션은 항상 불리하게 나올것으로 판단됩니다.(7%불리하게 도출됨)

삼중유리를 기반으로 테스트해본결과 ISO15099와 EN673과의 유리 열관율의 차이는 미미하였지만, 복층유리의경우 7% 오차가 발생하네요

질문2. 설계진행중인 프로젝트가 있는데, 창세트 열관류율 요구조건이 1.4w/m2k입니다.

          - ISO 15099시뮬레이션한 복층유리1.153기준으로 적용시 창세트 1.422w/m2k이 나오고

          - EN673 시뮬레이션한 복층유리1.08기준으로 적용시 창세트 1.383w/m2k값이 나옵니다.


          이는 설계적용단계에서 복층유리를 적용하느냐 삼중유리로 적용해야하느냐 하는 애매한 상황이 발생합니다. 실제 유리의 시험성적서는 1.04기준으로 EN673 시뮬레이션한 결과값과 유사하기 때문에 EN673기준으로 창세트 시뮬레이션한 값을 기준으로 복층유리를 적용함에 있어서 요구조건이하로 들어오지만 ISO 15099적용시 요구조건을 만족하지 못합니다.

 한국에너지기술연구원에서 나온 자료를 보면 시뮬레이션에 대한 허용오차 10%내용이 있습니다.
이는 ISO 15099로 적용시 KS조건과 다르기 때문에 허용오차를 둔것인지 그렇다면 시뮬레이션은 ISO 15099 기준으로 적용하고 10%허용오차 안에 들어오는지 유무를 판단하여 설계적용을 진행하면 되는것인지요?

최근 개정된 에너지절약설계서에 따르면 중부지역 창호는 1.5w/m2k이하로 개정되어 복층유리로 적용시 시뮬레이션 결과값이 1.5w/m2k에 충족시키기가 힘든경우가 많이 발생하네요
(ISO 15099적용시 초과하고 EN673적용시 만족하는 애매한 상황이 발생)
시뮬레이션 결과값이 시험데이타값과 유사할수 있는 EN673기준으로 봐야하지 않을까하는 사견입니다.

고견 부탁드립니다. ^^ 감사합니다.

Comments

M 관리자 2016.11.09 14:23
삼중유리의 가스층 두께는 12mm 또는 14mm 였나요?
1 안동진 2016.11.09 14:57
삼중유리는 가스층이 12mm기준으로 보았는데, 기본적으로 열성능이 좋아질수록 ISO15099기준과 EN673기준과의 차이 줄어드네요
M 관리자 2016.11.09 15:15
네..
전체적인 답변을 드리기 전에..

ISO 15099 와 EN673 이 차이가 나는 근본적인 이유는 복층유리의 가스층 두께에 따른 열관류율 계산 방식에 있습니다.
좀 더 복잡하지만, 최대한 간단히 설명을 드리면 EN673 은 (가스종류에 따라 다르긴 하지만...) 16mm 두께까지 성능이 좋아진다고 보고 있고, ISO 15099 은 12mm 까지로 보고 있거든요.. 즉, ISO 15099 에서 12mm 보다 두꺼워지면 성능면에서는 의미가 없다는 결과가 도출됩니다.
그러므로, 올려주신 내용은 일반화의 오류를 범하기 쉬운 접근방식이며, 이를 복층/삼중으로 단순 대입해서는 안됩니다.

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질문1.
▶ 현재 우리나라의 시험방식은 ISO 15099 으로 적용하는 것이 원칙이며, 별도의 보정방법은 없습니다. 다만, 시험용이 아닌 설계시의 적용은 가스층의 두께를 고려하셔서 12mm 를 넘을 경우 EN673 을 준용하시는 것이 현실적이긴 합니다.
또한 예측하신 오차(7%)는 위에 적시한 바와 같이 일반화의 오류입니다.

질문2.
▶ 10% 의 오차는 실물과 시뮬레이션 사이의 오차범위를 의미합니다. 이는 실물시험을 받은 창세트의 유사 파생상품 들이 매번 다시 실물시험을 행하는 번거로움을 해결하고 만든 제도의 일환입니다. 그러므로 생각하고 계시는 오차범위 와는 무관한 값입니다.
답변은 한마디로 "악법도 법이다"로 드려야 할텐데요...
경험적으로 볼 때, ISO 15099 시물레이션과 실물시험을 비교해 보면 약 5% 정도 실물시험값이 더 낮게 나옵니다. 그러므로 이 정도의 범위를 가지고 설계시에 접근해야 할 듯 합니다.
또한 이 0.01 에서 왔다갔다하는 경계선에 있다면.. 허접한 "알루미늄단열바"의 설계를 보완하는 것도 좋은 방법입니다. 물론 산넘고 물건너야 할 상황이 있겠지만.. 지금처럼 유리성능에 전적으로 의존하는 설계방식은 한계가 있습니다.
1 안동진 2016.11.09 16:09
가스층을 12mm이상 적용시 ISO 15099와 EN673의 설정에 따라 값이 차이가 발생하는거군요.
 답변 감사드립니다. ^^*