7-00. 외부 차양의 이해

● 외부차양

여름의 냉방에너지를 줄이기 위해서는 외부차양을 설치해야 한다. 이는 유럽의 경우 이미 외부차양이 거의 모든 건물에 필수적으로 사용되고 있는 이유이기도 하다. 즉, 외부차양 없이는 일사에너지를 막기가 어려운 것이다.

우리나라는 커튼이나 블라인드가 모두 실내에 설치되어져 있다. 정성적으로 보더라도 실내에 치는 블라인드가 열을 그리 많이 막아주리라 생각되지 않지만, 이론적으로 보더라도 명확히 그러하다.

일사에너지는 단파다. 유리라고 하는 물질의 특성 중에는 단파는 쉽게 통과시키고 장파는 잘 통과시키지 못하는 성질이 있다. (이를 이용한 것이 유리온실이다.) 즉, 단파의 성질을 지닌 태양빛이 유리를 통과하여 실내로 들어오는 것은 쉽지만, 실내로 들어온 일사가 물체에 닿으면 장파인 열에너지로 변화한다. 이 열에너지가 다시 밖으로 빠져나가기는 어렵다는 뜻이다. 그러므로 태양빛은 실내로 들어오기 전에 차단해야 하는 것이다.

이 외부차양은 형태나 종류에 크게 구애받지 않는다. 즉 창호상부에 태양고도를 고려하여 처마를 길게 내어도 효과가 있고 유럽의 집처럼 덧문을 달아도 효과가 있다.

<창호 상부 차양>

<목재 덧문>

<외부전동블라인드(EVB)>

<외부 패브릭 전동차양>

우리나라는 창의 크기가 비교적 크기 때문에 가장 효과가 크고 편한 것은 외부전동블라인드(EVB)겠으나 비용을 고려하여 가장 적합한 한가지를 선택하면 무난할 것이다.
다만 패시브하우스에서 창호상부 차양 등을 선택할 경우에는 구조체에 의한 열교(Heat Bridge)를 반드시 고려해야 한다.

참고로 처마나 케노피를 이용하여 일사를 막는다면 돌출길이와 폭을 아래와 같이 고려(서울/경기지역 남향의 창호에만 해당) 하는 것이 효과적이다.창호의 크기에 따라 다르기 때문에 절대치수보다는 창호 상하부의 중심점에서 부터의 각도로 표현되는 것이 합리적이다. 건물상황에 맞추어서 적당히 가감하면 효과적인 차양이 될 것이다.

** 서울/경기보다 남쪽의 지역은 태양의 고도가 조금 높아지는 것을 고려하면 된다. 제주지역(33도)~경기북부(38도)까지 약 5도의 차이가 나므로 하기 그림의 각도를 기준으로 조정을 하면 무난하다.

<서울/경기지역 남향창호 상부차양 크기 - 구조체에 의한 열교주의>

아래의 시뮬레이션은 상기 각도를 반영하여 상부차양을 만든 후 서울지역 오후2시를 기준으로 5월20일부터 12월20일까지 남향의 일사각도를 표현한 것이다. 이 처럼 여름에는 햇빛을 최대한 막고, 겨울에는 최대한 들어오게 하기 위한 고려가 필요하다. (서울,경기지역 남향일 경우임, 동,서향 창호를 위한 차양각도는 다름)

<서울/경기지역, 5월20일 ~ 12월20일 매월 20일 오후2시까지의 차양 시뮬레이션>

● 유리의 태양에너지투과율 (g값)

g값(SHGC)은 에너지투과율이다. g값이 0에 가까우면 태양에너지가 투과를 못하고, 1에 가까우면 에너지를 잘 투과시키는 것이다. 이 숫자는 패시브하우스에서 매우 중요한데 g값이 0에 가까우면 겨울에 남향으로 햇빛을 많이 받아도 실내가 따뜻해 지지 않는다. 태양에너지가 실내로 적게 들어오기 때문이다. 그러므로 패시브하우스에서는 유리의 g값이 0.5이상이기를 권고하고 있다.

그럼 g값이 높으면 더 좋은 것인가?.. 그건 아니다. 여름이 있기 때문이다.  g값이 1에 가까우면 여름의 경우 태양에너지가 실내로 너무 많이 유입이 되어 실내온도를 높이는 원인이 되기 때문이다.

물론 가장 좋은 것은 G값이 1에 가까운 유리를 사용하면서 외부차양을 달고 여름에 햇빛을 원천적으로 차단하는 것이 최선의 방법이다. 하지만 한가지 또 알아야 할 사항은 패시브하우스에서 사용하는 삼중유리는 유리의 숫자가 3장이라 g값을 1에 가깝게 올리는 것이 사실상 불가능에 가깝다.

아마도 시장에서 선택할 수 있는 삼중유리(맑은유리)는 대부분 g값이 0.5 내외일 것이다. 주택에 사용할 경우 유리에 색을 첨가하거나 특수 코팅을 하여 G값을 일부러 0에 가깝게 내린 제품은 피해야 한다. g값(SHGC)은 창호회사에 문의하면 알 수 있다.

● 기타 여러가지 차양 사례