[형별성능관계내역] 열관류율 계산

[형별성능관계내역] 열관류율 계산 [형별성능관계내역] 각 재료별 "열전도율"

건축도면을 보면 "형별성능관계내역표"라는게 항상 나온다.

외벽, 내벽

외기직접, 외기간접

구조 및 재료, 재료두께, 열전도율(W/m.k), 열전도저항(m2.k/W) 등 숫자가 빼곡히 나오는 표다.

오늘은 거기에 대해서 얘기해 보려고 한다.

 

대학다닐때, 건축과 환경이라는 수업시간에 배웠는데, 솔직히 무슨 얘기인지도 모르고 외웠다.

형별성능 관계내역이라는 것은 쉽게 말해서 벽이나, 바닥, 지붕 등에 대해서 열손실을 계산하는 거다.

해당 위치, 개략적인 단면, 재료의 열전도저항, 열전도율, 열관류율이 나와 있음.

뭐 이렇게 생겼다.

되게 복잡하게 빼곡히 숫자가 적혀 있는데, 단순히, 법에서 정한 열관류율보다 적게 설계하기 위한거다.

그러기 위해서 단열재 두께, 종류를 정하는 것고, 이런식으로 계산 해서 설계를 했다는 내용이다.

 

우선 개념을 정리해보자.

1. 단열재가 두꺼우면 열이 통과를 많이 할까? 적게 할까?(열전도율)

2. 열을 전달하는 저항이 크면, 열이 잘 통과할까? 잘 통과 하지 못할까?(열전도 저항)

3. "열관류율(열이 통과하는 비율)"과 "열전도 저항(열이 전달 되는 저항)"은 비례관계 일까? 반비례 관계일까?

답. 1. 적게 통과       2. 통과하지 못함        3. 반비례

 

뭐 여기 까지 상식이다.

우리는 공학도니, 좀더 어렵고, 세밀하게.

열전도율의 단위는 W/m.k 이고, 열전도 저항의 단위는 m2.k/W이다.

쉽게 말해서 열전도율에 두께(m, 미터)를 곱한 것의 역수가 바로 열전도 저항이다.

 

형별성능관계 내역에서 열전도율은 고유한 값이다. 예를 들어서 콘크리트 벽체에 열이 통과하는 량은 정해져 있고, 

비드법단열재의 경우도 열이 통과하는 량은 재료마다 고유한 값을 가진다.

그리고 두께를 그 고유한 값으로 나누면, 열전도저항이 된다.

그럼 왜 열전도저항을 구할까? 우리가 구하고자 하는 값은 열관류율인데 말이다.

이유는 간단하다. 열전도저항은 열전도저항끼리 합으로 구할 수 있기 때문이다. 뭐 역수니, 곱하기니, 이런거 필요 없이

간단히 다 더한 후 열전도저하의 합을 구한 후 그것을 역수로 하면 바로 열관류율을 구할 수 있기 때문이다. 

쉽게 말해서 계산하기 쉽기 위해서 열전도 저항을 구하는 거다.

 

각각의 열전도 저항을 구한 후 실외표면열전달저항(0.043)과 실내표면 열전달저항(0.086)을 더해주면 전체에 대한 열전도 저항을 구할 수 있고, 그의 역수(1/n)로 적용 열관류율을 구한후, 

법정 열관류율, 그러니까 에너지절약설계기준, 친환경주택의 열관류율 기준과 비교 하면 된다.

 

Tip. 계산은 엑셀로 하면 정말 단순한 계산 이다. 하지만, 단위에 주의 할것.

      단열재 두께의 경우 단위에서 보는 것처럼 미터(m) 단위니 mm로 계산 하면 1,000을 나눠 줘야 한다.

형별성능관계내역 계산.xlsx

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이건 내가 만든 양식 .... 참고 하시길.....

 

        그리고, 각 재료별 "열전도율"은 ------->

[형별성능관계내역] 각 재료별 "열전도율"