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3차원 전열해석 및 생애비용 분석을 통한 주상복합 커튼월 앵커링 유닛의 단열성능 향상에 관한 연구

Title
3차원 전열해석 및 생애비용 분석을 통한 주상복합 커튼월 앵커링 유닛의 단열성능 향상에 관한 연구
Authors
강승희
Issue Date
2003
Department/Major
과학기술대학원 건축학과
Publisher
이화여자대학교 과학기술대학원
Degree
Master
Abstract
1990년대 중반 이후부터 대도심에 40층 이상의 주상복합을 중심으로 한 고층 주거시설의 건축이 활발해지면서 극히 일부에 불과했던 커튼월을 적용한 주거용 건물이 급속히 증가되고 있는 상황이다. 건축물이 고층화, 대형화될수록 건물의 외피는 구조적인 문제로 인해 경량화 될 수밖에 없으며 또한 주거용으로 사용되기 위해서는 채광면적의 확보가 중요한 사안이 되어 주상복합에 커튼월이 적용되게 된 것이다. 그러나 상업용 건물에서 적용되었던 커튼월 시스템이 주거용에 적용되기 위해서는 주거용이라는 사용특성과 주거용과 상업용의 부하특성에서 발견되는 많은 차이를 고려하여야 한다. 주거용 건물은 그 특성상 내부발열이 적어 상대적으로 난방부하의 비중이 크고 외피부하 지배형 건물이 되어 외피 단열성능이 전체 에너지 소비에 미치는 영향이 매우 크다. 또한 초고층 건물의 기밀성, 수밀성, 환기부족 등으로 인해 구조체 결로 발생 가능성이 매우 높아진다. 여기에 커튼월 앵커링 유닛은 높은 열전도율의 알루미늄이나 스틸 등의 재료를 사용하여 이로 인한 열교부위를 통한 열손실, 획득의 증가로 에너지비용 증가 등이 초래되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 커튼월 앵커링 유닛의 단열성능 향상을 위한 여러 가지 대안을 제안하고 각 대안별 난방 에너지성능 및 생애비용 분석을 통한 경제성 평가를 실시하여 커튼윌 앵커링 유닛의 단열성능 향상에 도움을 주고자한다. 커튼월 앵커링 유닛의 효과적 단열성능 향상 방안 제시를 위해 먼저 주상복합 커튼월 시스템과 커튼월 앵커링 유닛의 현황 및 문제점을 분석하고 단열부재 삽입안과 단열피복안을 적용하는 단열성능 향상방안을 제안한다. 그리고 각 향상방안별 3차원 비정상상태 전열해석을 실시하여 난방 에너지성능을 분석 평가하며 경제성 분석을 위해 각 방안별 생애비용 분석을 실시한 후 커튼월 엥커링 유닛의 효과적 단열성능 향상방안을 제시한다. 본 연구의 결과, 커튼월 앵커링 유닛에 단열패드, 단열와셜, 단열피복을 모두 적용한 대안이 기존안에 비해 6.33%의 난방 에너지성능 향상을 보였고, 생애비용 측면에서는 0.95%가 절약되는 것으로 나타났다. 그리고 초기 시공비용 및 시공용이성 측면에서는 단열피복안이 더 우수하였으며 단열부재 삽입안 역시 구조적인 검토만 추가적으로 이루어진다면 바로 현업에서 적용가능할 것으로 판단되었다.;Curtain wall system has been widely applied to the residential unit of high-rise complex building which is the new trend in a recent construction market. Curtain wall unit is composed of materials with high thermal conductivity, such as aluminium, steel and so on. And residential buildings have smaller amount of inner heat gain than commercial buildings, so well-insulated envelope is especially needed in residential complex buildings. Condensation of the wall also can be occur by airtightness, watertightness, and less ventilation. Moreover curtain wall anchoring unit, as it has high U-value, can be the thermal bridge and cause heat gain and loss, which is concluded in high energy cost. Thus this study aims to evaluate the heating energy Performance and economical efficiency of various alternatives which are different in position and material of insulation Four alternatives are suggested: inserting urethane washer, inserting urethane pad, coating the anchoring unit with urethane foam, and applying former three cases at once. 30 dynamic heat transfer simulation is performed on each alternatives, All the cases are analyzed by energy performance in heating load and by L.C.C.(Life Cycle Cost) As results, alternatives of inserting the urethane washer & pad and coating the anchoring unit with urethane foam can improve the heating energy Performance and L.C,C. by 6.33% and 0.95%, respectively, as compared with the existing case.
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과학기술대학원 > 건축학과 > Theses_Master
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