건축물 창 주위 열교 저감 시공방법에 관한 연구 = Study on the Thermal Bridge Reduction Method Between Windows and Walls

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 창 주위 열교 차단재를 이용하여 창과 벽 사이 단열의 연속성을 확보하여 열손실을 방지하고 결로 및 곰팡이 발생을 억제하는 기술에 관한 것으로, 창 주위 열교 차단재를 적용한 경우와 그렇지 않은 경우를 비교한 결과를 정리하면 다음과 같다. 1) 전열해석을 통한 선형 열관류율은 0.089W/m·K로 열손실이 약 63% 개선되는 것으로 나타났다. 2) 실플랜트 실험을 통한 상당 열관류율은 0.787W/m²·K로 단열성능이 약 52% 개선되는 것으로 나타났다. 3) 실플랜트 실험을 통한 결로 대응성능은 TDR 0.078로 약 50% 개선되는 것으로 나타났다. 4) 열화상 촬영을 통한 실외 표면온도는 0.5~0.6℃로 1℃ 정도 낮게 측정되어 열손실이 적음을 확인하였고, 실내 표면온도는 15.7℃로 2℃ 정도 높게 측정되어 단열성능이 높음을 확인하였다. 5) 건축물의 연간 에너지 소요량을 해석한 결과 30.67kWh/m²·a로 난방에너지가 약 35% 정도 절감되는 것으로 나타났다. 6) 창 주위 열교 차단재를 시공할 경우 발생하는 콘크리트 단면 결손에 따른 구조적 안정성을 구조해석을 통하여 확인한 결과 콘크리트 단면 결손 부위는 최소 철근비 배근으로도 구조적 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The technology to prevent heat loss, condensation and mold generation around windows by ensuring continuity of insulation between windows and walls by using thermal bridge-breaking blocks around windows was reviewed. The results of comparing the effect of thermal bridge-breaking blocks around windows are summarized as follows. 1) The linear thermal transmittance through heat analysis was 0.089 W/m·K, showing improvement of about 63% in heat loss prevention. 2) The equivalent U-value through the actual plant test was 0.787 W/m²·K, which showed improvement in insulation performance by about 52%. 3) The condensation prevention performance through the actual plant test was shown to be improved by about 50% to 0.078 TDR. 4) The outdoor surface temperature through thermal imaging was measured 0.5℃ to 0.6℃ which was 1℃ lower thanks to the heat loss prevention around windows, and the indoor surface temperature around windows was 15.7℃ which was 2℃ higher thanks to the high insulation performance of the thermal bridge blocks. 5) The analysis of the annual energy demand of the building showed that heating energy was reduced about 35% with 30.67 kWh/m²·a. 6) Structural analysis confirmed the structural stability of concrete cross section defects that occur when constructing the thermal bridge-breaking block around a window, and the structural stability of concrete cross section defects was found out to be ensured even with the minimum reinforcement ratio.

참고문헌 (Reference)

1 문선혜, "창호시스템의 선형열관류율에 따른 열관류율 변화" 8 : 85-89, 2011

2 국토교통부, "제로에너지 건축물 로드맵"

3 남동균, "열교현상 저감기능이 있는 고정장치를 사용하는 외단열 건축물의 외장재 설치 공법" 16 (16): 50-56, 2016

4 김웅회, "열교 차단재를 사용한 건축물 창 주위열교 저감 시공공법 개발" 14 (14): 6-17, 2020

5 국토교통부, "에너지절약형 친환경주택의 건설기준"

6 국토교통부, "건축물 에너지절약설계기준, 국토교통부 고시, 제 2017~1108호"

7 Janssens A., "Development of limits for the linear thermal transmittance of thermal bridges in buildings" 8 : 2007