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Jul 27, 2023

이중 동적 단열 유리를 이용한 열 및 조명 성능의 실험적 평가

날짜: 2022년 11월 24일 작성자: Abdultawab M. Qahtan 및 Abdulkarem HM Almawgani 출처: Buildings 2022 , 12(8), 1249; https://doi.org/10.3390/buildings12081249 더운 기후에서 창문을 디자인하기

날짜: 2022년 11월 24일

저자: Abdultawab M. Qahtan 및 Abdulkarem HM Almawgani

원천:건물2022년 , 12(8), 1249; https://doi.org/10.3390/buildings12081249

스마트 홈에서 거주자가 자신의 선호도를 쉽게 제어할 수 있도록 더운 기후에서 창문을 설계하는 것은 상당히 중요합니다. 본 논문은 주야간 스마트 프라이버시 보호를 고려하여 실내 열 취득을 방지하고 일광을 극대화하는 이중 동적 단열 유리(DDIG)를 갖춘 스마트 윈도우 시스템의 가능성을 검토함으로써 이 주제에 기여하는 것을 목표로 합니다. 제안된 창문 시스템을 조사하기 위해 소규모 모델이 개발되었습니다. 테스트 셀 온도, 유리 표면 온도 및 실내 조명 럭스를 조사했습니다.

결과에 따르면 DDIG는 사우디아라비아 나즈란 시에서 사용되는 일반적인 반투명 유리 글레이징과 비교하여 2.5°C의 상당한 감소로 테스트 셀 내부에서 높은 태양열 제어 기능을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 높은 일사량 조사 강도에서는 유색 DDIG(DDIG-colo)와 투명 DDIG(DDIG-trans) 간에 테스트 셀에 대한 열 획득 제어에 큰 차이가 발견되지 않았습니다. DDIG-trans와 DDIG-colo 사이의 점진적인 감소는 태양 강도가 감소함에 따라 발견되었으며, 이는 조사 강도 200, 400 및 600 W/m²에서 각각 15%, 10% 및 8.7%인 것으로 나타났습니다. DDIG 투명 필름은 낮은 일사량에서 더 높은 감소로 조명 럭스를 유지했습니다. DDIG는 또한 개인정보 보호 기능을 제공하고 실외 연결에 대한 사용자 기본 설정을 부여했습니다.

건물 창문의 세심한 설계는 충분한 에너지 절감 효과를 제공하고[1] 거주자에게 적절한 시각적 편안함을 제공합니다[2]. 더운 기후에서는 벽에 비해 창문이 열 획득의 주요 원인입니다[3,4]. 창문 에너지 효율은 주로 태양열 취득을 제어하도록 창문을 설계함으로써 얻어집니다[1]. 창유리를 통한 태양열 취득 제어는 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 첫 번째는 단파 복사로 창유리를 통과한 후 닫힌 환경에서 온실 효과를 형성하는 직접적인 태양 복사를 차단하는 것입니다[5]. 이 접근 방식은 창 음영 처리로 제어할 수 있습니다[6].

두 번째 방법은 창문을 통한 열(장파 IR) 흐름을 줄이는 것인데, 이는 실내와 실외의 기온 차이에 의해 결정됩니다[7]. 여기서 유리 표면의 방사율을 줄이는 것은 선택 사항이며 열 반사 코팅을 통해 얻을 수 있습니다[8]. 그러나 덥고 건조한 기후에서는 기존 창유리를 사용하여 열 증가를 제어하는 ​​것이 어렵습니다. 본 연구가 실시된 사우디아라비아 나즈란 시의 시장을 검토한 결과, 주거용 건물에 사용되는 일반적인 창유리는 반투명 유리(주로 프라이버시 목적으로 사용되는 핀헤드 유리 PG)와 착색유리인 것으로 나타났다. 반투명 유리로 프라이버시를 확보하는 것은 열 획득 제어를 최소화하고 실외 전망 및 연결에 대한 유연성이 떨어지는 등 많은 부정적인 측면을 가지고 있습니다.

착색 유리는 다양한 색상(청동, 녹색, 회색)으로 제공되며 반투명 PG에 비해 U 값이 낮습니다. 덥고 건조한 기후에서 착색 유리의 주요 단점은 다량의 적외선(IR) 복사를 흡수한다는 것입니다. 실외 공기 온도가 43°C까지 최고조에 달할 수 있는 Najran의 더운 여름 기후에서[9], 장파 IR(열)은 착색 유리의 표면 온도를 증가시키며, 이는 결국 실내로 전달됩니다[4]. 또한 착색된 유리는 착색 정도[10,11], 창 방향 및 계절에 따라 가시광선을 감소시킵니다[12].

열반사 저방사율 유리는 열 에너지를 주변 공간으로 반사하는 능력으로 인해 실외 기온이 높은 환경에서 선호되는 선택입니다[13]. 즉, 표면이 바깥쪽을 향하면 열이 건물 외부로 방출됩니다. Low-E 코팅의 내구성을 유지하려면 진공 이중 유리를 사용해야 합니다[14]. 더운 기후에서는 실내를 열복사로부터 보호하기 위해 이중창의 중간 및 외부 창에 low-e 코팅을 적용해야 합니다. 이 이중 로이 코팅은 또한 광학적 직접 태양열 취득을 줄이기 위해 착색 유리와 통합되어야 합니다[16].