최신 환기식 외관 고정 시스템의 열 특성 테스트

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 946(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

본 논문에 보고된 연구에서는 환기 건물 외관에 사용되는 건물 고정 장치 세트를 조사했습니다. 실제로 산업 시장에 존재하는 건물 고정 장치의 경우 유효 열전도율 값을 실험적으로 측정했습니다. 이 값은 다음에 COMSOL Multiphysics 소프트웨어 응용 프로그램을 사용하여 실행되는 수치 시뮬레이션에 사용되었습니다. 시뮬레이션 모델의 검증은 특정 추가 실험 테스트에서 수행되었습니다. 이 논문은 새로운 디자인의 패스너에 대한 유효 열전도 계수를 결정하는 방법을 제시합니다. 패스너가 있는 다층 벽의 다양한 변형에 대해 온도 분포와 열 유속이 결정되었습니다. 구조 프로파일에 대한 유효 열전도 계수 계산은 측정 스탠드의 열 균형을 기반으로 합니다. 수행된 테스트는 스테인레스 스틸이 사용되는 구조물에 대한 계수 값의 예상 감소뿐만 아니라 보여줍니다. 결과는 또한 구조에 구멍이 뚫린 패스너가 단단한 벽이 있는 패스너보다 유효 열전도 계수가 상당히 낮다는 것을 보여줍니다. 이 효과는 패스너의 전도성 열 흐름 경로를 확장하는 미로 모양의 좁아진 부분을 형성함으로써 정당화될 수 있습니다. 실험적 테스트와 COMSOL 시뮬레이션의 최종 결과로서 산업 현장에서 건물 패스너의 열 효율성에 대한 새로운 지표로서 유효 열전도도를 적용하는 것이 제안되었습니다. 결과적으로 단열 성능을 향상시키기 위해서는 다양한 모양의 구멍을 가진 건물 고정 장치의 설계가 권장됩니다.

과거에는 통풍벽 시공을 위한 시공용 패스너를 선택하는 기준이 주로 강도와 기계적 특성이었습니다. 건물 벽이 충족해야 하는 단열 조건과 벽 표면을 단열하는 재료의 고효율에 대한 규정을 강화한 결과 건물 패스너를 포함한 지지 구조물에 의해 전달되는 열유속의 손실이 밝혀졌습니다. 책임이 있으며 전체 열 손실에서 차지하는 비중이 증가하고 있습니다. 이러한 상황으로 인해 설계자는 점점 더 나은 단열 매개변수를 갖춘 건축 패스너를 사용해야 합니다. 아직 널리 사용되지는 않지만 이 연구에서 알 수 있듯이 새로운 솔루션은 패스너의 열 흐름 경로 구멍을 확장하는 것이 효과적입니다. 이 기사의 저자는 테스트된 패스너의 열 특성을 평가하기 위해 실험 테스트 및 수치 시뮬레이션과 같은 표준 방법을 사용했습니다.

수치 시뮬레이션과 실험 테스트는 강도3,4 및 사용된 재료 측면에서 다양한 건물 패스너1,2의 특성을 연구하는 데 널리 사용됩니다. 열화상을 사용하면 패스너의 열적 특성5,6이 여러 층으로 구성된 벽 시스템에 미치는 영향을 식별할 수 있습니다. 에너지 절약으로 인해 바람직한 솔루션인 환기식 외관 시스템은 수치 시뮬레이션9을 사용하여 연구되었습니다. 연구는 주로 계절적 날씨가 외관의 성능 특성에 미치는 영향10 또는 환기된 외관이 건물의 에너지 수요에 미치는 영향11에 중점을 둡니다. In12에서 저자는 패널을 외관에 장착하는 데 사용되는 다양한 양의 패스너를 사용하여 벽의 열 전달 계수를 조사했습니다. 그들은 기존의 환기된 외관 시스템에 비해 환기된 패널의 계수 값이 크게 증가한 것을 발견했습니다. 본 기사는 통풍이 잘되는 외벽의 개별 요소도 열 전도에 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.

환기된 외벽은 내부층, 단열재, 환기실, 외부 마감재(외부 스킨 패널)로 구성됩니다. 이 시스템은 태양 복사로 인한 열 부하를 줄이고 기상 조건으로부터 시스템을 보호합니다13. 오늘날 현대 도시의 고층 건축물에 없어서는 안 될 요소인 파사드에 대한 많은 연구가 진행되고 있습니다14. 환기된 외벽의 사용은15에서 자세히 분석되었습니다.