건물유지관리(energy saving)을 위한 할인매장 유리... · 2008-10-14 · home plus...

Home Plus Project Energy Savig을 위한 유리 시스템 검토 한미파슨스㈜

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건물유지관리(Energy Saving)을 위한 유리 시스템 검토 H할인매장 2005. 09. 05.

1. 검토 목적 H할인매장 외벽(전면 M/W 커튼월)창에 사용되는 유리에 대한 특성 및 자외선을

포함한 태양광선이 냉난방부하에 미치는 영향등을 검토하여, 건물유지관리비

절약(Energy Savng)를 위한 적정한 유리자재 선정을 목적으로 함

2. 유리의 종류별 특성검토 ○ 유리의 구성 : 단판유리, 복층유리, 접합복층유리

○ 유리의 색상 : 투명유리, GREEN, BLONZE, BLUE

○ 안전성을 고려한 사양 : 강화유리, 반강화유리,접합유리

○ 반사유리의 적용가능성 : 일반유리, (저)반사유리

○ 단열성을 고려한 사양 : LOW-E유리, 반사유리

1) 유리의 구성별 특성 검토 : 단판유리, 복층유리, 접합복층유리

단판유리 복층유리 접합 복층유리 비 고 구 분

8mm 10mm 18mm (6+6+6)

24mm (6+12+6)

18.3m (3+0.3+3)+6+6

22.3mm (5+0.3+5)+6+6

내풍압성능 × ○ ○ ○ × ○ 설계풍압력

250kg/m2

결로성능 × × ○ ○ ○ ○ 실내 : 23℃/40% 실외 : -5℃

반사영상 양호함 양호함 보통 보통 보통 보통

열관류율 5.5 5.4 2.8 2.4 2.8 2.7 ㎉/㎡.h.℃

차음성능 28.7 30.2 25.4 27.6 30.9 31.2 dB

차폐계수 0.91 0.89 0.82 0.82 0.82 0.80

경제성(원/m2) 22,500 26,100 36,300 43,400 57,600 64,700 시공비 포함조건

2) 유리의 색상 검토 : 투명유리, 색유리(GREEN, BLONZE, BLUE)

색유리 구 분 맑은 유리

GREEN BLONZE BLUE 비 고

차폐 계수 0.95 0.72 0.71 0.68 수치가 높을수록 냉방부하에 불리

태양복사열 투과율(%) 78.9 50.6 49.6 45.4 수치가 높을수록 불리함.

열관류율(㎉/㎡.h.℃) 5.5 5.5 5.5 5.5 수치가 낮을수록 단열성 우수함

경제성(원/m2) 43,400 44,700 46,200 47,800 6mm(color)+12mm+6mm


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3) 안전성을 고려한 유리의 사양 검토 : (반)강화유리, 접합유리

구 분 일반 유리 강화 유리 반강화 유리 접합유리 비 고

파손 강도(강도계수) 1 3 2 1.6 수치가 높을 수록 깨지기 어려움

파손시 형태 날카로운 형태 조각유리 예리하나 비교적 안전함

파편이 필름에 붙어 있음.

반사 영상 양호 나쁨 보통 양호

43,400 54,700 54,700 64,700 경제성(원/m2)

고층건물적용불가 양면강화 양면반강화 일반유리 복층유리 : 24mm 접합유리: 22.3mm

3) 반사유리의 적용가능성 검토 : 일반유리, (저)반사유리

(저)반사유리 구 분 일반 유리

(맑은 유리) PSSB 20 PTSN 20 PTSN 30 비 고

반사율(%) 7.9 5.0 13.0 8.0 주변건물에 영향을 미치는 정도

열관류율(㎉/㎡.h.℃) 5.5 5.2 4.8 5.2

차폐 계수 0.95 0.42 0.34 0.45 수치가 낮을수록 냉방부하 우수

경제성(원/m2) 43,400 74,300 74,300 74,300 6mm(반사)+12mm+6mm

4) 단열성을 고려한 유리의 사양 검토

구 분 일반 유리 색 유리 반사 유리 LOW-E 유리 비 고

유리의 구성 -외부 -내부

6mm Clear 6mm Clear

6mm Green 6mm Clear

6mm PTSN20 6mm Clear

6mm Clear 6mm Clear, L0W-E코팅

열관류율 2.4 2.4 2.1 1.5

차폐 계수 0.82 0.58 0.23 0.5 태양복사열 유입

경제성(원/m2) 43,400 44,700 74,300 65,700 24mm복층유리의 경우

3. 용어설명

1) 열 관류율

* 열관류율은 건축물의 각 부위(지붕, 천정, 벽, 바닥, 개구부)에 있어서, 그 내외의 온도차를

1℃로 할 때, 면적 1㎡당 1시간에 어느 정도의 열량이 전달되는가를 보여주는 것

(각 재료의 단열성을 나타내는 재료로 사용되고 있다)

* 얼마나 열의 손실이 적느냐의 척도

* 태양열의 직,간접적인 투과에너지와 실내의 온도차에 기인한 열전달속도에 의한 총합열전달율

* 낮은 열관류율 = 에너지 이동량 감소 = 난방부하경감(겨울철에 중요함)


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2) 차폐계수

* 3mm 맑은 유리의 태양에너지 유입량을 기준(기준값=1.0)으로 했을 때 동 조건하에서 비교

유리의 태양에너지 유입량의 상대값

* 얼마나 태양열을 잘 차단하는가를 판별하는 척도

* 낮은 차폐계수 = 태양에너지 유입량 감소 = 냉방부하 경감(여름철에 중요함)

3) 자외선

태양광선 중 280~380nm 파장 범위로서 물질을 퇴화, 변색 시키는 특성을 갖고 있다.

4) 가시광선

• 태양광선 중 380~580nm 사이의 파장으로서 시각적으로 느낄 수 있다.

• 일반적으로, 16mm 투명복층유리의 가시광선 반사율은 14.4%이며, 가시광선의 반사율보다 더 중

요한 것은 반사각에 의한 주변 환경 영향을 평가하는 것이다.

• 일 예로서, 롯데잠실 테마파크 유리 돔의 경우, 가시광선 반사율이 9%인 로이 복층유리를 적용

하였음에도 불구하고 주변 영향 평가가 적절히 이루어 지지 않아 인근 고층아파트 단지와 분쟁이

있었던 예가 있었다.

• 가시광투과율

* 파장역 380~780nm인 가시광선이 유리를 투과하는 양의 백분율

* 얼마나 투명하냐의 척도

* 높을 수록 맑은 느낌

• 가시광반사율

* 파장역 380~780nm인 가시광선이 유리에서 반사되는 양의 백분율

* 얼마나 환하게 반사되느냐의 척도

* 최근에는 저반사율(15%이하)의 은은한 색조를 선호하는 경향

<일반유리 8mm: 43.3% 자외선 투과

<접합유리 8.4: 2.4%이하>


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4. 유리의 특성

1) 한국유리

한 국 유 리

칼라로이복층유리

(일면반강화) 구 분 24mm

투명복층유리

(일면반강화)

24mm

칼라복층유리

(일면반강화) 24mm 18mm

(H 할인매장)

24mm

에버라이트복층유리

(일면반강화)

유리두께

구성

6CL H/S+12A

+6CL

6GN H/S+12A

+6CL

6GN H/S+12A

+6LE-85

6GN H/S+6A

+6LE-85

6KSN60 H/S +12A

+6CL

색 상 투명 녹색 녹색 녹색 녹색

열관류율 2.4kcal/m2hr℃ 1.5kcal/m2hr℃ 1.5kcal/m2hr℃ 2.1kcal/m2hr℃ 1.5kcal/m2hr℃

차폐계수 0.83 0.49 0.49 0.50 0.37

결로발생 42%(상대습도) 56%(상대습도) 56%(상대습도) 56%(상대습도) 56%(상대습도)

투 과 율 78% 58% 58% 58% 46%

물성

반 사 율 14% 10% 10% 10% 14%

내풍압 성능 동일함 동일함 동일함 동일함 동일함

특 성

-커튼월 외부색상

은 파스텔에 비해

다소 불일치함

-가장 기본적인

유리 사양

-열관류율이 높아

결로의 가능성이

존재함

-차폐계수가 높아

여름철냉방부하에

불리

-커튼월외부색상

은 파스텔에비해

다소 불일치함

-열관류율이

높아 결로의

가능성이 존재함

-차폐계수는

투명

복층에 비해

약간 낮음

-에너지절약형

유리로 냉․난방에

대한 성능이 뛰어

나 쾌적한 환경

조성

-결로방지 성능

우수

-투명로이에 비해

프라이버시 확보

가 약간 유리함

-에너지절약형




조성

-결로방지 성능

우수

-24mm 로이에

비해 단열성능이

약간 불리함

-프라이버시 보호

-차폐계수가 낮아

냉방부하를줄여줌

-에너지절약형




조성

-결로방지성능 우수

시공사례

*다수의 중소규모

건물

*롯데주상복합빌

딩

*다수의

중소규모 건물

*포스코 빌딩

*한국중공업사옥

*AT 센터

*농수산물무역진흥

센터외 다수

*H 할인매장

*김해한전지사

*갈월동 주상복합

외 다수

*ASEM 오피스빌딩

*ASEM 컨벤션센타

*광화문 오피시아

*세브란스병원 신관

외 다수

일면 반강화

단가(원) 36,510/m2 37,560/m2 61,670/m2 56,500/m2 62,100/m2

양면 반강화

단가(원) 43,650/m2 44,700/m2 69,540/m2 64,500/m2 70,800/m2


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2) 금강유리

금 강 유 리

구 분 24mm

투명복층유리

(일면반강화)

24mm

칼라복층유리

(일면반강화)

24mm

투명로이복층유리

(일면반강화)

24mm

칼라로이복층유리

(일면반강화)

24mm

써너지복층유리

(일면반강화)

유리두께 구성 6CLH/S+12A+6CL 6GNH/S+12A

+6CL 6CLH/S+12A+6LE 6GNH/S+12A+6LE

6SUN 후 H/S+12A

+6CL

색 상 투명 녹색 투명 녹색 녹색

열관류율 2.4kcal/m2hr℃ 2.4kcal/m2hr℃ 1.6kcal/m2hr℃ 1.6kcal/m2hr℃ 1.8kcal/m2hr℃

차폐계수 0.77 0.56 0.74 0.52 0.39

결로발생 42%(상대습도) 42%(상대습도) 56%(상대습도) 56%(상대습도) 56%(상대습도)

투 과 율 76% 65% 72% 62% 49%

물성

반 사 율 14% 11% 16% 13% 9%

내풍압 성능 동일함 동일함 동일함 동일함 동일함

특 성

1.최신 FLOAT

공법 으로 제조

하여 우수한

평활도와 균일한

두께를 유지함

2.불순물이 없고

채광성이 우수함

3.후판 및대형

사이즈 제품

생산 이 가능함

1.실내 유입

지사

에너지를차단하

여

실내의온도분포

를 균일하게 함

2.눈부심이방지

됨

3.다양한 색상

연출 가능

4.자외선차단기

능

(커튼등

퇴색방지 효과)

1.높은 에너지

효율 (냉난방비

절감)

2.결로 현상방지

3 프라이버시 보호

가 불가능 함.

1.높은에너지효율

(낮은차폐계수)

2.결로현상 방지

3.프라이버시보호

4.미려한외관유지

1.로이+반사유리의

이중복합 기능

2.7~9%의 낮은

반사율 유지

3.높은 가시광선

투과율

4.뛰어난 열적 성능

5.탁월한 결로 예방

효과

시공사례

1.강남 교보

타워

2.대한극장 외

다수

1.코오롱 트리

폴리스

2.롯데 해운대

캐슬비치

3.화정 트레벨 2

4.현대 월드타워

외 다수

*아파트 거실

분합문에 주로

적용됨.

1.현대해상 강남

사옥

2.도곡동 타워

펠리스

3.삼성동 I-PARK

4.목동하이페리온

5.서초 현대

슈퍼빌 외

1.삼성 H 할인매장

2.레이크펄스 빌딩

3 서초 21 병원 외

다수

일면 반강화

단가(원) 36,335 원/m2 37,454 원/m2 60,115 원/m2 61,234 원/m2 61,779 원/m2

양면 반강화

단가(원) 44,694 원/m2 45,813 원/m2 70,138 원/m2 71,257 원/m2 70,138 원/m2


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5. 냉난방 부하

□ 최대 냉방부하

■ 외피관류 4%, 창호 관류 및 일사 36%, 내부발열 60%

□ 최대 난방부하

■ 외피관류 13%, 창호 관류 및 일사 44%, 내부발열 43%

□ 유리의 열적 성능에 따른 최대 냉난방 부하 분석결과

■ 기존 칼라 복층유리 적용시 냉난방 부하를 100%로 설정함

■ 로이유리

최대냉방 6%, 최대난방 35%감소, 연간냉방 1%, 연간난방 43%감소

■ 반사유리

최대냉방 13%, 최대난방 16%,감소, 연간냉방 9%, 연간난방 21% 감소

■ 복합기능성 유리

최대냉방 12%, 최대난방 35%, 연간냉방 7%, 연간난방 42% 감소

침기

43%

외피관류

13%

유리창 관류

44%

외피관류

유리창 관류

침기

유리창 관류13%

외피관류4%

인체21%

조명21%

기기18%

유리창 일사23%

외피관류

유리창 관류

유리창 일사

인체

조명

기기


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6. 에너지 절약 비용 검토

1) 금강유리

품 명

24T

그린칼라

복층

24T

SUNMILD

복층

(반사유리)

24T E-

GLASS 복층

(로이유리)

24T E-MAX 복층

(복합기능성유리) 비 고

유리구성 6GN+12A

+6CL

6SMT228

+12A+6CL

6GN+12A

+6EVI181

6MVP175+12A

+6CL

자재비-비강화

기준

(원/m²)

36,000 70,000 70,000 75,000 자재비는 실제

견적가와 차이가

날수 있음.

열관류율

(kcal/m²h℃) 2.4 2.2 1.5 1.4

ASHRAE 겨울철

기준

열관류율 차 - 0.1 0.8 0.9

Oil 절감량

(ℓ/m²) - 1.68 11.52 12.84

0.086kcal/m²h℃에

약 1.2ℓ/m²의 Oil

절감효과

(獨 DIN 계산근거,

난방기간 10~3 월)

초기자재

비용(천원) 180,000 350,000 350,000 375,000

비용차이

(천원) - 170,000 170,000 195,000

Oil 절감액

(천원) - 13,843 94,925 105,802

비용차액

보상년수 - 12 2 2

에

너

지

절

감

내

역

순수절약비

용 (천원)

*건물수명

20 년기준

-

446,864

2,068,496

2,311,032

※ 계산기준

-창호면적: 5,000m²

기준

-Oil 가격:824 원/ℓ

(보일러용 등유,

2005 년 물가자료

기준)

*순수절약비용은

비용차액 보상된

금액

* 본 자료는 냉방을 고려하지 않은 순수 난방에 관한사항으로 이론에 의한 값으로 실제

산출값과 차이가 날 수 있슴.


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2) 한국유리

에스라이트 복층

(로이유리)

품 명

24T

그린칼라

복층

24T

파스텔

복층

(반사유리) 24T

18T

(H 할인매

장)

24T

하이퍼포먼

스 복층

(고기능성유

리)

비 고

유리구성 6GN+12

A+6CL

6PTSN30

+12A+6CL

6GN+12A

+6LE-85

6GN+6A

+6LE-85

6HED-

01+12A

+6CL

자재비-비강화

기준

(원/m²)

35,800 63,000 59,000 54,000 69,000

자재비는 실제

견적가와

차이가 날수

있음.

열관류율

(kcal/m²h℃) 2.4 2.2 1.5 2.1 1.3

ASHRAE

겨울철 기준

열관류율 차 - 0.1 0.8 0.3 1.0

Oil 절감량

(ℓ/m²) - 1.68 11.52 4.20 16.80

0.086kcal/m²h

℃에 약

1.2ℓ/m²의 Oil

절감효과

(獨 DIN

계산근거,

난방기간

10~3 월)

초기자재

비용(천원) 179,000 315,000 295,000 270,000 345,000

비용차이

(천원) - 136,000 116,000 91,000 166,000

Oil 절감액

(천원) - 13,843 94,925 34,610 138,430

비용차액

보상년수 - 10 1.5 2.7 1.5

에

너

지

절

감

내

역

순수절약비

용 (천원)

*건물수명

20 년기준

- 412,860 2,014,500 783,200 2,934,600

※ 계산기준

-창호면적:

5,000m² 기준

-Oil

가격:824 원/ℓ

(보일러용

등유, 2005 년

물가자료

기준)

*순수절약비용

은 비용차액

보상된 금액

* 본 자료는 냉방을 고려하지 않은 순수 난방에 관한사항으로 이론에 의한 값으로 실제

산출값과 차이가 날 수 있슴.


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7. 타사례 비교

Store Name 사용 유리 외부 전경 비 고

H할인매장(강서

)

18mm 칼라로이복층유리

이마트(고잔) 24mm 칼라복층유리

까르프(전주) 24mm 칼라복층유리

롯데마트

24mm 칼라복층유리

태국

LAMI-LITE55.1(462) - 열관류율 : 5.9 W/m2’k

(약 4.9 kcal/m²h℃)

- 137,225원/m2

8. 창호용 필름

기존 필름에서 흔히 발생하던 고반사율 현상(거울 현상)의 제거로 야간에도 탁월한 조망

권 확보

인위적인 색상이 아닌 유리 본연의 색상 유지

세대 간 Privacy 보호

단열 성능 및 자외선 차단 성능

강한 내구성

필름의 성능

제품명 태양열 차

단 눈부심 차단 자외선 차단 차폐계수

실내반사율

(야간시)

실외반사율

(주간시)

NV-25 59% 72% 99% 0.39 12% 29%

NV-35 49% 60% 99% 0.49 12% 18%

NV-45 34% 49% 99% 0.63 8% 9.4%

필름의 탈락, 스크레치 및 변색등의 하자 발생 가능성이 있음

설치시 인건비등을 고려할 때 가격 경쟁력 측면에서 불리함


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9. 기타 기능성 유리 1) 안전접합유리 (LAMILITE)

① 안전: 고객의 동선이 많은 부위에서 유리파손시 안전성 확보(1차 및 2차 재해방지)

② 방범: 고가품 진열매장의 파티션 및 Show window등 도난사고 방지 ③ 자외선 차단(99%): 실내에 진열된 상품의 변색 방지 및 성능 보호 ④ 비산 방지: 천창이나 Slope창,캐노피 등에서 유리 안전성 및 이탈방지

[안전: 유리 난간/계단] [방범: 고가품 진열파티션]

[비산방지: 실내천창] [자외선차단: 쇼윈도우 매장]

2) Self-cleaning유리 (BioClean)

① 태양과 비를 통해 유리의 청결함을 지속시키며 청소를 용이하게 함

② 청소횟수 및 세제사용량을 절반 이하로 줄여 경제적 비용 감소 ③ 비가 오거나 이슬이 맺히는 날에도 깨끗한 시야 유지 ④ 높은 투과율로 선명한 시야를 확보하는 친환경적인 유리

[건물의 외창] [건물의 천창]


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10. 검토 의견

외벽유리는 24mm (로이)복층유리가 주로 사용 되고 있으며 향 배치에 따라서

(로이)복층유리를 일반적으로 사용하고 있다. 기존 사용 되고 있는 유리의 성능은

자외선 차단율에 대한 언급은 없었으며 현재 유리업체에서 이에 대한 검토중이며

자외선에 민감한 건물의 경우 별도의 필름지를 부착하는 형식이 주로 사용되었음

자외선 차단의 효과를 비교 검토한 결과 접합유리가 국내 다른 시스템이나 태국의

사례보다 월등하게 뛰어남을 알수 있다.

에너지 절약 측면에서는 자외선의 차단 보다 열관류율과 차폐계수등에

검토되어져야 하며, 이와 관련된 유리 시스템은 복층, 로이코팅, 색상 및 차폐성능

등이 고려 되어져야 할것으로 사료됨

운영상 에너지 절감비용을 산출하기 위해서는 실제 적용후 산정하는데는 무리가

있어 시물레이션등의 프로그램등을 사용하여 이의 효과를 확인후 적용되어져야

할것으로 사료됨.

기타 부위별로 기능성유리를 선택적으로 적용함으로써 유지, 보수 관리비 절감

11. 결 론

건물방향별로 연간 냉난방비용의 차이가 발생하므로, 이에 따라 차별화된 유리의

선정이 요구됨

1) 남동방향 : 여름철 냉방비 절감을 위해 차폐계수가 낮은 우수한 냉방성능을 지닌

반사유리 및 복합기능성유리의 적용이 유리함(기존 칼라복층 대비 연간 최대

12%~13%의 냉방비용 효과)

2) 북서방향 : 겨울철 난방비의 절감을 위해 열관률이 낮은 우수한 단열성능을 지닌

로이유리및 복합기능성유리 적용이 유리함(기존 칼라복층 대비 연간 최대

42%~43%의 난방비용 효과)

3) 더블로이코팅유리(복합기능성유리)는 반사유리의 차폐성능과 로이유리의 단열성능을

동시에 지닌 복합기능성유리로 여름철의 냉방비용과 겨울철의 난방비용을 동시에

절감할 수 있는 우수한 성능을 지닌 유리임 - 열관류율(1.4kcal/m2hc)

건물유지관리(energy saving)을 위한 할인매장 유리... · 2008-10-14 · home plus...

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