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신한옥 지붕의 열교 현상을 고려한 열 성능 비교 평가 및 개선 방안
Thermal Performance Improvement of the Roof of New Hanok through Comparative Evaluation Considering Thermal Bridge Effects

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor여명석-
dc.contributor.author임태구-
dc.date.accessioned2017-07-14T04:00:13Z-
dc.date.available2017-07-14T04:00:13Z-
dc.date.issued2015-08-
dc.identifier.other000000066627-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10371/124100-
dc.description학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 건축학과, 2015. 8. 여명석.-
dc.description.abstract전통한옥에 비해 열 성능이 강화된 신한옥은 다양한 주체에 의해 보급되고 있는 새로운 주거 형태이다. 신한옥은 열 성능이 크게 향상되었다는 점이 강조되고 있지만, 대부분 단열재가 시공되었다는 사실 외에 정량적인 열 성능에 대한 값이 제시되지 않거나, 1차원적인 열전달 계산법에 의한 근삿값만 제시되고 있다. 접합 부위가 많고 3차원의 복잡한 형태를 갖는 신한옥 지붕은 창호와 벽체 등과 달리 열전달 특성 또한 복잡하여 열 성능 수준이나 열교 발생 여부 등을 판단하는 것에 어려움이 따른다. 이에 따라 본 연구는 신한옥 지붕의 정량적인 열 성능을 다른 형태의 주택 지붕과 비교 평가하고, 열 성능 저하 원인을 분석하여 열 성능 개선 방안을 제시하는 것을 목표로 진행되었다.
신한옥과 전통한옥, 현대 주택, 패시브하우스 지붕의 정량적인 열 성능을 계산하기 위하여 전열해석 방법을 이용하였다. 신한옥 지붕의 열전달에 대한 정성적 분석을 반영한 전열해석을 통해 신한옥과 전통한옥, 현대 주택 및 패시브하우스 지붕의 열 성능을 정량적으로 비교, 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 신한옥 지붕에서 추가적인 열손실이 발생하는 열교 부위와 발생 원인을 규명한 뒤, 신한옥 지붕의 열 성능을 향상시키기 위한 열교 부위의 단열 개선 방안을 제시하였다.

본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.

1) 신한옥과 전통한옥, 현대 주택, 패시브하우스 지붕의 전열해석 결과, 신한옥 지붕의 전체적인 열 성능은 전통한옥에 비해서는 대폭 개선된 것을 확인하였다. 그러나 비슷한 단열 수준을 가진 현대 주택이나 패시브하우스에 비해서는 여전히 개선될 필요가 있다.
2) 지붕의 부위 별 열유속을 비교하여 전체 열손실 중 열교에 의한 열손실의 비율을 확인한 결과, 신한옥은 전체적인 열 성능이 더 낮음에도 열교에 의한 열손실 비율이 더 높게 나타났다. 신한옥의 지붕은 열교 부위의 열 성능 저하가 일반적인 주택에 비해 더 큰 것으로 나타났다.
3) 신한옥 지붕은 단열재를 관통하여 시공되거나 단열이 시공되지 않는 모든 부재에서 열교가 발생하였다. 위치에 따라 열교에 의한 영향 정도는 상이하지만, 대부분 전통한옥의 형태를 그대로 따르기 때문에 발생하는 부재 간 간섭에 의해 발생하는 것으로 파악되었다. 신한옥 지붕의 열교 발생 부위에서 단열재가 연속하여 시공될 수 있도록 단열의 개선 방안을 적용한 결과, 열 성능이 개선된 신한옥 지붕은 현대 주택보다 높은 열 성능을 보였으며, 패시브하우스의 지붕과 비슷한 수준까지 열 성능이 향상되었다. 열교가 상대적으로 많이 발생하는 신한옥의 지붕도 부위 별로 개선이 이루어진다면 충분히 현대 주택 이상의 열 성능을 확보할 수 있는 것을 확인하였다.
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dc.description.tableofcontents목 차

제 1 장 서 론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 연구의 범위 및 방법 3

제 2 장 신한옥 지붕의 열 성능 평가를 위한 예비적 고찰 7
2.1 개요 7
2.2 신한옥 정의 및 신한옥 지붕의 구성 요소 7
2.2.1 신한옥의 정의와 범위 7
2.2.2 신한옥 지붕의 구성 요소 11
2.3 지붕의 열 성능에 관한 선행 연구 14
2.3.1 지붕의 열전달 해석 모델에 관한 연구 14
2.3.2 지붕의 열 성능 정밀 평가에 관한 연구 18
2.4 수치해석 이론 22
2.4.1 편미분 방정식의 수치해석 과정 22
2.4.2 이산화 방법의 장단점 비교 23
2.5 소결 26

제 3 장 신한옥 지붕의 열 성능 비교 평가 28
3.1 개요 28
3.2 신한옥 지붕의 부위 별 열전달 정성적 분석 28
3.2.1 지붕면을 통한 열전달 분석 28
3.2.2 당골막이와 박공벽을 통한 열전달 분석 29
3.3 신한옥 지붕의 열 성능 비교 평가 방법 31
3.3.1 열 성능 평가 도구 31
3.3.2 실내·외 환경 경계 조건 31
3.3.3 주택 유형 별 평가 대상 지붕 모델 34
3.4 열 성능 평가 결과 46
3.4.1 신한옥 지붕 모델의 전열해석 결과 46
3.4.2 전통한옥 지붕 모델의 전열해석 결과 50
3.4.3 현대 주택 지붕 모델의 전열해석 결과 53
3.4.4 패시브하우스 지붕 모델의 전열해석 결과 55
3.5 열 성능 평가 결과 검증 58
3.5.1 전열해석 결과 검증 개요 58
3.5.2 전열해석 결과 검증 60
3.6 소결 64

제 4 장 신한옥 지붕의 열 성능 분석 및 개선 방안 66
4.1 개요 66
4.2 신한옥 지붕의 열 성능 평가 결과 분석 66
4.2.1 주택 형태 별 지붕의 실내 표면 온도 비교 분석 66
4.2.2 주택 형태 별 지붕의 평균 열관류율 비교 분석 68
4.2.3 주택 형태 별 지붕의 열 성능에 대한 열교의 영향 분석 72
4.2.4 신한옥 지붕의 열교 발생 부위 분석 76
4.3 신한옥 지붕의 부위 별 열 성능 개선 방안 84
4.3.1 신한옥 지붕 상부의 열 성능 개선 방안 84
4.3.2 신한옥 지붕 하부 및 당골막이 부위의 열 성능 개선 방안 85
4.3.3 신한옥 지붕의 박공벽 부위의 열 성능 개선 방안 88
4.3.4 신한옥 지붕의 열 성능 개선 시 효과 89
4.4 소결 96

제 5 장 결 론 98

참고 문헌 100

ABSTRACT 104
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dc.formatapplication/pdf-
dc.format.extent4901568 bytes-
dc.format.mediumapplication/pdf-
dc.language.isoko-
dc.publisher서울대학교 대학원-
dc.subjectNew Hanok-
dc.subjectRoof-
dc.subjectThermal bridge-
dc.subjectThermal performance-
dc.subjectU-value-
dc.subjectHeat transfer-
dc.subjectThermal analysis-
dc.subject.ddc690-
dc.title신한옥 지붕의 열교 현상을 고려한 열 성능 비교 평가 및 개선 방안-
dc.title.alternativeThermal Performance Improvement of the Roof of New Hanok through Comparative Evaluation Considering Thermal Bridge Effects-
dc.typeThesis-
dc.contributor.AlternativeAuthorLim, Tae Gu-
dc.description.degreeMaster-
dc.citation.pagesix, 108-
dc.contributor.affiliation공과대학 건축학과-
dc.date.awarded2015-08-
Appears in Collections:
College of Engineering/Engineering Practice School (공과대학/대학원)Dept. of Architecture and Architectural Engineering (건축학과)Theses (Master's Degree_건축학과)
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