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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 |
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dc.contributor.advisor | 여명석 | - |
dc.contributor.author | 임태구 | - |
dc.date.accessioned | 2017-07-14T04:00:13Z | - |
dc.date.available | 2017-07-14T04:00:13Z | - |
dc.date.issued | 2015-08 | - |
dc.identifier.other | 000000066627 | - |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10371/124100 | - |
dc.description | 학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 건축학과, 2015. 8. 여명석. | - |
dc.description.abstract | 전통한옥에 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. | - |
dc.description.tableofcontents | 목 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 | - |
dc.format | application/pdf | - |
dc.format.extent | 4901568 bytes | - |
dc.format.medium | application/pdf | - |
dc.language.iso | ko | - |
dc.publisher | 서울대학교 대학원 | - |
dc.subject | New Hanok | - |
dc.subject | Roof | - |
dc.subject | Thermal bridge | - |
dc.subject | Thermal performance | - |
dc.subject | U-value | - |
dc.subject | Heat transfer | - |
dc.subject | Thermal analysis | - |
dc.subject.ddc | 690 | - |
dc.title | 신한옥 지붕의 열교 현상을 고려한 열 성능 비교 평가 및 개선 방안 | - |
dc.title.alternative | Thermal Performance Improvement of the Roof of New Hanok through Comparative Evaluation Considering Thermal Bridge Effects | - |
dc.type | Thesis | - |
dc.contributor.AlternativeAuthor | Lim, Tae Gu | - |
dc.description.degree | Master | - |
dc.citation.pages | ix, 108 | - |
dc.contributor.affiliation | 공과대학 건축학과 | - |
dc.date.awarded | 2015-08 | - |
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