Research Article

Journal of Korean Institute of Architectural Sustainable Environment and Building Systems. October 2021. 549-559
https://doi.org/10.22696/jkiaebs.20210046

ABSTRACT


MAIN

  • 연구의 배경 및 목적

  • 학교 교실의 기밀 성능

  •   한국건축친환경설비학회(KIAEBS) 기밀성능 기준

  •   패시브하우스 기밀 성능 기준

  •   창호의 기밀 성능 기준

  • 창호의 기밀 설계 방법론

  •   기밀 성능 검토 방안

  • 창호 기밀 설계 도구 제안

  •   설계 도구 개요

  •   창호 정보 입력 및 기밀 설계 기준 선택

  •   대상 공간 정보 입력 및 허용 통기량 산정

  •   기밀 성능 검토

  • 창호 기밀 설계 도구를 활용한 에너지 성능 검토

  •   대상 공간 선정 및 성능 검토 방안

  •   창호 성능 수준에 따른 에너지 해석 결과

  • 결 론

연구의 배경 및 목적

최근 한국에서는 미세먼지로 인한 다양한 문제들이 발생하고 있고, 그 중 특히 호흡기가 성인에 비해 약한 학생들의 건강을 위해 학교 실내 공기질 개선을 위한 미세먼지 영향을 줄이기 위한 다양한 개선 방안이 활용되고 있다(Lee et al., 2021). 이에 미세먼지 저감을 위한 공기 청정 기술이 다양한 방법으로 도입되고 있고 학교 건축물의 실내와 실외를 차단할 수 있는 고기밀 외피의 도입이 요구되고 있다. 실내 공기청정을 위한 공기청정기를 통해 소비되는 에너지부터, 미세먼지 여과에 필요한 실내 환기 등을 위한 공조 에너지의 추가 사용에 따른 에너지 사용량을 대비하여 에너지 절감 요구의 증대도 함께 증가할 수 있다. 다만 건축물의 기밀 성능이 증가하면 침기량 및 누기량의 감소를 통해 에너지를 절감함으로써 에너지 과소비를 예방되고 에너지 절감 요소로 활용할 수 있다.

건축물의 기밀 성능 향상을 위해, 기존 학교 건축물에서는 노후된 교실 창호의 개선이 필요함과 동시에 미세먼지가 유입되지 않도록 고기밀 창으로 교체 및 설치가 필요하다. 특히 에너지 소비량 절감을 위해 건물 외피 측 창호의 성능에 중점을 둔 나머지 실내 측(복도측) 창호의 기밀 성능을 고려하지 않는 경우, 비냉난방 공간인 복도 공간의 외기 유입에 따라 교실 공간의 기밀 성능이 낮게 형성될 수 있다. Park et al. (2020)의 기존 학교 교실 기밀 성능 측정 연구에 따르면, 기존 학교의 기밀 성능확인을 위해 수행한 교실의 외기 유입경로 분석 결과와 미세먼지 실측 분석을 수행한 결과, 시간당 평균 14.9 회(ACH50)로 낮은 기밀 성능이 나타남을 확인하였고, 학교 교실로의 침기 유입 경로는 복도 측 창 및 문의 비율이 가장 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 외기에 면한 창호와 달리 실내 측 창호의 성능 수준에 대한 제한이 없기 때문이다. 따라서 실내 측 창 및 출입문의 기밀 성능 개선도 함께 이루어져야 함을 확인하였다.

기존 학교 교실은 중연창(또는 중중연창)으로 명칭되는 미서기 창호가 외기에 직접면하는 창호로 이용되고 이러한 미서기 창호는 재료 및 개폐형식에 따른 기밀 성능의 차이가 발생한다(Shin et al., 2010). 미서기가 2짝의 창으로 구성되는 단창(2 track)은 4짝의 창으로 구성되는 이중창(4 track)에 비해 약 2~5배 가량 기밀 성능이 떨어지는 경우도 발생한다(Lee et al., 2002). 따라서 창호의 배치 및 구성 뿐만 아니라 창호 자체의 기밀 성능이 중요하게 고려되어야 한다. 또한 창호의 노후화에 따른 기밀 성능의 저하가 일어나기도 하는데, 이러한 노후화에 대한 리모델링 관련 연구에서도 외피 성능 강화를 목적으로 창호의 성능 향상을 위해 다양한 대안을 제공하고 있다(Bang et al., 2015; Lee and Song, 2018). 다만 이러한 대응 방안에서는 에너지 성능 향상을 위해 창호의 열관류율(U-value)와 일사획득계수(SHGC)와 같은 열적 요소의 검토가 이루어질 뿐 창호의 기밀 성능 향상에 대한 검토는 이루어지고 있지 않다.

창호의 기밀 성능은 창호의 선정에 따라 영향을 크게 받는데 설계 초기 단계에서 적절한 창호의 선택에 대한 연구도 다양하게 수행되고 있다. Park et al. (2008)의 연구에서는 설계 초기에 활용할 수 있는 창호 열 성능 프로그램(Window Energy Performance Tools, WEPTools)를 개발하여 다양한 조건의 건물에 활용할 수 있는 평가도구를 제안하였다. 에너지 분석 시 사용되는 라이브러리에는 유리의 구성 및 열관류율, 일사획득계수, 차폐계수(SC), 가시광선 투과율(Tvis)등을 활용하고 있다. 또한 교실의 자연환기에 대한 연구(Kim and Choi, 2019) 결과에서도 창호의 개폐 면적 및 종류의 계획 시에도 환기가 이루어지지 않는 경우의 기밀 성능에 대한 검토는 고려되지 않지만, 추가적으로 미세먼지 유입을 고려한 공기청정기 설치 위치 등에 대한 고려가 이루어지고 있음을 확인하였다(Eom et al., 2020). 기존 창호의 설계와 관련한 기존 연구들에서는 학교 교실의 창호 설계 시 에너지 성능에 관계된 열관류율 및 일사획득 성능에 대한 계획 연구가 다양한 방법론을 통해 진행되고 있으나 기밀 성능을 예측하고 창호 종류에 따른 기밀 성능 변화를 파악하는 연구가 부족한 실정이다. 따라서 교실의 구성에 따른 창호의 선정 및 크기에 대한 창호 설계를 위한 기밀 설계 검토 방안이 필요함을 확인하였다.

본 연구에서는 에너지 소비량 절감 및 미세먼지 유입 예방을 위해 학교 교실에서 요구하는 기밀 성능 수준을 검토하고 요구 수준에 적합한 기밀 성능의 달성을 위해 창호의 설계가 이루어질 수 있도록 설계자들이 활용할 수 있는 고기밀 창호 설계 방법론을 제안하고자 한다. 또한 설계 방법론을 구현할 수 있는 설계 도구 구성안을 제안하고 이를 활용한 기밀 성능에 따른 에너지 소비량 검토를 수행하였다. Figure 1은 연구 개요를 나타낸다.

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Figure 1.

Research Process

학교 교실의 기밀 성능

본 연구에서는 학교 교실의 기밀 성능 기준을 도출하기 위해 건축물의 기밀 성능을 제안하고 있는 단체별 기밀 성능 기준을 검토하였다. 또한 학교 교실에 설치되는 창호의 성능 수준을 적용하기 위한 창호의 기밀성능 기준을 확인하였다.

한국건축친환경설비학회(KIAEBS) 기밀성능 기준

한국건축친환경설비학회에서는 건물에서 에너지 낭비를 줄이고 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위한 기밀성능 수준을 ‘건축물의 기밀성능 기준(KIAEBS C-1: 2013)’을 통해 수준별로 제안하고 있다(KIAEBS, 2013). 이 기준은 건물 외피를 통한 침기(또는 누기)를 통한 통기량의 수준을 제안하고 있으며, 해당 기준에서는 의도되지 않은 경로를 통하여 실내공간에 유출입 되는 공기량과 체적의 비율을 침기율(또는 누기율)로 정의하고 있으며, 시간당 체적의 부피만큼 유입되거나 유출되는 비율로서 ACH (Air Change per Hour)로 표기하고 있다. 공기의 누기 및 침기량은 실내외 압력차가 50 Pa일 때 기준으로 정의함에 따라 ACH50 으로 표기하고 있다. KIAEBS C-1에서는 건물의 기밀성능과 관련하여 냉·난방이 이루어지는 공간을 기준으로 5.0 ACH50 이하, 에너지절약건물(또는 친환경건물)로 구분하기 위해서 3.0 ACH50 이하, 제로에너지건물의 경우, 1.5 ACH50 이하를 권장하고 있으며, 1.5 ACH50 이하의 경우는 별도의 환기시스템을 구상할 것을 권장하고 있다. 해당 기준과 같이 요구 수준에 따른 기밀 성능의 구분이 필요함을 확인하였고 기 구분된 성능 수준을 참고하여 에너지 절감을 위한 기밀 성능 수준으로 활용하고자 한다.

패시브하우스 기밀 성능 기준

독일 패시브하우스연구소(PHI, Passive House Institute)에서는 ‘패시브하우스’ 인증을부여하기 위해 실내·외 압력차가 50 Pa 기준으로 시간당 0.6회 이하로 기밀 성능을 제안하고 있다(PHI, 2020). 이는 앞서 한국건축친환경설비학회 기밀 성능 기준에서 제시하는 바와 같이 실내 체적의 공기량을 기준으로 시간당 공기 유입 및 유출량의 비율을 뜻한다. 다만 패시브하우스 기밀 기준은 별도의 등급을 두고 있지 않고 시간당 0.6회 이하로 구성되도록 정량적 기준만을 제시하고 있기 때문에 한국건축친환경설비학회의 KIAEBS C-1 기준에 비해 상당히 고기밀 성능을 요구함을 알 수 있다. 학교 건축물의 경우, 창호의 개폐 형태 및 구조에 따라 달성하기 어려운 성능 수준일 수 있으나, 최근 미세먼지의 영향을 최소화하기 위해 고기밀 성능이 요구되고 있으며, 기밀 성능 증가에 의한 에너지 절감 정도를 최고 수준으로 제안하기 위한 최고 달성 성능으로 의미가 있을 것으로 판단된다.

창호의 기밀 성능 기준

창호의 기밀 성능은 국내 한국산업규격에서 제시하는 ‘KS F 2292 : 창호의 기밀시험방법’을 통해 실내외 압력차에 따른 통기량을 산출한 결과에 따라 등급을 제시하고 있다(KAT, 2019). 창호의 통기량 표기는 ㎥/㎡·h으로 1 ㎡의 창호면적에 1시간동안 관통한 유량, 즉 공기의 양으로 표기한다. 이러한 창호의 기밀 성능은 압력차가 10 Pa, 30 Pa, 50 Pa, 100 Pa인 경우를 시험하여 등급을 부여하고 있으며, 에너지이용 합리화법 제15조에 따른 효율관리기자재 운용 규정의‘창 세트’에서 제안하는 효율등급의 평가지표로 사용되고 있다(MOTIE, 2020). 본 연구에서는 창호의 기밀 성능은 창호의 구성 및 형태에 따른 기밀 성능을 고려하고자 하며, 이러한 창호를 통해 유출입 되는 통기량을 확인하기 위해 시험 성능을 참고하고자 한다. 다만, 벽체 접합부에서의 기밀 성능은 시공을 통해 침기 및 누기가 없는 상황으로 한정하고자 한다.

창호의 기밀 설계 방법론

창호 기밀 설계의 최종 목적은 창을 통해 소비되는 에너지 소비량의 절감이기 때문에, 건축 설계 시 창호의 선정 단계에서 기본적인 창호 종류가 선정되면 단열 성능 검토, 기밀 성능 검토가 필요하다. 창호 성능 검토는 일반적으로 창호의 시험 성적서를 통해 검토할 수 있고 시험성적서를 발급하기 위한 성능 측정 방법이 존재한다. 단열 성능의 경우, 한국산업규격에서 제안하는 ‘KS F 2278 : 창호의 단열성 시험방법’을 통해 온도차에 의한 열관류율 산출하고(KAT, 2017), 기밀 성능은 앞서 언급한 ‘KS F 2292 : 창호의 기밀성 시험방법’을 통해 압력차에 의한 통기량을 검토할 수 있다. 이때 창호가 설치되는 벽체와 창호 간의 기밀 시공이 되도록 기밀 시방서가 제공되어야 한다.

기밀 성능 검토 방안

교실에 설치되는 창호의 기밀 성능을 제안하기 위해 교실의 공간 정보 및 실제 설치되는 창호의 성능을 반영한 기밀 성능을 확인해야 한다. 교실의 기밀 성능은 실내 체적의 공기량이 유출입 되는 비율을 고려하기 때문에 교실의 실내 체적을 확인 할 수 있도록 대상 교실의 체적 확인을 위해 대상 교실의 너비(L), 깊이(W), 높이(H)를 구분하고 기밀 성능 기준에 따라 허용 통기량을 산정할 수 있다(Phase 1).

기밀 성능 기준은 대상 교실의 압력차 발생에 따른 통기량을 정량적으로 평가할 수 있는 기준으로서, 앞서 검토한 독일의 ‘패시브하우스’ 기준과 한국건축친환경설비학회의 기밀 성능 기준인 ‘제로에너지 빌딩’ 및 ‘일반 건물’ 등급으로 구분할 수 있다. 패시브하우스 기준은 시간당 체적의 60%가 실외로 빠져나가는(또는 유입되는) 통기량이 발생함을 의미하는 0.6회/h(@50Pa), 제로에너지 빌딩 기준은 1.5 회/h(@50Pa), 일반 건물은 5.0회/h(@50Pa) 기준으로 선정하였다. 이때, 일반 건물 기준은 고기밀 설계의 목적이 아닌 최소한의 기밀 설계 기준으로서 제안하였다.

대상 교실의 체적과 기밀 성능 기준을 통해 허용 통기량 수준을 선정하고 허용 통기량은 대상 공간 체적의 공기량과 기밀 설계 기준에서 요구하는 시간당 환기횟수를 고려한 산출식에 의해 도출된다. 즉, 대상 공간과 외부 간의 50 Pa 압력차가 발생하는 경우를 가정하여 기밀 성능 기준을 만족하기 위해 허용되는 공기의 유동량을 의미한다.

학교의 교실은 외기에 직접 면하는 외벽면과 실내 복도와 연결되는 내벽에 창과 출입문이 설치된다. 따라서 창호의 종류는 외부 환경에 직접적으로 노출되는 외벽에 설치되는 창호, 다른 교실 및 복도와 같이 건물 내 다른 공간과 맞닿는 내벽에 설치되는 창호, 내벽(또는 외벽)의 출입문으로 구분할 수 있다. 이때, 교실에 설치되는 창호는 창호의 면적에 따라 통기량을 예상하도록 시험성적서를 통해 정량적인 성능을 제공하고 있다. 각 창호의 크기는 벽체의 개구부 크기와 동일하게 고려하고 사각형태의 창호를 기준으로, 창의 가로 길이(L), 세로 높이(H)로 구분하고 각 창호의 수량을 대입하여 면적을 산출할 수 있다. 외벽에 설치되는 창호의 면적, 내벽에 설치되는 창호의 면적, 출입문의 면적을 각각 산출하여 사용되는 창호 자재의 기밀성능(통기량)을 적용한다(Phase 2).

교실의 기밀 성능 검토를 위해 예상 통기량 산출식을 활용하여 창호의 면적과 창호의 통기량을 통해 설계자가 설정한 기밀 성능의 목표 도달 여부를 확인할 수 있다. 산출된 예상 통기량은 허용 통기량과 비교하여 허용 통기량 이하로 예상 통기량이 산출되는 경우를 적합으로 판정하고 허용 통기량에 비해 높은 예상 통기량이 산출되면 부적합으로 판정한다. 부적합으로 판정되는 경우는 창호의 통기량을 재조정하기 위해 창호의 종류를 변경하여 통기량을 재조정하거나, 창호의 수량 및 크기를 조절하여 기밀 성능을 재검토 한다(Phase 3). Figure 2는 창호의 기밀 설계 방법론 개념도를 나타낸다.

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Figure 2.

Concept of Design Methodology of Airtight Window and Doors

창호 기밀 설계 도구 제안

설계 도구 개요

창호 기밀 설계는 교실(대상공간)에 따라 다양하게 계획된 창호 배치에 따라 외벽과 내벽에 설치된 창의 크기 및 수량을 파악하고 출입문의 크기 및 수량을 고려해야 한다. 또한 목표하는 교실의 기밀성능에 적합한 창호가 설계되어야하므로 설계자가 창호의 선정에 따른 기밀 성능 변화를 확인할 수 있는 설계도구가 필요하다. 본 연구에서는 설계자의 의도나 공간의 목적에 따른 기밀 성능 검토가 가능한 창호 기밀 설계 도구를 제안하기 위해 창호 크기의 입력 방식, 대상 공간 정보, 기밀 성능 검토에 대한 구체적인 방안을 제안하고자 한다. 이러한 설계 도구는 설계도면을 토대로 각 수치 및 성능 기준을 입력하여 적합여부를 판단할 수 있도록 단계별 사용자의 입력 항목과 산출식을 통한 결과 산출 항목으로 구분할 수 있도록 구성하였다.

창호 정보 입력 및 기밀 설계 기준 선택

창호는 외부 환경에 직접적으로 노출되는 외벽에 설치되는 창호(Exterior Window), 다른 교실 및 복도와 같이 건물 내 다른 공간과 맞닿는 내벽에 설치되는 창호(Interior Window), 내벽(또는 외벽)의 출입문(Indoor Door)으로 구분할 수 있다. 입력 항목(Input Window Size)으로는 각 창호의 크기를 길이(m), 높이(m)으로 구분하여 입력하고 동일한 창호는 수량(EA)을 입력하도록 구성하여 각 창호의 면적을 산출 할 수 있도록 구성하였다. 내벽에 설치되는 창호 및 출입문 또한 동일한 방식으로 면적을 산출하였다. 또한 창호 면적을 확인할 수 있도록 각 부위별 창호면적의 합계(Window Area)를 표시하였다.

기밀 설계 기준(Selection Level of Airtightness)은 설계자의도에 따라 수준별 선택이 가능하도록 ‘패시브하우스 기준 : 0.6회/h(@50Pa)’, ‘제로에너지 빌딩 기준 : 1.5 회/h(@50Pa)’ 및 ‘일반 건물 기준 : 5.0회/h(@50Pa)’ 등급으로 선택할 수 있도록 항목을 구성하여 허용 침기량 산정시 활용된다. Figure 3은 창호 기밀 설계 도구의 창호 정보 및 기밀 설계 기준 입력 구조 및 예시를 나타낸다.

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Figure 3.

Structure of a Tool and Input Value of the Design Standard and Window

대상 공간 정보 입력 및 허용 통기량 산정

교실의 기밀 설계 기준은 실내 체적의 공기량이 유출입 되는 비율을 고려하기 때문에 교실의 실내 체적을 확인 할 수 있도록 대상 교실의 너비(m), 깊이(m), 높이(m)를 구분하여 입력할 수 있도록 구성(Input Target Room Information)하였고 입력 결과를 통해 공간 체적(Volume)을 산출한다. 산출한 대상 공간의 체적과 기밀 설계 기준을 통해 허용 통기량(Allowable Airflow Amount)이 산정된다. 이때, 허용 통기량은 대상 공간 체적의 공기량과 기밀 설계 기준에서 요구하는 시간당 환기횟수를 고려하여 도출된다. 즉, 대상 공간과 외부 간의 50 Pa에 해당하는 압력차가 발생하는 경우를 가정하여, 기밀 성능 기준을 만족하기 위해 허용되는 공기의 유동량(Air flow)을 의미한다. Figure 4는 창호 기밀 설계 도구의 대상 공간 정보 입력 및 기밀 성능 검토 구조 및 예시를 나타낸다.

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Figure 4.

Structure of a Tool and Input Value of the Classroom Information

기밀 성능 검토

교실의 기밀 성능 검토를 위해 창호의 면적(Window Area, m2)에 창호의 예상 통기량(Air flow, m3/hm2)을 적용하여 창호별 통기량(Air flow, m2/h)을 산출하고 이를 합산하여 예상 통기량을 산출(Estimate expected Air flow)하여 기밀 성능의 목표 도달 여부를 확인할 수 있다. 산출된 예상 통기량(Expected Air flow, m3/h)은 허용 통기량과 비교하여 허용 통기량 이하로 예상 통기량이 산출되는 경우를 적합으로 판정하고 허용 통기량에 비해 높은 예상 통기량이 산출되면 부적합으로 판정(Determine Suitable/Unsuitable)한다. 이때, 창호의 통기량은 시험성적서를 통한 압력차 50 Pa의 통기량을 적용하고, 실제 통기량이 제공되지 않는 경우는 등급별 최대 허용 통기량을 적용한다. 부적합으로 판정되는 경우는 창호의 수량 및 크기, 성능을 조절하여 기밀 성능을 재검토 할 수 있다.

창호 기밀 설계 도구를 활용한 에너지 성능 검토

창호 기밀 설계 도구를 통한 대상 공간(또는 교실)의 기밀 성능을 확인하고, 이를 반영한 에너지 소비량 변화 분석을 통해 에너지 절감 수준에 따른 창호 성능 수준 선정이 가능함을 확인하기 위해 실제 교실을 선정하여 기밀 성능 변화에 따른 에너지 절감량 분석을 수행하였다.

대상 공간 선정 및 성능 검토 방안

창호 기밀 설계 도구를 활용한 창호의 기밀 성능 적용 효과를 검토하기 위해 경기도의 S 초등 학교 교실을 대상으로 에너지 해석을 수행하였다. 대상 교실은 길이 8.2 m(L), 너비 7.8 m(W), 높이 2.6 m(H) 공간을 대상으로 선정 하였고 이때, 외기에 직접 면하는 창호는 모두 기밀 성능 1 등급을 적용하였고 실내 창 및 문은 1등급에서 3등급으로 구성한 경우를 가정하여 분석을 수행하였다. 에너지 해석은 EnergyPlus를 통해 수행하였고 입력된 해석 조건은 Figure 5는 대상 공간 도면 분석(STEP 1), 공간 구성에 따른 창호 면적 산출(STEP 2), 기밀 성능 분석(STEP 3) 절차를 나타낸다.

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Figure 5.

Review procedure for Airtightness performance

창호 성능 수준에 따른 에너지 해석 결과

교실의 기밀 성능이 1.5 회/h(@50Pa)인 경우를 기준(100%)으로, 패시브하우스 기준에서 요구하는 0.6 회/h(@50Pa)를 만족하는 경우는 에너지 소비량이 85.4%로 약 14.6% 절감되는 시뮬레이션 결과를 바탕으로 에너지 절감 효과를 확인하였다. 외기 창과 실내 창 모두 1등급으로 가정한 CASE 1(0.76 회/h(@50Pa))의 경우, 88.5%로 약 11. 5%의 절감 효과를 확인 할 수 있고 실내 창 및 문을 2등급으로 설계한 CASE 4(1.24 회/h(@50Pa))의 경우, 96.4%로 약 3.6%의 절감 효과를 확인 할 수 있다. 실내 창 및 문을 3등급으로 선정하는 CASE 6(1.72 회/h(@50Pa))의 경우는 102.6%로 에너지 요구량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 대상 공간으로 선정한 교실의 창호 면적을 기준으로 기밀 성능 1.5 회/h(@50Pa)를 만족하기 위해서는 실내 창은 3등급을 사용하더라도 실내 문은 2등급 이상을 사용해야 함을 확인할 수 있다. 또한 실내 창과 문의 성능 수준에 따라 확인되는 에너지 절감량을 예상함으로써 적절한 비용에 따른 에너지 절감효과 비교가 가능함을 확인하였다. Figure 6은 창호 배치 결과로 형성된 기밀 성능 변화에 따른 에너지 소비량 변화를 나타낸다.

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Figure 6.

Energy consumption by simulation

결 론

본 연구에서는 학교의 교실 공간의 기밀 성능 향상을 위해 창호의 기밀 성능을 고려한 고기밀 설계가 가능하도록 고기밀 설계 방법론을 제시하였다. 이러한 설계 방안은 학교 건물의 기밀 성능을 향상시켜 냉난방 에너지 소비량 절감 및 미세먼지 유입 방지와 같은 외부 환경 요인을 교실과 차단 할 수 있는 구체적인 방법으로서 활용할 수 있다.

본 연구에서 제안하는 설계 방법론은 고기밀 창호 설계에 필요한 대상공간의 기밀 성능 수준을 제안하였고 기밀 성능 검토 절차를 통해 교실의 기밀 설계 기준의 달성 여부를 파악할 수 있는 절차와 함께 구체적인 검토 도구를 도출하였다. 이러한 교실 창호 설계 도구는 실제 창호의 시험성적서를 활용하여 건물의 기밀 성능을 표현하는 시간당 환기횟수(Air Change per Hour)와 동일하게 비교할 수 있는 통기량으로 비교 및 검토가 가능하게 함으로서 설계자가 창호의 선정 및 기밀 수준에 따른 자재의 선정에 활용할 수 있을 것이다. 또한 창호 기밀 설계 도구를 활용한 에너지 검토 절차를 도출하였고 이를 활용하여 경기도 초등학교 도면을 활용하여 분석한 결과, 실내 창 및 문의 수준에 따른 에너지 절감 정도를 확인하였다.

다만 본 연구에서는 교실의 창호 성능만을 기준으로 교실의 기밀 성능을 상정함에 따라 창호와 벽체 사이의 접합부에서 생기는 침기량(또는 누기량)을 고려하기 힘들고, 창호의 개폐에 따른 내구성 문제 및 노후화에 따른 기밀 성능 저하를 고려하기 힘들다. 또한 본 연구에서는 건축물 에너지효율등급에서 제시하는 1.5회/h 기밀 성능을 기준으로 에너지 절감량을 분석하였으나, 국내 학교 건물의 기밀 수준이 반영된 건물의 기밀 성능과 비교가 필요할 것이다. 향후 추가 연구를 통해 창호의 시험성적서를 통해 도출된 기밀 성능과 교실에 설치된 창호의 기밀 성능 등의 비교를 통한 검증을 수행하고자 한다.

Acknowledgements

이 논문은 정부(과학기술정보통신부, 교육부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No.2019M3E7A1113089).

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