건물유지관리 (Energy Saving) 을위한유리시스템검토 H 할인매장 2005. 09. 05. 1. 검토목적 H 할인매장외벽 ( 전면 M/W 커튼월 ) 창에사용되는유리에대한특성및자외선을 포함한태양광선이냉난방부하에미치는영향등을검토하여, 건물유지관리비 절약 (Energy Savng) 를위한적정한유리자재선정을목적으로함 2. 유리의종류별특성검토 유리의구성 : 단판유리, 복층유리, 접합복층유리 유리의색상 : 투명유리, GREEN, BLONZE, BLUE 안전성을고려한사양 : 강화유리, 반강화유리, 접합유리 반사유리의적용가능성 : 일반유리, ( 저 ) 반사유리 단열성을고려한사양 : LOW-E 유리, 반사유리 1) 유리의구성별특성검토 : 단판유리, 복층유리, 접합복층유리 구분 단판유리복층유리접합복층유리비고 8mm 10mm 18mm (6+6+6) (6+12+6) 18.3m (3+0.3+3)+6+6 22.3mm (5+0.3+5)+6+6 내풍압성능 결로성능 반사영상양호함양호함보통보통보통보통 설계풍압력 250kg/m2 실내 : 23 /40% 실외 : -5 열관류율 5.5 5.4 2.8 2.4 2.8 2.7 kcal / m2.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 시공비포함조건 2) 유리의색상검토 : 투명유리, 색유리 (GREEN, BLONZE, BLUE) 구 분 맑은유리 색유리 GREEN BLONZE BLUE 비 고 차폐계수 0.95 0.72 0.71 0.68 수치가높을수록냉방부하에불리 태양복사열투과율 (%) 78.9 50.6 49.6 45.4 수치가높을수록불리함. 열관류율 ( kcal / m2.h. ) 5.5 5.5 5.5 5.5 수치가낮을수록단열성우수함 경제성 ( 원 /m2) 43,400 44,700 46,200 47,800 6mm(color)+12mm+6mm 1/11
3) 안전성을고려한유리의사양검토 : ( 반 ) 강화유리, 접합유리 구분일반유리강화유리반강화유리접합유리비고 파손강도 ( 강도계수 ) 1 3 2 1.6 파편이필름에붙어있음. 파손시형태날카로운형태조각유리예리하나비교적안전함반사영상양호나쁨보통양호 경제성 ( 원 /m2) 43,400 54,700 54,700 64,700 고층건물적용불가양면강화양면반강화일반유리 수치가높을수록깨지기어려움 복층유리 : 접합유리 : 22.3mm 3) 반사유리의적용가능성검토 : 일반유리, ( 저 ) 반사유리 구 분 일반유리 ( 맑은유리 ) ( 저 ) 반사유리 PSSB 20 PTSN 20 PTSN 30 비 고 반사율 (%) 7.9 5.0 13.0 8.0 주변건물에영향을미치는정도 열관류율 ( kcal / m2.h. ) 5.5 5.2 4.8 5.2 차폐계수 0.95 0.42 0.34 0.45 수치가낮을수록냉방부하우수 경제성 ( 원 /m2) 43,400 74,300 74,300 74,300 6mm( 반사 )+12mm+6mm 4) 단열성을고려한유리의사양검토 구분일반유리색유리반사유리 LOW-E 유리비고 유리의구성 - 외부 - 내부 6mm Clear 6mm Clear 6mm Green 6mm Clear 6mm PTSN20 6mm Clear 6mm Clear 6mm Clear, L0W-E 코팅 열관류율 2.4 2.4 2.1 1.5 차폐계수 0.82 0.58 0.23 0.5 태양복사열유입 경제성 ( 원 /m2) 43,400 44,700 74,300 65,700 복층유리의경우 3. 용어설명 1) 열관류율 * 열관류율은건축물의각부위 ( 지붕, 천정, 벽, 바닥, 개구부 ) 에있어서, 그내외의온도차를 1 로할때, 면적 1m2당 1시간에어느정도의열량이전달되는가를보여주는것 ( 각재료의단열성을나타내는재료로사용되고있다 ) * 얼마나열의손실이적느냐의척도 * 태양열의직, 간접적인투과에너지와실내의온도차에기인한열전달속도에의한총합열전달율 * 낮은열관류율 = 에너지이동량감소 = 난방부하경감 ( 겨울철에중요함 ) 2/11
2) 차폐계수 * 3mm 맑은유리의태양에너지유입량을기준 ( 기준값 =1.0) 으로했을때동조건하에서비교유리의태양에너지유입량의상대값 * 얼마나태양열을잘차단하는가를판별하는척도 * 낮은차폐계수 = 태양에너지유입량감소 = 냉방부하경감 ( 여름철에중요함 ) 3) 자외선태양광선중 280~380nm 파장범위로서물질을퇴화, 변색시키는특성을갖고있다. < 일반유리 8mm: 43.3% 자외선투과 < 접합유리 8.4: 2.4% 이하 > 4) 가시광선 태양광선중 380~580nm 사이의파장으로서시각적으로느낄수있다. 일반적으로, 16mm 투명복층유리의가시광선반사율은 14.4% 이며, 가시광선의반사율보다더중요한것은반사각에의한주변환경영향을평가하는것이다. 일예로서, 롯데잠실테마파크유리돔의경우, 가시광선반사율이 9% 인로이복층유리를적용하였음에도불구하고주변영향평가가적절히이루어지지않아인근고층아파트단지와분쟁이있었던예가있었다. 가시광투과율 * 파장역 380~780nm인가시광선이유리를투과하는양의백분율 * 얼마나투명하냐의척도 * 높을수록맑은느낌 가시광반사율 * 파장역 380~780nm인가시광선이유리에서반사되는양의백분율 * 얼마나환하게반사되느냐의척도 * 최근에는저반사율 (15% 이하 ) 의은은한색조를선호하는경향 3/11
4. 유리의특성 1) 한국유리 구 분 투명복층유리 유리두께 구성 6CL H/S+12A 칼라복층유리 한국유리 6GN H/S+12A 6GN H/S+12A +6LE-85 칼라로이복층유리 18mm (H 할인매장 ) 6GN H/S+6A +6LE-85 에버라이트복층유리 6KSN60 H/S +12A 색상투명녹색녹색녹색녹색 열관류율 2.4kcal/m 2 hr 1.5kcal/m 2 hr 1.5kcal/m 2 hr 2.1kcal/m 2 hr 1.5kcal/m 2 hr 차폐계수 0.83 0.49 0.49 0.50 0.37 물성결로발생 42%( 상대습도 ) 56%( 상대습도 ) 56%( 상대습도 ) 56%( 상대습도 ) 56%( 상대습도 ) 투과율 78% 58% 58% 58% 46% 반사율 14% 10% 10% 10% 14% 내풍압성능동일함동일함동일함동일함동일함 특 성 시공사례 일면반강화 단가 ( 원 ) 양면반강화 단가 ( 원 ) -커튼월외부색상 -커튼월외부색상-에너지절약형 은파스텔에비해 다소불일치함 - 가장기본적인 유리사양 -열관류율이높아가능성이존재함 -결로방지성능 결로의가능성이 존재함 -차폐계수가높아복층에비해 여름철냉방부하에 불리 * 다수의중소규모 건물 은파스텔에비해유리로냉 난방에 다소불일치함 - 열관류율이 높아결로의 - 차폐계수는 투명 약간낮음 대한성능이뛰어 나쾌적한환경 조성 우수 - 투명로이에비해 프라이버시확보 가약간유리함 * 롯데주상복합빌 * 포스코빌딩 딩 * 다수의 중소규모건물 * 한국중공업사옥 *AT 센터 * 농수산물무역진흥 센터외다수 - 에너지절약형 유리로냉 난방에 -차폐계수가낮아 대한성능이뛰어냉방부하를줄여줌 나쾌적한환경 조성 - 결로방지성능 우수 - 로이에 비해단열성능이 약간불리함 *H 할인매장 * 김해한전지사 - 프라이버시보호 - 에너지절약형 유리로냉 난방에 대한성능이뛰어 나쾌적한환경 조성 - 결로방지성능우수 * 갈월동주상복합 * 광화문오피시아 외다수 *ASEM 오피스빌딩 *ASEM 컨벤션센타 * 세브란스병원신관 외다수 36,510/m 2 37,560/m 2 61,670/m 2 56,500/m 2 62,100/m 2 43,650/m 2 44,700/m 2 69,540/m 2 64,500/m 2 70,800/m 2 4/11
2) 금강유리 금강유리 구분 투명복층유리 칼라복층유리 투명로이복층유리 칼라로이복층유리 써너지복층유리 유리두께구성 6CLH/S+12A 6GNH/S+12A 6CLH/S+12A+6LE 6GNH/S+12A+6LE 6SUN 후 H/S+12A 색 상 투명 녹색 투명 녹색 녹색 열관류율 2.4kcal/m 2 hr 2.4kcal/m 2 hr 1.6kcal/m 2 hr 1.6kcal/m 2 hr 1.8kcal/m 2 hr 차폐계수 0.77 0.56 0.74 0.52 0.39 물성결로발생 42%( 상대습도 ) 42%( 상대습도 ) 56%( 상대습도 ) 56%( 상대습도 ) 56%( 상대습도 ) 투과율 76% 65% 72% 62% 49% 반사율 14% 11% 16% 13% 9% 내풍압성능 동일함 동일함 동일함 동일함 동일함 특성시공사례일면반강화단가 ( 원 ) 양면반강화단가 ( 원 ) 1. 최신 FLOAT 1. 실내유입공법으로제조지사하여우수한에너지를차단하평활도와균일한여두께를유지함실내의온도분포 2. 불순물이없고를균일하게함채광성이우수함 2. 눈부심이방지 3. 후판및대형됨사이즈제품 3. 다양한색상생산이가능함연출가능 4. 자외선차단기능 ( 커튼등퇴색방지효과 ) 1. 강남교보타워 2. 대한극장외다수 1. 높은에너지 1. 높은에너지효율 1. 로이 + 반사유리의 효율 ( 냉난방비절감 ) ( 낮은차폐계수 ) 2. 결로현상방지 이중복합기능 2.7~9% 의낮은 2. 결로현상방지 3. 프라이버시보호반사율유지 3 프라이버시보호 4. 미려한외관유지 3. 높은가시광선 가불가능함. 투과율 4. 뛰어난열적성능 5. 탁월한결로예방 효과 1. 코오롱트리폴리스 2. 롯데해운대캐슬비치 3. 화정트레벨 2 4. 현대월드타워외다수 * 아파트거실분합문에주로적용됨. 1. 현대해상강남사옥 2. 도곡동타워펠리스 3. 삼성동 I-PARK 4. 목동하이페리온 5. 서초현대슈퍼빌외 1. 삼성 H 할인매장 2. 레이크펄스빌딩 3 서초 21 병원외다수 36,335 원 /m 2 37,454 원 /m 2 60,115 원 /m 2 61,234 원 /m 2 61,779 원 /m 2 44,694 원 /m 2 45,813 원 /m 2 70,138 원 /m 2 71,257 원 /m 2 70,138 원 /m 2 5/11
5. 냉난방부하 최대냉방부하 외피관류 4%, 창호관류및일사 36%, 내부발열 60% 조명 21% 기기 18% 인체 21% 외피관류 4% 유리창관류 13% 유리창일사 23% 외피관류유리창관류유리창일사인체조명기기 최대난방부하 외피관류 13%, 창호관류및일사 44%, 내부발열 43% 침기 43% 외피관류 13% 유리창관류 44% 외피관류유리창관류침기 유리의열적성능에따른최대냉난방부하분석결과 기존칼라복층유리적용시냉난방부하를 100% 로설정함 로이유리최대냉방 6%, 최대난방 35% 감소, 연간냉방 1%, 연간난방 43% 감소 반사유리최대냉방 13%, 최대난방 16%, 감소, 연간냉방 9%, 연간난방 21% 감소 복합기능성유리최대냉방 12%, 최대난방 35%, 연간냉방 7%, 연간난방 42% 감소 6/11
6. 에너지절약비용검토 1) 금강유리 품 명 24T 그린칼라복층 24T SUNMILD 복층 ( 반사유리 ) 24T E- GLASS 복층 ( 로이유리 ) 24T E-MAX 복층 ( 복합기능성유리 ) 비 고 유리구성 6GN+12A 6SMT228 +12A 6GN+12A +6EVI181 6MVP175+12A 자재비 - 비강화기준 ( 원 /m²) 열관류율 (kcal/m²h ) 36,000 70,000 70,000 75,000 2.4 2.2 1.5 1.4 자재비는실제견적가와차이가날수있음. ASHRAE 겨울철기준 열관류율차 - 0.1 0.8 0.9 에 너 지 절 Oil 절감량 (l/m²) 초기자재비용 ( 천원 ) 비용차이 ( 천원 ) Oil 절감액 ( 천원 ) - 1.68 11.52 12.84 180,000 350,000 350,000 375,000-170,000 170,000 195,000-13,843 94,925 105,802 0.086kcal/m²h 에약 1.2l/m² 의 Oil 절감효과 ( 獨 DIN 계산근거, 난방기간 10~3 월 ) 계산기준 -창호면적: 5,000m² 기준 -Oil 가격 :824 원 /l ( 보일러용등유, 2005 년물가자료기준 ) * 순수절약비용은비용차액보상된금액 감 내 역 비용차액보상년수 순수절약비용 ( 천원 ) * 건물수명 20 년기준 - 12 2 2-446,864 2,068,496 2,311,032 * 본자료는냉방을고려하지않은순수난방에관한사항으로이론에의한값으로실제산출값과차이가날수있슴. 7/11
2) 한국유리 품 명 유리구성 자재비 - 비강화기준 ( 원 /m²) 열관류율 (kcal/m²h ) 24T 그린칼라복층 6GN+12 A 24T 파스텔복층 ( 반사유리 ) 24T 6PTSN30 +12A 에스라이트복층 ( 로이유리 ) 6GN+12A +6LE-85 18T (H 할인매장 ) 6GN+6A +6LE-85 24T 하이퍼포먼스복층 ( 고기능성유리 ) 6HED- 01+12A 35,800 63,000 59,000 54,000 69,000 2.4 2.2 1.5 2.1 1.3 비 고 자재비는실제견적가와차이가날수있음. ASHRAE 겨울철기준 열관류율차 - 0.1 0.8 0.3 1.0 에 너 지 절 감 내 역 Oil 절감량 (l/m²) 초기자재비용 ( 천원 ) 비용차이 ( 천원 ) Oil 절감액 ( 천원 ) 비용차액보상년수 순수절약비용 ( 천원 ) * 건물수명 20 년기준 - 1.68 11.52 4.20 16.80 179,000 315,000 295,000 270,000 345,000-136,000 116,000 91,000 166,000-13,843 94,925 34,610 138,430-10 1.5 2.7 1.5-412,860 2,014,500 783,200 2,934,600 0.086kcal/m²h 에약 1.2l/m² 의 Oil 절감효과 ( 獨 DIN 계산근거, 난방기간 10~3 월 ) 계산기준 -창호면적: 5,000m² 기준 -Oil 가격 :824 원 /l ( 보일러용등유, 2005 년물가자료기준 ) * 순수절약비용은비용차액보상된금액 * 본자료는냉방을고려하지않은순수난방에관한사항으로이론에의한값으로실제산출값과차이가날수있슴. 8/11
7. 타사례비교 Store Name 사용유리외부전경비고 H 할인매장 ( 강서 18mm 칼라로이복층유리 ) 이마트 ( 고잔 ) 칼라복층유리 까르프 ( 전주 ) 칼라복층유리 롯데마트 칼라복층유리 태국 LAMI-LITE55.1(462) - 열관류율 : 5.9 W/m2 k ( 약 4.9 kcal/m²h ) - 137,225 원 /m2 8. 창호용필름 기존필름에서흔히발생하던고반사율현상 ( 거울현상 ) 의제거로야간에도탁월한조망권확보 인위적인색상이아닌유리본연의색상유지 세대간 Privacy 보호 단열성능및자외선차단성능 강한내구성 필름의성능 제품명 태양열차 단 눈부심차단자외선차단차폐계수 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% 필름의탈락, 스크레치및변색등의하자발생가능성이있음 설치시인건비등을고려할때가격경쟁력측면에서불리함 9/11
9. 기타기능성유리 1) 안전접합유리 (LAMILITE) 1 안전 : 고객의동선이많은부위에서유리파손시안전성확보 (1 차및 2 차재해방지 ) 2 방범 : 고가품진열매장의파티션및 Show window 등도난사고방지 3 자외선차단 (99%): 실내에진열된상품의변색방지및성능보호 4 비산방지 : 천창이나 Slope 창, 캐노피등에서유리안전성및이탈방지 [ 안전 : 유리난간 / 계단 ] [ 방범 : 고가품진열파티션 ] [ 비산방지 : 실내천창 ] [ 자외선차단 : 쇼윈도우매장 ] 2) Self-cleaning 유리 (BioClean) 1 태양과비를통해유리의청결함을지속시키며청소를용이하게함 2 청소횟수및세제사용량을절반이하로줄여경제적비용감소 3 비가오거나이슬이맺히는날에도깨끗한시야유지 4 높은투과율로선명한시야를확보하는친환경적인유리 [ 건물의외창 ] [ 건물의천창 ] 10/11
10. 검토의견 외벽유리는 ( 로이 ) 복층유리가주로사용되고있으며향배치에따라서 ( 로이 ) 복층유리를일반적으로사용하고있다. 기존사용되고있는유리의성능은자외선차단율에대한언급은없었으며현재유리업체에서이에대한검토중이며자외선에민감한건물의경우별도의필름지를부착하는형식이주로사용되었음 자외선차단의효과를비교검토한결과접합유리가국내다른시스템이나태국의 사례보다월등하게뛰어남을알수있다. 에너지절약측면에서는자외선의차단보다열관류율과차폐계수등에 검토되어져야하며, 이와관련된유리시스템은복층, 로이코팅, 색상및차폐성능 등이고려되어져야할것으로사료됨 운영상에너지절감비용을산출하기위해서는실제적용후산정하는데는무리가 있어시물레이션등의프로그램등을사용하여이의효과를확인후적용되어져야 할것으로사료됨. 기타부위별로기능성유리를선택적으로적용함으로써유지, 보수관리비절감 11. 결론건물방향별로연간냉난방비용의차이가발생하므로, 이에따라차별화된유리의선정이요구됨 1) 남동방향 : 여름철냉방비절감을위해차폐계수가낮은우수한냉방성능을지닌반사유리및복합기능성유리의적용이유리함 ( 기존칼라복층대비연간최대 12%~13% 의냉방비용효과 ) 2) 북서방향 : 겨울철난방비의절감을위해열관률이낮은우수한단열성능을지닌 로이유리및복합기능성유리적용이유리함 ( 기존칼라복층대비연간최대 42%~43% 의난방비용효과 ) 3) 더블로이코팅유리 ( 복합기능성유리 ) 는반사유리의차폐성능과로이유리의단열성능을 동시에지닌복합기능성유리로여름철의냉방비용과겨울철의난방비용을동시에 절감할수있는우수한성능을지닌유리임 - 열관류율 (1.4kcal/m2hc) 11/11