제5장 결 론
본 연구에서는 주거 공간에서의 트롬월 사용으로 인한 실내 기류 및 열 분포를 야간 일 때 CFD해석을 이용하여 검토하고 이와 병행하여 건축물에 트롬월 시스템을 적용하 였을 경우와 적용하지 않았을 경우, 이 두 가지 경우를 놓고 축소모형실험을 수행, 조 사하였다.
(1) 온도가 하강하는 중공층으로 실내의 따뜻한 공기가 빠져나가고 온도차에 의한 자연대류의 영향으로 공기가 순환하면서 창 쪽으로 열 손실이 일어나며 차가운 공기가 실내로 유입되는 것을 확인 하였다.
(2) 설계적 변수에 따른 CFD해석에서 스텝(S)의 값을 변화시키면서 적용하여 해석한 결과, 실내 평균온도 분포는 스텝(S)의 값이 30cm일 때, 13.47℃로 가장 좋은 효과를 갖는다는 것을 확인하였다.
반면, 이 이상 스텝(S)값이 커지게 되면 개구부간 격차가 근접하게 되어 대류에 의 한 열 이동이 미비하여 효과가 좋지 않다는 것을 확인 하였다.
(3) 스텝(S)의 값이 작을수록 트롬월 벽면을 흐르는 공기가 부력으로 인해 질량 유 속이 높아져 대류는 활발해지나 유리로 통한 열 손실이 커져 유입되는 공기의 온도 저 하로 사용상의 불리함을 확인한 반면, 스텝(S)값이 커질수록 유리를 통한 열손실은 줄 어드나 대류 활동이 미비하여 열 순환 면에서 불리함을 확인하였다.
(4) 중공층 간격(W)을 변화시켜 적용하여 해석한 결과, 실내 평균온도 분포는 중공 층 간격(W)값이 20cm일 때, 13.87℃로 가장 좋은 효과를 갖는다는 것을 확인하였다.
하지만 중공층이 상대적으로 좁은 간격인 만큼 부력에 의한 대류활동이 상대적으로 줄어들어 기류 속도는 낮은 것을 확인 하였다.
(5) 축소모형실험에서 트롬월 시스템을 적용하였을 경우, 트롬월 외표면이 32.2℃로 가열되었을 때 측정된 4회의 실험에서 실내온도는 평균 12.89℃로 측정되었다.
또한, 트롬월이 온도가 하강하는 시점에서 실내온도는 평균 13.33℃로 오히려 온도
가 상승된 것을 확인하여 건축물에 트롬월 시스템의 적용이 실내 난방에 효과적인 것 을 확인 하였다.
(6) 축소모형실험에서 트롬월 시스템을 적용하지 않았을 경우, 트롬월 시스템 적용 시와 같은 열원을 공급한 뒤, 3회의 실험에서 실내온도 평균은 19.16℃로 측정되었다.
트롬월을 적용하였을 경우보다 온도가 높게 측정되었지만, 온도가 하강하는 시점에 서 실내온도는 평균 16.93℃로 약 2.5℃로 동시에 큰 변화폭으로 하강하였다. 시간이 지날수록 외벽과 같은 온도를 나타내어 열 취득에 있어 불리함을 확인하였다.
(7) 실험에서 확인한 바와 같이 트롬월 시스템의 적용이 건축물의 난방 효과에 효율 적이라는 것을 확인하였다. 또한 CFD를 이용하여 트롬월 시스템을 해석, 분석한 결과 값의 신뢰도를 입증하였다.
더불어 겨울철 야간의 트롬월 시스템 적용은 개구부를 통한 열손실이 증가하므로 이 에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다.
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