열화상 번역(한국어 원본)2. 결로 발생 위험도 판단 기준의 고찰
2.1 결로 및 열교현상 평가지표
실제 건물에서 열적으로 가장 취약한 부위는 외기에 직접 면한 외벽체 모서리 접합부위이며, 이 부위는 벽체 자체의 단열성능이 우수하고 단열 설계가 양호한 경우에도 열교(heat bridge)에 의한 전열손실이 다른 부위에 비해 크게 발생한다.
이에 벽체 접합부위의 단열성능과 결로발생에 대한 적정성여부를 진단하는 방법으로써 접합부위의 표면온도와 실내·외 온도사이의 상호 관계로부터 각 요소의 온도차이비율(TDR:Temperature Difference Ratio)에 따라 접합부위의 열성능을 평가하고, 이때 실내의 상대습도 조건에 따라 접합부위의 결로발생을 판정할 수 있는 간이 평가법을 제시하였다.
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TDR은 건축물 실내 내표면 부위에 대한 결로 판정을 위한 방안으로 사용되던 것으로, 실내외 온도차에 대한 실내온도와 실내표면온도의 차를 비율로 표시한 것이다. TDR이 의미하는 바는 단열상태가 우수할수록 실내표면온도는 실내온도와 가까워지므로 0에 수렴하게 되며, 단열상태가 나쁠수록 외기온도에 접근하게 되어 1에 수렴한다는 가정에 근거하고 있다.
본 연구에서는 해석대상 부위별 평가 결과를 TDR 평가지표를 활용하였으며, 열교현상에 따른 결로발생 가능성을 분석에 이용하였다.
2.2 TDR에 의한 열성능 평가
TDR의 산정방법은 먼저, 벽체가 열적으로 안정상태에 도달하였을 때, 벽체 접합부위의 표면온도와 실내온도 등의 실측자료를 다음의 식에 대입하여 산정한다. 식에 따라 도출된 TDR값은 Table 1과 같이 4등급으로 구분한다. TDR에 의해 판단하는 등급이 1급일 경우에는 모서리 부위의 열교현상이 극히 적은 것으로 판단할 수 있고, 2급 이상은 열적으로 양호한 상태로서 접합부위의 내표면에서 결로가 발생할 가능성이 적은 것으로 판단할 수 있다. 그러나 3급 이하인 경우에는 접합부 내표면에서 결로 등의 열적 결함이 발생할 수 있는 것으로 판단할 수 있다.
3. 적외선 열화상을 이용한 기존 공동주택 단열성능 평가
3.1 적외선 열화상 평가
3.1.1 적외선 카메라를 이용한 건축물 단열성능 측정 기본 원리
적외선 열화상 카메라는 열적외선 에너지(infrared energy)를 검출하여 적외선 카메라의 검지부(detector)의 광학렌즈를 통과하며 센서에 모아진다. 센서에 감지된 열적외선 에너지는 전기 신호로 변환되어 제어부로 보내진다. 제어부에서는 감지된 전기 신호를 열화상 정보로 바꾸며 물체 표면의 온도를 수 천 개의 점으로 표시되는 열화상으로 나타낸다.
3.1.2 적외선 열화상 카메라 건물분야 응용
모든 물체의 표면으로부터 표면온도에 따른 복사에너지(적외선)가 방출되는 것과 마찬가지로 건물 벽체에서도 같은 양상이 나타난다. 직달 일사가 사입하는 경우를 제외하면 일반적으로 단열성이 높은 부위의 표면온도는 실내측에서는 실온과, 실외측에서는 외부온도와 비슷하게 나타난다. 이러한 사실로부터 표면온도 분포를 측정하여 부분적으로 표면온도가 다른 부위가 발생하게 되면 이 부분의 내부구조가 주위와 다른 것으로, 즉 단열재가 단락되었거나, 열교가 발생하거나 견실 시공이 이루어지지 않았음을 알 수 있다. |
열화상 번역(영어 번역본)2. Consideration of the judgment criteria for condensation occurrence
2.1 Condensation and heat bridge evaluation indicators
The most thermally vulnerable part of an actual building is the joint of the outer wall corner directly exposed to the open air. This part has greater heat transfer loss due to the heat bridge than other parts even if the thermal performance of the wall itself is excellent and the insulation design is good.
Accordingly, as a method of diagnosing the appropriateness of the occurrence of thermal performance and condensation of wall joints, the thermal performance of joints was evaluated according to the temperature difference ratio (TDR) of each element based on the surface temperature of the joints and the correlation between indoor temperature and outdoor temperature, and the simple evaluation method capable of determining the occurrence of condensation in the joints according to the relative humidity inside the room was proposed.
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TDR was used as a means of determining condensation on the inner surface inside the building. It expresses the ratio of the difference between indoor and outdoor temperature to the difference between room temperature and indoor surface temperature as a percentage. TDR is based on the assumption that as the insulation state improves, the indoor surface temperature gets close to the room temperature, and thus converges to 0, and as the insulation state gets worse, the indoor surface temperature gets close to the ambient temperature, and thus converges to 1.
In this study, TDR evaluation indicators were used for the evaluation of each part to be analyzed, and the possibility of the occurrence of condensation according to the heat bridge was used for analysis.
2.2 Evaluation of thermal performance according to TDR
To calculate TDR, first, when the wall reaches a thermally steady state, the actual measurements of the wall joints, such as surface temperature and room temperature, are entered into the following formula. The TDR value, calculated according to the formula, are divided into 4 grades as shown in Table 1. If the grade, determined by TDR, is 1, the corner has an extremely small heat bridge, and grades 2 and above are thermally good states. The possibility of the occurrence of condensation on the inner surface of the joints is small. If the grade is 3 or lower, however, the inner surface of the joints is likely to have a thermal defect like condensation.
3. Evaluation of the thermal performance of existing apartments using the infra-red thermal camera
3.1 Infra-red thermal evaluation
3.1.1 Basic principles of the measurement of the thermal performance of buildings using the infrared camera
The infra-red thermal camera detects infra-red energy, and the detected energy passes through the optical lens of the detector of the infrared camera, and gathers on the sensor. The infra-red energy detected by the sensor is converted into electric signals, and sent to the controller. The controller changes the detected electric signals into thermal information, and expresses the temperature of the surface of the object as heat consisting of thousands of dots.
3.1.2 Infra-red thermal camera applied to buildings
As radiant energy (infra-red) based on the surface temperature is emitted from the surfaces of all objects, the same thing happens with the walls of buildings. Except for the solar radiation conditions of direct solar radiation, the surface temperature of highly insulated parts is similar to the room temperature indoors, and to the ambient temperature outdoors in general. The distribution of the surface temperature was measured based on this fact, and if the surface temperature is partially different, the internal structure of this part is different than that of other parts. In other words, the insulator is broken, or a heat bridge occurred, or the construction was done poorly. |
