중공층 두께에 따른 복층유리의 단열성

중공층 두께에 따른 복층유리의 단열성의 변화

복층유리의 단열성을 평가하는 열관류율은 중공층의 두께에 따라 달라지며 일반적으로 가장 많이 판매되고 있는 복층유리는 18mm 단열복층유리(6CL+6A+6CL)와 24mm 단열복층유리(6CL+12A+6CL)가 있다.

복층유리는 간봉의 두께에 따라 다양하게 제작될 수 있으며 유리 두께는 동일하지만 간봉의 두께가 달라짐에 따라 아래와 같이 열관류율 값이 달라지게 된다.

계산에 사용된 복층유리 모델은 많이 사용되는 6mm 맑은유리와 6mm 저방사유리(방사율:0.018)을 기준으로 중공층의 두께를 달리하여 계산하였으며, KS L2003과 KS L2525 규격에 따라 계산하였다.

열관류율은 유리의 투과, 반사 스펙트럼과는 관련이 없으며, 유리면과 코팅면의 표면방사율(emissivity)과 중공층의 두께에 따라지게 달라지므로 일반유리, 저방사유리 구분없이 모든 종류의 유리를 조합하여 제작된 복층유리에 대해서 아래와 같은 유사한 특성을 갖는다 말할 수 있다.

계산은 복층유리는 6CL+x(Gas) +6Low-E(#3, e:0.018)를 기준으로 계산하였다.

여기에서
  6CL : 6mm Clear Glass
  x(Gas) 중공층의 두께 (x mm) 및 Gas의 종류
  6Low-E(#3, e:0.018) : 6mm 저방사유리, 코팅층: 3면, 방사율(Corrected Emissivity) : 0.018

1) 건조공기(Air)

위 그래프에서 보는 바와 같이 중공층의 두께가 두꺼워 지면 열관류율이 낮아져 단열성이 좋아지지만 일정 두께 이상이 되면 온도차에 따른 밀도값이 아래쪽과 위쪽이 다르기 때문에 중공층 내에서 대류 현상이 일어나게 되며, 이로 인하여 열관류율이 다시 증가하는 현상이 나타나게 된다.

2) 아르곤(Ar)

중공층에 주입된 기체의 종류에 따라 변곡점이 아래와 같이 다른 것을 알 수 있다.

공   기 : 중공층 두께 16mm
아르곤 : 중공층 두께 15mm
크립톤 : 중공층 두께 10mm

3) 크립톤(Kr)

특히 크립톤 가스를 주입한 경우 22mm 복층유리(6Glass+10(Kr)+6Glass)가 24mm 복층유리(6Glass+12(Kr)+6Glass) 보다 단열성이 좋지 않은 것으로 계산되었다.