창 유리의 선택과 쾌적한 실내환경

 창유리의 선택과 쾌적한 실내환경

용도에 적합한 유리 품종을 선정하면 에너지 절약과 쾌적한 실내환경을 구축할 수 있다. 이때 고려할 사항은 창문을 통한 에너지 손실 및 태양열취득율이다.

한랭지역과 온난지역에서는 단열성능이 높고(열관류율이 낮고) 태양열취득율 또한 높은 종류의 유리 품종을 선정하는 것이 좋으며, 온난지역 중에서 비교적 냉방 부하 비율이 많은 지역에는 단열성능은 높으나 태양열취득율은 낮은 종류의 유리를 선정하는 것이 좋다.

즉, 단열성능은 지역에 관계없이 높은 제품이 좋으나 창을 통한 태양열취득률은 지역의 환경조건에 따라 적절히 선택하는 것이 바람직하다 할 수 있다.

일반적으로 상업용 빌딩의 경우에는 내부발열(인체, 조명, 기기발열)로 인하여 냉방부하 비율이 크므로 태양열취득율이 낮은 형태의 유리 품종을 선정하는 것이 좋다.

실내 쾌적함에 영향을 주는 요인으로는 기온, 방사, 기류, 습도의 4가지 환경적인 요소와 착의량 및 인체 대사량인 사람에 의한 2가지 요소를 합하여 6가지 요소에 의해 영향을 받는다.

기온만으로 더운 날씨를 판단하는 것은 쉽지만, 인간이 느끼는 쾌적함은 기온에만 좌우되는 것이 아니며 위 6가지 요소가 복합적으로 작용한다. 따라서 실내 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서는 실내 온도 뿐만아니라 위 요소들에 대한 전체적인 조화가 중요하다.

인체는 음식에서 섭취한 에너지를 외부 일을 통하여 열 에너지로 방출하므로 발열체라 할 수 있으며 주위 환경에 따라 대류, 방사, 증발의 방법으로 열을 발산시킨다. 

인체의 발열이 주위 방열보다 크면 인간은 덥다고 느끼고, 반대로 발열이 방열보다 작으면 춥다고 느끼므로 발열과 방열이 평형상태 일때 가장 쾌적하게 느낀다고 할 수 있다.

따라서 실내 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서는 여름철에는 차열 타입의 유리(태양열취득율이 낮은)를 이용하여 유리창을 통하여 입사하는 태양열을 차단함으로써 실내 기온 상승을 억제하고 반대로 겨울철에는 저방사유리를 사용하여 실내로 입사하는 태양열을 보존할 수 있으므로 쾌적함을 유지하는 것이 좋다. 이것은 쾌적함 뿐만아니라 냉,난방에너지 저감에도 도움이 된다.     

겨울밤 바깥 공기에 의해 실내측 유리창 표면이 차가워지게 되면 유리창에 체온을 빼앗기게 되므로 서늘한 느낌을 받을 수 있다. 이러한 현상을 냉방사라 한다. 겨울철 실내 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서는 단열성능이 높은 유리(저방사유리)를 설치하여 실내측 유리 표면의 온도를 높여 냉방사를 억제하는 것이 중요하다.

여름철에는 유리창이 태양열을 흡수하여 유리표면 온도가 상승하게 되므로 상승된 유리 표면으로부터 발생하는 방사열을 인체가 받게 된다. 여름철 또한 실내환경을 쾌적하게 유지하기 위해서는 차열과 단열이 뛰어난 유리를 사용하여 유리창의 실내측 표면온도의 상승을 억제하여 열방사를 받지 않도록 하는 것이 중요하다.

특히. 겨울밤에는 실외 찬공기에 의해 실내측 유리창 표면이 차가워지면 유리창 부근의 실내 공기도 차게되어 하강 기류가 발생한다. 이 기류는 인체를 국소냉각시키는 역활을 하기 때문에 불쾌감을 느낄 수 있으며 이러한 기류를 콜드드래프트라 부른다.

이 현상은 기온이 낮을 수록 기류가 클 수록 증가하게 되므로 쾌적성을 높이려면 단열성능이 좋은 유리를 사용하여 유리창 부근의 기온차를 줄여 하강기류 발생을 억제는 것이 중요하다.

규격에서는 실내 상부와 하부 온도차가 발생하면 쾌적성을 저해하므로 ISO 7730에는 바닥위 0.1m와 1.1m 위치에서의 온도차가 섭씨 3도 이내가 되도록 권장하고 있고, ASHRAE 55에서는 바닥위 0.1m와 1.7m 위치에서의 온도차가 섭씨 3도 이내가 되로록 권장하고 있다.