창 유리용 필름에 대한 광학적 특성

 건축용 필름접합유리의 광학적 특성

창 유리용 필름은 건축물의 창 유리에 붙여 냉방 및 난방 효율을 높이기 위한 태양열 차폐용 필름과 충돌, 지진, 폭발 등에 의해 건축물의 창 유리가 비산 낙하하는 것을 경감하기 위한 유리 비산 방지용 필름이 있다.

KS L2016 규격에서 정의하는 필름의 종류는 아래와 같으며 필름 접합 위치에 따라 내장용과 외장용으로 구분한다.

종류 별 필름의 광학적 성능은 아래 표의 값을 만족하여야 한다.

광학적 성능시험은 시험 하기 전 3mm 맑은유리에 필름을 부착한 상태에서 표준조건 [온도 (23±2) ℃, 상대습도 (65±5) %]에서 24시간 이상 방치한 후 시험하여야 한다.

1)  가시광선 투과율 (TL%)

분광광도계를 사용하여 파장 380nm에서780nm 까지 파장간격 10nm 간격으로 측정한 분광투과율로부터 표준광 A광원 2도시야에 대한 가시광선 투과율을 구한다.

A광원 2도시야에 대한 가시광선 투과율은 "(CIE Y x y 계산방법)"을 참조하기 바란다.

다만, 분광투과율 분포곡선이 아래 그림에서와 같이 진동 파형(Red)을 나타내는 필름은 마루와 골의 중간을 지나는 평균 분포곡선(Green)에 의해 각 파장에서의 분광 투과율을 구하여 계산한다.

2) 태양열투과율 (Te%), 반사율 (Re%)

분광광도계를 사용하여 파장 350nm에서 2 100nm까지 파장 간격 50nm 간격으로 분광 투과율, 반사율을 측정하고 아래 식으로 태양열투과, 반사율을 구한다.

 

분광 투과율 분포 곡선이 진동 파형인 경우에는 가시광선 투과율 계산 시와 마찬가지로 평균 분포 곡선으로 계산하여야 한다.

위 수식에서 사용된 태양열 분광분포 (Eλi)는 아래 표 7의 중가계수를 사용한다.

3) 차폐계수 (S)

태양열 투과율 (Te%)과 태양열 반사율 (Re%), 실내쪽 표면방사율 (εi) 및 실외쪽 표면방사율 (εo) 값으로부터 다음 식에 따라 차폐계수(S)를 구할 수 있다.

실, 내외 방사율은 두께 3mm 맑은유리에 필름을 붙인 시험편을 사용하여 KS L 2514 상온의 열방사율 측정방법에 따라 5 500nm ~ 50 000nm 영역에서의 반사율을 측정하여 수직방사율을 계산하고 KS L 2525 규격에 의해 수정방사율로 계산한 값을 사용한다. 

 4) 열관류율 (K)

다음 수식으로 열관류율을 계산한다.

 

참고로 아래 표에서 보는 바와 같이 

열관류율 계산 수식에 사용된 상수 값인 4.9(방사)와 16.3(대류)은 겨울철 실외쪽 표면 열전달율에 해당하는 값이고  5.4(방사)와 4.1(대류)은 실내쪽 표면 열전달율에 해당 하는 값으로 KS L 2514 :1997 구 규격의 값이며, 새로 개정된 최신 규격에서 제시하는 열전달계수값이 반영되어 있지 않으므로 개정되어야 옳다.

KS L 2514:1997 구 규격에서 발췌

KS L 2514:2011 최신 규격에서 발췌

또한 열관류율 계산 수식 중 분모항의 0.005 값은 전도에 의한 열전달저항(R=d/λ)값으로 3mm 유리를 시험편으로 사용하도록 되어 있으므로 유리의 열전도율인 1.0 (W/m • K)으로 계산하면 0.003으로 수정되어야 한다. (규격의 오류, JIS A 5759 참조)

R=d/λ = 0.003 / 1.0 [ m² • K / W ]

d : 유리의 평균 두께 (m)

λ : 유리의 열전도도 (W / m • K)

아래 표는 프로그램을 사용하여 필름접합유리에 대하여 규격 별 광학특성을 계산한 것이다.

IRER% 계산 방법은 "(필름접합유리의 적외선 에너지 차단율)" 항목을 참조하기 바란다.