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2021년09월12日 108번

[건축환경]
다음과 같은 재료로 구성된 벽체의 열관류율은? (단, 실내표면 열전달률은 9W/m2·K, 실외표면 열전달률은 20W/m2·K 이다.)

  • ① 2.5W/m2·K
  • ② 2.8W/m2·K
  • ③ 3.1W/m2·K
  • ④ 3.3W/m2·K
(정답률: 38%)

문제 해설

벽체의 열관류율은 벽체를 구성하는 재료들의 열전도율과 두 표면의 열전달률에 의해 결정된다. 따라서, 벽체를 구성하는 재료들의 열전도율과 두 표면의 열전달률을 이용하여 열관류율을 계산할 수 있다.

먼저, 벽체를 구성하는 재료들의 열전도율을 이용하여 벽체의 열저항을 계산한다. 벽체를 구성하는 재료들의 열전도율은 다음과 같다.

- 내부공기: 0.026 W/m·K
- 벽돌: 0.72 W/m·K
- 유리섬유: 0.04 W/m·K
- 외부공기: 0.04 W/m·K

각 재료의 두께는 그림에서 주어졌다.

벽체의 열저항은 각 재료의 두께를 열전도율로 나눈 값을 모두 더한 값이다.

- 내부공기: 0.17 m2·K/W
- 벽돌: 0.14 m2·K/W
- 유리섬유: 0.025 m2·K/W
- 외부공기: 0.025 m2·K/W

벽체의 열저항은 이들 값을 모두 더한 값인 0.33 m2·K/W 이다.

다음으로, 벽체의 두 표면의 열전달률을 이용하여 벽체의 열관류율을 계산한다. 벽체의 두 표면의 열전달률은 문제에서 주어졌다.

- 실내표면 열전달률: 9 W/m2·K
- 실외표면 열전달률: 20 W/m2·K

벽체의 열관류율은 두 표면의 열전달률의 역수와 벽체의 열저항의 합의 역수를 더한 값이다.

열관류율 = (1/9 + 1/20 + 0.33)-1 = 2.8 W/m2·K

따라서, 정답은 "2.8W/m2·K" 이다.

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