KR100655086B1 - The functional double-skin facades for natural ventilation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조에서 내측창과 외측창을 구분하여 분리 구획하고 개방면적과 개폐방법을 다양하게 변화시킴으로써 이중외피구조로 완성하며, 나아가 일사량 변화와 외기상황에 따라 자연환기효과를 극대화하면서 악천후 속에서도 창호의 개방을 가능케 하여 자연환기를 유도할 수 있도록 한 기능성 이중외피구조에 관한 것이다.The present invention relates to a functional double skin structure for natural ventilation, and more specifically, in the double window structure installed in the opening of the building formed in contact with the outside air to separate and partition the inner window and the outer window, various opening area and opening and closing method The present invention relates to a functional double skin structure that can be completed in a double skin structure by maximizing natural ventilation effects according to changes in solar radiation and outdoor conditions, and inducing natural ventilation by opening windows in bad weather.

본 발명은 외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조로서 완성되는 이중외피구조에서, 외측 외피를 이루는 부분으로, 상단창, 중단창 및 하단창의 3단으로 구획되되, 상기 상단창 및 하단창은 공기의 유출입이 가능한 구조로 형성되고 상기 중단창은 싱글유리의 고정창으로 구성된 외측창; 내측 외피를 이루는 부분으로, 단열유리로 제작되고 상단창 및 하단창의 2단으로 구획되되, 상기 상단창 및 하단창은 구별하여 개폐가 가능하도록 구성된 내측창; 및, 상기 외측창과 내측창의 사이공간으로, 하나의 빈 공간으로 통합 형성된 중공층;을 포함하여 구성된 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조를 제공한다.The present invention is a double skin structure is completed as a double window structure is installed in the opening of the building formed in contact with the outside air, the outer shell part is divided into three stages of the upper window, the middle and lower windows, the top window and the bottom The window is formed of a structure capable of flowing in and out of the air and the interruption window is an outer window consisting of a fixed window of a single glass; An inner window which is made of a heat insulating glass and is divided into two stages of an upper window and a lower window, wherein the upper window and the lower window are distinguished from each other and configured to be opened and closed; And a hollow layer formed integrally with one empty space as a space between the outer window and the inner window, thereby providing a functional double skin structure for natural ventilation.

자연환기, 이중외피, 이중창호, 초고층 아파트, 실내공기질Natural ventilation, double skin, double window, high rise apartment, indoor air quality

Description

자연환기를 위한 기능성 이중외피구조{The functional double-skin facades for natural ventilation} The functional double-skin facades for natural ventilation             

도 1은 이중외피구조에 대한 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a double skin structure.

도 2는 본 발명의 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조의 일실시예의 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view of one embodiment of a functional double skin structure for natural ventilation of the present invention.

도 3은 본 발명의 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조에 적용가능한 외측창을 도시한 정면도이다.Figure 3 is a front view showing an outer window applicable to the functional double skin structure for natural ventilation of the present invention.

도 4는 본 발명의 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조에 적용가능한 내측창을 도시한 정면도이다.Figure 4 is a front view showing the inner window applicable to the functional double skin structure for natural ventilation of the present invention.

도 5는 본 발명의 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조의 일실시예가 적용된 상태의 외측창 정면도(a) 및 내측창 정면도(b)이다.5 is a front view (a) and a front view (b) of the outer window in a state where one embodiment of the functional double skin structure for natural ventilation of the present invention is applied.

도 6은 본 발명의 기능성 이중외피구조의 다른 실시예가 적용된 상태의 외측창 정면도(a), 내측창 정면도(b) 및 발코니창 정면도(c)이다.6 is a front view (a) of the outer window, a front view of the inner window (b) and a front view of the balcony window (c) in which another embodiment of the functional double skin structure of the present invention is applied.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 외측창 20: 내측창10: outer window 20: inner window

10a, 20a: 상단창 10c, 20c: 하단창10a, 20a: top window 10c, 20c: bottom window

10b: 중단창 30: 발코니창10b: suspended window 30: balcony window

V: 환기창 B: 블라인드 V: Ventilation Window B: Blind

본 발명은 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조에서 내측창과 외측창을 구분하여 분리 구획하고 개방면적과 개폐방법을 다양하게 변화시킴으로써 이중외피구조로 완성하며, 나아가 일사량 변화와 외기상황에 따라 자연환기효과를 극대화하면서 악천후 속에서도 창호의 개방을 가능케 하여 자연환기를 유도할 수 있도록 한 기능성 이중외피구조에 관한 것이다.The present invention relates to a functional double skin structure for natural ventilation, and more specifically, in the double window structure installed in the opening of the building formed in contact with the outside air to separate and partition the inner window and the outer window, various opening area and opening and closing method The present invention relates to a functional double skin structure that can be completed in a double skin structure by maximizing natural ventilation effects according to changes in solar radiation and outdoor conditions, and inducing natural ventilation by opening windows in bad weather.

재실자의 건강과 환경상의 위해 예방차원에서 실내공기질(IAQ)의 중요성이 인식되면서 실내 공기에 대한 각종 오염원의 종류와 특성, 오염원의 제어방안과 환경오염 방지대책에 관한 관심이 증가하고 있으며, 실내환경의 규제방법과 개선방안을 위하여 노력하고 있다. With the recognition of the importance of indoor air quality (IAQ) for the health and environmental risks of in-home occupants, interest in the types and characteristics of various pollutants on indoor air, control measures of pollutants, and countermeasures against pollution are increasing. We are making efforts to regulate and improve our policy.

외국에서는 보건, 위생적으로 안전한 거주공간의 공기환경을 유지하기 위한 설계지침은 물론 효과적인 관리방법 등을 위한 환경기준을 제시하여 이의 시행을 권고하고 있으며, 우리나라에서는 '다중이용시설 등의 실내공기질 관리법'을 규정 하여 정부차원에서 실내공기질 개선을 위한 기준을 마련하고 있다. In foreign countries, it is recommended to implement environmental guidelines for effective management methods as well as design guidelines for maintaining an air environment in a health and hygienically safe living space.In Korea, the 'Indoor Air Quality Control Act for Multiple Use Facilities' is recommended. The government has established standards for improving indoor air quality at the government level.

일반적으로 재실자들로부터 방출되는 물질이 실내 공기오염의 주원인으로 취급되어 왔으나 최근 연구에서는 실내공기의 오염원인은 재실자보다도 실내의 가구나 내장재료, 카펫트 등을 포함한 건축물 자체에서 기인되는 것으로 보고된다. 이에, 실내공기의 오염원인을 제거하여 실내환경을 개선할 필요가 있는며, 이를 위해서 실내환기량을 증가시키기 위한 방법을 모색하여야 할 것이다. In general, substances emitted from occupants have been treated as the main cause of indoor air pollution, but recent studies have reported that the causes of indoor air pollution are caused by the buildings themselves including indoor furniture, interior materials, and carpets rather than the occupants. Therefore, it is necessary to improve the indoor environment by removing the causes of indoor air pollution, and for this purpose, a method for increasing indoor ventilation amount should be sought.

종래에는 개구부에 설치된 창호의 개방에 의존하는 자연환기방식이나 주방과 화장실에 설치된 국소적인 강제배기방식을 통해 실내환기량을 증가시켰으나, 이러한 방법만으로는 필요환기량을 확보하기 어려운 문제가 있었다.Conventionally, indoor ventilation is increased through a natural ventilation method depending on the opening of a window installed in an opening or a local forced exhaust method installed in a kitchen and a bathroom, but there is a problem that it is difficult to secure the required ventilation amount by such a method alone.

특히, 초고층 건축물에서 고층부의 경우에는 풍압때문에 자연환기가 곤란하고 또한 악천후 속에서는 창호개방이 어려워 자연환기를 기대하는 것은 거의 불가능한 바, 이러한 환기부족의 문제를 해결하기 위하여 실내공간 전체에 기계식 환기시스템을 도입하고 이를 실내환기를 위한 가장 기본적인 방법으로 채택하게 되었다. 그러나, 기계식 환기시스템은 자연환기에 비해 재실자가 느끼는 쾌적감을 떨어뜨리고 아울러 에너지문제와 결부할 때 상반된 입장에 놓여 있다고 할 것이므로, 자연환기를 가능케하면서 환기효과를 증대시킬 방안에 대한 개발이 요구되었다.In particular, in high-rise buildings, natural ventilation is difficult due to wind pressure and it is difficult to open windows in bad weather, so it is almost impossible to expect natural ventilation.In order to solve the problem of lack of ventilation, mechanical ventilation systems are installed throughout the indoor space. It was introduced and adopted as the most basic method for indoor ventilation. However, the mechanical ventilation system is said to be in the opposite position when combined with energy problems, while reducing the comfort of the occupants compared to the natural ventilation, and thus, the development of a method to increase the ventilation effect while enabling natural ventilation was required.

자연환기를 통한 실내공기질 개선방안으로 이중외피구조가 있는데, 이중외피구조란 도 1에서 도시한 바와 같이 기존의 단열외벽에 유리외벽을 덧붙여 건물의 외피를 이중으로 조성하여 그 사이공간에서 굴뚝효과에 의하여 공기가 순환되도록 하는 방식을 말한다. As a method of improving indoor air quality through natural ventilation, there is a double skin structure, which is a double skin structure, as shown in FIG. By means of circulating the air by means of.

다시 말해, 이중외피구조는 기존의 건물외피 앞에 어느 정도의 간격을 두고 또 다른 외피를 덧붙인 개념으로 외측 외피는 건물외부의 풍우를 막아주는 역할을 하고 실내와 접한 내측 외피는 창문의 개폐를 통해 실내로의 외기 유입을 가능케 하는 구조로 구성되는데, 두 외피 사이간격을 20㎝에서 140㎝정도로 하고 외피 사이공간에 차양장치 및 흡기구와 배기구를 장착하면 두 외피 사이공간에서는 일사에 의한 온실효과 또는 외기와의 압력차이가 일어나고 이로 인하여 자연적인 실내환기가 유도되는 방식이다.In other words, the double envelope structure is a concept that adds another envelope at a certain interval in front of the existing building envelope, and the outer envelope serves to prevent the wind and rain outside the building, and the inner envelope in contact with the interior is opened by opening and closing the window. It is composed of a structure that enables the inflow of outside air into the furnace. The spacing between the two skins is about 20cm to 140cm, and the awning device, the intake vent and the exhaust port are installed in the space between the skins. The pressure difference between the two causes a natural indoor ventilation is induced.

이와 같은 이중외피구조는 태양열을 에너지원으로 이용하는 시스템 중의 하나로서, 자연채광 및 냉난방에너지의 절약뿐만 아니라 소음차단과 기존 유리외벽의 오염방지 등의 효과를 얻을 수 있다. 본 발명은 이러한 이중외피구조를 그 기술분야로 한다. 다만, 종래의 이중외피구조는 전술한 바와 같이 두 외피 사이간격을 20㎝에서 140㎝정도로 하여 완성하였는 바, 그에 따라 건축비용 증가, 건축면적의 확장 내지는 실내공간의 축소 문제가 수반되었다. Such a double skin structure is one of the systems using the solar heat as an energy source, it is possible to obtain the effects of not only natural light and heating and cooling energy, but also noise blocking and pollution prevention of existing glass outer walls. The present invention makes such a double skin structure in the art. However, as described above, the conventional double skin structure was completed with the spacing between the two skins in the range of 20 cm to 140 cm, thereby increasing the construction cost, enlarging the building area or reducing the interior space.

이에, 본 발명자는 외측 외피와 내측 외피 사이간격을 20㎝이하(약 16㎝정도까지 가능)로 가능케 하여 기능적 성능 및 경제성을 최적화한 이중외피구조를 개발하게 되었다.Thus, the present inventors have developed a double skin structure in which the space between the outer skin and the inner skin can be 20 cm or less (possible to about 16 cm) to optimize functional performance and economy.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하고자 안출된 것으로, 외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조에서 내측창과 외측창을 구분하여 분리 구획하고 개방면적과 개폐방법을 다양하게 변화시킴으로써 이중외피구조로 완성하고 결국 건축비용의 과다한 상승없이 자연환기를 가능케 한 기능성 이중외피구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above-mentioned conventional problems, in the double glazing structure installed in the opening of the building formed in contact with the outside air to separate and separate the inner window and the outer window and double by changing the opening area and the opening and closing method variously The purpose is to provide a functional double skin structure that can be completed with a skin structure and eventually enables natural ventilation without excessive increase in construction cost.

본 발명의 다른 목적은 창호의 개폐방법 및 개방면적을 간편하게 조절하여 일사량 변화와 외기상황에 따라 자연환기효과를 극대화시킬 수 있고, 악천후 속에서도 창호의 개방을 통해 자연환기를 유도하면서 실내공간을 내부축열체로 이용가능케 한 기능성 이중외피구조를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to easily control the opening and closing method of the window and the open area to maximize the natural ventilation effect according to the change in solar radiation and outdoor conditions, and induces natural ventilation through the opening of the window even in bad weather It is to provide a functional double skin structure made available as a sieve.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해, 외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조로서 완성되는 이중외피구조에서, 외측 외피를 이루는 부분으로, 상단창, 중단창 및 하단창의 3단으로 구획되되, 상기 상단창 및 하단창은 공기의 유출입이 가능한 구조로 형성되고 상기 중단창은 싱글유리의 고정창으로 구성된 외측창; 내측 외피를 이루는 부분으로, 단열유리로 제작되고 상단창 및 하단창의 2단으로 구획되되, 상기 상단창 및 하단창은 구별하여 개폐가 가능하도록 구성된 내측창; 및, 상기 외측창과 내측창의 사이공간으로, 하나의 빈 공간으로 통합 형성된 중공층;을 포함하여 구성된 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the double skin structure is completed as a double window structure installed in the opening of the building formed in contact with the outside air, the outer shell part, forming the top window, the middle and three bottom windows. Partitioned, the top window and the bottom window is formed in a structure capable of outflow of the air and the interruption window is an outer window consisting of a fixed window of single glass; An inner window which is made of a heat insulating glass and is divided into two stages of an upper window and a lower window, wherein the upper window and the lower window are distinguished from each other and configured to be opened and closed; And a hollow layer formed integrally with one empty space as a space between the outer window and the inner window, thereby providing a functional double skin structure for natural ventilation.

이때, 상기 내측창의 상단창은 그 상부끝으로 내측창의 상단창의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창을 더 구비하여 형성될 수 있고, 상기 외측창의 상단창 및 하단창은 갤러리창으로 구성될 수 있으며, 상기 외측창과 내측창 사이의 중공층에 블라인드가 더 설치될 수 있다.At this time, the upper window of the inner window may be further provided with a ventilation window that can be opened and closed independently of opening and closing of the upper window of the inner window to the upper end, the upper window and the lower window of the outer window may be configured as a gallery window. A blind may be further installed in the hollow layer between the outer window and the inner window.

또한, 본 발명의 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조는 상기 기능성 이중외피구조를 발코니가 형성된 건축물에 설치하는 경우로서, 실내와 발코니가 구획되는 위치에 설치되는 발코니창을 더 포함하되, 상기 발코니창은 종방향으로 발코니창의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창을 더 구비하도록 구성할 수 있다. In addition, the functional double skin structure for natural ventilation of the present invention is to install the functional double skin structure in a building with a balcony, further comprising a balcony window installed at a location where the interior and the balcony is partitioned, the balcony window It may be configured to further include a ventilation window that can be opened and closed independently of opening and closing of the balcony window in the longitudinal direction.

이하, 도면에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 기능성 이중외피구조의 일실시예의 단면도이고 도 3 및 4는 각각 본 발명의 기능성 이중외피구조에 적용가능한 외측창 및 내측창을 도시한 정면도로서, 본 발명의 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조는 외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조로서 이중외피구조를 완성함에 2단 혹은 3단으로 분리 구획된 외측창(10) 및 내측창(20)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 기능성 이중외피구조를 발코니가 형성된 건축물에 적용하는 경우에는 실내와 발코니가 구획되는 위치에 설치되는 발코니창(30)을 더 포함하여 구성할 수 있다.Figure 2 is a cross-sectional view of one embodiment of a functional double skin structure of the present invention and Figures 3 and 4 are front views showing the outer window and the inner window applicable to the functional double skin structure of the present invention, respectively, for the natural ventilation of the present invention The functional double skin structure is a double window structure installed in the opening of a building formed in contact with the outside air, and includes an outer window 10 and an inner window 20 divided into two or three stages to complete the double skin structure. It is characterized by. In addition, when the functional double skin structure of the present invention is applied to a building having a balcony, it may further include a balcony window 30 installed at a location where the interior and the balcony are partitioned.

외측창(10)은 이중외피구조에서 외측 외피를 이루는 부분으로, 상단창(10a), 중단창(10b) 및 하단창(10c)의 3단으로 구획되며, 상기 상단창(10a) 및 하단창(10c)은 공기의 유출입이 가능한 구조로 형성되고 상기 중단창(10b)은 싱글유리의 고정창으로 구성된다. 상단창(10a) 및 하단창(10b)은 실질적인 환기를 위한 구성이고 중단창(10b)의 고정창은 채광 및 일사량확보를 위한 구성이다. Outer window 10 is a part forming the outer shell in the double shell structure, is divided into three stages of the upper window (10a), the stop window (10b) and the lower window (10c), the upper window (10a) and the lower window 10c is formed of a structure capable of inflow and outflow of air, and the interruption window 10b is composed of a fixed window of a single glass. The upper window 10a and the lower window 10b are configured for substantial ventilation, and the fixed window of the suspended window 10b is configured for skylighting and insolation.

상기 외측창의 상단창(10a) 및 하단창(10b)은 루버(louver)가 형성된 갤러리창으로 구성시키는 것이 외기소음의 차단효과와 함께 외기의 풍압 및 풍속감소를 위해 바람직하다. 갤러리창은 개폐의 동작없이도 개방면적의 확보를 통한 자연환기를 가능케하는 구조로서 구성시킬 수 있으며, 이러한 구성은 재실자가 내측창(20)의 개폐조작만으로 간편하게 자연환기를 유도할 수 있게 해준다. 또한 갤러리창은 악천후에 의한 영항을 최소화하는 구성이므로, 악천후 속에서도 내측창(20)의 개방을 가능케 하여 자연환기를 유도하고 아울러 건축구조물이 내부축열체로 활용되어 에너지절감효과를 기대할 수 있도록 해준다. 다만, 개방면적의 조절을 위해서 루버의 경사도가 조절가능하도록 구성된 갤러리창을 채택할 수 있으며, 나아가 개방면적의 확대를 위해 일반 프로젝트창의 형식으로 구성할 수도 있다.The upper window 10a and the lower window 10b of the outer window are preferably configured as a gallery window in which louvers are formed for reducing wind pressure and wind speed of the outside air together with the blocking effect of outside air noise. The gallery window can be configured as a structure that enables natural ventilation through securing the open area without the operation of opening and closing, this configuration allows the occupant to easily induce natural ventilation only by the opening and closing operation of the inner window (20). In addition, since the gallery window is configured to minimize the effects of bad weather, it enables the opening of the inner window 20 even in bad weather, induces natural ventilation, and also allows the building structure to be used as an internal heat storage body to expect energy saving effects. However, it is possible to adopt a gallery window configured to control the inclination of the louver for the adjustment of the open area, and can also be configured in the form of a general project window to enlarge the open area.

내측창(20)은 이중외피구조에서 내측 외피를 이루는 부분으로 단열유리로 제작되고 상단창(20a) 및 하단창(20c)의 2단으로 구획되며, 상단창(20a) 및 하단창(20c)은 구별하여 개폐가 가능하도록 구성된다. 이러한 구성은 겨울철 난방기 중에는 상단창(20a)만 개방하여 순환조절된 상태의 외기(내측창과 외측창 사이공간에 서 일사에 의해 예열된 공기와 외기가 순환조절된 상태)를 유입하고 여름철 냉방기 중에는 하단창(20c)만 개방하여 외기(내측창과 외측창 사이공간에서 일사에 의해 예열된 공기는 외측창의 상단창(10a)을 통해 배출)를 직접 유입함으로써 실내공기의 자연대류를 유도하는 바, 봄·가을철 뿐 아니라 연중 자연환기효과를 증대시키는 역할을 한다. 또한 내측창(20)은 모두 개방되는 구조로 구성되므로 외측창(10)과의 사이공간을 용이하게 관리할 수 있게 된다. 내측창의 상단창(20a) 및 하단창(20c)은 슬라이딩 창호구조보다는 틸트 앤 턴(tilt & turn)식의 창호구조로 채택하는 것이 기밀성 확보에 유리하다.The inner window 20 is made of a heat insulating glass as a part of the inner skin in the double skin structure and is divided into two stages of the upper window 20a and the lower window 20c, and the upper window 20a and the lower window 20c. Is distinguished and configured to be opened and closed. This configuration is open during the winter heater only the upper window (20a) to open the outside air in a state of circulation control (in the space between the inner window and the outer window, the air preheated by the sun and the outside air circulation control) and during the summer air conditioner Induces natural convection of indoor air by directly injecting only the window 20c and directly introducing outside air (air preheated by solar radiation in the space between the inner window and the outer window through the upper window 10a of the outer window). In addition to autumn, it plays a role in increasing natural ventilation effects throughout the year. In addition, since the inner window 20 is configured to open all, it is possible to easily manage the space between the outer window (10). The upper window 20a and the lower window 20c of the inner window are advantageous to secure airtightness by adopting a tilt and turn window structure rather than a sliding window structure.

상기 내측창의 상단창(20a)은 그 상부끝으로 내측창의 상단창(20a)의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창(V)을 더 구비하면 난방기 중 자연환기효과를 극대화할 수 있다. 즉, 외기가 0℃이하로 떨어져 있는 경우 내측창의 상단창(20a)을 전부 개방하는 것은 곤란하므로 상단창(20a)의 일부에 해당하는 환기창(V)을 통해 순환조절된 상태의 외기(내측창과 외측창 사이공간에서 일사에 의해 예열된 공기와 외기가 순환조절된 상태)를 유입하여 자연환기를 유도하게 되는 바, 실내공간의 쾌적도는 증대된다. 상기 환기창(V)은 힘들이지 않고 간편하게 개폐가 가능하도록 제작된 것을 채택하는 것이 바람직하겠다. The upper window 20a of the inner window may further include a ventilation window V that can be opened and closed independently of opening and closing of the upper window 20a of the inner window at its upper end to maximize the natural ventilation effect of the heater. That is, when the outside air is separated below 0 ° C, it is difficult to open all the upper window (20a) of the inner window, so the outside air in the state of circulation control through the ventilation window (V) corresponding to a part of the upper window (20a) The air preheated by solar radiation in the space between the outer window and the state in which the outside air is circulated controlled to induce natural ventilation, the comfort of the indoor space is increased. It is preferable that the ventilation window (V) is adopted so that it can be easily opened and closed without effort.

상기와 같은 외측창(10)과 내측창(20)의 이중외피구조를 구성하면 외측창(10)과 내측창(20)과의 사이공간에서는 일사량 변화와 외기상황에 따른 유입기류가 조절되므로 이러한 공간은 외부 기후에 대한 열적 완충작용을 하는 중공층으로서의 역할을 하게 된다.When the double skin structure of the outer window 10 and the inner window 20 is configured as described above, the inflow air flow is controlled in the space between the outer window 10 and the inner window 20 according to the change in the amount of solar radiation and the external air condition. The space acts as a hollow layer that thermally buffers the outside climate.

즉, 겨울철 난방기 중 외측창의 상단창(10a) 및 하단창(10c)은 개방되고 내측창(20)이 전부폐쇄되는 경우, 외측창의 상단창(10a) 및/또는 하단창(10c)에서 외기가 유입되고 중단창(10b)에서는 일사에 의해 공기가 데워지므로 외측창(10)과 내측창(20) 사이공간(중공층)에서는 기류가 형성되어 순환하며, 내측창의 상단창(10a)이 개방되면 이렇게 순환조절된 기류(실내외의 온도차가 일정정도 완충된 상태의 기류)가 실내로 유입되는 바, 재실자가 느끼는 쾌적감은 싱글외피에서처럼 직접 외기가 유입되는 경우보다 향상된다. That is, when the upper window 10a and the lower window 10c of the outer window of the winter heater is opened and the inner window 20 is completely closed, the outside air from the upper window 10a and / or the lower window 10c of the outer window Inflow and air is warmed by the solar radiation in the interruption window (10b), so the air flow is formed and circulated in the space (hollow layer) between the outer window 10 and the inner window 20, when the upper window (10a) of the inner window is opened Thus, the circulation-controlled airflow (airflow in which the temperature difference between the indoor and outdoor temperatures is buffered to some extent) is introduced into the room, and the comfort of the occupant is improved compared to the case where the outdoor air is directly introduced as in the single skin.

한편, 여름철 냉방기 중 외측창(10)과 내측창(20) 사이공간(중공층)에서의 공기는 일사에 의해 데워져 외부보다 더 높은 온도 상태에 있게 되는데, 이때 데워진 공기는 실내로 유입되지 못하고 외측창의 상단창(10a)을 통해 배출되며 내측창의 하단창(20c)은 외측창의 하단창(c)과 같은 높이에 있음으로 인해 외기가 직접 유입되어 재실자가 느끼는 쾌적감은 향상된다. 물론 내측창(20)을 폐쇄하고 에어컨디션닝을 작동할 경우라도 일사에 의한 냉방부하를 최소화할 수 있게 되므로 냉방에너지를 절약할 수 있다.On the other hand, the air in the space (hollow layer) between the outer window 10 and the inner window 20 during the summer air conditioner is warmed by the solar radiation is in a higher temperature than the outside, at which time the warmed air does not flow into the room It is discharged through the upper window (10a) of the outer window and the lower window (20c) of the inner window is the same height as the lower window (c) of the outer window is directly introduced into the outside air to improve the comfort feeling of the occupant. Of course, even when the inner window 20 is closed and the air conditioning is operated, the cooling load due to solar radiation can be minimized, thereby saving the cooling energy.

외측창(10)과 내측창(20)의 사이공간(중공층)에는 블라인드(차양장치, B)를 설치하면 직달일사가 공간내로 전달되는 것을 효과적으로 제어할 수 있다. 왜냐하면 블라인드(B)가 대부분의 일사를 흡수하여 다시 열로 방사하고 여기에서 발생한 열은 외측창의 상단창(10a)을 통해 빠져나가게 되기 때문이다. 이중외피구조를 구성하는 외측창(10)과 내측창(20)의 프레임을 열전도율이 낮은 목재프레임으로 채택 하면 열관류율을 1W/㎡K이하로 낮추어 단열성능을 강화시킬 수 있어 유리하다.Installing a blind (shade device B) in the space (hollow layer) between the outer window 10 and the inner window 20 can effectively control that the direct solar radiation is delivered into the space. This is because the blind B absorbs most of the solar radiation and radiates back to heat, and the heat generated there is drawn out through the upper window 10a of the outer window. Adopting the frame of the outer window 10 and the inner window 20 constituting the double skin structure as a wooden frame with a low thermal conductivity it is advantageous to lower the heat permeability to less than 1W / ㎡K to enhance the thermal insulation performance.

발코니가 형성된 건축물에 본 발명을 적용시키는 경우에는 실내와 발코니가 구획되는 위치에 발코니창(30)을 더 설치할 수 있다. 이때, 상기 발코니창(30)은 전술하는 외측창(10)과 내측창(20)의 이중외피구조로 인하여 비교적 간단한 구조의 슬라이딩창호로서 그 구성을 가능케 한다. When the present invention is applied to a building in which a balcony is formed, a balcony window 30 may be further installed at a location where the interior and the balcony are partitioned. At this time, the balcony window 30 enables the configuration as a sliding window of a relatively simple structure due to the double skin structure of the outer window 10 and the inner window 20 described above.

다만, 상기 발코니창(30)은 종방향(세로방향)으로 발코니창(30)의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창(V)을 더 구비하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이는 발코니창(30)을 전부개방하지 않고 발코니창의 일부에 해당하는 환기창(V)의 개방만으로 자연환기를 유도하기 위한 것으로, 특히 난방기 중 발코니의 바닥면 등에서 일사에 의해 데워진 열을 일사에 의해 데워진 실내측에서 passive하게 이용하기에 더욱 유리하도록 하기 위함이다.However, the balcony window 30 is preferably configured to further include a ventilation window (V) that can be opened and closed independently of opening and closing of the balcony window 30 in the longitudinal direction (vertical direction). This is to induce natural ventilation by only opening the ventilation window (V) corresponding to a part of the balcony window without opening all the balcony windows 30, and in particular, the heat warmed by the sun from the bottom surface of the balcony, etc. This is to make it more advantageous for passive use indoors.

이하부터는 도면에 따른 본 발명의 구체예에 따라 기능성 이중외피구조의 작용과 외기의 온도에 따른 개폐방법을 설명하겠다.Hereinafter will be described the opening and closing method according to the action of the functional double skin structure and the temperature of the outside air according to an embodiment of the present invention according to the drawings.

[구체예 1] 일반적인 이중외피구조 -도 5 참조[Example 1] General double skin structure-see FIG.

도 5는 본 발명의 기능성 이중외피구조의 일실시예가 적용된 상태의 외측창 정면도(a) 및 내측창 정면도(b)로서, 본 구체예에서의 이중외피구조는 외측창 및 내측창이 모두 4짝으로 구성되어 있다. 다만, 외측창(10) 및 내측창(20)의 가운데 두짝 중 상단창(10a, 20a)은 하나의 창호로 구성하고 있다. 5 is a front view (a) and an inner window front view (b) of the outer window in a state where one embodiment of the functional double skin structure of the present invention is applied, the outer shell structure in the present embodiment has both the outer window and the inner window 4 Consists of a pair. However, the upper windows 10a and 20a of the middle two of the outer window 10 and the inner window 20 are constituted by one window.

외측창(10)은 상·중·하단창으로 구획되며, 상·하단창(10a, 10c)은 루버의 경사도를 조절할 수 있는 갤러리창으로 구성되고 중단창(10b)은 싱글유리의 고정창으로 구성된다. 내측창(20)은 상·하단창(20a, 20c)으로 구획되고 이들은 tilt & turn식의 단열유리창으로 구성되며, 상단창(20a)의 상부끝으로 횡방향으로 수평하여 상단창의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창(V)이 더 구비된다.The outer window 10 is divided into upper, middle and lower windows, and the upper and lower windows 10a and 10c are composed of gallery windows that can adjust the inclination of the louver, and the stop window 10b is a fixed window of single glass. It is composed. The inner window 20 is divided into upper and lower windows 20a and 20c, which are composed of a tilted and turn-type insulating glass window, and are horizontally horizontal to the upper end of the upper window 20a regardless of opening or closing of the upper window. Independently opening and closing the ventilation window (V) is further provided.

외기온도에 따라 내측창(20) 및 외측창(10)의 개폐여부와 개폐방법을 결정하는 것이 환기의 최적화를 위해 바람직하다. Determining whether the inner and outer windows 20 and 10 are opened and closed according to the outside temperature is preferable for optimizing ventilation.

외기온도가 0℃이하, 28℃이상일 경우에는 실내의 난방기 또는 냉방기 중으로 자연환기에 의존하는 것은 무리가 있으므로 내측창(20)을 폐쇄하여 기계식 환기를 기본적인 환기방법으로 채택한다. 다만, 28℃이상일 경우에는 외측창(10)의 개방면적을 최대화하여 일사에 의해 데워진 내측창(20)과 외측창(10) 사이공간의 공기가 순환되도록 하고, 0℃이하일 경우에는 외측창(10)의 개방면적을 최소화하여 유입기류량을 최소화하도록 한다.If the outside air temperature is 0 ℃ or less, 28 ℃ or more, depending on the natural ventilation in the heater or air conditioner in the room because it is unreasonable to close the inner window 20 to adopt mechanical ventilation as a basic ventilation method. However, in the case of 28 ℃ or more to maximize the open area of the outer window 10 to allow the air in the space between the inner window 20 and the outer window 10 warmed by the solar radiation, If it is less than 0 ℃ to minimize the open area of the outer window 10 to minimize the inflow airflow.

외기온도가 0℃이상 28℃이하일 경우에는 내측창(20)과 외측창(10)의 개방면적을 조절하여 자연환기를 유도한다. 외기온도가 0℃이상 15℃이하일 경우에는 난방기 중으로 직접적인 외기의 유입시 재실자가 냉기를 느낄 수 있으므로 외측창의 상·하단창(10a, 10c)과 내측창의 상단창(20a)을 개방하되 외측창(10)과 내측창(20) 사이에서 순환조절된 상태로서 적정 온도의 외기가 유입될 수 있도록 외측창 (10)의 갤러리창의 루버 경사도 및 내측창의 틸트(tilt) 또는 턴(turn)의 각도로서 개방면적을 조절한다. 외기온도가 15℃이상 25℃이하일 경우에는 실내온도와의 차이가 거의 없으므로, 외기 유입을 최대화하여 자연환기효과가 증대되도록 내측창(20) 및 외측창(10)의 개방면적을 최대화한다. 외기온도가 25℃이상 28℃이하일 경우에는 냉방기 중이므로 내측창(20)의 전부개방은 곤란한 바, 하단창(20c)만을 개방하여 외기가 이를 통해 직접 유입될 수 있도록 한다.If the outside air temperature is more than 0 ℃ 28 ℃ less by controlling the opening area of the inner window 20 and the outer window 10 to induce natural ventilation. If the outside air temperature is 0 ° C or more and 15 ° C or less, the occupant may feel cold when the outside air is directly introduced into the heater, so the upper and lower windows 10a and 10c of the outer window and the upper window 20a of the inner window are opened. 10) and the inner window 20 is circulated and controlled to open the inclined louver slope of the gallery window of the outer window 10 and the tilt or turn angle of the inner window so that outside air at an appropriate temperature can be introduced. Adjust the area. If the outside air temperature is more than 15 ℃ 25 ℃ is almost no difference with the room temperature, to maximize the open area of the inner window 20 and the outer window 10 to maximize the inflow of the outdoor air to increase the natural ventilation effect. When the outside air temperature is 25 ℃ or more and 28 ℃ or less because it is in the air-conditioning bar, the entire opening of the inner window 20 is difficult, open only the lower window (20c) so that the outside air can be directly introduced through it.

[구체예 2] 발코니에 적용된 이중외피구조 -도 6 참조[Example 2] Double skin structure applied to the balcony-see FIG.

도 6은 본 발명의 기능성 이중외피구조의 다른 실시예가 적용된 상태의 외측창 정면도(a), 내측창 정면도(b) 및 발코니창 정면도(c)로서, 본 구체예에서의 이중외피구조는 외측창(10) 및 내측창(20)이 모두 4짝으로 구성되고, 실내와 발코니가 구획되는 위치에 발코니창(30)이 더 설치되고 있다. 다만, 외측창(10) 및 내측창(20)의 가운데 두짝 중 상단창(10a, 20a)은 하나의 창호로 구성하고, 발코니창(30)은 가운데의 고정창과 좌·우측의 개폐가능한 창으로 구성하고 있다.6 is a front view (a) of the outer window, a front view of the inner window (b) and a front view of the balcony window (c) in which another embodiment of the functional double skin structure of the present invention is applied; The outer window 10 and the inner window 20 are all composed of four pairs, the balcony window 30 is further installed at a location where the interior and the balcony is partitioned. However, the upper window (10a, 20a) of the middle two of the outer window 10 and the inner window 20 is composed of one window, the balcony window 30 is a fixed window in the middle and a left and right openable window It consists.

외측창(10)은 상·중·하단창으로 구획되며, 상·하단창(10a, 10c)은 루버의 경사도를 조절할 수 있는 갤러리창으로 구성되고 중단창(10b)은 싱글유리의 고정창으로 구성된다. 내측창(20)은 상·하단창(20a, 20c)으로 구획되고 이들은 tilt & turn식의 단열유리창으로 구성되며, 상단창(20a)의 상부끝으로 횡방향으로 수평하여 상단창의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창(V)이 더 구비된다. 발코니창(30)의 좌·우측창은 tilt & turn식의 창으로 구성되고 종방향으로 수직하 여 발코니창(30)의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창(V)이 구비된다. The outer window 10 is divided into upper, middle and lower windows, and the upper and lower windows 10a and 10c are composed of gallery windows that can adjust the inclination of the louver, and the stop window 10b is a fixed window of single glass. It is composed. The inner window 20 is divided into upper and lower windows 20a and 20c, which are composed of a tilted and turn-type insulating glass window, and are horizontally horizontal to the upper end of the upper window 20a regardless of opening or closing of the upper window. Independently opening and closing the ventilation window (V) is further provided. The left and right windows of the balcony window 30 are constituted by tilt & turn windows and are vertically vertically provided with a ventilation window V that can be opened and closed independently of opening and closing of the balcony window 30.

발코니가 형성된 건축물에 본 발명의 이중외피구조를 채택하는 경우에도 외기온도에 따라 내측창(20) 및 외측창(10)의 개폐여부와 개폐방법을 결정하는 것이 환기의 최적화를 위해 바람직하다. 발코니창(30)은 내측창(20) 및 외측창(10)의 개폐여부와 무관하게 개방하여도 무방하며, 다만 실내의 난방이 요구되는 상황에서는 발코니창(30)을 전체적으로 폐쇄한 상태에서 종방향으로 형성된 환기창(V)만을 개방하여 실내공기질을 향상시키도록 한다. In the case of adopting the double skin structure of the present invention in a building in which a balcony is formed, it is preferable to optimize opening and closing of the inner window 20 and the outer window 10 and the opening / closing method according to the outside temperature. The balcony window 30 may be opened irrespective of whether the inner window 20 and the outer window 10 are opened or closed. However, in a situation where the heating of the room is required, the balcony window 30 may be closed in its entirety. Only open the ventilation window (V) formed in the direction to improve the indoor air quality.

외기온도가 0℃이하, 28℃이상일 경우에는 실내의 난방기 또는 냉방기 중으로 자연환기에 의존하는 것은 무리가 있으므로 내측창(20)을 폐쇄하여 기계식 환기를 기본적인 환기방법으로 채택한다. 다만, 28℃이상일 경우에는 외측창(10)의 개방면적을 최대화하여 일사에 의해 데워진 내측창(20)과 외측창(10) 사이공간의 공기가 순환되도록 하고, 0℃이하일 경우에는 외측창(10)의 개방면적을 최소화하여 유입기류량을 최소화할 수 있도록 한다. 그리고, 0℃이하일 경우에는 외측창의 하단창(10c)을 조절개방하고 내측창의 상단창의 환기창(V)을 조절개방하여 실내의 난방을 방해하지 않으면서 재실자가 쾌적감을 느낄수 있을 정도의 외기가 유입되도록 하는 것이 바람직하다.If the outside air temperature is 0 ℃ or less, 28 ℃ or more, depending on the natural ventilation in the heater or air conditioner in the room because it is unreasonable to close the inner window 20 to adopt mechanical ventilation as a basic ventilation method. However, in the case of 28 ° C. or higher, the open area of the outer window 10 is maximized to allow air in the space between the inner window 20 and the outer window 10 warmed by solar radiation to circulate, and in the case of 0 ° C. or lower, the outer window ( Minimize the inflow airflow by minimizing the open area of 10). When the temperature is less than 0 ° C., the control unit opens and opens the lower window 10c of the outer window and adjusts and opens the ventilation window V of the upper window of the inner window so that outside air flows enough to allow the occupants to feel comfortable without disturbing the heating of the room. It is desirable to.

외기온도가 0℃이상 28℃이하일 경우에는 내측창(20)과 외측창(10)의 개방면적을 조절하여 자연환기를 유도한다. 외기온도가 0℃이상 15℃이하일 경우에는 난방기 중으로 직접적인 외기의 유입시 재실자가 냉기를 느낄 수 있으므로 외측창의 상·하단창(10a, 10b)과 내측창의 상단창(20a)을 개방하되 외측창(10)과 내측창(20) 사이에서 순환조절된 상태로서 적정온도의 공기가 유입될 수 있도록 외측창(10)의 갤러리창의 루버 경사도 및 내측창(20)의 틸트(tilt) 또는 턴(turn)의 각도로서 개방면적을 조절한다. 외기온도가 15℃이상 25℃이하일 경우에는 실내온도와의 차이가 거의 없으므로, 외기 유입을 최대화하여 자연환기효과가 증대되도록 내측창(20) 및 외측창(10)의 개방면적을 최대화한다. 외기온도가 25℃이상 28℃이하일 경우에는 냉방기 중이므로 내측창(20)의 전부개방은 곤란한 바, 하단창(20c)만을 개방하여 외기가 이를 통해 유입되도록 한다.If the outside air temperature is more than 0 ℃ 28 ℃ less by controlling the opening area of the inner window 20 and the outer window 10 to induce natural ventilation. If the outside air temperature is more than 0 ℃ or less than 15 ℃, the occupants may feel cold when the outside air is directly introduced into the heater, so the upper and lower windows 10a and 10b of the outer window and the upper window 20a of the inner window are opened. 10) and the louver inclination of the gallery window of the outer window 10 and the tilt or turn of the inner window 20 so that the air of the appropriate temperature in the state of circulation control between the inner window 20 Adjust the open area as the angle of. If the outside air temperature is more than 15 ℃ 25 ℃ is almost no difference with the room temperature, to maximize the open area of the inner window 20 and the outer window 10 to maximize the inflow of the outdoor air to increase the natural ventilation effect. If the outside air temperature is 25 ℃ or more and 28 ℃ or less during the air conditioner bar because the entire opening of the inner window 20 is difficult, open only the lower window (20c) to allow the outside air to flow through it.

본 발명의 자연환기를 위한 이중외피구조에 따르면, 외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조에서 내측창과 외측창을 구분하여 분리 구획하여 개폐면적과 개폐방법을 다양하게 변화시킴으로써 이중외피구조로 완성되므로 건축비용을 과다하게 소요하지 않고도 자연환기가 가능해진다. According to the double skin structure for natural ventilation of the present invention, in the double window structure installed in the opening of the building formed in contact with the outside air, the inner window and the outer window are divided and partitioned to separate the opening area and the opening and closing method by varying the double skin structure As it is completed, natural ventilation is possible without excessive construction cost.

또한, 본 발명은 창호의 개폐방법 및 개방면적을 간편하게 조절하여 일사량 변화와 외기상황에 따라 자연환기효과를 극대화할 수 있게 하며, 악천후 속에서도 창호의 개방을 통해 자연환기를 유도하면서 실내공간을 내부축열체로 이용하는 것을 가능케 한다.In addition, the present invention enables to easily control the opening and closing method and the open area of the window and maximize the natural ventilation effect according to the change in the amount of solar radiation and the outside air situation, and induces natural ventilation through the opening of the window even in bad weather interior heat storage It makes it possible to use a sieve.

나아가, 본 발명은 특히 초고층 건물축에서 기계식 환기시스템의 의존도를 줄이면서 자연환기를 가능케 하여 재실자가 느끼는 쾌적감을 증대시키고 특히 고층 건물에서 내부차양만이 절대적으로 시공되고 있는 현실을 고려할 때 냉방에너지 절감효과를 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.Furthermore, the present invention in particular reduces the dependence of the mechanical ventilation system on the high-rise building shaft, thereby enabling natural ventilation to increase the comfort felt by the occupants, especially in consideration of the reality that only the interior awning is absolutely constructed in high-rise buildings. The effect is expected to be dramatically improved.

Claims (5)

외기에 접하여 형성된 건축물의 개구부에 설치되는 이중창호구조로서 완성되는 이중외피구조에서,In the double skin structure is completed as a double window structure installed in the opening of the building formed in contact with the outside air, 외측 외피를 이루는 부분으로, 상단창, 중단창 및 하단창의 3단으로 구획되되, 상기 상단창 및 하단창은 공기의 유출입이 가능한 구조로 형성되고 상기 중단창은 싱글유리의 고정창으로 구성된 외측창;The outer shell is divided into three stages of the upper window, the middle window and the lower window, wherein the upper window and the lower window are formed in a structure capable of flowing in and out of the air, and the middle window is an outer window composed of a fixed window of a single glass. ; 내측 외피를 이루는 부분으로, 단열유리로 제작되고 상단창 및 하단창의 2단으로 구획되되, 상기 상단창 및 하단창은 구별하여 개폐가 가능하도록 구성된 내측창; 및,An inner window which is made of a heat insulating glass and is divided into two stages of an upper window and a lower window, wherein the upper window and the lower window are distinguished from each other and configured to be opened and closed; And, 상기 외측창과 내측창의 사이공간으로, 하나의 빈 공간으로 통합 형성된 중공층;A hollow layer formed integrally with one empty space as a space between the outer window and the inner window; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조.Functional double skin structure for natural ventilation, characterized in that comprises a. 제1항에서, In claim 1, 상기 내측창의 상단창은 그 상부끝으로 내측창의 상단창의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창을 더 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조.The upper window of the inner window is a functional double skin structure for natural ventilation, characterized in that the upper end further comprises a ventilation window that can be opened and closed independently of the opening and closing of the upper window of the inner window. 제1항 또는 제2항에서,The method of claim 1 or 2, 상기 외측창의 상단창 및 하단창은 루버가 형성된 갤러리창인 것을 특징으로 하는 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조.The upper and lower windows of the outer window is a functional double skin structure for natural ventilation, characterized in that the gallery window is formed louver. 제1항 또는 제2항에서,The method of claim 1 or 2, 상기 중공층에 블라인드가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조.Functional double skin structure for natural ventilation, characterized in that the blind is further installed in the hollow layer. 제1항 또는 제2항에서,The method of claim 1 or 2, 상기 기능성 이중외피구조를 발코니가 형성된 건축물에 설치하는 경우로서,In the case of installing the functional double skin structure in a building with a balcony, 실내와 발코니가 구획되는 위치에 설치되는 발코니창을 더 포함하되,Further comprising a balcony window installed in a location where the interior and the balcony are partitioned, 상기 발코니창은 종방향으로 발코니창의 개폐와 무관하게 독립적으로 개폐가능한 환기창을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자연환기를 위한 기능성 이중외피구조.The balcony window is a functional double skin structure for natural ventilation, characterized in that it is provided with a ventilation window that can be opened and closed independently of opening and closing of the balcony window in the longitudinal direction.
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