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건축설비기사 건축설비계획 · 열의 이동과 열관류율

Heat Transfer & Overall Heat Transfer Coefficient

열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르므로, 실내외 온도차가 있으면 벽체를 지나 열이 빠져나가고 그 빠르기를 나타내는 값이 열관류율 K다. 다층벽은 실내 표면, 각 재료층, 실외 표면의 열저항을 직렬로 더해 1/K = 1/hi + Σ(L/k) + 1/ho로 구하고, 단위면적당 관류열량은 q = K × ΔT다. 그림은 실내와 실외 사이에 구조층과 단열층 두 겹 벽을 두께대로 그리고, 벽을 지나는 열 화살표를 관류열량에 맞춘 굵기로 그려요. 두 층의 두께 · 열전도율과 온도차 슬라이더를 옮기면 벽 두께와 화살표 굵기, K와 q가 함께 바뀌어요.

열이 벽을 지나간다

🌡️ 관류 열량
①실내외에 온도차가 있으면 벽체를 지나 열이 이동한다
②단위면적당 관류열량 q = K × ΔT
③K는 표면 열전달과 재료층마다의 열저항을 모두 묶은 값이에요
④다층벽은 1/K = 1/hi + Σ(L/k) + 1/ho로 계산하며, 시험에 자주 나온다

다층벽 두께와 재료 바꿔 보기

150 mm
1.4 W/mK
100 mm
0.04 W/mK
20 ℃
💡 관찰
①지금 K ≈ 0.36 W/m²K. 1/K = 1/9 + Σ(L/k) + 1/23
②벽체 열저항 Σ(L/k) ≈ 2.61 m²K/W (ΔT와 무관)
③q ≈ 7 W/m² = K × ΔT. ΔT 슬라이더는 q만 바꾼다
④그림은 표면 열전달계수 hi = 9, ho = 23 W/m²K를 쓴다

열관류율 공식

다층 열관류율
1K = 1hi + ΣLiki + 1ho
실내 표면 · 각 층 · 실외 표면 열저항의 직렬 합
관류열량
q = K ΔT
단위면적당 열류 [W/m²]

시험 포인트

🎯 시험 포인트
①K 단위는 W/m²K이고, q = KΔT다
②다층벽은 1/K = 1/hi + Σ(L/k) + 1/ho
③단열을 강화하려면 L을 늘리거나 k를 낮춰 K를 줄여요
④에너지절약설계기준의 부위별 K 상한과 이어진다
📝 대표 기출 유형
①다층벽의 열저항과 K 계산
②같은 ΔT에서 재료를 바꿨을 때 열손실 비교
③실내외 표면 열전달계수가 K에 미치는 영향

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