다음 조건을 갖는 외벽의 열관류율(K)로 가장 가까운 값은? (단, 각… | [실내건축기사 필기] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

열관류율은 벽체를 통과하는 열이 거치는 모든 저항을 더한 전체 열관류저항의 역수다. 전체 저항은 실내측 표면열전달저항, 각 재료층의 열전도저항(두께÷열전도율), 실외측 표면열전달저항을 차례로 합산해 구한다. 표면열전달저항은 벽체 표면과 공기 사이의 대류·복사 열전달을 저항으로 환산한 값이며, 실내측이 실외측보다 큰 것은 실외측 표면에 부딪히는 바람이 열전달을 촉진하기 때문이다.
재료층의 저항은 콘크리트가 $\dfrac{0.16}{1.6}=0.10$, 단열재가 $\dfrac{0.05}{0.04}=1.25$이므로 전체 저항은 $0.11+0.10+1.25+0.04=1.50$ m²·K/W이다. 따라서 열관류율은 $K=\dfrac{1}{1.50}\approx 0.67$ W/m²·K가 된다. 전체 저항 1.50을 그대로 답으로 쓰거나, 표면열전달저항을 빼고 0.74 W/m²·K로 계산하는 것이 흔한 오류다.
이 계산에서 단열재 한 층이 전체 저항의 약 83%(1.25÷1.50)를 담당한다는 점에 주목할 필요가 있다. 열저항은 두께에 비례하고 열전도율에 반비례하므로, 두께를 키우는 것보다 열전도율이 작은 재료를 쓰는 편이 훨씬 효율적이다. 기포를 함유해 열전도율이 0.15~0.3 W/m·K 수준으로 낮은 경량콘크리트가 1.4~1.6 W/m·K인 보통콘크리트보다 같은 두께에서 단열에 유리한 것도 같은 원리다. 두께 100mm의 경량콘크리트 단일벽체라면 재료층 저항이 대략 0.4~0.6 m²·K/W에 그쳐, 표면열전달저항을 더해도 열관류율이 1.3~1.9 W/m²·K 수준으로 커진다.