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콘크리트 벽 외측 단열재의 최소 두께 계산
주어진 문제에서 콘크리트 벽 외측에 설치할 단열재의 최소 두께를 구하기 위해 열전달 저항 개념을 사용합니다. 열전달은 온도 차이와 총 열저항에 의해 결정되며, 단위 면적당 열전달율(열류 밀도)은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
여기서:
- : 단위 면적당 열전달율 (W/m²)
- : 온도 차이 (K 또는 °C)
- : 총 열저항 (m²K/W)
문제에서 주어진 값은 다음과 같습니다.
- 콘크리트 벽 두께 (): 300 mm = 0.3 m
- 콘크리트 열전도율 (): 1.2 W/(m K)
- 단열재 열전도율 (): 0.08 W/(m K)
- 콘크리트 벽 내측 표면 온도 (): 700 °C
- 단열재 외측 표면 온도 (): 70 °C
- 단위 면적당 열전달율 () 목표 값: 500 W/m² 이하
벽체 전체(콘크리트 + 단열재)의 온도 차이()는 콘크리트 내측 표면 온도와 단열재 외측 표면 온도의 차이입니다.
목표 열전달율()이 500 W/m² 이하가 되도록 하기 위한 최소 총 열저항()은 다음과 같이 계산됩니다.
총 열저항()은 콘크리트의 열저항()과 단열재의 열저항()의 합입니다.
콘크리트의 열저항()은 콘크리트 두께를 열전도율로 나누어 구합니다.
이제 단열재에 필요한 최소 열저항()을 계산합니다.
마지막으로, 필요한 단열재의 최소 두께()를 단열재의 열저항과 열전도율을 이용하여 계산합니다.
문제에서 단열재의 최소 두께를 센티미터(cm) 단위로 요구했으므로 단위를 변환합니다.
따라서 콘크리트 벽 외측에 설치해야 할 단열재의 최소 두께는 8.08 cm 입니다.
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