WUFI® 소개
설계 시 건축물의 열적 특성을 고려하는 것과 동시에 습기에 의하여 유발될 수 있는 영향성을 함께 고려하는 것이 중요합니다. 건축물이 장시간 다습한 환경에 노출되면, 습기에 의하여 건축부재가 손상될 수 있습니다. 또한 높은 습기 조건에 노출되어 있는 건축물 표면에서 곰팡이가 생성될 경우 거주자의 건강에 심각한 피해를 주게 됩니다.
건축물과 건축부재에서 열과 습기의 상태 및 전달은 상호 영향을 줍니다. 잘 알려진 바와 같이 건축재료 또는 부재의 높은 습기 조건은 열 손실을 가속화 시키고, 온도의 경우에는 습기 이동에 영향을 줍니다. 이와 같이 열과 습기의 물리적인 특성을 결합하여 건축재료·건축부재·건축물 등을 분석하는 방법을 “Hygrothermics”라고 합니다.
WUFI® VS Glaser법
| WUFI® (최신 이론) |
Glaser법 (과거 이론) |
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| 독일 Fraunhofer IBP의 Hygrothermics 부서에서는 최신의 Hygrothermal 분석을 위하여 WUFI® 소프트웨어를 개발하였습니다. WUFI®는 열과 습기의 물리적 특성을 결합하여 비정상상태를 동적계산 해주는 프로그램입니다. 이 알고리즘의 신뢰성은 다양한 기후조건의 여러 국가에서 수행된 실증모델 평가를 통하여 국제적으로 입증되었습니다. WUFI® 프로그램은 건축재료 내 수증기확산과 모세관전달을 고려할 수 있는 최신의 알고리즘을 기반으로 합니다. 정밀한 분석을 위하여 WUFI®는 건축재료의 기본물성 뿐만 아니라 추가적으로 함습성능 및 모세관전달 등의 재료 물성값을 필요로 합니다. 외부 경계조건의 경우 드라이빙 강수 (driving rain : 부재표면에 도달하는 강수)와 일사량 등의 기상요소가 포함된 실측 기상데이터가 요구됩니다. 이와 같은 필수정보를 기반하여 WUFI® 는 1, 2, 3차원 (단면 건축부재, 접합부, 건축물)의 대상을 신뢰성 있게 Hygrothermal 시뮬레이션을 수행합니다. |
과거에는 건축부재의 습기상태를 평가하기 위하여 Glaser법 (DIN 4108)이 주로 사용되었습니다. 하지만, 이 방법은 건축재료의 함습성능 및 모세관전달을 고려하지 않습니다. 또한 Glaser 법은 오직 단순화된 외부환경조건 (정적해석)에서만 습기전달을 계산하기 때문에 현실에서 실제로 발생하는 강수와 태양복사에너지 그리고 단기간에 일어날 수 있는 현상 등이 고려되지 않습니다. 결론적으로, Glaser법은 정적상태에서 건축부재의 대략적인 Hygrothermal 성능만을 계산할 뿐 실제적인 외부환경 변화에 따른 건축물 또는 건축부재의 열과 습기의 거동을 예측·평가할 수 없다는 한계점이 있습니다. |
WUFI® 가 Glaser법을 보완 또는 대체 할 수 있는가?
- 독일에는 건축물의 습기보호를 위한 DIN 4108기준이 있습니다. 이 규준에서는 Glaser법 적용이 의심스럽거나 특수 건축물 (예 : 옥상녹화, 내단열)를 다룰 경우, Hygrothermal 시뮬레이션을 통해 평가할 것을 권고하고 있습니다. 해당 기준에서는 WUFI®를 하나의 방안으로 명시하고 있습니다.
- 유럽 기준 EN 15026에서는 2007년 이후 Hygrothermal 시뮬레이션을 수행할 것을 규정하고 있습니다.
- WTA Guideline 6-4와 6-5에서는 내단열 시스템 검증을 위하여 Glaser법은 적절치 않으므로, Hygrothermal 시뮬레이션을 사용할 것을 명시하고 있습니다.
- 미국에서는 Hygrothermal 건축부재 시뮬레이션은 ASHRAE 160과 ASTM-Handbook에 명시되어 있습니다.