일사차폐설계 (solar shading design)
쉽게 풀면
태양은 계절과 시각에 따라 높이와 방향이 달라집니다. 여름 한낮의 해는 높이 뜨고 겨울 해는 낮게 뜨는데, 이 차이를 이용하면 여름 햇빛은 막고 겨울 햇빛은 들이는 차양을 만들 수 있습니다. 남쪽 창에는 수평 루버가, 동서쪽 창에는 수직 루버나 가동형 차양이 효과적인 이유가 여기 있습니다. 이렇게 방위별로 차양 형태와 깊이를 정하는 것이 일사차폐설계입니다.
왜 중요한가
냉방부하의 상당 부분이 창을 통한 일사 유입에서 오기 때문에, 차양은 설비 용량을 줄이는 가장 값싼 수단으로 꼽힙니다. 외부 차양은 유리에 도달하기 전에 햇빛을 막으므로 내부 블라인드보다 효과가 훨씬 큽니다. 동시에 눈부심 억제와 입면 디자인을 함께 해결하는 요소여서 패시브 설계 연구의 핵심 주제입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
계절별 태양고도 차이를 이용한 차양의 전형적인 성능 결과입니다.
차양의 작동 방식에 따라 에너지 성능이 달라진다는 비교 연구입니다.
조금 더 깊게 보면
설계에서는 태양궤적도와 음영각을 이용해 목표 기간에 창면이 그늘지도록 차양 깊이와 간격을 정하고, 유리의 일사열취득계수와 조합해 실제 취득량을 산정합니다. 남면은 태양고도가 높아 수평 차양이 효율적이지만, 동서면은 고도가 낮은 시간대에 일사가 들어와 수평 차양의 효과가 떨어집니다. 최근에는 자동 제어형 차양이나 일사 반응형 유리를 쓰되, 채광 확보와 조망 유지, 유지관리 부담 사이에서 균형을 찾는 방식이 함께 검토됩니다.
주의할 점
차양은 여름 일사를 막는 동시에 겨울 일사와 자연채광까지 함께 줄일 수 있으므로, 연간 성능으로 평가해야 합니다. 패시브디자인이 자연 에너지를 이용하는 설계 전략 전반을 뜻한다면, 일사차폐설계는 그 가운데 일사 유입 조절에 초점을 둔 구체적 기법입니다.