남향이면 다 좋은가 — 모듈러 주택 처마 길이별로 여름 햇빛을 계산했습니다

남향 창은 좋다고들 합니다. 그런데 남향 창을 크게 낸 집에서 여름에 에어컨을 더 돌리는 일이 생깁니다. 창의 방향이 아니라 창 위에 무엇이 있는지가 갈랐습니다.

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여름 햇빛과 겨울 햇빛은 같은 각도로 오지 않습니다

태양이 하루 중 가장 높이 뜨는 순간을 남중이라고 합니다. 이때의 고도는 위도와 절기로 정해집니다.

고도란? - 지평선에서 태양까지 올려다본 각도(0°=지평선, 90°=머리 위).

위도란? - 적도에서 남·북으로 얼마나 떨어져 있는지 나타내는 각도.

절기란? - 태양의 위치로 나눈 1년의 계절 눈금(하지·춘분·추분·동지 등).

남중고도 = 90 − 위도 + 적위이고, 적위는 하지에 +23.44°, 춘·추분에 0°, 동지에 −23.44°입니다. 중부(위도 37.5°)를 넣으면 하지 남중고도는 75.9°, 춘·추분은 52.5°, 동지는 29.1°가 나옵니다.

여름 해는 거의 머리 위에서, 겨울 해는 비스듬히 들어온다는 뜻입니다.

이 차이가 처마를 쓸모 있게 만듭니다. 여름 해는 막고 겨울 해는 들이는 장치가 처마입니다.

처마 30cm와 60cm는 결과가 다릅니다

창 상단에서 처마가 시작하고, 창 높이가 2.1m라고 두겠습니다. 처마 그림자가 창을 덮는 세로 길이는 처마 길이 × tan(남중고도)입니다. 이 값을 창 높이로 나누면 차양률이 됩니다.

중부 기준으로 계산하면 아래와 같습니다.

처마 0.6m면 하지 정오에 창 전체가 그늘에 들어가고, 동지 정오에는 16%만 가려집니다. 같은 장치 하나가 여름에는 막고 겨울에는 비켜 줍니다.

남부(위도 35.5°)는 해가 조금 더 높아 하지 차양이 0.45m에서 이미 100%가 됩니다. 위도가 낮을수록 짧은 처마로 충분합니다.

처마로 안 되는 창이 있습니다

위 계산은 정남향, 그것도 남중 시각만 본 것입니다. 오전과 오후에는 해가 옆에서 들어오기 때문에 처마만으로는 부족하고 측면 차양이 필요합니다.

서향 창은 특히 그렇습니다. 여름 오후의 서쪽 해는 고도가 낮아 처마 밑을 그대로 통과합니다. 서향에는 수평 처마가 아니라 블라인드 또는 커튼을 추천드립니다.

동향은 아침 해라 실내 온도에 미치는 영향이 서향보다 작습니다. 방을 어디에 둘지 정할 때 이 순서가 근거가 됩니다.

그래서 창을 정하는 순서가 있습니다

유닛하우스는 지번을 먼저 봅니다. 대지 방위각을 확인합니다. 정남에서 몇 도 틀어졌는지가 처마만으로 될지, 측면 차양을 함께 둘지를 가릅니다. 남쪽 인접 건물과 나무 높이를 확인합니다. 겨울 햇빛이 실제로 들어오는지를 봅니다. 그다음 표준 플랜을 놓고 창 크기와 처마 길이를 그 대지 기준으로 조정합니다.

차양을 100%로 만들어도 남는 열이 있습니다. 그늘 안의 창으로도 확산광은 들어오고, 유리 자체가 낮 동안 데워집니다. 그래서 독일식 시스템 창호와 중부1·중부2·제주 단열 기준을 기본으로 넣습니다. 차양은 각도를 다루고, 창호는 남은 열을 다룹니다.

여름에 찜통이고 겨울에 냉골인 집은 대개 창을 나중에 정한 집입니다. 유닛하우스는 창을 먼저 정합니다. 내 땅이 정남에서 몇 도 틀어져 있고 그 각도에서 처마가 몇 cm 필요한지는, 지번만 있으면 확인해 드립니다.

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