단열 및 에너지효율 개선 가이드: 고려해야 할 다른 요인
출처: http://www.tipsasa.co.za/tipa/wp-content/uploads/2018/04/Retrofit-guide_2018.pdf
Ⅷ. 고려해야 할 다른 요인
1. 파이프 단열
온수 파이프의 피복재 또는 단열재는 온수가 출구 및 꼭지로 운송되는 동안 대기로의 열 손실이 크게 줄어
듭니다. 온수 통 및 중앙 난방시스템에 연결된 최소 1m 이내의 모든 노출된 파이프는 절연되어야하며, 아래
의 표에 따라 R-값이 있는 단열재를 사용해야합니다.
[파이프 단열을 위한 최소 R-값]
① 날씨와 햇빛에 영향을 받지 않도록 보호합니다.
② 배관 내의 온도를 견딜 수 있어야합니다.
③ 상기 표에 주어진 최소 총 R-값에 충족해야합니다.
파이프 단열재의 길이가 1m인 미리 형성된 유리섬유입니다.
길이 방향으로 잘개 쪼개어 파이프를 둘러싸도록 감싼 후 알루미늄 테이프로 마무리합니다.
다른 단열재로는 폴리스티렌 및 폴리우레탄이 있습니다.
2. 자동온수장치 단열
Eskom에 따르면 전기에너지의 약 39%가 남아프리카의 평균 주택에서 자동온수장치에 의해 사용됩니다.
효율적인 자동온수장치에 대한 가장 확실한 방법은 블랭킷(blanket)과 타이머(timer)를 설치하는 것입니다.
특별히 고안된 자동온수장치 블랭킷(blanket)과 타이머(timer)는 비교적 저렴하며, 매달 전기 요금을 절약
하면 시간을 들여 비용을 회수할 수 있습니다. 또한 자동온수장치 파이프를 단열하면 불필요한 열손실을
방지하고 효율성을 높일 수 있습니다. 자동온수장치에 가장 가까운 배관 2m는 효율성을 최적화하기 위해
단열하는 것이 가장 중요합니다.
3. 공기 누출 및 외풍 교정
건설 중 ‘기밀성(air tightness)’이란 용어는 의도하지 않은 경로를 통해 구조(즉, 벽, 바닥, 천장, 문 및 창)
에서 공기 누설을 방지하기 위한 건물의 용량을 의미합니다. 모든 거주하는 공간은 양호한 공기 품질을
유지하기 위해 신선한 공기로 환기해야합니다.
그러나 기밀성이 좋지 않은 건물의 구조는 열 손실과 거주자의 불편함을 주는 주요 원천일 수 있습니다.
외풍 보강은 외부 공기가 집안으로 들어오고 나가는 것을 통제하고 원치 않는 공기 누출을 줄이는 것입니다.
여름에는 너무 덥고 겨울에는 너무 추울 수 있기 때문에 외부 공기가 집안으로 누설되어서는 안됩니다.
(냉기 외풍) 이것은 단열, 열 질량 및 난방의 목표를 무력화 시킵니다.
공기 누설은 외부 문, 창문, 통풍 벽돌, 천장 및 건물 외장의 다른 작은 구멍 주변의 틈새를 통해 발생할 수
있습니다. 언제나 공기 누출이 있는 곳에 음향 침투가 있습니다.
4. 습기 및 응축
습기와 응축은 건물 거주자의 건강과 쾌적함을 해칠 수 있으며, 내부 마감재의 손상, 난방비의 상승시킬 수
있습니다.
1) 상대 습도(RH)
공기는 보통 수증기를 포함하며, 그 양은 주로 공기의 온도에 따라 다릅니다.
따뜻한 공기는 차가운 공기보다 더 많은 양의 수증기를 저장할 수 있으며, 공기 온도가 떨어지면 공기가
저장할 수 있는 최대 물의 양이 줄어듭니다.
공기가 특정 온도에서 유지할 수 있는 최대 수증기량과 공기 중에 수증기의 비율은 상대 습도(RH)로 표시
됩니다. 예를 들어, 30%의 상대습도(RH)는 공기가 특정 온도에서 유지할 수 있는 수분이 30%를 포함한다
는 것을 의미합니다. 공기가 주어진 온도에서 더 이상 습기를 유지할 수 없을 때(즉, RH가 100%일 때),
공기는 포화됩니다.
공기 온도가 상승함에 따라 습기를 유지하는 능력 또한 증가하며, 따라서 공기 온도가 상승하고 수분 함량
이 동일하게 유지되면 RH가 감소합니다. 습도는 열 쾌적성과 실내 공기 품질에 모두 영향을 줍니다.
① 높은 상대습도(매우 습한 공기)는 사람들을 추운 날씨에는 차갑게 느끼게 하고, 더운 날씨에는 뜨겁고
끈적거리게 만듭니다.
② 낮은 상대습도(매우 건조한 공기)는 코에 건조함과 불편함을 유발하고 피부가 건조하고 가려움을 느낄
수 있습니다.
쾌적함에 직접적인 영향 외에도 습기찬 공기는
① 호흡기 질환 또는 알레르기 반응을 일으킬 수 있는 균류(곰팡이) 및 박테리아의 증식을 촉진함
② 천식 환자수가 증가할 수 있는 조건을 제공하며, 천식 환자에게 영향을 줄 수 있음
③ 곰팡이가 발생하기 때문에 통풍이 잘 안되는 공간에서 냄새가 발생함
④ 건축 자재에 잠재적인 손상과 공기 온도보다 낮은 천장, 벽 및 창문에 결로 현상이 발생함
2) 습도가 높은 이유
요리, 세탁 및 연통이 없는 가스히터의 사용과 같은 가정에서 활동과 사람의 호흡은 실내 습기를 발생하는
원인으로 주요 수분 공급원을 제공합니다. 사람이 깨어 있는 동안 시간당 약 200 밀리리터의 수증기를,
수면 중에는 시간당 약 20밀리리터의 수증기를 마십니다.
다른 수분 공급원은 아래와 같습니다.
① 건물 외장을 통한 누수
② 습기가 많은 지면 조건에서 목재 바닥
③ 유지된 구성 습기 즉, 설치 후 석고보드 및 콘크리트 바닥, 목재 특과 같은 건축 자재에 유지되는 습기
④ 배관 누출 등
3) 습도 조절
내부 습도는 다음과 같이 조절할 수 있습니다.
① 크로스 환기를 위해 창문을 열어 수동적 환기
② 원인에서 수분 제거 즉, 화장실에서 팬을 사용하고, 부엌에서 후드를 사용하며, 건조기는 외부에서만
사용하며, 외부로 배출되는 가스히터만 사용
③ 따뜻한 온도는 상대적으로 습도가 낮기 때문에, 난방 또는 단열에 의한 실내 온도 상승
④ 내부에서 세탁물 건조를 금지
바닥 아래의 공간에서 습기가 들어오는 것을 방지하고 내부 습기를 증가시키기 위해서 다음과 같이합니다.
① 목재 바닥이 통풍이 잘되는지 확인합니다.
② 건물 밑에 높은 지하수 함량이 있거나 충분한 바닥 환기의 제공이 어렵다면, 폴리에틸렌 시트와 같은
수증기 장벽으로 지면을 덮습니다.
내부 습기를 제거하는 가장 효과적인 방법인 수동 환기는 단순히 창문을 열어두면 됩니다.
이것의 좋은 교차 기류를 유지하기 위해 건물의 반대편에 있는 것이 바람직합니다.
4) 응축
응축은 따뜻한 습기가 많은 공기가 유리와 같이 더 차가운 표면에 닿으면 발생합니다.
더 차가운 표면과 접촉하면 기온이 갑자기 떨어지고, 보유할 수 있는 수분의 양을 줄입니다.
이 결과로 습기 형성 또는 응축이 차가운 표면에서 발생합니다.
응축은 유리와 같은 단열되지 않는 열전도성 표면에서 가장 분명하게 나타나며, 석고보드와 같은 표면에서
는 잘 눈에 띄지 않습니다. 그럼에도 불구하고, 충분히 차가운 모든 표면에서 발생하며, 벽이나 천장에 곰팡
이에 의해 분명해집니다. 또한 벽면의 ‘패턴’ 얼룩은 벽 내장 뒤에 있는 목재 구조물의 위치를 나타냅니다.
응축은 내부 페인트, 벽 내장의 내부 표면, 바닥 덮개, 커튼 및 가구에 손상을 줍니다.
난방 비용(온도가 올라감에 따라 응축을 다시 공기로 흡수되는 증기로 변환시키는 데 추가 에너지가 필요
하기 때문)이 증가하고 건강에 해를 끼칠 수 있습니다.
응축은 두 가지 방법으로 제어할 수 있습니다.
① 공기가 포화되기 어려울 정도로 습도를 감소( 위에서 설명한 것과 같이 습도 원인을 줄이고, 효과적인
환기를 통해)시킵니다.
② 따뜻한 공기가 차가운 표면에 접촉할 가능성을 줄입니다.
5. 수동 냉각
수동 냉각은 여름에 햇빛을 막아주는 그늘과 좋은 단열과 좋은 환기를 포함합니다.
설계에서 주택에 외풍 차단을 위한 단계를 수행하고, 문과 창문을 열어두는 방법으로 조치합니다.
(항상 개인 안전에 염두를 둡니다.) 처마, 창문, 조경, 천막, 지붕 창문 및 단열되는 커튼 등으로 창문의
음영을 생각합니다. 수동 냉각은 가정만을 위한 것이 아닙니다. 수동 냉각의 기능은 기존 주택에 추가할 수
있습니다. 그것은 그늘을 제공하기 위해 나무를 심거나 창문을 열어서 바람이 불어오는 것처럼 쉽습니다.
6. 기계적 냉각 선택
1) 팬(fans)
자연 환기가 충분히 차갑게 하지 못하면, 팬을 작동하면 몇 도 시원하게 느낄 수 있습니다.
공기 이동은 피부로부터 수분을 증발하는 속도를 증가시킵니다. 팬은 구입하기 쉽고, 설치가 쉬우며 비교
적 저렴한 비용으로 작동시킬 수 있습니다.
2) 천장 팬
천장 팬은 여름에 공기를 순환시키고, 시원하게 유지하는 데 도움을 줍니다.
겨울에는 천장 가까이에 모이는 따뜻한 공기를 다시 순환시킵니다. 천장 팬은 공기조절장치에 비해 거의
에너지를 사용하지 않습니다. 좋은 공간과 전기 연결을 제공하려면 적절한 천장 높이가 필요합니다.
3) 증발 냉각기
증발식 냉각기는 에어컨의 형태입니다. 이것은 물을 증발시켜 공기를 냉각시키고 건조한 기후에서 가장 잘
작동합니다. 습도가 높으면 냉각기는 잘 작동하지 않습니다. 사용되는 에너지는 팬을 위한 것이며, 그래서
증발식 냉각기는 합리적으로 에너지 효율적입니다. 이것은 물을 사용하며 휴대용 장치는 정기적으로 충전
해야합니다. 습도를 낮게 유지하려면 외부 공기를 집안으로 보내야합니다.
증발식 냉각기는 많은 양의 물을 사용하며, 물이 없는 기후에서는 권장하지 않습니다.
4) 히트 펌프
히트 펌프는 겨울철 난방을 제공하지만, 대부분의 모델은 역방향으로 전환할 수 있습니다.
이것은 여름에 집을 식힐 수 있다는 것을 의미합니다. 그러나 히트 펌프를 사용하는 것은 에너지 효율적인
냉각방법이 아닙니다. 여름에 집을 시원하게 유지하기 위해 충전하면, 겨울에 난방비로 많은 비용을 지불
해야합니다.
히트 펌프를 사용하는 경우
① 팬만 사용을 설정하여 바람을 만듭니다.
② 습기를 줄이기 위해 제습 모드를 사용하면 훨씬 더 뜨거워 질 수 있습니다.
③ 정말 더운 날에만 냉방 모드를 사용하고, 문과 창을 닫고 한 방만 시원하게 사용합니다.
④ 온도가 떨어지면 가열이 시작되지 않으며, 자동 설정을 사용하지 않습니다.