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벽돌(석조) 벽의 내부 단열(7): 내부 수리와 해결

출처: https://www.nrel.gov/docs/fy12osti/54163.pdf

5. 내부 수리와 해결

 

    단원 4에서 설명한 바와 같이, 단열재를 추가하고 내부의 벽돌 벽에 기밀성을 높이기 위한 다양한 접근법이

    있습니다. 모든 경우, 기존 벽돌과 새로운 단열재 사이에 틈새를 피하는 것이 중요합니다.

 

 1) 섬유 단열재 및 스터드 프레임

 

     일반적으로 섬유 단열재로 채워진 강철 스터드 벽은 건식 벽체를 포함합니다. 작은 공기 틈새(12~50mm)

     ​기존 벽돌 벽의 내부에 의도적으로 설치되거나, 기존 건물에서 발생하는 치수 변화로 형성될 수 있습니

     다. 건식 벽체 마감재는 종종 이러한 상황에서 공기 장벽 역할을 하지만, 페인트, 크라프트 표면재, 폴리에

     틸렌 시트 또는 알루미늄 호일이 증기 제어층 역할을 합니다. 여러 개의 벽돌은 보통 공기 투과성이 있으며,

     ​공기조절 층으로는 충분하지 않습니다. 이 접근법은 많은 심각한 문제가 있습니다.

[불완전한 기밀성을 가진 문제가 있는 스터드와 섬유 단열재 내부 개보수]

[벽돌 벽을 통한 공기 누출(Wilson 1961)]

[결로가 발생할 수 있는 온도]

     첫째, 벽에 곰팡이 성장과 결로가 발생할 확률이 높습니다. 아래 도표에서와 같이, 내부 조건이 20/25%

     상대 습도(RH)21.7/30% RH로 변하면 이슬점 온도는 0~4.5로 변합니다. 따라서 벽돌의 뒤가 이

     온도(추운 기후 동안) 이하로 떨어지면 벽돌 뒤에서 공기 흐름이 발생하면 결로 현상이 발생합니다.

     ​상대 습도를 줄이면 결로 위험이 줄어듭니다. 그러나 문제를 일으키는 실내 조건은 거주자가 편안한 수준

     의 가장 낮은 단계에 있습니다.

 

     만일 더 높은 실내 습도와 낮은 외기 온도인 경우, 심각한 결로는 건식 벽체 공기 장벽을 통과하는 작은

     누출도 있을 것입니다. 이러한 우려를 가중시키는 것은 건물을 가압하는 것입니다. 이것은 통제되지 않은

     공기 누출을 통한 통풍으로 인한 편안함 문제를 방지하기 위한 것이지만, 단열된 차가운 벽돌의 뒷면에

     결로 현상을 일으키기에 충분한 양의 공기가 외부로 새어 나올 수 있습니다.

 

     만일 스틸 스터드를 사용하는 경우, 이 방법은 원하는 수준의 단열을 제공하지 않습니다.

     ​스틸 스터드는 열교이며, 주어진 상황에서 이론적으로 열 저항값 R-7만 제공할 수 있습니다. 실제로 뒤에

     지지대가 없는 스터드 사이에 섬유 단열재를 설치하는 것은 매우 어렵고, 섬유 단열재가 제대로 설치되지

     않을 것이라는 것은 거의 확실합니다. 마지막으로 공기는 벽돌과 섬유 단열재 사이에 공기 틈새를 통해

     단열재 내에서 순환할 수 있으며, 열 저항값을 더욱 감소시키고 습기 전달을 위한 추가 경로를 제공합니다.

 

     따라서 이 계획에는 많은 한계가 있습니다. 합리적인 수준의 단열재를 제공하지는 못하지만, 추운 날씨

     ​(동결 융해 손상의 위험이 있는 동일한 기간 동안)에는 겨울철 젖음이 증가하고 곰팡이 및 실내 공기 품질

     에 위험이 발생합니다. 이 계획의 심각한 한계와 의심스러운 이점을 감안할 때, 어떠한 내부 단열재의

     개보수는 권장하지 않습니다.

 2) 스프레이 폴리우레탄폼(Spray Polyurethane Foam)

 

     보다 성공적인 접근법은 기존 벽돌의 뒤에 직접적으로 기밀성 스프레이 폼 단열재를 분무하는 것입니다.

     ​부 마감재는 모두 증기 투과도가 높거나 환기가 잘되어야합니다. 이것은 모든 공기 누설 결로가 엄격하

     게 관리된다는 장점이 있으며, 기존 건물에서 높은 수준의 기밀성을 달성하는 가장 실용적인 방법입니다.

     ​스프레이 폴리우레탄폼(Spray Polyurethane Foam)은 수분 장벽으로도 작용하며, 부수적으로 빗물 침투가

     국부적으로 통제될 것입니다.

 

     따라서 내부 마감재가 보호되고, 빗물은 바닥에 흘러내리지 않고 모입니다.

     ​벽돌에 흡수된 빗물은 외부 ​(외부 공기로 확산되거나 증발)로 흡수되거나 내부로 흡수되고, 반투과성

     스프레이 폼과 내부 마감재를 통해 확산됩니다.

[스프레이 폼으로 개보수를 위한 개념도]

     스틸 스터드 벽을 설치한 후 50mm, 100mm 스프레이 폼을 적용하는 것은 간단합니다.

     ​빈 스터드 공간은 스프레이 폼 적용에 이상적이며, 건식 벽 마감에 쉽게 적용할 수 있습니다.

     ​모든 지점에서 벽돌을 접착시켜 스터드의 외부 가장자리에서 미세한 수분과 열교를 제어할 수 있도록

     벽에서 25mm 이상(100mm 권장) 로 스틸 스터드를 유지하는 것이 가장 좋습니다.

[나무 빔과 바닥 벽돌 벽에 내부 스프레이 폼으로 개보수(단열과 기밀)]

     이러한 접근법은 발포 폼의 내부 증기 투과도의 선택 문제를 야기합니다.

     ​일반적으로 내부 층은 가능한 한 가장 높은 증기 투과율을 가지도록 선택되어야하며, 겨울철 확산 결로

     젖음을 방지해야합니다. 이 방법은 따뜻한 날씨 동안 내부 건조의 최고 수준을 제공합니다. 고밀도 폐쇄 셀

     프레이 폴리우레탄 폼은 일반적으로 더 얇은 용도(50mm 2입방 피드당 파운드의 스프레이 폼은 약 1perm

     ​투과도 및 열 저항값 R-12 상을 가짐)에 적합한 방법이지만, 오픈 셀 반투과성 폼(125mm는 약 13

     perm의 투과도와 거의 R-20의 열 저항값을 가짐)은 실내가 겨울동안 낮은 습도를 유지하고 외부 온도가

     너무 차갑지 않다면 큰 두께로 좋은 선택이 될 수 있습니다.

 

     내부 및 외부 조건에 따라 중간 밀도 폐쇄 셀 폼도 잠재적인 선택입니다. 습도와 온도에 관한 모의시험은

     특정 분야에 적합한 재료를 식별하는 데 사용할 수 있으며, 자세한 내용은 단원 5.5에 설명되어 있습니다.

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