출처: https://www.nrel.gov/docs/fy12osti/54163.pdf
빔 단부에서 열 흐름을 증가시키는 방법의 모의시험을 수행하여 개보수 후 빔 단부의 온도를 증가시켰습니
다. 하나의 접근법은 빔 주위 0.4m 영역에 더 얇은(25mm) 두께의 폼을 설치하여, 빔 침투시 공기 밀봉을
제공하기 위해 아래 그림과 같이 최소 두께가 포함되었습니다. 결과적으로 온도 분포는 원래 단열된 경우와
매우 유사하게 나타납니다.(동일한 빔 끝 온도, 약간 따뜻한 쪽)
또 다른 선택은 빔의 측면에 금속판을 설치하여 빔을 우회하는 것입니다. 여러 번 반복한 후, 한 쌍의 3mm
알루미늄 판을 선택하였습니다. 그것은 빔 포켓 전체 깊이까지 확장되었고, 내부 포켓 깊이에 대략 2배의
노출된 길이를 가졌습니다. 그것은 빔과 완전히 접촉된 것으로 시험되었습니다. 아래 그림에서 보는 결과는
빔의 수직 단면이 원래의 단열되지 않은 온도에 가깝지만, 빔의 중간은 내장된 빔이 단열된 경우만큼 차갑
습니다.
[3mm 알루미늄 판의 경우]
[내장된 빔이 단열되지 않은 경우]
[내장된 빔이 단열된 경우]
이것은 기하학의 한계를 보여줍니다. 목재는 상대적으로 높은 단열 값을 가지므로, 포켓 안에 열을 측면으
로 “전달”하는 것을 더욱 어렵게 만듭니다.
이 결과는 아래 그림의 평면 부분에서 볼 수 있습니다. 단열되지 않은 경우, 단열된 경우, 판과 단열된 경우
입니다. 이러한 그름은 판재가 단열되지 않은 경우보다 더 차갑지만, 두께에 따라 단열을 확실히 증가시킨
다는 것을 보여줍니다.
[빔의 중간 높이에서 빔 부분 수평면: 비 단열]
[빔의 중간 높이에서 빔 부분 수평면: 단열]
[알루미늄 분산 판]
그러나 알루미늄 분산 판으로 해결에는 몇 가지 잠재적인 문제가 있습니다.
하나는 판(plate)의 외형 주위의 빔에 인접한 판 주변에 공기 밀봉(air seal)을 형성하는 어려움을 감안할 때,
빔 포켓 안에 내부 공기 누출의 위험이 증가할 수 있습니다. 이로 인해 내부에서 공기가 운반하는 수분과
빔 포켓 내부에 응축이 발생할 수 있습니다.
둘째는 알루미늄 판 표면에 노출된 차가운 실내 공기의 결로 위험이 있습니다.
내부 노출된 판의 가장 차가운 표면 온도는 6~8℃입니다. 응축은 21℃, 상대습도 35~40%의 실내 조건에서
시작됩니다. 만약 실내 겨울철 습도 조절을 잘 관리하면, 응축 위험을 최소화할 수 있습니다.
이 연구에 이어 더 가까운 간격으로 작은 부재인 “장선(joists)”를 모의 시험했습니다.
이 모의시험은 0.4mm의 공간에서 0.5m*0.3m 목재 부재를 사용했습니다. 이전 연구와 마찬가지로, 경우는
단열이 안되는 경우, 단열 및 알루미늄 판 조건으로 처리되었습니다. 알루미늄 판은 빔 끝 온도를 적어도
사전에 단열 상태만큼 따뜻하게 만들었습니다. 그러나 더 넓은 간격의 빔과는 반대로 많은 수량의 밀접한
공간에 장선을 이 판을 설치하는 것을 생각하기에도 어렵습니다.
[장선의 경우: 단열이 되지 않은 경우]
[장선의 경우: 단열이 되는 경우]
[장선의 경우: 알루미늄 판의 경우]
따라서 몇 가지 가능한 선택이 실행됩니다. 하나는 아래 그림에서와 같이 가장자리 장선 영역에서 25mm로
폼을 얇게 하는 것입니다. 유사한 빔의 경우와 마찬가지로 빔 끝 온도가 무시할 수 없을 만큼 증가했습니다.
결과적으로 온도는 아래와 같이 나와 있으며, 원래의 단열이 되지 않은 상태에 가까운 온도 분포를 보여줍
니다.
[장선의 경우: 바닥 장선 영역에 얇은 폼]
또 다른 선택은 Morelli et al.(2005) 연구와 유사하게 가장자리 장선 단열재를 완전히 없애는 것입니다.
온도 결과는 그림에 나와 있으며, 원래의 단열되지 않은 상태에 가까운 온도 분포를 보여줍니다. 그러나 빔
포켓에 공기 장벽을 추가하지 않으면, 은폐된 벽돌 표면에 틈새 응축의 위험이 있습니다.
[장선의 경우: 생략된 장선 단열]
특히 설계 조건(14℃)에서 빔 포켓 온도는 –4℃~-6℃ 범위이며, 21℃/12% 상대습도 이상에서 응축 위험이
있습니다. 이 응축 위험은 가득 찬 건물 안에서 내부 상대습도를 제어하여 해결할 수 없습니다. 단열이 되지
않고, 반 증기 투과성 액체 방수막은 공기 장벽 선택일 수 있지만, 실행하기 전에 사전 연구가 필요합니다.
전반적으로 열 손실에 대한 빔 끝 온도를 높이려는 방법의 영향을 아래 그림에 표시하였습니다.
이것은 단열되지 않은 경우, 단열되는 경우, 알루미늄 판 사용 및 단열되지 않은 밴드 장선에 대한 열 흐름
을 비교합니다. 단열재를 추가하면 열 흐름은 80% 감소합니다. 알루미늄 판을 추가하면 열 손실을 75%까지
감소합니다.(대 차단되지 않은 경우와 비교하여) 단열되지 않은 가장자리 장선 공간 결과를 사용하면 단열
되지 않은 경우의 66%만 감소합니다. 이것은 열 저항값의 실질적인 손실이라는 점에 유의해야합니다.
생략된 장선 단열에서 단열이 되지 않은 경우로 가는 것은 R13.6에서 R7.0으로 변경됩니다.
[다양한 장선 프레임과 벽 조립을 통한 열 손실]
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