출처: https://mcrma.co.uk/?s=PROFILED+METAL+ROOFING+DESIGN+GUIDE
https://mcrma.co.uk/wp-content/uploads/2016/12/MCRMA-TP6-v1.pdf
5. 내부 결로
내부 결로는 일반적으로 보이지 않는 구조물 내부에서 발생하는 응축 현상을 말합니다. 일반적인 금속 피복 산업 건물 적용에서 중요한 문제가 아지만, 일부 전문 적용에서는 중요한 문제가 될 수 있습니다.
1) 내부 결로의 위험
건물 내에서 발생한 수증기가 내장에 침투하여 단열재 외부의 차가운 부위에 도달할 경우, 일반적으로 외부 강판에서 응축될 수 있는 경우, 주기적으로 응축이 발생할 수 있습니다. 충분한 응축이 발생하면, 금속 성분의 부식 및 단열재의 젖음과 같은 문제를 발생시킬 수 있으며, 응축수는 건물 내부 마감재를 얼룩지게 하거나 기계나 공정으로 떨어질 수 있습니다.
금속 내장의 고유한 불침투성 때문에 이러한 문제는 일반적인 적용에서는 발생하지 않으며, 소량의 응축수 0~10g/m²나 미세한 연무는 일반적으로 여름에도 대부분 밤에 발생하지만, 이러한 현상은 보통 낮 동안에는 장기간 축적되지 않고 빠르게 증발합니다. 응축 속도가 충분히 높아서 응축수가 흐르거나 떨어지는 원인이 될 수 있는 충분한 축적을 허용할 수 없을 때 문제가 발생합니다.
[내부 응축수 및 물방울]
내부 결로의 위험은 지붕의 설계와 시공 그리고 건물의 내부 및 외부 기후에 따라 달라집니다. 위험은 더 추운 외부 기후와 높은 내부 습도에서 사용하는 수영장, 세탁소 또는 일부 가공 식품 공장과 같은 건물에서 더 높습니다. 과도한 압력으로 사용하는 건물은 오염 물질의 유입을 줄이기 위해 과도한 압력이 구조물 내부로 따뜻한 습한 공기를 유도할 수 있으므로 주의해야 합니다.
외부의 추운 기후로 인해 간헐적으로 응축이 발생하지만, 습기가 많은 따뜻한 기후의 건물에서는 증기가 외부에서 내부로 유입될 때, 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 건축물이 위치한 기후에 적합한 설계가 필수적입니다. 내부 응축의 위험을 최소화하기 위한 구조물 설계에 대한 일반적인 지침은 BS 5250:2002에 나와 있으며, 모든 기후에서 응축수의 축적을 계산하는 절차는 BS EN ISO 13788:2002에 나와 있습니다.
2) 내부 결로를 피하기 위한 설계
내부 환경의 수분 함량을 평가하고 적절한 경우 올바른 수준의 환기를 제공하거나 또는 공기 조절을 통해 제어해야 합니다. 이것은 일반적으로 건물 관리자의 책임입니다. 그러나 거의 모든 건물에 어느 정도 습기 부하가 있을 것이라는 점을 인식해야 하며, 따라서 지붕 구조물의 설계는 다음과 같아야 합니다.
① 단열재의 따뜻한 면에 불침투성 증기 제어층을 포함시켜 지붕 구조물의 차가운 영역에 도달하는 수증기를 방지합니다.
② 구조물을 관통하는 모든 수증기가 빠져 나갈 수 있는 수단을 제공합니다.
(1) 증기 제어 층
이중 금속 표면 구조에서 내부 결로 가능성을 최소화하기 위해 구조물의 가장 중요한 부분은 증기 제어층입니다. 이것은 확산 및 공기 누출을 통해 구조물에 유입될 수 있는 수중기의 양을 최소화하는데 사용됩니다. 이것은 단열재의 따뜻한 쪽에 위치해야 합니다. 증기 제어층은 성형된 금속 내장을 조심스럽게 밀폐하거나 내장 상단에 별도의 폴리에틸렌 막을 제공하여 만들 수 있습니다.
어느 경우에든 증기 제어층이 지붕 전체에 걸쳐 연속되어야 하며 접합부, 지붕 조명, 관통, 물동이 및 용마루 등 모든 중첩이 밀폐되어야 합니다. 공기 누출을 최소화하기 위해 내장을 구성하면 증기 제어층이 자동으로 제공된다는 점을 주의해야 합니다.
제1장에 표시된 모든 유형의 금속 지붕 구조에도 동일한 원칙이 적용됩니다. 모든 시스템은 현장에서 설계 및 시공시 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다.
(2) 통풍
증기 제어층이 잘 구성되어 있더라도, 약간의 수증기가 건축물에 유입될 수 있으며, 설계시 이를 처리할 수 있는 조항이 있어야합니다. 지붕 공극이 작고 단열재 빈 공간이 작을수록 응결될 수 있는 습기가 적을 가능성이 있습니다. 따라서 지붕 공극은 최소가 되어야하고, 방수 시트는 단열재와 밀착되어야 합니다.
표준 사다리꼴 시트가 있는 현장 조립식 이중 스킨 구조에서는 성형된 방수 시트의 리브를 통해 공기가 통하도록 용마루와 처마에서 환기되는 충전제를 사용해야 합니다. 이것은 수증기를 분산시키는데 도움이 됩니다. 은폐 고정과 같은 다른 유형의 성형 강판은 다른 환기 방법을 사용합니다.
3) 공기막(breather membranes)
공기막은 때때로 현장 조립식 이중 스킨 구조의 단열재 상단에 설치됩니다. 이것은 수증기가 구조물에서 공기가 통하여 외부 시트의 리브에 형성될 수 있는 응결이 단열재 위로 떨어지는 것을 방지하기 위해 설계되었습니다. 표면의 물이 물동이 쪽으로 흘러내리도록 상세히 설명해야 합니다.
경험에 따르면 대부분의 상황에서 공기막이 필요하지 않습니다. 요구 사항은 건물의 내부 환경과 적용에 따라 다릅니다. 정상적인 적용에서 증기 제어층이 적절하게 설치되면, 응축량이 적어 공기막이 필요하지 않을 수 있습니다. 건물의 내부 습도가 높을 경우에만 공기막이 고려되어야 하며, 효과적인 증기 제어층 및 처마에서 용마루 환기와 함께 결합하여 성형 리브를 통한 환기를 해야 합니다.
[공기막의 설치]
현장 조립식 복합 시스템과 경질 발포 단열재가 있는 공장 제조 복합 판넬에는 단열재 위에 공극이 없으므로 리브 환기 또는 공기막이 필요하지 않습니다.
6. 음향
건물의 음향 성능은 설계의 중요한 측면이 될 수 있으며, 지붕 구성은 성능에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 자세한 지침은 MCRMA 기술 문서 No 8 금속 지붕 및 벽 피복재용 음향 설계 안내서를 참고하시기 바랍니다. 두 가지 잠재적인 음향 요구 사항이 있습니다.
1) 소음 감소
이 경우에 목적은 건물 내부의 소음을 외부 쪽으로 공기 전달을 줄이기 위해 구조물을 통해 소음 감소를 제공하거나, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 성능 수준은 데시벨(dB) 단위로 측정한 소음 감소지수(SRI)라고 합니다. SRI를 3dB 증가시키면 전달되는 소리 에너지를 대략 절반으로 줄일 수 있습니다.
모든 금속 외피 지붕은 어느 정도 소리의 감소를 제공하지만, 부드러운 미네랄울단열재를 사용한 이중 강판 구조를 사용하면 최상의 성능을 달성할 수 있습니다. 성능을 더 향상시키기 위해 구조 내에 추가할 수 있습니다. 일반적으로 피복재가 두꺼울수록 소리 감소지수(SRI)가 좋습니다. 각 외장시스템의 실제 성능은 또한 방수막 및 내장 형상 및 조립 방법에 따라 다릅니다.
전형적인 현장 조립식 이중 스킨 지붕 피복재는 약 38dB의 소음 감소지수(Rw)를 달성할 수 있지만, 공장 제작 복합 지붕판넬(경질 단열재)의 값은 26dB일 수 있습니다. 개별 제조업체는 자체 시스템에 대한 자문을 제공할 수 있습니다.
2) 흡음
음향 흡수는 경질 내부 표면(잔향)에서 불필요한 다중 반사를 줄임으로써 건물 내부의 음향 수준을 낮추고 음향 효과를 개선하는데 사용됩니다. 이것은 구멍이 뚫린 내장과 광물섬유 단열재를 사용하여 현장 조립식 이중 강판 시스템을 사용하여 달성할 수 있습니다.
[흡음재가 있는 이중 스킨 시스템]
전형적인 시스템은 상대적으로 얇은 방음층 위에 폴리에틸렌 증기 제어층을 포함하고, 그 다음에 단열층이 뒤 따릅니다. 음향 단열재는 구멍이 뚫린 내장 강판을 통해 떨어지는 먼지의 위험을 줄이기 위해 유리섬유 부직포 또는 이와 유사한 것으로 직면해야합니다. 지붕 피복의 정확한 음향 성능은 유사한 구조의 데이터로부터 추정될 수 없으며 시험으로 결정되어야 합니다