출처: https://www.nrcan.gc.ca/kthi
https://www.nrcan.gc.ca/sites/www.nrcan.gc.ca/files/canmetenergy/pdf/housing/KeepingtheHeatIn.pdf
Ⅲ. 재료(Materials)
올바른 재료를 선택하고 적절하게 설치하면 완성된 작업이 기대에 부합하도록 보장할 수 있습니다. 이 장에
서는 단열재, 공기 장벽 및 증기 장벽 재료에 대해 설명합니다.
1. 단열재
효과적이기 위해서는 단열이 열 흐름에 저항하고, 공간을 완전하고 고르게 채워야하며, 내구성이 있어야하고
일부 위치의 경우 열이나 습기에 노출되지 않아야합니다. 사용 가능한 공간, 접근 용이성 및 기타 설치 요구
사항에 따라 주택 외장의 다른 위치에서 다른 재료를 사용할 수 있습니다. 또한 다음 사항을 고려해야합니다.
① 재료는 지역에서 사용할 수 있는가?
② 특히 DIY(do-it-yourselfers)의 경우, 상대적으로 쉽게 설치할 수 있는가?
③ 사용 가능한 공간을 위한 최고의 재료인가?
④ 표면 불규칙성을 준수할 수 있는가?
⑤ 완성된 재료에 대해 지지력을 제공하거나 표면에 대한 압력에 견딜 수 있도록 견고한가?
⑥ 단열재의 단일 유형은 다른 부속 제품보다 더 많은 부속품을 필요로 하는가?
적절한 적용, 재료 취급, 안전 장비 및 보호복 요구 사항에 대해서는 제조업체의 지침에 따릅니다.
1) 조사(Do you research)
제품을 선택했으면 해당 사실을 확인하고 적절한 설치 기술에 대해 알아봅니다. 다른 제품의 장점, 한계 및
용도를 비교합니다. 재료는 제품 표준을 준수함을 표시할 수 있습니다.
제조업체, 공급업체 및 계약 업체는 제품에 대한 정보를 제공해야합니다. 또한 건강 및 안전 문제(예: 실내
공기질 및 화재 안전)와 이러한 위험을 줄이기 위해 수행할 작업에 대해 조언을 제공해야합니다.
특정 제품과 관련된 위험 성분, 안전 정보 및 응급조치를 열거하는 물질안전보건자료(MSDS)를 요청합니다.
MSDS는 페인트, 코킹, 스프레이 폼 단열재 및 클리너와 같이 작업장에서 사용되는 특정 산업 및 화학제품
에 대해서는 필요합니다. MSDS는 제조된 품목(예: 단열재) 또는 소비자 제품에는 필요하지 않지만 제조업체
또는 공급자가 제공할 수 있습니다.
[단열재와 안전 보호구]
제조업체와 공급업체는 그들이 판매하는 제품이 법규를 준수하도록 해야 합니다. 특정 제품의 안전성에 대해
우려하는 경우 법규에 따라 금지 또는 규제되는지 확인합니다.
① 금지(Prohibited)
우레아 포름알데히드계 발포 단열재(UFFI)는 1980년 캐나다에서 금지되었습니다. 여기에는 우레아 포름알
데히드계이며 발포 공정을 통해 설치되는 제품이 포함됩니다.
② 규제(Regulated)
셀룰로오스 섬유 단열재는 1979년 캐나다에서 규제되었습니다. 일반적으로 사용되고 효과적인 단열재는
무엇보다도 가연성에 관한 특정 성능 표준을 충족해야합니다. 석면 제품은 판매할 수 없습니다. 스프레이
로 도포한 석면 재품은 분무 중 석면 섬유는 바인더로 코팅되어야하며 건조 후 느슨해지면 안됩니다.
2) 재료의 원가(Cost of materials)
일반적으로 RSI 값 당 원가는 느슨한 충전재 또는 배트 유형의 경우 경질보드 또는 폼 유형의 단열재보다
더 낮습니다. 그러나 기본 재료의 가격은 단지 하나의 측면에 불과합니다. 높은 재료비는 설치비용을 낮추거
나 특정 단열 기술에 대한 설치자의 선호도에 의해 상쇄될 수 있습니다.
3) 열 성능: 단열재가 얼마나 효과적인가?(Thermal performance: How effective is that material?)
단열재의 열 저항 값(RSI 및 R)은 아래 표에 나열되어 있습니다. 이 표는 동일한 등급의 다른 제조업체 제품
에 대한 값이 다를 수 있으므로, 평균 설계 사양도 제공합니다.
4) 사실이하면 너무 좋습니다…
일부 제조업체는 단열재가 탁월한 단열 값을 제공한다고 주장할 수 있습니다. RSI 1.14/25mm(R 6.5/in)를
초과하는 장기 열 저항을 제공하는 것으로 판매되는 제품은 특정 허용 표준에 대한 인정 시험에 의해 인증
되지 않아 클래임을 제기할 수 있습니다. 또한 제품이 사용 중인 구성이나 조건과 동일하지 않은 건물 외장
시스템은 제조업체의 열 성능 주장에 주의해야합니다.
5) 단열재 유형 요약(Summary of insulation types)
이 절에서는 다음 단열재 유형에 대해 설명합니다.
□ 배트 및 블랭킷
□ 느슨한 채움
– 셀룰로오스 섬유
– 유리섬유
– 미네랄울(미네랄울 또는 암면)
□ 경질보드
– 발포폴리스티렌
– 압출법보온판
– 광물섬유 경질보드
– 경질우레탄폼단열재
□ 스프레이 폼
– 폐쇄 셀 폴리우레탄폼
– 오픈 셀 폴리우레탄폼
□ 시멘트질 폼
□ 반사 버블 호일 단열재 및 방사 장벽
① 배트 및 블랭킷 단열재(Batt or blanket insulation)
유리섬유 및 광물섬유(슬래그 또는 암면) 배트 및 블랭킷 단열재는 노출된 이중벽과 일부 다락방과 같은
접근하기 쉬운 공간에 설치하기 상대적으로 쉽습니다. 이 유형의 단열재는 침전되지 않고, 약간의 표면
불규칙성을 가지며 적합하게 절단할 수 있습니다. 최대 단열 효과를 얻으려면, 배트(batt)와 블랭킷은 장착
된 공간을 완전히 채우고 압축하거나 틈새가 없어야합니다. 특히 가장자리가 압축되는 것을 피해야합니다.
일부 단열재는 불연성 형태로 제공됩니다. 단열재에 대한 불연성은 제조업체에 문의해야합니다.
설치 중에는 안전 장비와 안전 작업복을 착용하시기 바랍니다.
유리섬유 및 광물 섬유 단열재는 일반적으로 기밀성 제품으로는 좋지 않습니다. 때로는 이러한 단열재가
공기 누출을 막기 위해 균열 및 틈새(창문 주변이나 지하실 상단)에 채워져 있습니다. 이 방법은 효과적이
지 않습니다. 항상 적절한 재료와 기술을 사용하여 기밀성을 유지합니다.
② 느슨하게 채우는 단열재(Loose-fill insulation)
느슨하게 채우는 단열재는 벽과 바닥에 적합하고 지붕과 같은 밀폐된 공간이나 다락방에 우수하며, 장선
사이의 공간이 불규칙하거나 장애물로 혼잡한 공간에서 탁월합니다. 이것 작고 불규칙한 공간, 균열된 곳을
채우거나 접근 가능한 밀폐된 이중벽 및 다락방에 기존 단열재 위에 사용할 수 있습니다. 이것은 등급 이하
의 적용에는 적합하지 않습니다. 설치 중에는 안전 장비와 안전 작업복을 착용하시기 바랍니다.
[느슨하게 채우는 단열재]
단열재는 화재의 위험을 일으킬 수 있으므로, 굴뚝이나 연소 통풍구, 노출된 오목한 조명 기구 또는 오래된
손잡이나 전선에 닿지 않도록 주의해야합니다. 느슨하게 채우는 단열재는 주입하거나 구멍에 불어 넣을 수
있습니다. 붓는 것은 일반적으로 특정 RSI 값을 얻기 위해 불어 넣는 것보다 많은 재료가 필요합니다.
벽에 설치된 대부분 느슨하게 채우는 단열재는 설치 후 정착되어 구멍의 꼭대기에 틈이 생깁니다. 이러한
영향을 줄이기 위해 각 재료 유형에 대해 서로 다른 설치 방법이 있습니다. 느슨하게 채우는 단열재는 셀룰
로오스 섬유, 유리섬유 및 광물섬유가 포함됩니다.
ⓐ 셀룰로오스 섬유(cellulose fiber)
셀룰로오스 섬유는 부식을 방지하고 곰팡이 성장 및 화재에 저항하는 화학 약품으로 처리한 신문지로 만들
었습니다. 입자 크기가 작기 때문에 빈 공간 안에 전선 또는 못과 같은 장애물 주변의 틈새를 메울 수 있습
니다. 그러나 섬유질을 뿌리는 것은 많은 분진을 발생시킬 수 있으니, 장착할 경우 주의하시기 바랍니다.
셀룰로오스 섬유는 이미 단열재가 설치되어 있는 빈 공간에 불어 넣어 제한된 추가 기밀성을 제공합니다.
그러나 밀집하게 배치된 제한된 빈 공간으로 불어 넣으면 증가된 기밀성을 제공하며, 일반적으로 약 56kg
/m³입니다.
침전을 줄이기 위해, 일부 회사는 섬유 그물을 필요로 하는 이중벽면 빈 공간을 위해 제품에 습식 스프레이
설치 기술을 제공합니다. 건조 시간은 제품에 따라 다르며, 일반적으로 숙련된 기술자와 제조업체가 허가
한 기술자가 설치해야합니다.
ⓑ 유리섬유
느슨하게 채우는 유리섬유는 유리섬유 배트(batt)와 유사하지만, 주입 또는 불어 넣기 위해 잘게 자릅니다.
손으로 붓는 유리 섬유는 다락방과 같은 열린 수평 표면에서 가장 효과적입니다. 불어 넣는 유리 섬유는
수평 및 수직 모두에서 사용할 수 있습니다.
기존의 압력에서는 못, 프레임, 전기 배선 등으로 부분적으로 막혀있는 빈 공간에 설치하기가 어려울 수
있습니다. 밀집한(즉, 약 40kg/m³) 수준에서, 보다 높은 RSI(R)값이 달성되고 제한이 있는 빈 공간을 더
잘 채울 수 있습니다. 벽의 경우, 적용되는 밀도는 일반적으로 수평 표면에 대한 제조업체의 권장은 2~
2.5배입니다. 밀도가 높을수록 전반적으로 성능이 향상됩니다. 일부 제품은 불연성으로 분류됩니다.
ⓒ 미네랄울[Mineral wool(mineral wool or rock wool)]
미네랄울은 먼지를 억제하고 모양을 유지하며 불어 넣는 과정을 쉽게하기 위해 기름과 바인더로 처리됩니
다. 외관과 질감은 유리섬유와 유사합니다. 미네랄울은 접근 가능한 다락방과 나무 프레임 벽, 지붕과 바
닥과 같이 접근하기 어려운 지역에 적합합니다. 벽의 경우, 적용 밀도는 일반적으로 수평 표면에 대한
적용되는 제조업체의 권장의 2~2.5배입니다.
미네랄울은 연소를 지원하지 않는 불연성으로 벽돌 굴뚝 주위를 단열하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나
관련 기관에 확인하시기 바랍니다.
③ 경질보드 단열재(Rigid board insulation)
경질보드 단열재(단열보드)는 현재 폼 플라스틱 재료 또는 미네랄울로 제조됩니다. 이 재료는 RSI 값 당
비용이 느슨하게 채우는 단열재 또는 배트(batt)나 블랭킷 단열재보다 더 높지만 단위 두께 당 높은 단열
값을 갖습니다. 단열 보드는 경량이며 절단 및 취급이 쉽습니다. 표면이 불규칙한 공간에 설치는 어려울 수
있습니다. 일부 단열보드는 특수 외피 또는 자체 부착 시스템이 있습니다. 일부 보드는 추가 비용을 지불하
여 특정 크기로 사전에 주문할 수 있습니다.
내부 표면에 설치하는 경우, 모든 플라스틱 경질 단열재는 건물 구조에 기계적으로 고정된 내화성 재료(일
반적으로 13mm의 건식 재료)로 덮어야합니다. 플라스틱 보드는 햇빛, 솔벤트 및 일부 실란트에 장기간
노출되지 않도록 보호해야합니다. 호환되는 실란트는 제조업체에 문의해야합니다. 경질보드 단열재는
발포폴리스티렌, 압출법보온판, 미네랄울 경질보드 및 경질폴리우레탄폼 단열재가 있습니다.
ⓐ 발포폴리스티렌(Expanded polystyrene)
종종 비드 보드라고 불리는 발포폴리스티렌(EPS)은 가압 증기를 사용하여 폴리스티렌 비드를 발포하여
경질의 폼 플라스틱보드로 형성함으로써 만들어집니다. 저밀도, 고밀도 제품은 증기를 발포제로 사용하여
제조됩니다. 고밀도 보드는 내습성이 더 뛰어나며, 건조하고 모래로 된 토양의 기초 벽 외측에 사용할 수
있습니다.
ⓑ 압출법폴리스티렌(Extruded polystyrene)
압출법폴리스티렌(XPS)은 공기와 비오존 감소 냉매 가스(탄화 불소)가 혼합된 미세하고 폐쇄된 셀이 있는
폼 플라스틱 보드입니다. 조인트가 제대로 기밀되면 공기 차단 장벽 역할을 할 수 있으며, 특정 두께에서는
수증기 장벽으로 작용할 수 있습니다. 낮은 투과성은 습기를 흡수하거나 통과시키지 않아, 낮은 등급 용도
에 적합합니다.
ⓒ 미네랄울 경질보드(Mineral fiber rigid board)
미네랄울 단열재는 가연성 바인더와 함께 압축하여 유지될 때 반 경질 보드로 형성됩니다.
섬유는 수직으로 정렬되어 표면을 관통하는 모든 물이 흘러내려 배수층으로 적합합니다. 주거용 반경질
미네랄울 단열재는 등급이 낮은 외관용으로 설계되었습니다.
ⓓ 폴리우레탄보드(Polyurethane board)
폴리우레탄폼 플라스틱 보드는 비오존 냉매 가스를 포함한 밀폐된 셀로 만들어집니다. 이것은 일반적으로
호일로 양면 처리되거나 때로는 외부 마감재와 결합됩니다. 이러한 제품은 햇빛과 물에 장기간 노출되지
않도록 보호해야합니다. 이음매가 잘 밀봉되어 있으면 공기 및 증기 장벽으로 작용할 수 있습니다.
사용은 일반적으로 높은 RSI가 요구되는 공간에 제한적인 영역으로 제한됩니다.
④ 스프레이 폼 단열재(Spray-foam insulation)
스프레이 발포 단열재는 플라스틱 수지와 촉매로 이루어져 있으며, 작업 현장에서 준비하여 적용됩니다.
이러한 유형의 단열에 대한 스프레이 세트는 소비자가 사용할 수 있지만, 특정 제품에 적용은 교육받은
설치자를 고용하면 최상의 결과를 보장할 수 있습니다. 액체 발포체는 건물 표면에 직접 분무하거나 밀폐된
빈 공간에 주입됩니다. 폼은 제자리에서 발포되고 초 단위로 설정됩니다.
낮은 밀도와 높은 밀도로 두 가지 유형의 폼이 있습니다. 내부 표면에 설치하는 경우, 모든 플라스틱 발포
단열재는 건물 구조에 기계적으로 고정된 내화성 재료(일반적으로 13mm의 건식 재료)로 덮어야합니다.
모든 발포 플라스틱은 햇빛에 장기간 노출되지 않도록 보호해야합니다.
스프레이 폼 단열재는 가음과 같은 폐쇄 셀 폴리우레탄폼 및 오픈 셀 폴리우레탄폼이 포함됩니다.
ⓐ 폐쇄 셀 폴리우레탄폼(Closed-cell polyurethane foam)
폐쇄 셀 폴리우레탄폼은 각 단계에서 50mm 이하의 두께로 표면에 분사되어, 몇 초 안에 경화됩니다.
사용하기 전에 24시간 경화 및 가스 배출이 필요합니다. 폼은 초기 부피의 28~35배까지 발포할 수 있으
므로 밀폐된 공간에 사용하면 안됩니다. 폐쇄 셀 폴리우레탄폼은 공기 장벽으로 사용할 수 있습니다.
50mm 두께는 때때로 증기 장벽으로 작용할 수 있습니다. 이것은 좋은 습기 장벽을 만드는 곳에서 시멘트
와 벽돌과 잘 접착됩니다. 고밀도 폼은 고급으로 많은 용도로 사용할 수 있지만, 일반적으로 높은 비용으
로 빈 공간을 완전히 채우기 위해 사용되지는 않습니다.
아래 표에 열거된 RSI(R)값은 시간 경과에 따른 발포 가스의 손실과 오존 파괴 발포제의 사용을 금지하는
최근의 변화로 때문에 제조업체가 인용하는 값보다 낮을 수 있습니다.
ⓑ 오픈 셀 폴리우레탄폼(Open-cell polyurethane foam)
오픈 셀 폴리우레탄폼은 이소시아네이트와 촉매의 조합으로 만들어지며, 오픈 셀, 스폰지 반투명 재료를
만듭니다. 오픈 셀 폴리우레탄폼은 초기 부피보다 최대 100배로 높은 팽창과 상대적으로 저렴한 비용으로
더 큰 빈 공간을 메우기 위해 폐쇄형 셀 폼보다 효과적입니다. 이것은 공기 장벽으로 사용될 수 있지만,
수증기 장벽으로는 사용될 수 없습니다.
⑤ 시멘트질 폼 단열재(Cementitious foam insulation)
최근에 캐나다에 도입된 시멘트질 폼 단열재는 플라스틱이 아닌 불연성 소재로 부드러운 백악질 질감을 지
니고 있습니다. 숙련된 작업자가 빈 공간에 주입할 때 폼의 밀도가 일정하고 건조 시간이 필요할 수 있습니
다. 이 단열재는 공기 장벽으로 사용할 수 있지만, 수증기 장벽으로는 사용할 수 없습니다.
⑥ 반사형 호일 단열재 및 반사 장벽(Reflective bubble foil insulations and radiant barriers)
반사형 호일 단열재는 본질적으로 반사 호일 층을 갖는 플라스틱 버블 랩 시트이며 반사 호일로 알려진 단
일 제품에 속합니다. 반사형 호일 단열재는 적절히 적용될 때, 더운 기후에서 불필요한 태양 복사를 반사시
키는 능력으로 알려져 있습니다.
그러나 캐나다의 모든 추운 기후에서는 이러한 제품은 홍보된 대로 수행되지 않습니다. 매우 높은 단열 값
을 제공하는 것으로 종종 판매되기는 하지만, 반사 단열재에 대한 특정 표준이 없으므로 제시된 제조업체의
열 성능에 주의해야합니다.
[호일 폼 보드의 공기 및 수증기 장벽]
연구에 따르면 반사단열재 및 복사 장벽의 단열 값은 재료 두께 당 RSI 0(R-0), RSI 0.62(R-3.5)까지 다양
할 수 있습니다. 효과적인 단열 값은 인접한 정지 공기 공간, 호일 층 및 설치된 위치에 따라 달라집니다.
호일을 경질 폼 단열재로 적층할 경우, 총 단열 값은 기포 단열의 RSI를 정지 공기 공간 및 호일의 RSI에
더함으로써 얻어집니다. 공기 공간이나 맑은 공기층이 없으면 필름의 RSI 값은 0입니다.
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