목차
1. 서론
2. 단열작업
3. 결로 위험 분석
4. 제작
5. 시험 및 품질
6. 건축 규정 및 표준
7. 제품 선택
8. 설치
이 지침서는 킹스판 단열재의 작업방법, 제조 및 설치에 대한 모든 것을 제공합니다. 건물 규정을 준수하고 프로젝트를 준수하는 방법을 보여줍니다.
2. 단열작업
단열은 일반적으로 건물의 열손실/획득을 방지하고 에너지 사용량을 줄이기 위해 사용됩니다.
열의 흐름은 열이 움직이는 방식입니다. 열은 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로 이동합니다. 이 운동으로 인해 겨울에는 건물이 차가워지고(건물에서 외부 차가운 환경으로 열 누출) 여름에는 더워집니다(열은 외부의 따뜻한 환경에서 건물 안으로 이동). 이것은 세 가지 열 흐름 방법 중 하나 이상을 통해 발생합니다.
① 전도
② 대류
③ 복사
단열은 이 세 가지 방법을 통한 열전달을 제한하고 저항하도록 설계되었습니다.
① 전도: 전도는 에너지 분자에서 분자로 전달되면서 열이 한 장소에서 다른 곳으로 이동하는 방법입니다. 이것은 고체, 액체 및 기체에서 발생할 수 있으며, 물질이 열을 전도하는 능력은 구성에 따라 다릅니다. 건물에서 단열재는 열전도율(λ)이 낮아야하며, 전도를 통한 열전달 저항이 우수합니다.
② 대류는 액체와 기체를 통해 열이 이동하는 방식입니다. 이러한 형태의 열전달은 고체 또는 진공 상태에서 일어날 수 없습니다. 액체 또는 기체의 온도가 증가하면 분자의 밀도가 변할 때 따뜻한 공기 또는 액체가 덜 조밀해지고 상승합니다. 페놀폼보드(PF단열재) 및 경질우레탄폼 단열재와 같은 폐쇄형 셀 단열재는 인접 셀의 대류를 억제하여 인접 셀에 영향이 적습니다.
③ 복사: 복사는 전자기파의 형태로 에너지와 같은 열을 전달합니다. 이러한 형태의 열전달은 기체, 액체 또는 고체가 필요하지 않으며, 이것은 진공에서 일어날 수 있는데, 이것은 한 공간에서 다른 공간으로 열을 이동시키기 위해 입자에 의존하지 않기 때문입니다. 복사를 통해 열이 전달되는 속도는 다음 세 가지 주요 사항으로 제어됩니다.
ⓐ 온도: 온도가 증가함에 따라 총 복사열도 증가합니다. 예를 들어, 단열재가 없으면 가열된 건물은 복사를 통해 더 많은 열을 잃게 되므로 건물이 따뜻해집니다.
ⓑ 거리: 표면 상리의 거리 및
ⓒ 복사율: 재료가 열에너지(열복사)를 방출하는 데 얼마나 효과적인가? 표면이 밝을수록 복사율(열전달 능력)이 낮아집니다. 예를 들어, 알루미늄 호일이 있는 단열재는 호일이 건물 외부로 나오는 열의 복사를 억제하기 때문에 복사율이 낮습니다.
④ 단열성능 측정
단열 효과는 열전도율 또는 열저항과 같은 열전달을 제한하는 능력으로 측정됩니다. 이를 각각 람다(λ) 값 및 R값이라고 합니다.
⑤ 람다 값(‘열전도율’, k-값, λ–값)
λ–값은 재료가 열을 얼마나 잘 전도할 수 있는지를 나타내며 W/m·K 단위로 측정됩니다. 단열재가 양호하면 열 손실을 줄이기 위해 λ–값이 낮습니다. 이것은 일반적인 측정입니다. 재료의 특정 두께가 열전달에 어떤 영향 미치는지 평가하려면 R-값(열 저항)을 계산해야합니다.
⑥ R-값(열 저항)
재료의 두께(m)를 λ–값으로 나누어 특정 두께에서 열전달에 대한 저항력을 확인할 수 있습니다. 열 저항은 m²·K/W 단위로 측정됩니다. 최고의 단열재는 R-값이 높을수록 열 손실을 줄이는 데 더 좋습니다. R-값을 계산하기 위한 공식은 아래와 같습니다.
⑦ 열관류율(U-값)
U-값은 건물 요소(예; 바닥, 벽, 지붕 등)를 구성하는 층의 열 저항의 합입니다. 고정 장치, 공기 틈 등에 대한 조정이 포함됩니다. 이 값은 W/m²·K 단위로 표시되며, 건물의 따뜻한 공간에서 차가운 공간으로 또는 그 반대로 열을 전달하는 요소의 능력을 보여줍니다. U-값이 낮을수록 건물 요소가 더 단열됩니다. U-값을 계산하기 위한 기본 공식은 아래와 같습니다.
⑧ 외장 & 열교
건물의 요소는 건물 외장(내부와 외부 사이의 장벽)을 구성합니다. 전도, 대류 및 복사를 통한 열손실을 줄이려면 건물 외장의 단열재에 열교가 적어야합니다.
⑨ 열교(열교 또는 냉교)
열이 통과할 수 있는 통로입니다. 주요 유형의 열교는 다음과 같습니다.
ⓐ 반복(선형 또는 점): 예를 들어 목재 프레임 벽 구조(선형)의 목재 스터드 작업 또는 반복적인 고정 장치 또는 화스너(벽 타이: 점형)와 같은 중단이 있는 경우 반복 열교가 발생합니다. 이것은 U-값 계산에 의한 조정으로 설명됩니다.
ⓑ 점(반복되지 않음): 빔 또는 굴뚝이 벽 구조를 통과하는 경우 비 반복 점열교가 발생할 수 있습니다.
ⓒ 선형 및 기하학적(반복되지 않음): 선형 및 기하학적(반복되지 않음) 열교는 건물 요소의 접합부(예: 지붕과 벽 사이)에서 또는 단열층이 중단된 곳(예: 창문 주변)에서 발생됩니다.
일반적으로 단열층의 연속성을 보장하거나 가능한 경우 단열층을 겹쳐서 열교 수준을 줄일 수 있습니다. 가능한 낮은 전도성 재료를 사용하면 열교로 인한 열손실을 줄일 수 있습니다.
⑩ 환기 & 기밀성
열전달은 대류를 통해 기체에서 발생할 수 있으므로 건물 외장의 공기 이동을 제어하는 것이 좋습니다. 이것은 기밀성과 환기를 통해 이루어질 수 있습니다.
ⓐ 기밀성은 건물 외장을 통한 공기 누출을 방지하여 열교에서 열 손실량을 줄입니다.
ⓑ 환기는 건물 외장의 빈 공간을 통해 공기가 이동을 돕는 데 사용됩니다. 이 이동은 응결 형성 기회를 크게 줄입니다.
⑪ 수분 조절
열전달은 액체에서도 발생할 수 있으므로 건물 외장에 습기가 쌓이지 않도록 해야합니다. 응결은 단열 성능을 저하시킬 수 있습니다.
⑫ 응축
따뜻하고 습한 공기의 수증기가 수증기에 저항하는 차가운 표면을 만나면 발생합니다. 수증기는 표면 응축 또는 틈새 응축으로서 액체 수증기로 응축됩니다.
ⓐ 표면 응축은 건물의 보이는 표면에서 발생합니다. 실내에서는 곰팡이 위험이 높아져 대기질이 저하되고 얼룩이 생길 수 있습니다. 열교가 올바르게 해결되지 않으면 구조물의 내부 표면에 차가운 점이 발생할 수 있습니다. 따뜻한 공기가 구조를 빠져 나가면서, 이 지점에 부딪히면 응축과 곰팡이가 발생할 위험이 있습니다.
ⓑ 틈새 응축은 구조물의 층 사이, 즉 벽, 지붕 또는 바닥 내부에서 발생합니다. 이것은 요소가 손상되거나 완전히 파손될 수 있습니다. 건물 요소는 틈새 응결에 저항하도록 설계되거나 환기를 사용하여 손상을 유발하기 전에 형성되는 응축을 제거할 수 있습니다.
[참고] 보통 사람은 호흡을 통해 시간당 최대 40g의 수분을 생성합니다.
3. 결로 위험 분석
단열재를 올바르게 설치하면 결로 위험을 줄이거나 완전히 피할 수 있습니다. 결로 위험분석은 단열재를 설치 후 결로 형성 위험을 평가합니다. U-값과 함께 사용할 수 있으며, 예를 들어 다음과 같습니다.
상단 라인(T)은 온도를 나타내고 하단 라인(D)은 재료의 예상 이슬점 온도를 나타냅니다. 이슬점 온도는 일반적으로 공기 온도보다 낮으며 공기 중 수분이 응축되는 지점을 나타냅니다. 이것은 공기 중에 수분량에 달려있습니다. 습도가 매우 높으면 이슬점 온도가 높아집니다. 사용하는 단열재의 양과 배치 방법은 재료를 이슬점 온도 이상으로 유지하여 결로를 피하는 데 중요합니다. 단열재의 내부(따뜻한 면)에 폴리에틸렌과 같은 증기 조절층을 사용하여 수증기가 건물의 따뜻한 면에서 차가운 면으로 흐르고 응축되는 것을 줄일 수 있습니다.
4. 단열재의 제조
1) 페놀폼보드(PF단열재)
(1) 제조
① 습식 발포 단열재 혼합물은 부직포 또는 알루미늄 층 사이에 토출된 다음, 층 사이에서 발포됩니다.
② 발포된 폼이 경화됨에 따라, 발포체는 점착성 상태에 도달하고 상부/하부에 부착됩니다.
③ 발포된 폼은 필요한 두께에 도달하면 일정한 압력에서 양생됩니다.
④ 페놀폼보드(PF단열재)는 2차 오븐에서 경화되고 단단해집니다. 페놀폼보드(PF단열재)이 경화됨에 따라 밝은 분홍색이 나타납니다.
⑤ 페놀폼보드(PF단열재)는 필요한 크기로 절단하고 포장하여 적재됩니다.
(2) 장점
① 0.018~0.023W/m·K의 낮은 열전도율
② 특정 U-값에 가장 일반적으로 사용되는 단열재
③ 낮은 GWP 발포제 사용
페놀폼보드(PF단열재)는 해당 용도에 필요한 화재성능 달성
섬유가 없는 단열재
2) 경질폴리우레탄폼 단열재
(1) 제조
① 습식 발포 단열재 혼합물은 부직포 또는 알루미늄 층 사이에 토출된 다음, 층 사이에서 발포되고 표면의 상부 층을 만나 접착됩니다.
② 발포된 폼은 필요한 두께에 도달하면 일정한 압력에서 양생 및 경화됩니다.
③ 경화 후에도 단열재는 발포체의 발열 반응으로 인해 열을 방출합니다.
④ 단열재는 필요한 크기로 절단하고 포장하여 적재됩니다.
(2) 장점
① 0.022~0.028W/m·K의 낮은 열전도율
② 낮은 GWP 발포제 사용
③ 단열재는 해당 용도에 필요한 화재성능 달성
④ 섬유가 없는 단열재
3) 진공단열재
(1) 제조
① 건식 단열 혼합은 패널의 코어를 형성하기 위해 모양으로 압축됩니다.
② 단열 코어는 양모 코팅 내부에 배치됩니다.
③ 단열재를 건조합니다.
④ 단열재는 필름 내부에 쌓여집니다.
⑤ 진공 챔버는 단열 패널에서 공기를 제거합니다.
⑥ 패널은 밀봉되어 포장됩니다.
(2) 장점
① 0.007W/m·K의 낮은 열전도율
② 일반적으로 사용되는 다른 단열재보다 최대 5배 우수한 단열성능
③ 단열 깊이나 공간이 제한된 구조물에 이상적
④ 다양한 크기와 두께로 제공
⑤ 20~50mm 두께의 BDA 인증 획득