출처: https://cdn.ymaws.com/www.polyiso.org/resource/resmgr/Tech_Bulletins/tb101_Feb2017.pdf
1. 준불연 경질우레탄 폼 단열재 및 아스팔트 지붕 싱글 설계 고려사항
폴리 이소 준불연 경질우레탄 폼 단열재는 모든 새 지붕 공사의 약 60%와 지붕 보수 작업에 약 40% 사용됩니다. 상업 및 산업용 낮은 경사 지붕시스템이 이 시장 지배의 상당 부분을 차지하지만, 급경사 지붕 데크에 폴리 이소 준불연 경질우레탄 폼 단열재의 사용이 크게 증가하여 현재 선호되는 단열재 중 하나입니다.
준불연 경질우레탄 폼 단열재를 낮은 경사 지붕시스템에 선택 제품으로 만드는 동일한 특성으로 네일 베이스(nailbase) 준불연 경질우레탄 폼 단열재는 상업용, 산업용 및 주거용에서 급경사 지붕시스템의 설계자들에게 매력적인 선택이 될 수 있습니다. 폴리 이소 준불연 경질우레탄 폼 단열재의 특징은 아래와 같습니다.
① 우수한 화재시험 성능
② 치수 안정성
③ 압축 강도
④ 내습성
⑤ 건축법 승인
⑥ 우수한 R-값 및 열 성능
1) 준불연 네일 베이스(Nailbase) 단열재란?
네일 베이스(Nailbase) 단열재는 APA(The Engineered Wood Association) 또는 OSB 또는 합판에 준불연 경질우레탄 폼 단열재를 접착한 단열재로 데크 위의 지붕 단열재에 못질이 가능한 표면을 제공합니다. 이 표면을 통해 네일 베이스 보드는 점토와 시멘트 타일, 슬레이트, 금속 지붕(스탠딩 심 및 싱글) 등 다양한 경사진 지붕 제품을 시공할 수 있습니다.
또한 네일 베이스 단열재는 아스팔트 지붕 싱글과 함께 사용할 수 있도록 통풍이 잘 되는 공간에서 사용할 수 있습니다. 네일 베이스 준불연 경질우레탄 폼 단열재는 설계자, 계약자 및 건물 소유주에게 성당 천장, 통나무 집 및 급경사 데크 건설을 포함한 현대적인 설계에 에너지효율을 통합할 수 있는 간단한 방법을 제공합니다.
2) 아스팔트 싱글 적용 네일 베이스 단열재
미국에서 아스팔트 싱글은 가파른 경사 지붕 시장에서 큰 점유율을 차지하고 있으며. 네일 베이스 준불연 경질우레탄 폼 단열재를 사용하는 것이 매우 일반적입니다. 아스팔트 싱글은 다양한 디자인으로 제조되며, 다 기능성으로 경제적이고 매력적인 지붕 덮개를 제공합니다. 그러나 네일 베이스 단열재와 함께 사용하려면 원하는 성능을 보장하기 위해 설계자와 계약자가 특별한 주의가 필요합니다.
3) 환기
북미에서는 적절한 다락방 환기가 필요합니다. 여름에는 다락방과 알맞게 지붕 표면의 온도를 낮출 수 있습니다. 또한 결로가 발생하기 전에 다락방에서 습기를 배출할 수 있어 구조적인 손상 가능성을 줄일 수 있습니다. 추가적으로 환기는 “차가운 지붕”을 유지함으로써 얼음 댐의 가능성을 줄입니다. 건축법은 일반적으로 천장에 따뜻한 쪽에 수분 차단제가 있거나 지붕의 높은 곳인 용마루에 적어도 50% 환기 구역이 제공될 때, 다락방의 각 300 sq.ft.에 대해 1 sq.ft. 의 순수 자유 흡입 및 배기의 비율을 규정합니다.
일부 준불연 네일 베이스 단열재는 네일 패널 바로 아래에 환기 공간을 제공하며, 패널과 지붕 덮개의 온도 상승을 줄이고 소량의 습기를 증발시킵니다. 이 환기 공기 공간은 차가운 지붕을 유지하여 얼음 댐의 형성을 억제할 수 있습니다. 공기 공간의 치수는 경사로부터 또는 용마루 벤트까지의 거리 또는 경사에 의해 요구될 수 있는 순수 환기 면적을 증가시키기 위해 변화될 수 있습니다. 환기 네일 베이스 경질우레탄 폼 단열재는 법규 환기 요건을 충족하거나 초과하며, 보증을 위해 지붕 싱글 제조업체에 요구할 수 있습니다.
4) 싱글 버클링(Shingle Buckling)
싱글 버클링은 합판 또는 목재 데크 패널의 가장자리를 따라 아스팔트 싱글이 솟아오르거나 표면에 주름이 생기는 것을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 설치된 지붕의 모양에 영향을 미치며, 응력이 가해진 부위에서 크랙이 발생하여 싱글의 수명을 단축시킬 수 있으며, 지붕의 바람 저항성 및 배수면에 영향을 줄 수 있습니다. 버클링은 유리 매트 아스팔트 싱글 설치에서 경량으로 가장 일반적으로 볼 수 있습니다.
[아스팔트 싱글의 버클링]
버클링은 목재 패널 이동 또는 펠트 밑판의 하부에 증기 흡수/응축에 의해 발생할 수 있습니다. 두 경우, 원인은 수분과 관련이 있습니다. 싱글 기판으로 사용되는 목재 패널이 배송 및 설치시 주변 조건보다 건조하면 싱글 설치 후 수분을 흡수하는 경향이 있습니다. 그런 다음 부풀거나 팽창하여 펠트와 싱글의 위치에 변화를 일으킵니다. 따라서 목재 패널은 설치 이전에 작업장 환경과 수분 평형에 도달할 수 있어야합니다. 또한 가능한 빨리 싱글과 밑판을 적용하여 설치 후 건조하게 유지해야합니다. 알맞은 환기는 내부로부터 다락방 또는 환기 공기 공간으로 들어가는 목재 패널이 습기를 흡수하지 않도록 필수적입니다.
5) 증기 및 공기 누출 제어
단열된 데크 조립에서 보다 일반적인 내부 습기 적재 공기는 데크의 조인트와 단열재를 통과하여 종종 아스펠트 포화 유기 펠트처럼 하부층의 밑면에 도달합니다. 비록 펠트가 아스팔트 포화라고 여겨지지만, 그것은 부분적으로만 포화상태이고 성분들은 목재 섬유와 재활용 종이를 포함하고 있기 때문에 액체 상태의 물과 수증기를 모두 흡수할 수 있습니다. 펠트가 액체 물과 수증기를 흡수하면, 네일 베이스 단열재의 조인트를 따라 버클링을 일으키며 싱글 쪽으로 들어 올리고 부풀어 오릅니다. 따라서 버클의 모양은 준불연 경질우레탄 폼 단열재와 관련이 없습니다.
지붕 조립으로 증기의 이동은 높은 증기압에서 낮은 곳으로 증기의 확산과 습기를 조립체 내부로 직접 운반하는 공기 누출에 의해 발생합니다. 이 확산과 공기 누출은 네일 베이스 단열재를 설치하기 전에 데크에 놓은 밀봉된 연속 증기/공기 차단제를 사용하여 제어할 수 있습니다. 공기/수분 차단제의 필요성과 배치는 기후 및 프로젝트 설계에 따라 달라질 수 있습니다. 효과적인 증기/공기 차단제는 최대 perm 등급이 0.5이며, 종종 4~6mil 폴리에틸렌 시트, 크래프트/호일 라미네이트 또는 기타 제품입니다. 포화 펠트 하부층은 효과적인 증기 차단제로 간주되지 않으며, 랩이 밀봉되지 않으면 공기 차단제로 사용할 수 없습니다.
6) 권고
PIMA는 수년 동안 성공적으로 사용된 네일 베이스 단열재를 제공하여 급경사 조립에서 데크 이상의 단열을 요구하는 설계에 비용 효율적이고 에너지 효율적인 방법을 제공합니다. 그러나 모든 건축 제품과 마찬가지로 적절한 설치 및 설계가 필수적입니다.
① 네일 베이스 단열재는 제조업체의 권장 사항에 따라 설치해야합니다.
② 목재 패널 재료는 작업장 환경과 수분 평형에 도달할 수 있어야하며 설치 전, 중 및 후에 건조 상태를 유지해야합니다.
③ 모든 목재 패널은 팽창이 가능하도록 최소 3mm 간격으로 설치해야합니다.
④ 설계자는 상부 데크 단열지붕 조립에서 증기/공기 차단 장치의 필요성과 위치를 결정해야합니다.
⑤ 많은 아스팔트 지붕 싱글 제조업체에서 요구하는 대로 통기성 네일 베이스 단열재는 아스팔트 지붕 싱글과 함께 사용하여 지붕 온도를 낮추어야하므로 지붕 싱글의 수명을 연장할 수 있습니다.
2. 폴리이소 준불연 경질우레탄 폼 단열재: 불침투성 면 처리된 PIR에 대한 180일 샘플 조정 절차
1) 범위
이 절차는 열 저항(R-값)을 시험하기 전에 불 투과성 표면 준불연 경질우레탄 폼 단열재를 위한 180일 샘플 조정 절차를 다룹니다.
(1) 호일 표면 또는 다른 불 침투성 표면 준불연 경질우레탄 폼 단열재의 열 저항(R-값)은 이 기술 공지에 명시된 절차에 따라 결정되어야합니다. 이 절차는 ASTM C 1289의 열 저항 조절 11.1.2항 및 CAN/ULC-S704의 6.3.2항의 열 저항 조절 요건을 준수합니다.
ASTM C 1289 유형 Ⅱ 등급1 제품과 투과성 표면으로 제조된 CAN/ULC-S704제품 모두에 대한 장기 열 저항 값(LTTR)은 CAN/ULC-S770, 폐쇄 셀 단열재의 장기 열 저항 표준 시험방법에 따라 결정해야합니다. LTTR은 15년 시간 가중 평균 R-값과 동일합니다.
[준불연 경질우레탄 폼 단열재(우레탄보드)]
2) 적용 문서
(1) ASTM C 177: Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate Apparatus
(2) ASTM C 518: Standard Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus
(3) ASTM C 1289: Standard Specififcation for Faced Rigid Cellular Polyisocyanurate Thermal Insulation Board
(4) CAN/ULC-S704: Standard for Thermal Insulation, Polyurethane and Polyisocyanurate, Boards, Faced
5) ASTM C 1363: Standard Test Method for Thermal Performance of Building Materials and Envelope Assemblies by Means of a Hot Box Apparatus
3) 샘플
샘플은 전체 크기(최소 100mm×100mm) 및 두께 제품이어야 합니다.
4) 샘플 조건
샘플은 23.4℃ +/-2℃ 온도 및 50 +/-5% 상대습도에서 180 +/-5일 동안 보관하고, 최소 12mm의 공기 공간으로 분리하고, 포장을 풀어서 공기 중에 있어야합니다. 이 샘플 온도 조건과 상대습도는 ASTM C 1289 및 CAN/ULC S704의 열 조절 선택이며, ASTM C 518에서 언급한 특정조건 절차 이전에 사용해야합니다. 샘플 조건은 제품 제조 후 늦어도 7일 이내에 시작해야합니다. 조절 기간 이후, 시편은 선택된 ASTM 열전달 시험방법에 적합한 치수로 준비되어야합니다.
5) 시험
준비된 시편의 시험은 ASTM C 177, C 518 또는 C 1363에 따라 4시간 이내에 시작합니다. 평균 기준 시험온도는 24 +/-1℃이여야 합니다. 모든 열 저항 시험은 최소 22℃ 차이로 수행되어야합니다. 열 시험을 수행하는 모든 실험실은 NAVLAP(National Voluntary Laboratory Accreditation Program) 또는 SCC(Standards Council of Canada)가 인정되거나 제3자 실험실 인증과 같은 다른 승인을 받아야합니다.