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건물에서 결로 위험 감소(3)

출처: http://rci-online.org/wp-content/uploads/2014-BES-hassan.pdf

7. 스프레이 폴리우레탄폼(Spray Polyurethane Foam)

 

 

    폐쇄 셀 폼 단열재의 사용은 최근 몇 년 동안 건물 외피 건설에 점점 증가하고 있습니다. 복잡한 3차원 공간에 분무될 수 있습니다. SPF은 두 가지 화학제(이소시아네이트와 아미노플라스트 수지)를 혼합하여 발포됩니다. 최종 부피는 원래 결합 부피의 약 20~40배입니다. 플라스틱 단열재와 매우 유사한 특성을 가지고 있습니다. 두 개의 공기/증기 장벽이 있는 상황에서는 섬유 단열재(호흡 필요)나 경질 단열재(시공성 문제)를 사용할 수 없으므로 가장 좋은 실현 가능한 해결책은 폐쇄 셀 폼 단열재를 사용하는 것입니다.

 

    다른 플라스틱 단열재와 마찬가지로 SPF는 내화성이 좋지 않아 내부 단열재로 상요되면 12mm 석고보드를 최대 100mm 단열재로, 16mm 석고보드는 100mm보다 두꺼운 단열재를 사용해야합니다. 대안으로 열 장벽(점화 장벽)이 내부에 분무될 수 있습니다. 열 장벽의 한 유형은 플라스틱 단열재에 적용하기 위해 특별히 공식화된 시멘트성 화재/열 보호 코팅입니다. 두께는 제품과 단열재의 두께에 따라 달라집니다. 일부 예외를 제외하고는 열 장벽의 사용은 크롤(천장이나 마루 밑의 배선, 배관등을 위한 좁은 공간) 공간이나 다락방에서는 제거할 수 있습니다.

 

    또한, 폼은 부서지기 쉬우며, 움직임에 대한 내성이 매우 적습니다. 결과적으로 공기는 움직임 균열을 통해 침투할 수 있습니다. 따라서 따뜻한 면에 공기/증기 장벽을 사용해야합니다.

 

    곰팡이, 진균 및 박테리아에 대한 내성 외에도 폼 단열재는 우수한 접착 특성을 가지고 있습니다. 오래되고 단열되지 않은 건물에서는 기후에 관계없이 폼 내 단열은 내부에서 단독으로 사용될 수 있습니다. 첫째, 아래 그림과 같이 전체 테스트에서 이를 확인할 수 있는 기판에 부착할 수 있습니다. 둘째, 제조사에 따라 최소 두께(일반적으로 90mm 두께는 공기 불투과성으로 간주되며, ASTM E283을 참조할 수 있음)로 공기/증기 장벽으로 작동할 수 있으며, 셋째 폐쇄 셀 구조로 인해 틈새 응축 위험이 없습니다.

[폼 단열재 전체 테스트]

    두 가지 일반적인 유형의 폼 단열재(저밀도, 오픈 셀 및 중밀도, 폐쇄 셀)는 가스 기포로 구성된 셀 구조를 가집니다. 폐쇄된 셀 폼의 발포 및 경화 과정에서 가스 기포가 발포제를 영구적으로 가두어 특정 두께의 밀폐 셀 폼 증기 장벽을 만듭니다.

 

[스프레이 폼의 구조]

[폐쇄 셀 폼 단열재]

    반대로, 오픈 셀 폼 기포는 발포제를 가두어 둘 수 없으며, 발포 및 경화 중에 빠져나가면서 단열재 내에서 연결 경로를 만듭니다. 이 경로들은 대기 공기로 가득차게 될 것입니다. 따라서 오픈 셀 폼은 EPS 단열재와 유사하게 작용합니다. 시장에서 폼을 폐쇄 셀 단열재로 간주하기 위해 2.0lb/ft³의 밀도를 임계값으로 인정합니다.

 

[오픈 셀 폼 단열재]

 

    또한 일체형 특성으로 인해 스프레이 폼 단열재는 지하 주차장(천장 포함), 모든 벽 유형, 다락방, 심지어 지붕(내부 또는 외부의 경우 모두 포함)에 적용할 수 있습니다.

 

8. 스팬드럴 패널(Spandrel panel)의 응축

 

    일부 커튼월 설계자는 금속 백팬의 반경질 단열재를 폼 단열재로 교체하여 유사한 접근 방식을 채택했습니다. 반경질 단열재를 사용하면 뒤에 통합된 공기/증기 장벽이 있어야합니다. 이것은 백팬 한 조각을 가지거나 제작된 백팬 이음새에 막을 적용하여 이루어집니다. 단열 폼이 적절한 에어 씰을 만들 경우 제작된 백팬에 막없이 단열재를 사용할 수 있습니다. 단열재와 상관없이, 단열재의 외부 면과 판유리의 내부 면 사이에 공간은 환기되고 배수되어야합니다.

[스팬드럴 패널의 일반적인 디테일]

[용접되지 않은 이음매에 증기 밀봉을 만드는 막]

[커튼월 시스템의 환기구]

 

9. 열교

 

    건물에서 열교를 완전히 제거하기는 어렵습니다. 일반적으로 외부 단열시스템은 건물 구성 요소에 대해 환경으로부터 더 나은 보호를 제공합니다. 에너지손실 외에도, 결로현상은 추운 기후에서 심각한 문제이며, 이러한 구성 요소는 습도를 유발하고 결로를 일으킵니다.

[커튼월 벽을 통과하는 스틸 브래킷을 통한 열교]

    차가운 구성 요소를 완성하지 않으면 내부 열과 순환에 노출되어 표면 결로의 위험이 낮아집니다. 대안으로, 이러한 구성 요소들을 단열하고 공기/증기 장벽을 제공하는 것이 최적의 해결책이 될 것입니다. 덥고 습한 기후에서는 외부에서 응축이 발생하며, 구성 요소는 날씨에 대항하도록 설계되어야합니다(날씨에 대한 내구성을 위해 STS 화스너 사용). 열교 주변에 배수되지 않는 마감 및 폐쇄에 특별히 주의를 기울여야합니다.

10. 지하 조립

 

     지하 콘크리트 벽과 슬래브를 단열하는 가장 좋은 방법은 방수막 이후에 외부 단열재를 사용하는 것입니다. 그러나 오래된 건물이나 단열층이 간과되는 새로운 건물을 다룰 때에는 그렇지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 주차장 슬래브의 일부는 가열된 공간 아래에 있는 반면 나머지는 그렇지 않지만 전체 슬래브는 단열되지 않을 수 있습니다. 후자는 겨울에 매운 차가운 표면을 만들어 응축과 서리를 일으킬 것입니다.

 

 

[지하 슬래브의 열화상]

조경과 토양을 제거하고 해당 층을 추가하는 것은 매우 비싸고 파괴적입니다. 또한 내부에 완전히 단열된 벽을 쌓으면 사용 가능한 면적이 줄어들 것입니다. 따라서 폼 단열재를 사용하는 것은 공기, 증기 및 열 지연제 역할을 하는 하나의 층이기 때문에 매우 실용적입니다. 적절한 표면 준비와 접착 및 밀도 테스트가 중요합니다. 다시 열 장벽을 추가하면 화재 규정이 충족됩니다.

 

 

[단열된 주차장 슬래브]

[기존 구조물의 내부 단열시스템]