출처: https://constructalia.arcelormittal.com/files/KINA26010ENN_002—aadd4dee607cb8b70e8bac8ff70618a1.pdf
(4) 실험실 기밀 테스트
이 프로젝트의 일환으로 TATA Steel RD&T에서 개발된 건물 전용 테스트 시설을 사용하여 여러 가지 기밀성 테스트가 수행되었으며 RWTH Aachen에서 추가 테스트가 실행되었습니다. TATA 시설은 건물 외피 설계에서 새롭고 기존 제품 유형의 개발과 평가를 돕기 위해 평면 및 3D 배열의 건물 요소에 대한 비파괴적인 물리적 성능 테스트를 수행할 수 있습니다.
기밀성 테스트와 열화성 연구는 전체 건물 성능 기여도를 평가하기 위해 건물 외피 설계에서 흔히 볼 수 있는 복합 패널 결합에 대해 수행되었습니다. 기밀성 테스트의 목적은 두 가지 목표를 달성하는 것입니다.
① 복합 패널 건물 외피 설계에서 흔히 볼 수 있는 여러 결합의 공기 누출 성능 데이터를 생성하기 위해
② 최근 개발된 시설 성능을 평가하기 위해 건물 요소의 정확한 실험실 기반 기밀성 테스트를 수행합니다.
이 단원은 시험 방법, 기밀성시험 결과 인용 및 향후 개선을 위한 권고 사항을 상세히 기술하고 있습니다. 실험실 테스트에 대한 전체 보고서는 제공 가능한 WP1b에 나와 있습니다.- “실험실 테스트에서 기밀성 측정”
① 테스트 설정
기밀성 테스트는 특수 목적으로 건축된 시험 시설을 사용하여 수행되었습니다. 장비는 건물 요소를 장착하고 시험하여 공기 누출 및 열 성능을 평가할 수 있는 챔버를 제공합니다. 테스트 챔버는 바닥, 벽 및 지붕의 세 가지 주요 요소로 구성됩니다. 아래 그림은 지붕이 제거된 건물 시험 장비의 사진입니다.
[지붕이 제거된 건물시험 장비]
토글 클램프는 벽 패널 사이에 6mm 실란트 테이프를 압축하고 기밀 조인트를 제공하는 데 사용됩니다. 이 조인트는 벽 시스템에 구조적 무결성을 제공합니다. 클램프는 750mm 중앙에 수직 조인트를 따라 그리고 각 패널 상단 및 베이스 가장자리 중앙에 위치합니다.
지붕은 조립된 벽 패널 바로 위에 있는 단일 구조입니다. 동일한 밀봉 방법이 벽 패널과 지붕에 사용됩니다. 각 벽 패널 상단에 있는 16개의 토글 클램프는 지붕과 벽 사이에 위치한 실란트를 압축하는 데 사용됩니다.
건물 테스트 장비는 다양한 범위의 건물 요소들이 서로 다른 배열로 시험될 수 있도록 개발되었습니다. 이러한 유연성을 제공하기 위해, 서로 다른 테스트 구멍은 각 벽 패널을 제거하고 건물 요소로 교체하여 형성할 수 있습니다. 현장 작업에서 세 가지 구성 디테일이 테스트되었습니다. 처음 두 세트의 테스트는 복합 패널 측면 겹침 조인트 및 끝 겹침 조인트의 평면 조인트에서 이루어졌습니다. 세 번째 테스트는 일반적인 외부 코너 디테일에 대한 것입니다. 각 시공 유형에 대한 디테일은 “실험실 테스트에서 기밀성 측정”에 나와있습니다.
측면 겹침과 끝 겹칩 조인트를 테스트하기 위해 중앙 벽 패널을 제거하고 두 개의 작은 벽 패널로 교체했습니다. 목재 프레임은 이 패널 사이에 구성되어 시험 시편이 틀 구멍에 장착될 수 있습니다. 외부 코너 디테일을 케스트하기 위해, 코너 포스트의 하나가 동일한 코너에 연결된 인접한 끝 벽 패널과 같이 제거되었습니다. 평면 조인트 테스트와 마찬가지로, 목재 프레임은 테스트 시편을 장착하기에 적합한 틀 구멍을 제공하도록 구성되었습니다. 목재 프레임은 이전 단원에서 설명한 것처럼 벽과 벽면 결합에 사용한 것과 동일한 PVC 실란트 및 토글 클램프를 사용하여 장치의 나머지 벽에 대해 밀봉되었습니다.
시험편을 구성하는 복합 패널을 시험틀 구멍의 크기에 맞게 절단하였습니다. 두 배치는 제품 공급업체가 제공한 지침에 따라 구성되었습니다. 모든 평면 테스트는 건식 조인트 가용하여 수행하였습니다. 즉, 현장 적용 실란트를 사용하지 않고 조인트를 테스트했습니다. 음향 접착제 및 실란트는 복합 패널 시편의 외부 가장자리를 목재 프레임에 밀봉하는 데 사용되었습니다. 아래 그림은 테스트 전에 목재틀 구멍 내에 밀봉된 두 종류의 조인트에 대한 복합 패널 표본을 보여줍니다.
[(A)측면 및 끝 중첩 조인트 테스트 및 (B)외부 코너 조인트 테스트를 위한
시험틀 구멍 내에서 복합 패널 시편의 배열]
② 시험 절차
ⓐ 기밀성 테스트
테스트는 표준 BS EN12114:2000에 따라 수행되었습니다. “비밀폐 시험장비에 장착된 시료의 공기투과성 측정” 표준의 7.2.2절에 기술된 절차는 모든 기밀성 시험을 수행함에 있어 준수되었으며, 다음 페이지에 자세히 설명되어 있습니다.
테스트를 시작하기 전에 대기 온도를 ±2K의 정확도, ±10%의 정확도의 상대습도, ±1kPa의 정확도로 기압을 측정하는 것이 필요합니다. 장치 및 시험편 주변의 대기 조건은 아래 명시된 한계값 사이에 있어야합니다.
– 18℃~22℃ 공기 온도
– 100~102kPa 대기압력
– 25~50% 상대습도
이러한 수치는 시험기간 내내 일정하게 유지되어야합니다. 이러한 한계에 벗어난 조건은 조정된 공기흐름 측정을 제공하기 위해 수정될 수 있습니다. 시험편은 시험 전에 이러한 주변 조건에서 조절되어야합니다. 기밀하지 않은 테스트 장비를 사용하여 건물 요소를 통과하는 공기 흐름을 결정하는 절차는 다음과 같습니다.
㉠ 3개의 압력 파동은 시험의 최대 압력 차이보다 10~12% 높은 값으로 가해집니다. 압력의 증가 지속시간은 1초 이상이어야하고, 각 파동은 3초 이상 유지되어야합니다.
㉡ 공기압 차이는 제품 사양에 정의된 시험의 최대 압력 차이까지 여러 단계로 적용해야합니다. 1.2절에서– “실험실 테스트에서 기밀성 측정”은 압력–시간 곡선을 보여줍니다.
㉢ 공기 유량과 정압차는 각 단계에서 측정하여 기록합니다. 각 단계의 지속 시간은 공기흐름 판독이 이루아지기 전에 시험장비의 공기 압력이 안정화 되도록해야합니다.
㉣ 접착 테이프로 덮인 조인트 또는 전체 샘플을 덮고 있는 기밀 시트로 1-3단계를 반복하여 잔류 공기 유량 측정을 결정합니다.
ⓑ 연기 전파 및 온도 기록
가능한 공기 누출 경로의 위치를 확인하기 위해, 연기 테스트와 열화상은 기밀 테스트가 완료된 후 수행되었습니다. 열화성 연구는 표준 BS EN13187:1997에 따라 수행되었습니다. 건물의 외부 외피를 구성하는 구성 요소의 열적 특성의 불규칙성은 구조물의 표면에 온도 변화가 발생합니다. 표면 온도는 또한 건물의 외피를 통한 또는 외피 내 공기 흐름에 영향을 받습니다. 따라서 표면 온도의 분포는 예를 들어, 건물의 외부 외피를 구성하는 구성 요소에서 단열 결함, 수분 함량 및/또는 공기 누출로 인해 열적 불규칙성을 발견하는 데 사용될 수 있습니다.
건물 열화상 그래프는 건물 외피 표면의 일부에 대한 온도 분포를 표시하고 나타내는 방법입니다. 이 기술은 10℃를 초과하는 온도 차이를 샘플에 제공하고 내부 부피를 가압하는 것을 포함합니다. 온도 차이는 시험장비 내부에 배치된 1kW 대류 히터를 사용하여 제공합니다. 20Pa의 압력 차이는 공기 누출 테스트에 사용된 동일한 방법을 제공합니다. 그런 다음 열화상 카메라를 사용하여 패널의 외부 면에서 “민감한 곳”을 찾는 데 사용합니다. 민감한 곳의 위치는 내부의 뜨거운 공기가 빠져나갈 때 공기누출 경로 위치와 관계가 있으며, 패널의 외부 표면을 데웁니다. 열화상 그래프는 다른 열원으로부터 가능한 반사의 검출을 제거하기 위해 여러 다른 각도에서 취하였습니다.