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철골 건축에서 에너지 및 열 개선(5)

출처: https://constructalia.arcelormittal.com/files/KINA26010ENN_002aadd4dee607cb8b70e8bac8ff70618a1.pdf

 

 

 

   테스트 결과

 

 

    ⓐ 측면 겹침 조인트

 

        Trisomet 333 샌드위치패널(테스트 ID SL1-4, 지붕 패널)에서 수행된 측면 겹침 조인트 테스트는 4개의 다양한 조인트 압축률을 사용하여 수행되었습니다. 테스트 SL1은 완전 압축, 0mm 조인트 갭에서 완료되었습니다. 테스트 SL2, SL3 SL4는 각각 1.2mm, 2.0mm 3.0mm 조인트 갭으로 수행되어 공기누출 성능에 대한 샌드위치패널 측면 겹침 조인트의 정렬 불량이 미치는 영향을 확인하였습니다. 조인트 갭은 원하는 조인트 갭과 동일한 두께의 스틸 패킹 재료를 사용하였습니다. 패킹은 지지구조물에 고정될 때 두 샌드위치패널 사이에 배치되었으며 테스트 전에 샌드위치패널을 고정한 후 제거하였습니다. 패킹이 샌드위치패널 사이에 2.0mm 조인트 갭을 형성하는 데 사용된 그림을 보여줍니다.

[A) 2.0mm 조인트 갭에서 사용된 스틸 패킹, B) 지지구조물에 설치 후

샌드위치패널 사이에 형성된 2.0mm 조인트 갭]

        Fischer THERM 샌드위치패널(SL5-7, 지붕 패널)을 사용한 측면 겹침 조인트 테스트는 이전에 발표된 데이터와 비교할 수 있도록 전체 조인트 압축 하에서 수행되었으며 가장 중요한 것은 공장에서 설치한 EPDM 가스켓이 기밀성에 미치는 영향입니다. 그림은 EPDM 가스켓과 압축 가능한 오픈 셀 PUR 스폰지로 조립된 조인트 사진입니다.

[A) 조립시 샌드위치패널 측면 겹침 조인트, B) 밀폐된 EPDM 가스켓]

 

     ㉠ 기밀성, 연기 전파 및 열화성 테스트 결과

 

         표는 수행된 모든 테스트의 결과를 요약한 것입니다. 압력차 50, 100, 200 1000Pa에서 기록된 누출율이 주어지며, 골진 쪽(외측)에 낮은 압력을 줍니다. 다음 아래에서는 테스트 중에 수행된 테스트와 관찰을 설명합니다. 외부 코너 디테일 테스트(CD1)에서 얻은 결과는 결정적이지 않으며 여기에 표시되지 않습니다. 그리고 뒤에서는 이 시험의 결과와 부정확한 이유에 대해서 설명을 제공합니다.

[압력차 50, 100, 200 1000Pa에서 공기 누출율 요약]

     ㉡ (SL1-4)- Trisomet 333 샌드위치패널(지붕 패널) 측면 겹침 조인트

 

         아래 도표는 SL2에서 SL4까지 테스트에 대한 기밀성 테스트 결과를 요약한 것입니다. 제시된 결과는 Trisomet 333 샌드위치패널(지붕 패널) 측면 겹침 조인트에서 0.0, 1.2, 2.0 3.0mm 조인트 갭에서, 현장에서 적용되는 조인트 실란트가 없는 3번의 반복 테스트에 대한 평균 결과입니다.

 

         Trisomet 샌드위치패널(지붕 패널)은 샌드위치패널의 한쪽에 위치한 공장에서 적용한 얇은 압축성 조인트 실(joint seal)을 특징으로 합니다. 이 실은 샌드위치패널이 지지구조물에 조립될 때 압축됩니다. 현장 적용 부틸 메스틱은 또한 두 샌드위치패널 사이의 겹치는 사다리꼴을 따라 사용합니다. 이 테스트를 위해 현장 씰(seal)은 이 두 번째 씰(seal)이 없는 경우 샌드위치패널의 성능을 시험하기 위해 설치되지 않았습니다.

 

         예상대로, 결과는 압력 차이가 증가함에 따라 누설율이 증가하는 경향을 보여줍니다. 또한 조인트 갭이 증가함에 따라 누설율이 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 조인트가 없으면(, 0.0mm 조인트 갭) 공장에서 적용된 조인트 씰이 완전히 압축되어 공기 누출에 대해 최상의 성능을 제공합니다. 조인트 간격의 작은 증가는 공장에서 붙여진 씰(seal)의 성능을 손상시켰고 공기 누출율은 1.2mm에서 약 40%, 2.0mm에서 80% 증가했습니다.

 

         2.0mm 이상에서 공장에서 적용된 씰(esal)은 씰의 표면이 인접한 샌드위치패널과 완전히 접촉하지 않아 보호 기능을 제공하지 않았습니다. 결과적으로 공기 누출율이 급격히 증가했습니다. 3.0mm 조인트 갭으로 측면 겹침 배열을 테스트한 결과 공기 누출율이 완전히 압축된 조인트보다 3.5배 증가한 것으로 나타났습니다.

 

[측면 겹침 조인트 테스트: 0.0mm, 1.2mm, 2.0mm 3.0mm 조인트 갭에서 샌드위치패널]

 

         연기 테스트는 조인트를 통한 가능한 누출 경로의 위치를 관찰하기 위해 사용되었습니다. 그러나 샌드위치패널의 외부 강판 색상으로 인해 회색 연기를 일반 연한색 배경과 구별하기가 어려웠습니다. 이 테스트에 기록된 비교적 높은 누설율은 조인트를 통해 불어오는 연기가 너무 빠른 속도여서 연기를 시각적으로 관찰할 수 없기 때문에 이 기술을 사용하여 누출 경로의 위치를 결정하기 어려웠습니다.

 

         열화상은 가능한 누출 경로의 위치를 결정하는 데 도움이 되기위해 함께 사용되었습니다. 그림은 3.0mm 조인트 갭이 있는 샌드위치패널 측면 겹침 조인트의 열화상 이미지 카메라를 사용하여 촬영한 열 그래프 이미지를 보여줍니다. 시험 장비의 내부 및 외부 온도는 각각 2135에서 기록되었으며, 14의 샘플에 걸친 온도차를 제공하였습니다. 시험 장비의 내부는 조인트를 통한 공기 이동을 촉진하기 위해 높은 압력으로 유지되었습니다. 200Pa의 압력차는 온도측정 실험 내내 유지되었습니다. 샌드위치패널의 조인트는 온도 기록계에서 명확하게 볼 수 있습니다. 이 결합을 통한 공기 누출은 이 시점에서 기록된 높은 표면 온도와 조인트의 왼쪽에 인접한 샌드위치패널의 높은 표면 온도로 표시되는 것처럼 상부 나사를 중심으로 측면 겹침 조인트의 상단 부분에 집중되었습니다.

 

[A) 눈에 띄는 공기 누출 경로의 위치를 식별하는 시각적 이미지,

B) 200Pa의 압력 차이와 14/외부 온도 차이에서 측면 겹침 조인트 테스트(SL4)의 온도 기록계]

     ㉢ (SL5-7) 형상 측면 겹침 조인트

 

         그림은 측면 겹침 조인트 테스트 SL5에서 SL7에 대한 평균 기밀 테스트 결과를 보여줍니다. 제시된 결과는 현장에서 적용되는 조인트 실란트 없이 전체 조인트 압축시 샌드위치패널 측면 겹침 조인트에서 수행된 세 가지 반복 테스트에 대한 평균 결과입니다. 두 번째 추이선은 2005년에 완료된 동일한 조인트 테스트에 대해 발표한 결과를 보여줍니다. 이 추세선을 생성하는 데 사용된 데이터는 압력 차이 50, 100, 200 300Pa에 대해 제공된 누설율을 기반으로 합니다.

 

[측면 겹침 조인트 테스트 SL5~SL7에 대한 평균 테스트 결과]

         샌드위치패널에는 7mm 오픈 셀 PUR 압축 폼 씰과 샌드위치패널 측면 겹침 조인트의 내부 코너에 톱니 모양의 EPDM 가스켓이 있습니다. 이 샌드위치패널의 구조는 현장 적용 조인트 씰을 설치할 필요가 없습니다. 샌드위치패널이 조립하고 지지구조물에 고정되면 폼 씰과 가스켓이 압축됩니다. 가스켓의 설계는 톱니 모양의 핀이 인접한 샌드위치패널에 대해 더욱 압축되어 내부 압력이 증가함에 따라 개선된 조인트 씰을 제공합니다.

 

         공기 누출 결과는 공개된 결과와 비교할 때 평균 25% 더 높았습니다. 지붕 샌드위치패널의 우수한 기밀성으로 인해 흐름 설정을 사용하여 정확한 공기 누출율을 얻는 것은 어려웠습니다. 샘플을 통한 순수한 흐름을 결정하는 데 사용되는 공기 유량계의 정확도는 0.01m/s 미만을 측정할 수 없었으며, 낮은 기압의 경우 정확한 공기 유량 측정을 결정하기에는 어려웠습니다. 더 높은 압력 차이(+600Pa)에서 측정한 수치는 이전 테스트 결과와 비교하여 더 우수합니다.

 

         연기 테스트는 전체 길이를 따라 이 조인트를 통해 누출이 있지만 고압에서만 누출이 있는 것으로 나타났습니다. 샌드위치패널의 어두운 색과 낮은 누출율로 인해 연기를 훨씬 쉽게 볼 수 있습니다. 그림은 600Pa의 압력차에서 시편을 통해 전파되는 연기를 보여줍니다.

 

[지붕 샌드위치패널의 측면 겹침 조인트 테스트를 통한

내부 압력차 600Pa에서의 누출]