출처: https://www.gyproc.ie/sites/default/files/Thermal%20Insulation%20and%20Condensation.pdf
1. 입법 및 지침
기술 지침 문서 L, 에너지 및 연료의 절약은 두 부분으로 나뉩니다. 하나는 특히 조거와 관련이 있고, 다른 하나는 주거 이외의 건물을 다루고 있습니다. 둘 다 건축 규정을 형성하는 일련의 문서의 일부로 환경, 유산 및 지방 정부에 의해 출판됩니다. 이 문서는 에너지효율과 관련된 최소 및 최대 기준 범위를 지정합니다.
2. 열 손실 감소
내부 온도가 외부 온도보다 높은 건물은 열을 잃게 됩니다. 구조 유형과 재료는 열 손실률에 기여합니다. 구조물에 단열재를 도입하면 열 손실률을 줄이고 에너지를 절약하며 난방비를 절감할 수 있습니다.
건물 규정은 거의 모든 건물 유형의 외벽, 지붕 및 바닥에 대한 최소 수준의 열 성능을 지정합니다. 온수 난방 사용, 파이프, 온풍 덕트 및 온수 저장 용기에도 적절한 수준의 단열재를 설치해야합니다. 따라서 특정 건물의 단열 시스템을 지정할 때, 건물의 난방 방식과 사용 패턴을 모두 고려하는 것이 중요합니다.
1) 가끔 가열되는 건물
건물이 자주 난방되지 않는 경우, 단열재는 건물 구조의 내부에 최대한 가깝게 위치해야합니다. 이는 난방에 대한 빠른 열 반응을 제공하는 데 도움이 됩니다. 또한 최대 수증기가 대기 중에 존재하는 경우가 많은 예열기간 동안 내부 표면 결로를 줄이는 것도 이러한 조건에서 필수적입니다. 또한 편안한 실내 온도를 신속하게 얻을 수 있습니다.
2) 정기적으로 가열되는 건물
자주 사용하는 많은 건물에서, 난방 체제는 일반적으로 비교적 동일한 기간의 난방 활동과 비활동 기간, 즉 겨울철 가정 주거와 상당히 일치합니다. 이러한 상황에서 이중벽과 같은 전통적인 고 질량 구조는 단열재가 공간 내에 위치할 때 ‘열 저장소 개념’을 효과적으로 이용할 수 있습니다. 단열 외피 내부에 있는 내부 구조의 열 질량은 건물 내 과도한 온도 변화를 완화하는 데 도움이 됩니다. 난방이 가동되는 동안 건물 내부 구조에 저장된 열은 건물로 다시 공급됩니다. 실내 온도 유지에 필요한 공간 난방 장비의 크기와 복잡성이 감소하여 더 많은 이점이 관찰되는 경우가 많습니다.
3) 기밀성
건물의 공기 누출 특성은 ‘기밀성’이라는 용어로 설명됩니다. 아일랜드 건축 규정과 관련하여, 건물 내에 포함된 공기의 내부 부피가 인위적으로 유도된 압력(보통 50Pa)에서 대체되는 속도로 측정됩니다. 공기 누출률이 낮을수록 기밀성이 높아집니다.
현재의 건물 규정은 공기 투과성의 상한을 10m³/hr.m²으로 설정하고 있지만, 이 수준은 기술 지침 문서 L의 향후 개정에서 감소될 것으로 예상됩니다. 실제로 설계는 이것보다 훨씬 더 좋을 필요가 있습니다. 올바르게 적용하면, 건물의 기밀성은 효율적인 에너지성능에 상당한 기여를 할 수 있습니다.
규정된 공기 누출은 설계된 환기 장치를 통해 직접 발생할 수 있지만, 대부분의 누출은 간접적으로 발생합니다. 공기 누출 경로는 종종 복잡하고 효과적으로 추적하고 밀봉하기가 어렵습니다. 다음은 규정되지 않은 일반적인 공기 누출 경로의 목록입니다.
① 구조물의 균열, 틈새 및 조인트
② 목재 바닥
③ 외벽의 들보 관통
④ 창문과 문
⑤ 다락방의 해치
⑥ 굽도리 널
⑦ 굴뚝
⑧ 장비 진입점
⑨ 투과성 건축 자재
따라서 위에서 식별한 영역에 대한 적절한 세부 사항을 채택하여 그들이 제시할 수 있는 약점을 극복하는 것이 중요합니다.
Gyproc 시멘트 보드 내부 건식 라이닝 시스템 또는 Gyproc 시멘트를 사용하면 건축 구조의 기밀성을 크게 개선할 수 있습니다. Gyproc Airtite는 블록 작업에서 공기 통로를 성공적으로 밀봉하는 데 사용할 수 있으며, 벽에 건식 라이닝 시스템을 적용하기 전에 동일한 기밀성을 개선하는 데 탁월한 효과를 공급합니다. Gyproc 시멘트, 즉 Airtite는 투과성 블록 작업을 밀봉하는 데도 사용할 수 있습니다.
3. 열 용어
1) 열전도율(Thermal conductivity, λ)
W/m·K로 표시되는 이것은 1도 켈빈(K)의 온도 구배에 대해 재료의 미터 두께당 와트 단위의 열 흐름을 측정하여 열을 전달할 수 있는 단일 재료 능력을 측정하는 것입니다. 일반적으로 고밀도 재료는 열전도율이 높고 비효율적인 단열재입니다. 경량 재료는 열전도율이 낮은 경향이 있으며, 효율적인 단열재가 될 수 있습니다. 재료의 λ–값이 낮을수록 단열 효율이 향상됩니다.
2) 열 저항(Thermal resistance, R)
m²·K/W로 표시되는 이것은 하나 이상의 재료의 두께에 의해 제공되는 열의 통과에 대한 저항의 척도입니다. 단일 재료의 열 저항은 다음 계산에서 구합니다.
R = t/λ
여기서 t= 재료의 두께 및 λ= 열전도율(W/m·K)
3) 열관류율(Thermal transmittance, U-value)
U-value은 서로 다른 구조를 비교하고 규정된 성능 기준을 충족하기 위한 공통 기준으로 사용됩니다. 요소의 U-값이 낮을수록 단열 효과가 좋습니다. W/m²·K로 표시되는 이것은 공기 공간과 표면을 포함한 전체 건축의 속성입니다. 정상 상태 조건에서 열을 전달하는 건물 능력의 척도입니다. 건물 설치의 U-값은 모든 개별 열 저항의 합을 역수로 계산합니다. 모든 열교의 영향도 고려해야 합니다.
U-값을 계산할 때, 건물 요소의 내부 및 외부 표면과 그 내부의 모든 공간에 대한 열 저항을 고려해야 합니다. 이것은 재료의 실제 두께와 직접적으로 관련된 열 저항에 대한 추가 요소입니다. 내부 및 외부 표면과 공간의 R-값은 방사율에 따라 달라집니다. 방사율은 일반적으로 낮은 것으로 간주되는 광택 또는 금속 표면을 제외한 모든 일반 건축 자재에 대해 높은 것으로 간주됩니다.
일부 건축물의 U-값을 계산할 때, 단열층을 반복적으로 연결하는 구성 요소(예: 스터드 지붕 장선 및 벽 타이 등)의 영향을 고려해야합니다. 이것은 열교의 U-값을 계산하고, 이를 전체 면적의 비율로 관련시킴으로써 달성됩니다. 따라서 열교를 보상하기 위해 더 많은 단열이 필요할 수 있습니다. 창문과 문과 같이 반복되지 않는 열교에 대한 추가 열 손실은 별도로 결정됩니다.
4. 건물에서 결로 관리
1) 결로의 유해한 영향
결로는 건물의 설계자, 소유자 및 거주자가 겪을 수 있는 최악의 문제 중 하나일 수 있습니다. 표면 결로로 인한 습기와 곰팡이 성장은 건물 거주자에게 고통을 줄 뿐만 아니라 결국 건물 구조 자체에 손상을 줄 수 있습니다.
설계자는 특히 형행 규정이 적용되지 않을 수 있는 기존 건물의 보수 과정에서 결로로 인한 모든 문제를 제거하도록 주의해야합니다.
2) 위험 감소
건물 설계의 변화, 점유 패턴 및 열 요구 사항의 증가로 인해 모든 건물은 이전보다 결로에 더 민감해지는 경향이 있습니다. 적절한 난방과 결합하여 특정 건물 요소 내에 정확하게 위치하는 단열재와 적절한 경우 필요한 수증기 제어 및 환기가 문제없는 설계를 보장해야합니다.
3) 결로가 발생하는 원인
주어진 온도에서, 공기는 보이지 않는 증기 형태로 특정 최대량의 물을 포함할 수 있습니다. 공기가 따뜻할수록 그 안에 포함할 수 있는 수증기의 양이 많아지며, 반대로 온도가 낮을수록 양이 적습니다. 습기가 많은 공기가 차가운 면에 닿으면 냉각됩니다. 냉각됨에 따라 증기 형태로 보유할 수 있는 물의 양은 이슬점 온도라고 하는 특정 온도에서 포화될 때까지 감소합니다. 그런 다음 물은 결로 형태로 퇴적됩니다.
4) 표면 결로
표면 결로는 수증기를 포함하는 공기가 이슬점 온도 이하인 높은 증기 저항성 표면과 접촉할 때 발생합니다. 일반적으로 물방울, 축축한 지면, 문제가 지속되는 곳에서는 곰팡이가 발생합니다.
5) 틈새 결로
따뜻하고 습한 공기는 건물 요소를 통해 확산되어 외부의 더 차갑고 낮은 압력 조건에 도달합니다. 건축 자재의 수증기 저항성이 낮으면 건축 요소 내에서 결로가 발생합니다. 이것은 구조물을 통과하는 수증기에 의해 만나는 이슬점 온도 이하의 첫 번째 차가운 표면에서 발생합니다.
5. 결로 위험을 줄이기 위한 설계
1) 단열
단열재는 적절한 난방이 제공되는 조건에서 표면을 이슬점 온도보다 높게 유지함으로써 표면 결로 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. Gyproc 열 라미네이팅된 시멘트 보드와 단열된 이중벽은 구조물 내부의 온도를 유지하는 데 도움이 됩니다. 이것은 또한 열교 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다.
일부 구조 유형의 경우 잠재적인 문제는 틈새 결로일 수 있습니다. Gyproc 시멘트 보드 제품은 건물 요소를 통한 증기 이동의 위험을 최소화하기 위해 결합 증기 제어와 함께 사용할 수 있지만, 잠재적인 위험을 제거하기 위해 적절한 건설 축적과 함께 사용해야합니다.
2) 난방
적절한 난방은 내부 표면의 온도를 이슬점 이상으로 유지하는 데 도움이 됩니다. 이상적으로는, 건물의 모든 부분에서 10℃~12℃ 이상의 공기 온도를 유지해야합니다.
3) 환기
환기는 건물 내에서 생성된 수증기를 외부 공기로 제거합니다. 적절한 환기는 유해한 결로 및 곰팡이 성장을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이상적으로 환기는 자연적으로 제공되는 기계적으로 제공되든 사란 작업을 위해 내부 공기를 40%~70% 사이의 상대 습도(RH)로 제어해야합니다.
결로는 충분한 환기가 제공되지 않는 한, 경사 지붕의 지붕 공간과 단열재가 있는 목재 들보 평면 지붕에서 결로가 발생할 수 있습니다.
[표면 결로]
[내부 결로]
① 높은 증기 저항 표면
② 이슬점 이하의 표면
③ 낮은 증기 저항 표면
4) 증기 조절층
일반적으로 방수막 형태의 증기 제어 층은, 그것이 결합된 건축 요소를 통한 수증기 전달을 실질적으로 감소시키기 위해 사용됩니다. 건물 요소에서 단열재의 따뜻한 면에 위치한 증기 제어층은 해당 요소 내에서 발생하는 틈새 결로 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. 그러나 증기 조절층과 함께 그 대안으로 다른 적절한 예방 조치가 필요할 수도 있습니다.
증기 조절층은 가능한 기밀해야합니다. 국부적인 결로를 방지하기 위해 모든 관통부는 적절하게 밀봉되고 세밀해야합니다.
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