건물에서 경질우레탄폼단열재(PUR/PIR)의 지속 가능한 개발(2)
출처: http://insulationmanufacturers.org.uk/wp-content/uploads/2013/03/Sustainable-Development.pdf
3) 환경 보호
제품 또는 시스템의 환경 영향을 고려할 때, 전체론적으로 접근하고 환경 성능의 모든 측면을 연구하는 것이 필수적입니다. 이 접근법만이 제품이나 시스템의 전반적인 영향을 완전히 이해할 수 있습니다. 환경 영향을 평가하고 비교하는데 선호되는 도구는 LCA(Life Cycle Assessment)입니다. BRE 인증된 LCA는 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재에 대해 수행되었습니다.
평가된 펜탄 발포제를 사용한 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 BRE인증 Ecopoints 등급이 0.071이며, 이것은 Green Guide to Specification에 사용된 ‘A’등급 영역(가장 높은 등급)에 있습니다.
[참고] Ecopoints: https://envest2.bre.co.uk/help/index.jsp?pageID=36
에코포인트는 BRE가 개발한 전체적인 환경 영향을 측정한 것입니다.
에코포인트가 크면 환경에 미치는 영향이 큽니다. 건설에서 환경 영향은 기후 변화, 광물 추출, 오존 붕괴 및 폐기물 발생을 포함한 광범위한 문제를 포함합니다. 이러한 서로 다른 문제를 종합적으로 평가하려면 상대적인 중요성에 대한 주관적인 판단이 필요합니다.
환경 개요에 따르면 제품이 전형적인 연립 주택의 이중벽에서 부분적으로 단열재가 사용될 때, 평균 4인 가족은 10일이 조금 지나면 벽 단열재가 전체 환경에 미치는 영향보다 환경에 부정적인 영향을 미칩니다. 더욱이 가족은 환경에 계속해서 부정적인 영향을 줄 것이며, 벽의 단열재는 주택의 평생 동안 에너지 사용량을 낮추고 따라서 같은 기간 동안 이산화탄소 배출량을 줄입니다.
[10일 동안 평균 가정은 연립 주택의 벽 구조에 사용된 펜탄 발포제를 사용한
경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재보다 환경에 미치는 영향이 더 큽니다.]
완벽한 구성의 맥락에서 이러한 단열 제품이 환경에 미치는 영향을 이해하기 위해, BRE는 1m²의 이중벽에 대해 60년 환경 개요를 제출하도록 요청받았습니다. 벽 공사는 표준 중밀도 외부 벽돌, 이중벽에 부분적으로 펜탄 발포제를 사용한 30mm 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재 그리고 내부에 100mm 환기구 블록에 페인트된 12.5mm 석고보드가 설치되었습니다. 아래의 그림은 건설에 사용되는 다양한 구성 요소의 중요성을 보여줍니다.
[벽돌과 환기 블록 벽의 구성 요소 당 환경 영향(60년) 비율]
이 그림에서는 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재가 벽의 환경 영향에 7%만 차지하는 것으로 나타나며, 블록과 벽돌은 각각 18%와 56%를 차지합니다. 구조에 구체화된 영향의 감소가 우려되면, 그것은 높은 질량 구성 요소라고 뚜렷하게 나타납니다. 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 고 질량 성분이 아닙니다.
요람에서 무덤까지의 접근법에 따라 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재의 성능을 사용 전, 사용 시, 사용 후 영향을 고려하는 것이 유용합니다.
또한 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재 기업은 환경 보호에 대한 책임이 있고 헌신적인 태도를 취하는 것으로 인식되어야 합니다. 이 회사들 중 상당수는 EMAS(Eco-management and Audit Scheme) 및 ISO 14001
(환경경영시스템에 대한 국제적으로 인정된 표준)과 같은 환경관리계획에 대한 인증을 받았습니다.
1) 사용 전 영향
과거에는 단열 제품의 상대적 지속 가능성에 대한 구체화된 에너지에 대해 지나치게 중요성이 비교되었습니다. 현재 단열 제품의 구현되는 에너지는 사용되는 건물의 수명 동안 단열로 절약되는 에너지와 비교할 때 중요하지 않으므로 중요성이 적습니다.
또한 서유럽에서 소비된 기름의 약 0.2%만이 모든 폴리우레탄을 제조하는데 사용됩니다. 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재 생산을 위해 이 작을 양의 일부만 소모됩니다. 에너지를 생성하기 위해 소비된 오일의 86%와 비교하면 아주 적은 양입니다. 특히 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 에너지 효율성을 높이고 에너지 생성의 필요성을 줄이는데 큰 기여를 하고 있습니다.
분명한 결론은 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재를 사용함으로써 얻을 수 있는 이점에 비해 상대적으로 적은 양의 구현 에너지와 비교적 적은 양의 오일을 생산에 사용한다는 것입니다.<!–[endif]–>
2) 사용 중 영향
사용 중 건물은 OECD 국가에서 사용되는 에너지의 최대 40%를 차지하는 것으로 보고되었습니다. 세계 에너지 사용은 대기 중에 온실가스 증가에 중요한 영향을 줍니다. 1990년 전 세계는 에너지 사용으로 대기 중으로 약 60억 톤의 이산화탄소가 배출되었습니다.
[분야별 최종 에너지 소비량]
http://buildgreen.co.nz/references/oecd-policy-brief.pdf
단열재는 건물에서 발생하는 이산화탄소 배출량을 줄이는 가장 효과적인 방법입니다. 이러한 이유로 교토 협약에 의거한 약속을 지키기 위해 EU와 영국 정부는 모든 건물의 에너지성능 개선에 집중했습니다. 교토 협약에 따라 정부는 2008년에서 2012년까지 영국의 CO₂배출량을 1990년 수준에서 12.5% 감축하기로 했습니다. 이러한 절약의 대부분은 건물의 에너지효율 성능을 향상시킴으로써 달성될 것입니다.
2003년 1월, 건물의 에너지 성능에 관한 European Directive 2002/91/EC가 발효되었습니다. 이것은 새로운 건물의 설계에 큰 영향을 줄 것이며, 기존 건물의 광범위한 재설계를 장려할 것입니다. 지침의 주요 범위는 에너지 사용을 줄이는 것입니다. 영국 정부는 영국의 어떠한 가정도 2016~2018년까지 에너지 빈곤에 살고 있지 않아야한다는 약속을 하였습니다. 난방 수요의 감소는 또한 CO₂배출량을 감소 시키는 효과를 가져옵니다.
경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 가장 열효율이 높은 단열 제품 그룹 중 하나로 인정받고 있으며 건설업계에서 광범위하게 사용되고 있습니다. 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 대부분의 건물 적용에 적합하며 특히 지붕, 바닥, 벽, 파이프, 덕트 및 탱크용 단열재로 적합합니다. 새로운 건물에서의 건물 단열재 및 기존 건물의 재설계에서의 사용으로 인해 공간 난방 요구사항을 낮추거나 냉난방 장치를 가동하는데 필요한 에너지를 감소시켜 보다 따뜻한 기후에서 건물의 에너지 사용을 크게 줄일 수 있습니다.
높은 성능의 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재를 사용하면 저에너지 건물의 목표를 쉽게 달성할 수 있습니다. 상업용 건물의 예를 보면 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재 시스템은 두께를 두 배로 줄여 열 성능을 제공함을 알 수 있습니다.
[동일 열관류율 달성을 위한 단열재 두께]
‘지속 가능성을 위한 단열’은 포괄적인 연구 프로그램의 결과였습니다.
지구 온난화 문제를 설명하는 것 외에도, 이 연구는 환경 지속 가능성에 영향을 미치는 단열재 유형의 선택 방법에 중점을 두었습니다. 이 연구는 장기 성능 및 오존 붕괴 가능성을 위해 단열재를 선택하는 가장 중요한 기준을 고려했습니다. 이 연구는 지속 가능한 단열은 환경 변화에 영향을 받지 않는, 즉 건물의 수명동안 지속될 수 있는 오존 붕괴 가능성과 지속적인 열 성능을 가져야한다고 결론지었습니다.
3) 사용 후 영향
경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 우수한 수명을 가지고 있으며, 건축 용도에 따라 50년 이상 사용 가능합니다. 수명 종료는 일반적으로 필요에 의해 단열재 건물을 철거할 필요가 있기 때문에 발생하며, 시간이 지남에 따라 단열재 그 자체가 악화되지는 않습니다. 그것은 오래 지속됨과 낮은 밀도로 폐기가 필요한 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재의 양은 생성된 총 건설 및 철거 폐기물의 적은 비율(약 0.01 중량 %)로 구성됩니다.
현행법에 따르면 매립이 가능합니다. 그러나 대부분의 단열재는 세포질이든 섬유질이든 결국 유기화합물 함량 및 또는 매립지의 안정성 요건 때문에 매립에서 제외될 것입니다. 따라서 폴리우레탄 산업은 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재의 재활용 및 재생방법 개발 및 연구에 적극적으로 참여하고 있습니다. 이러한 선택에는 재사용, 접착제 압착, 에너지 회수, 분해 및 입자의 재사용이 포함 됩니다.
다양한 기술 간의 선택은 폐기물의 양, 품질 및 일관성, 재활용품 및 수집 물류의 시장 용량과 같은 몇 가지 기술적 요소에 따라 달라집니다. 지역과 지역 조건은 다양한 폐기물 관리 기술 사이에 가장 환경적으로 합 리적이고 기술적으로 경제적으로 실현 가능한 균형을 결정하는데 핵심이 될 것입니다.
경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 안전하게 소각할 수 있으며, 현대식 소각로는 배출 가스를 크게 줄이고 안전하게 관리할 수 있습니다. 단열재의 에너지 함량은 약 25,000kJ/kg(석탄과 거의 동일)하며, 그것은 추가 연료가 필요 없이 MSW(Municipal Solid Waste, 도시 고형 폐기물)의 다른 구성 요소를 소각하는데 도움이 됩니다. 단열재의 에너지 회수가 되고 공정 가동에 필요한 기본 화석 연료의 양이 감소합니다.
소각을 통한 에너지 회수 공정에서 완전히 파괴된 CFC 및 HFCF가 포함될 수 있는 경질우레탄폼(PUR/PIR) 단열재를 효과적으로 처리합니다. 이 기술은 폼의 오존파괴물질을 파괴하기 위해 몬트리올 의정서 당사국 이 권장합니다. 경질우레탄폼(PUR/PIR)단열재는 ODP 가스가 빠져 나갈 위험이 없애기 위해 눌러 부수지 않고 도시의 고형 폐기물(MSW)과 혼합하는 것이 좋습니다.
적용 분야에 따라 현재 사용하는 발포제는 펜탄과 HFCs입니다. 이러한 발포제는 단열재에 캡슐화 되어있어 제품 사용 종료시 책임감 있게 처리하면 안전하게 관리할 수 있습니다.