1. 서론
열교는 단열재 또는 단열재의 잘못 정렬된 평면을 관통하는 높은 전도성 요소로 인해 발생합니다. 이러한 경로는 열 흐름이 단열층을 우회할 수 있으며, 단열재 및 전체 건물 열 외피의 효율성을 감소시킵니다. 열교는 다음에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
① 건물 전체에 에너지 사용
② 결로 위험
③ 거주자의 편안함
그러나 단순히 열교의 영향을 상쇄하기 위해 건물 외피에 단열재를 추가하는 것은 비효율적이거나 비실용적인 방법으로 이어질 수 있습니다. 열 흐름을 최소화하고 열교를 제거하려면 단열재 디테일과 위치가 중요합니다. 따라서 열교 영향을 설명하고 완화(최소화)하는 실용적인 방법을 고려하는 것이 중요합니다.
2. 개요
1) 이 단원에서는 다음을 설명합니다.
① 다양한 유형의 열교 및 그 영향- “큰” 열교와 이를 완화하기 위한 방법
② 외장 및 부품 부착을 위한 반복적인 금속 관통- 일반적으로 “작지만(예: 금속 패스너, 커넥터, 타이 등)” 누적 영향이 클 수 있음
2) 열교 및 규정 준수의 세 가지 범위
조립품(예: 반복적인 프레임 부재) 내의 열교는 일반적으로 에너지 규정 준수 목적으로 외피 조립품에 대한 공칭 U 계수를 테스트하거나 계산할 때 고려됩니다.
조립품이나 외피 부품의 접속에서 발생하는 열교는 일반적으로 고려되지 않으며 규정 준수를 위해 종종 무시됩니다. 이는 “선형 열교”로 알려져 있으며 건물의 열 성능에 미치는 영향은 매우 클 수 있습니다.
조립품 내의 “지점”(예: 다수의 작은 외장 연결부, 빔 또는 파이프 관통부 등)에서 발생하는 열교는 U 계수의 테스트 또는 계산에서 완전히 설명될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다. 이는 “점형 열교”로 알려져 있으며, 열 성능에 미치는 영향은 무시할 수 없는 경우가 많습니다.
3) 중요한 요소
열교의 영향 정도는 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 구조 재료의 유형(목재, 강철, 콘크리트 및 석도 등)에 따라 달라지며, 조립 접합부 또는 상호 연결하거나 구조에 구성 요소를 부착하는 데 사용되는 디테일입니다. 조립품 위 또는 내부의 단열재 위치나 단열층을 관통하는 요소의 열 특성과 열 흐름 경로의 연속성에 의해 달라집니다.
열교의 영향은 전체 조립 면적에 비해 열교 자체의 실제 면적에 비례하지 않는 경우가 많습니다. “작은” 열교가 반드시 “작은” 영향을 미친다는 의미는 아닙니다(특히 다중 열교에 대한 누적 의미에서).
4) “큰” 열교의 영향
“큰” 열교는 단열되지 않은 바닥 슬래브 가장자리 또는 돌출된 발코니, 벽과 창 경계 접합부, 강철 앵글 연속 관통 외부 단열재, 난간 벽과 지붕 교차점 및 내부에서 외부 벽 교차로 등과 같습니다.
이러한 “큰” 열교는 건물 외피를 통과하는 실제 열 흐름의 총 20~70%를 기여할 수 있습니다. 그러나 실제로는 종종 무시되고 현재 미국 에너지 법규 및 표준에서는 다루어지지 않습니다.
5) 열교 완화와 단열 증가
단열 수준이 높아지면 수익이 감소할 수 있으며, 특히 열교가 무시되는 경우 더욱 그렇습니다. 개선된 디테일은 단열재 양을 늘리지 않고도 에너지를 절약할 수 있습니다. 모범 사례에서는 열교를 줄이기 위한 적절한 수단을 고려해야 하며 최적의 효율성과 규정 준수를 위해 적절한 단열재를 사용해야 합니다.
6) “큰” 열교의 예
다층 건축에서 외부 내력벽 내부 또는 내부에만 단열재를 배치하는 경우 각 층에서 열교(바닥 슬래브 관통)가 발생합니다. 이 열교는 건물 전체로 확장되며 바닥 슬래브의 돌촐로 인해 캔틸레버식 발코니가 있는 경우 더욱 악화됩니다.
이러한 구조의 내부 측면에서 단열재 두께를 늘리면 외피 성능이 거의 향상되지 않습니다. 그러나 적어도 일정량의 단열재를 벽 외부에 연속적으로 배치하면 슬래브 가장자리 열교를 완화하는 데 도움이 됩니다.
7) 질량 건물의 내부 단열은 연속적이지 않음
슬래브 가장자리 열교로 인해 조립 U 계수가 71% 증가할 수 있습니다. 슬래브 가장자리 선형 열교는 0.050Btu/hr-ft²-F를 제공합니다. 혼합된 기후에서 질량 벽은 조립의 공칭 U 계수는 약 0.070Btu/hr-ft²-F입니다. 외부에 지속적으로 단열재를 배치하고 슬래브 가장자리를 가로질러 확장하면 이러한 영향을 줄이거나 없앨 수 있습니다.
8) “큰” 열교를 완화하기 위한 방법
국제 규정에서는 이미 열교 고려를 요구하는 규정을 시작했습니다. ASHRAE 90.1과 같은 미국 모델 에너지 법규 및 표준은 가까운 미매에 열교 문제를 유사하게 해결할 계획입니다.
