건축설계, 건축 및 유지보수를 위한 수분 관리지침(11)
더운 날씨에 응축 문제와 결로관리
(D) 더운 날씨의 응축 문제
응축은 때때로 더운 날씨에서 문제가 될 수 있습니다. 더운 날씨에서 결로 현상은 매우 큰 에어컨을 사용하는 건물에서 더 일반적이며, 습한 날씨에 많은 시간에 노출되고 위치한 건물에서는 통제하기가 어렵습니다.
에어컨을 설치한 건물에서는 아래와 같은 요인이 있기 때문입니다.
① 에어컨은 모든 실내 표면을 차갑게 합니다. 또한 어떤 표면은 다른 표면보다 더 차갑습니다.
② 에어컨이 제습하기에 충분히 오랫동안 작동하지 않으면, 그들은 공기 중의 수분을 제거하지 않고 건물의 공기를 냉각시켜 실내 이슬점을 높이고 차가운 표면에서 응축의 가능성을 높입니다.
③ 공기 공급 덕트, 확산기 및 냉매 또는 냉각수 라인은 실내 공기보다 훨씬 차갑습니다.
④ 건물의 배기 공기가 보충 공기의 양을 초과하면, 건물은 건물의 틈과 균열 및 구멍을 통해 무조건 습기가 많은 실외 공기를 끌어들입니다. 외부 공기는 에어컨에 의해 냉각된 표면과 접촉하게 됩니다.
⑤ 젖은 벽돌, 치장 벽토 또는 나무에 비추는 태양은 그 재료의 온도를 상승시켜 저장된 물의 일부를 증발시키며, 증발된 물의 일부는 조립품 안으로 “더 깊숙하게” 들어가고 때로는 더 차가운 실내 표면과 접촉하 게됩니다.
⑥ 외벽의 내부 표면에 고의 또는 의도하지 않은 공기층이 있어 냉각 조건에서 응축을 일으킬 수 있습니다.
예를 들어, 외부에서 유입되는 수증기는 외벽의 차가운 내부 표면에 비닐을 덮을 경우 응축될 수 있습니다. 유사한 역학이 아래 벽에서도 발생합니다. 지하에서 지하로 이동하는 수증기는 마지막 지하 벽 내부에서 수증기 벽을 만나면 응축될 수 있습니다.
(2) 해결: 결로 관리
효과적인 결로 관리는 실내 및 건물 이중 벽 내부의 표면 온도 이하로 이슬점을 유지해야합니다. 이슬점은 난방 및 냉방 모드에서 실내 습도를 관리하기 위해 HVAC 시스템을 설계, 설치 및 유지 보수함으로써 낮출 수 있습니다. 건물의 외장을 설계하고 건축하여 조립품 내의 표면 온도가 계절에 관계없이 이슬점을 초과하도록 할 수 있습니다. 이러한 설계 요소 중 어느 것도 그 자체로 성공할 수 없습니다. 그것은 하나의 시스템으로 조화되어야 합니다.
① 밀폐된 HVAC 시스템을 이용하여 실내 이슬점을 낮게 유지합니다.
냉각 모드에서 실내 표면의 결로 현상을 방지하려면, 실내 이슬점을 55°F로 유지합니다.(예, 실내 공기 온도가 75°F인 경우 최대 50% 상대습도) 이것은 냉각이 필요 없는 경우에도 제습하는 공조시스템을 설 계함으로써 가능하고, 실외 이슬점이 55°F 이상이 될 때마다 전용 제습기를 사용하여 환기 공기를 건조 시킴으로써 수행할 수 있습니다. 실내 습도를 관리하기 위한 HVAC 시스템 설계에 대한 자세한 내용은 아래 및 2장을 참조하시기 바랍니다.
공기 조절시스템의 가장 중요한 일은 들어오는 환기 및 보충 공기에서 크고 그리고 거의 연속적인 습도 부하를 제거하는 것입니다. 습도 부하가 제거된 후, 실내 요인에서 훨씬 더 작은 수증기 부하를 제거할 수 있습니다.
ⓐ 배기시스템: 소나기, 주방 또는 실내 수영장과 같은 잘 알고 있는 습기로부터 수증기를
제거하도록 설계 된 시스템
ⓑ 환기시스템: 에어컨이 없는 건물에서 실외 공기로 환기
ⓒ 공조시스템: 노점이 55°F 이상으로 상승할 때 작동시키는 전용 제습 부품 및 제어장치
② 응축 방지를 위해 건물의 폐쇄 설계
최소한으로 외부 밀폐는 반드시 실시합니다.
ⓐ 전체 밀폐 주변의 연속적인 공기 차단시스템으로 기밀성을 유지합니다. 이러한 시스템은
추운 날씨동안 외부 밀폐 조립품 안으로 내부 공기의 누출과 더운 날씨 동안은 외부 밀폐
또는 내부 벽, 천장 및 이 중 바닥으로 외부 공기가 유입되는 것을 크게 줄일 수 있습니다.
공기 밀폐는 실용적인 공기 흐름 속도로 실내외 공기 압력 관계를 쉽게 관리할 수 있습니다.
ⓑ 2012 국제 에너지법규에 따라 최소 열저항 값(R-값)을 충족합니다.
ⓒ 모든 밀폐 조립품을 통한 열과 수증기의 흐름을 관리하여 배수면의 내부 재료 재료에
응축을 피합니다.
밀폐된 내부의 저 투과성 재료의 표면 온도를 예상되는 이슬점 이상으로 유지하기 위한
열 흐름 관리를 위해 단열재를 사용합니다. 난방 조건에서 외벽과 천장의 내부 표면에 응축을
방지하기 위해 지속적인 열 장벽이 필요합니다. 밀폐된 낮은 열저항 값 구성 요소에서 응축을
방지하려면 단열층이 연속적이어야합니다. (예, 금속 골조, 콘크리트 슬래브 가장자리)
펜 테스트는 열 장벽의 연속성을 추적하기 위해 수행할 수 있습니다.
확산에 의한 수증기 이동을 관리하기 위해 적절한 수증기 투과성을 갖는 재료를 선택합니다.
난방 및 냉 방 계절동안 낮은 퍼머(low-perm) 재료를 이슬점보다 높게 유지하고 습기가 차면
조립품을 말릴 수 있도 록 벽 또는 지붕 조립품의 재료를 겹쳐서 배치해야합니다. 이 보호 장치는
불투명한 벽 및 지붕, 유리로 된 창문과 채광창, 커튼 월 시스템 및 외부 문을 포함하여 위, 아래층의
벽과 바닥, 천장 및 지붕 조립품에 제공되어야합니다.
응축 관리는 일반적인 단면 및 열교를 위해 제공되어야합니다. 발표된 세부 조립작업의 많은
표준 설계는 여러 기후의 다양한 조립에 응축관리 기능을 제공합니다.
예를 들어, 국제 건축법(International Building Code)은 모든 북미 기후에서 다양한 벽에 대한
응축관리를 다루고 있습니다. Straube(2011)에는 모든 북미 기후의 4가지 기본 벽 및 지붕 조립품에
대한 체계적인 지침과 기본 수분 동역학에 대한 설명을 포함하고 있습니다.
제2장을 참조하시기 바랍니다.
수분을 안전하게 저장할 수 있는 다공성 재료의 층은 조립품의 응축 저항을 향상시키는 완충제로
사용될 수 있다는 것을 주의하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 완전하게 접착된 낮은 경사 지붕 방수막
아래의 섬유성 보드는 접착층을 손상시킬 수 있는 응축의 위험을 가지고 있습니다. 액상으로 적용되어
배수면 뒤에 있는 콘크리트 벽돌 벽은 소량의 누출 사고에도 수분을 저장할 수 있습니다.
③ 공기 흐름을 관리하고 결로를 관리하기 위해 HVAC 시스템을 설계합니다.
HVAC 시스템 가압은 폐쇄를 통해 공기가 흐르는 방향을 관리하는 데 사용됩니다. 덥고 습한 기후에서 에어컨이 설치된 건물의 압력을 관리하는 것은 밀폐된 응축을 제어하는 것이 중요합니다. 이러한 기후의 건물은 따뜻하고 습한 외부 공기가 건물 이중벽 및 건물 자체로 들어가지 않도록 적극적으로 가압되어야 합니다. 매우 추운 계절의 기후에서는 수영장, 병원 및 박물관과 같은 건물을 적극적으로 가압해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 습기 찬 공기가 차가운 건물 이중벽 사이로 강제적으로 유입됩니다. 추운 기후에서는 약간의 감압이 습도가 높은 건물에 더 좋은 방법입니다.