경질 우레탄 폼 단열재(보온판)와 실내 공기 환경(1)
이 자료는 외국에서 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)를 사용하는 경우 실내 공기에 대한 영향을 평가한 내용입니다. 건축물의 에너지절약 설계 기준에 단열 규정이 2016년 7월 1일 변경되어 단열재의 두꺼워짐에 따라국내 건축물에도 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)가 많이 사용되고 있습니다.
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[경질 우레탄 폼 단열재(보온판)와 실내 공기 환경]
사람들은 건물에서 삶의 90%를 보냅니다. 휘발성 유기 화합물(VOC)과 입자(예: 섬유)의 존재를 최소화하는 것을 포함하여 건강한 실내 기후를 유지하는 것이 중요합니다. 이것은 열 손실을 피하기 위해 건물 외피를 기밀하게 만들 필요가 있다는 것을 설명합니다.
단열재는 신규 및 기존 건물의 에너지 수요를 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 단열재는 일반적으로 실내 공기와 직접적으로 접촉하지 않지만 석고/석고보드, 목재, 벽돌 또는 콘크리트와 같은 다른 건축 자재로 덮여져 있습니다. 따라서 실내 공기질(IAQ)에 미치는 영향은 무시해도 좋습니다. 비록 모든 건설 제품이 합쳐져 IAQ에 미미한 영향을 미칠지라도 산업계는 제품의 VOC 배출에 대한 투명한 정보 제공의 필요성을 인식하고 있습니다.
유럽의 건설 제품 법안의 틀에서, CEN은 ISO 16000시리즈를 기반으로 실내 공기 방출을 위한 조화된 테스트 방법을 개발하였습니다. 선언은 현재 개발 중인 유럽 통신 형식과 호환되어야 할 것이고, 국가 수준의 시스템에 따라 수행될 것입니다.
경질 우레탄 폼 단열재(보온판) 업계는 이미 VOC/SVOC 배출 데이터를 사전에 공개했습니다. 그들은 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)가 실내 사용에 완전히 적합한 매우 낮은 방출 제품이라는 것을 증명합니다. MDI에 관해서, 인정된 제품 배출 시험방법은 설치된 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)로 측정 가능한 대기 배출물이 없음을 입증했습니다. 최악의 실내 시험 조건에서도 모노머 MDI의 배출은 24시간 후에 경화된 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)에서 확인할 수 없었습니다.
경질 우레탄 폼 단열재(보온판)은 다른 건강과 관련된 문제에 대해 우수한 성능 수준을 나타냅니다. 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)은 곰팡이, 박테리아 또는 곤충에 대한 번식지 또는 음식으로 제공되지 않기 때문에 미생물이나 화합물이 배출되지 않습니다. 기밀성이 있는 건물 외장에 대한 필요성은 응축과 관련이 있으며, 이는 증기 저항이 낮은 재료가 사용되는 경우 벽 및 지붕의 단열층에서 발생할 수 있습니다. 투과율이 매우 낮기 때문에 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)은 영향을 받지 않습니다.
설치 단계에서 살펴보면, 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)의 절단과 설치 작업을 할 때 피부 위험의 증거는 없습니다. 다른 한편으로는 경질우레탄폼을 스프레이로 적용할 때 특별한 안전 요구사항을 준수해야 하며 정식 분무작업은 자격을 갖춘 전문 작업자만 수행할 수 있습니다.
1. 단열재와 실내 공기환경
주거, 학교, 사무실, 공장 또는 쇼핑 센타 등 사람들은 건물에서 생활의 90%를 소비합니다. 그러므로 최고 수준의 에너지효율 요건을 충족시키면서 건강하고 편안한 실내 환경을 보장하는 것이 가장 중요합니다. 단열재는 신축 건물에 대한 에너지 요구 수준을 거의 제로로 유지하면서 기존 실내 건축물의 에너지 수요를 대폭 줄이면서 실내 쾌적성 유지에 중요한 역할을 합니다. 우수한 단열 성능과 내구성 덕분에 경질 우레탄 폼 단열재(보온판, PUR/PIR)는 이러한 목표를 달성하는 데 필요한 단열재입니다.
그러나 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)와 같은 최고 성능의 단열 제품을 사용하는 경우에도 높은 내열성 건물로 기밀을 이루기 위해서는 두꺼운 단열층이 필요합니다. 이것은 차례로 이들 제품의 물질 배출을 증가시킬 수 있습니다.
단열 제품은 일반적으로 실내 공기에 직접적으로 노출되지 않지만 석고/ 석고보드, 목재 벽돌 또는 콘크리트와 같은 다른 건축 자재로 덮여 있으며, 단열층의 잠재적인 방출은 실내 공기와 접촉할 수 없다고 주장할 수 있습니다.
그러나 이러한 피복층은 기밀성이 없거나, 기술 건축 시스템의 설치를 위해 천공될 수 있습니다. 또한건물 소유자/사용자는 건물에서 사용되는 건축 제품과 관련된 잠재적인 위험에 대한 정보를 받을 권리가 있습니다. 이 보고서는 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)의 위험 물질 배출 및 저에너지 건물의 습기 및 곰팡이 문제를 피하는 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)의 역할에 대해 설명합니다.
2. 실내 공기에 대한 위험 물질 배출
건물에서 실내 공기의 질은 사용 패턴(사람의 존재, 흡연, 조리 등), 난방, 환기 속도 및 가구, 도료 및 건축 제품의 배출량을 포함한 여러 요소에 의해 결정됩니다. 아래 그림에서와 같이, 모든 건설 제품의 합계는 실내 공기 오염에 의해 야기되는 질병의 양을 정량화하는 질병에 매우 적은 기여를 합니다. 그러나 건축자재 생산업체는 제품을 사용하여 건물 사용자에게 해를 입힐 수 없도록 해야 합니다. 건축 제품 규정의 필수 요건은 거주자의 건강과 안전 또는 위생에 위협되지 않도록 설계되고 건축되어야 합니다. 여기에는 위험한 물질, 휘발성 유기 화합물(VOC), 온실 가스 또는 위험한 입자가 실내 공기 또는 실외 공기로 방출되는 것과 건설 작업의 일부 또는 건설 현장의 습기가 포합됩니다.
이 규정의 실내 공기에 대해 유럽 집행위원회는 CEN에 건설 제품의 VOC 및 SVOC 배출을 측정하기 위한 시험 표준을 개발하도록 요구하였으며, 이 방법은 국제 표준인 ISO 16000-9를 기초로 합니다. ISO 표준은 이미 독일(AgBB 체계), 프랑스(법령 2011-321) 그리고 핀란드 M1 체계를 포함한 다수의 회원국에서 이미 사용하고 있습니다. CEN 시험 방법은 현재 기술 사양 TS 16516으로 제공됩니다.
2016년에 CEN 표준으로 발표되어야 하며 ISO 16000-9로 대체할 것입니다.
1) 조화된 유럽의 기술
배출량 선언을 조화시키기 위해, 유럽 집행위원회는 독일 AgBB 계획과 프랑스 법령 2011-321을 결합하기로 약속했습니다. 그것은 위원회에 통고된 처음 두 가지 계획을 나타냅니다. 한편 벨기에는 독일과 프랑스 제도의 요소를 특징으로 하는 자체 시스템을 도입했습니다. 또한 새로운 리투아니아 계획은 다른 시스템과도 호환되어야 합니다.
LCI 값(최저 관심 농도)에 대한 조화 과정은 아직 완료되지 않았습니다. LCI의 접근법은 건축 자재로부터 화합물의 건강 영향을 평가하기 위해 개발되었습니다. 그것은 원래 VOC 배출 평가의 기본 계획의 일부 였습니다. 2014년 말에 위원회는 조화된 기술에 대한 개정안을 제출했습니다. 승인되면 위임된 법을 통해 게시됩니다. 프랑스, 벨기에, 독일 및 리투아니아는 계속해서 자체적인 방법을 사용할 수 있지만 유럽 방식을 준수해야 합니다. 어떤 새로운 국가 제도라도 조화된 형식을 적용해야 합니다. 예를 들어 프랑스 A+ 등급은 유럽의 A-f1 또는 B-f1 등급에 해당됩니다.(아래 표 참조)
[유럽에서 제안한 기준실 농도 등급(㎍/㎥)]
그러나 상기 등급은 폴란드에서 다른 계획을 통보하여 곧 채택될 것 같지 않습니다. 1996년부터 시작하여 제안된 등급과는 서로 호환성이 없으며 또한 프랑스는 자신들이 제안한 것과 다르면 거부합니다.
2) 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)의 방출
경질 우레탄 폼 단열재(보온판)은 VOC 및 SVOC가 매우 낮은 제품으로 간주됩니다. 사실 우레탄 제품의 배출은 대부분의 다른 단열재보다 훨씬 낮습니다. 특히 천연의 단열재는 경질 우레탄 폼 단열재(보온판) 보다 100배 이상 높은 VOC 및 SVOC를 가질 수 있습니다. 매우 중요하게도 발암성 및 돌연변이 유발 물질은 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)에 대한 방출 시험에서 검출되지 않았습니다.
기존의 모든 VOC 및 SVOC 배출 분류 시스템에서 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)는 최고의 등급을 얻을 수 있습니다. 이것은 경질 우레탄 보드, 샌드위치패널(조립식판넬) 및 폐쇄형 셀인 발포 폼에 적용됩니다. 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)은 의심 없이 실내에서 사용하기에 적합합니다. 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)의 우수한 성능은 독일 AgBB 다이어그램에 따른 테스트 결과에 의해 입증 됩니다.
대부분은 경질 우레탄 폼 단열재(보온판)는 발포제로 펜탄을 사용합니다.(아직 국내에서는 HCFC-141b를 사용하며 2020년 이후에는 펜탄을 사용하여야 함) 이 물질은 매우 휘발성이 강한 화합물(VVOC)이며 폐쇄 형 셀 폼에서 소량만 방출됩니다. 펜탄은 화장품에 널리 사용되며, 가능한 가장 높은 흡입 노출을 유발할 수 있습니다. 그러나 이 경우에도 노출 농도는 낮게 간주됩니다. 따라서 펜탄은 어떠한 건강상의 부작용도 확인되지 않았으며, 사용상 제약을 받지 않았습니다.
[다른 단열재(28일)의 TVOC 값]
WFI: 목재 섬유 단열재, MMF: 인조 광물 섬유(S:stone, G:glass)