단열 금속 샌드위치패널의 열교과 관련된 단열, 기밀 및 방습에 대한 내용입니다. 참고하시기 바랍니다.
목차
1. 건물 외장의 물리학
2. 단열금속 패널의 물리적 특성
3. 조인트 디자인
4. 열교
5. 벽 시스템
6. 펀치 개구부
7. 연속성 제어층– 지붕과 벽 연결
8. 연속성 제 층– 벽 연결에 기초
9. 개보수 방법
10. 대체시스템과 비교
1. 건물 외장의 물리학
근본적인 수준에서 건물은 환경 분리기로 간주할 수 있습니다. 그것은 “내부”와 “외부”를 유지합니다.
이것을 유지하는 동안 타지 말아야하고 날아가거나 떨어지지 않아야 합니다. 다음 논의에서는 화재통제 및
구조 측면이 아닌 건물 외장의 환경적 분리 측면을 중점적으로 다룹니다.
환경적 부하는 아래 그림과 같습니다. 역사적으로 그것은 열, 공기 및 수분(HAM) 이동을 결합한 것으로 특징
지어 집니다. 최근에는 습기와 온도 부하(hygrothermal loads)라고 불리며, 건물 외장에 미치는 영향을 평가
하는 과정을 습열분석(hygrothermal analysis)이라고 합니다. 다음 목록은 건물 외장에 대한 주요 습기와
온도관리 요구 사항을 정의합니다.
– 열 흐름 제어
– 공기 흐름 제어
– 수증기 흐름 제어
– 비 제어
– 지하수 제어
이러한 제어 요구사항은 열역학의 법칙을 적용받습니다. 열역학의 4가지 법칙 중 제2법칙(에너지 흐름법칙)
은 가장 오해되고 환경적 분리와 가장 관련이 있습니다. 제2법칙은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.
– 열 흐름은 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로
– 수분 흐름은 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로
– 수분 흐름이 더 많거나 적거나
– 기류는 고압에서 저압으로
– 중력작용
[환경 부하– 건물 외장에 작용하는 전형적인 습기 부하.
하중은 외부 및 내부에서 조립의 양쪽에 작용합니다.]
습기와 온도 제어 요구 사항에 제2법칙을 적용하면 다음 제어 계층이 산출됩니다.
– 방수층
– 기밀층
– 방습층
– 단열층
이러한 제어층은 중요도 순서대로 나열됩니다. 모두 중요하지만, 동일하게 중요하지 않습니다.
그 순위는 역사적 경험과 기초 물리학에서 명백하게 나타납니다. 액체 상태의 물(비 및 지하수)을 관리하는
것은 수 세대 동안 건축업자 및 건축가의 초점입니다. 공기를 제어하는 것은 훨씬 더 최근에 주안점입니다.
증기 제어는 한 세대도 채 되지 않은 최근의 일입니다. 공기 이동은 증기 확산보다 증기 형태의 물을 훨씬 더
많이 운반하므로 분자 수증기 수송 “증기 확산”의 제어보다 공기 제어가 더 중요합니다.
일반적으로 “기밀층”은 “방습층”보다 더 중요합니다. 열 제어는 천년 전으로 거슬러 올라갑니다.
그러나 잘못 이해해도 내구성 상실로 이어지지 않습니다. 단열층의 상실은 일반적으로 편안한 문제와 운영
비용 문제로 제한되어 왔습니다. 따라서 단열층은 “우선 순위” 목록에서 마지막으로 나열됩니다.
벽 조립을 위한 제어층의 최적 구성은 아래 그림에 표시되어 있습니다.
[“완벽한 벽”- 벽 조립의 제어층 최적 구성]
방수층, 기밀층, 방습층은 모두 구조 외부에 위치합니다.
이 세 가지는 전통적으로 필름이나 코팅 또는 멤브레인 또는 시트가 될 수 있는 단일 제어층으로 결합되었습
니다. 네 번째 제어층은 다른 3개의 외부에 위치합니다. 물, 공기 및 습기 제어층의 바깥쪽에 단열층이 있는
이 구성은, 이 조립을 춥고, 혼합되고, 덥고 습기 또는 건조한 모든 기후에서 구성할 수 있습니다.
또한 이 구성을 통해 이 조립은 사무실, 상업, 주거, 기관, 수영장, 박물관, 미술관, 데이터 처리센터 등 모든
실내 환경을 감쌀 수 있습니다. 유일한 예외는 냉장 건물과 냉장보관 시설입니다. 이러한 조립에서는 단열층
의 위치가 다른 제어층과 “순서가 바뀌게”됩니다. 단열층은 다른 세 제어층의 내부에 배치됩니다.
추운 기후에서 단열층의 내부에 방습층을 위치시키면, 결과적으로 이 층이 따뜻하게 유지되므로 내부 습기
공급원으로 인해 응축이 발생하는 것을 제어할 수 있습니다.
더운 기후에서 구조물의 외부에 방습층이 위치하면 외부 습기 표면으로 인해 제어층의 외부 표면에서 발생할
수 있는 응축이 외부로 응축될 수 있습니다. 이 응축수는 침투하는 빗물과 같은 방식으로 취급됩니다. 방수층
과 방습층은 동일한 위치에 있고 전형적으로 동일한 물질임을 유의해야합니다.
혼합된 기후에서는 같은 계절에 추운 기후의 내부 습기 부하를 처리하는 것과 동일한 방식으로 난방계절 동안
내부 습기 부하를 처리합니다. 추운 기후 동안 유사한 구성이 더운 기후에서 외부 습기 부하를 처리하는 것과
같은 방식으로 외부 습기 부하를 처리합니다.
이러한 이유로 이 구성을 “보편적인 벽” 또는 “완벽한 벽”이라고 합니다. 이것은 모든 내부 환경조건에 대해
모든 기후에서 작동합니다.
이 구성은 어떤 기후조건에서도 습기와 온도 분석이 필요하지 않습니다. 추운 기후나 난방되는 기후대에서
이슬점 계산이나 온/습도 모델링은 모든 단열재는 기밀 및 방습층의 외부에 있기 때문에 내부 습기 하중에
관계없이 필요하지 않습니다. 덥고 습한 기후 또는 공기 조절이 발생하는 기후에서는 이슬점 계산 또는 습도/
온도 모델링은 응축이 발생할 수 있는 경우에만, 방수층, 기밀층 및 방습층의 외부 표면에서 빗물 침투가 제어
되는 것과 동일한 방식으로 외부로 배출될 수 있으므로 필요하지 않습니다. 유일한 조건은 조립의 내부에
방습층을 포함하지 않는 것입니다.
외장의 기능은 네 가지입니다.
– 제어층을 자외선에 노출되지 않도록 보호합니다.
– 제어층에 비의 하중을 감소합니다.
– 제어층을 물리적으로 보호합니다.
– 미학을 제공합니다.
외장은 이러한 조립에서 배수되고 역 환기됩니다. 배수 기능은 빗물 관통으로 발생할 수 있는 정수압을 관리
하는 것입니다. 역 환기 기능은 습기를 저장하고 태양 복사에 노출될 수 있는 비가 내리는 동안 젖은 외장에서
“저장”이 발생할 수 있는 것보다 내부 습기 구동력을 줄이는 것입니다.
같은 접근법이 지붕과 기초에 적용될 수 있습니다. 비슷한 하중과 동일한 물리 법칙이 적용된다는 주장이
있습니다.
[벽, 지붕 및 슬래브의 물리학– 유사한 하중과 물리 법칙이 건물 외장의 모든 곳에 적용됨]
지붕 조립의 제어층에 대한 전통적인 구성은 아래 그림과 같습니다. 제어층은 단열층의 위와 아래에 제공됩니
다. 일반적인 지붕 멤브레인은 방수층, 기밀층 및 단열층 위에 있는 방습층– “단열재”와 같은 기능을 합니다.
두 번째 멤브레인 또는 층 또는 층은 단열층 아래에 제공됩니다.-“단열재 ”-이 멤브레인 또는 층의 기능은
기밀층 및 방습층으로 기능을 하는 것입니다. “비”와 “공기” 및 “습기”가 상부(외부)에서 조립체 안으로 들어
오지 못하게 하고, “공기”와 “습기”가 하단(내부)에서 단열층으로 들어가는 것을 막기 위한 것입니다.
이 구성은 모든 기후 지역 및 모든 실내 환경 조건– 냉장 건물 및 냉장 보관시설에서도 작동합니다.
[지붕 조립에서 제어층– 제어층은 단열층의 위와 아래에 제공됩니다.
목적은 비, 공기 및 증기가 상부 측면으로부터 조립으로 유입되는 것을 방지하고,
공기 및 증기가 하부 측면으로부터 조립체로 유입되는 것을 방지합니다.]
기초 슬래브 조립에 대한 제어층의 최적 구성은 아래 그림과 같습니다.
이 성능을 좌우하는 핵심 요소는 단열층(“단열”) 아래의 알갱이 모양 또는 석재 층으로, 단열층에서 액체 수분
흡수를 제어하는 모세관 붕괴 기능을 합니다. 이것은 벽 조립의 외장 “배수 및 역 환기”와 유사합니다.
[슬래브 조립에서 제어층–이 조립의 성능을 좌우하는 핵심 요소는
단열층 아래의 모세관 붕괴 또는 알갱이 모양 또는 석재 층입니다.]
벽 조립, 지붕 조립 및 기초 조립은 그 후에 건물 외장의 기능을 하도록 통합되어야합니다.
개념적으로 접근은 아래 그림에서 설명되어 있습니다. 지붕 조립의 방수층은 기초 조립의 방수층과 연결된
벽 조립의 방수층에 연결됩니다. 그런 다음 지붕 조립의 기밀층이 벽 조립의 기밀층에 연결되고, 이 기밀층은
기초 조립의 기밀층에 연결됩니다. 동일한 개념 접근법이 방습층 및 단열층에 적용됩니다.
제어층의 연속성은 건물 외장의 온도와 습도 성능에 핵심입니다. 이 연속성은 지붕이 벽, 창문, 문, 커튼월
연결부, 점포 접합부 및 기계, 전기, 배관 및 통신을 위한 개구부와 같은 천공된 구멍과 같은 벽을 충족시키는
것이 가장 중요하다는 것이 입증되었습니다.
[건물 외장에 대한 개념적 접근: 이상적인 단면]
[건물 외장에 대한 개념적 접근: 벽 조립에 이상적인 단면]
[건물 외장에 대한 개념적 접근: 지붕과 벽 조립에 이상적인 단면]
[건물 외장에 대한 개념적 접근: 지붕과 벽 및 슬래브 조립에 이상적인 단면]
[건물 외장에 대한 개념적 접근: 지붕과 벽 및 슬래브 조립에
이상적인 단면으로 지붕과 벽의 경계면에서 연속되는 제어층]
[건물 외장에 대한 개념적 접근: 지붕과 벽 및 슬래브 조립에
이상적인 단면으로 지붕과 벽의 경계면에서 연속되는 제어층과 벽 경계면에 기초]
[건물 외장에 대한 개념적 접근: 제어층 개구부의 연속성이 있는 이상적인 외장]