단열 샌드위치패널(조립식판넬)의 식별, 수명주기 및 재사용(2)
2. 금속 표면 단열 샌드위치패널(조립식판넬)
샌드위치패널은 3가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
① 샌드위치패널 조인트
② 금속 표면
③ 단열재
건물의 벽과 외부 지붕에 사용되는 샌드위치패널은 사용과 수명에 따라 30~150mm까지 다양합니다. 또한 내벽과 천장에 사용되는 샌드위치패널 두께는 사용 용도(온도 조절 정도)에 따라 50~300mm까지 다양 합니다. 금속 표면은 단열재를 보호하고 비바람의 차단, 수분 장벽, 위생적인 표면 및 화재 예방 등 유능한 기능을 발휘합니다.
1) 샌드위치패널 조인트
금속 면 가장자리는 일반적으로 맞물림 조인트를 형성하도록 성형됩니다. 매우 가끔씩은 특수 설계된 “H”형 알루미늄 바에 의해 고정됩니다. 일부 냉동용 샌드위치패널은 키(cam-locks)로 작동되는 연결 장치를 사용합니다.
2) 금속 표면
이 지침서는 금속 외장재로 생산된 샌드위치패널만 다루고 있습니다. 금속 외장재의 대부분은 강판으로 성형되며 벽패널은 평평하거나 약간의 성형을 하고, 지붕이나 일부 벽은 깊은 성형을 합니다. 대부분 금속 외장재는 일반적으로 날씨 및 기타 다른 환경으로부터 보호하기 위해 외장에 페인트 코팅을 하고, 내면은 얇은 페인트로 마감 처리합니다. 다른 코팅제는 식품 산업에서 사용하기 위해 위생적인 ‘식품 안전’ 코팅과 같은 특정 용도를 위해 적용됩니다.
일부는 ‘건축학적’ 및 ‘특수 용도’ 샌드위치패널이 알루미늄 외장으로 생산됩니다. 일부의 복합 단열 시스템은 플라스틱, FRP(유리 강화 플라스틱) 및 다양한 목재와 보드와 같은 다른 외장재로 만들어집니다. 양쪽에 알루미늄 호일 또는 아스팔트 펠트와 같은 얇은 외장재가 종종 ‘샌드위치패널’로 잘못 설명됩니다. 단열 샌드위치패널은 때때로 내벽으로 사용되는 호일 보드와 혼동해서는 안됩니다.
3) 단열재
(1) 폴리우레탄(PUR)
경질우레탄폼은 열 특성 및 편의성으로 단열 샌드위치패널 시스템에서 광범위하게 사용됩니다. 초기 샌드위치패널 발포제로 CFC(Chlorofluorocarbon)를 사용하여 생산되었습니다. 그러나 1980년대 중반부터 단열 샌드위치패널 산업은 점차적으로 CFC에서 HCFC(Hydrochlorofluorocarbon)로 옮겨갔습니다. 이 발포제는 ODP를 90% 줄였지만 여전히 ODP 물질로 분류됩니다.
2000년부터 산업계는 점차적으로 펜탄 또는 HFC(Hydrofluorocarbon) 및 PIR 샌드위치패널로 변경되었습니다. 이들은 비 ODS(오존파괴물질)입니다.
HFC(Hydrofluorocarbon) 발포제 샌드위치패널은 유럽 폐기물 카탈로그에서 유해 폐기물로 분류되지 않습니다. 환경청(EP)은 ‘수명 종료’ 요구 사항에 관해 오래된 HFC 샌드위치패널을 고려하고 있으며, F-gas 규정과 관련이 있습니다. 이것은 현재 EA와 협의 중입니다.
HFC(Hydrofluorocarbon) 발포제 샌드위치패널은 지구온난화지수(GWP)가 150 이상인 HFC를 포함하고 있습니다. 이것은 의료/폐기물 운송 통지의 의무에 명시되어 있습니다. 그러나 F-gas 규정은 기술적으로 가능하다면 가스를 포착해야하며, 공정이 비용을 과다하게 부담하지 않아야한다고 규정하고 있습니다.
ODS 포집 설비가 이용 가능하지만, 이 시스템에서 HFCs에 전적으로 적당하지 않으며, 따라서 정상적인 재활용 또는 분쇄작업(에너지 회수 포함)이 더 적절하다고 느끼며, 이에 의해 발포체는 먼지보다 펠렛 크기로의 입자로 감소되며, 따라서 가스를 상당한 정도로 방출하지 않습니다. F-gas 규정에 명시된 이 조항에 따라 HFC 샌드위치패널(조립식판넬)은 정상적인 재활용과 분쇄 설비를 통하여 수명이 종료될 수 있으며, 규제 조건을 완전히 충족합니다.
F-gas 규정은 HFC 발포제 샌드위치패널(조립식판넬)을 유해 폐기물로 분류하지 않습니다. 이것은 농축된 냉장고용 폼에만 적용됩니다. 따라서 EA와의 논의 결과와 관계없이, HFC 발포제로 생산된 샌드위치패널(조립식판넬)은 유해 폐기물로 분류되지 않으며, 유해 폐기물 운송 및 부속 문서 사용과 관련하여 제한을 받지 않습니다.
모든 폐기물과 마찬가지로, 폐기물 처리 또는 재활용 공장에서 발행된 허가서가 시설에서 이러한 유형의 샌드위치패널을 처리할 수 있는지 확인하는 것이 좋습니다.
(2) 폴리이소시아누레이트(PIR)
2004년 1월 1일 이후 영국에서 생산되는 모든 샌드위치패널(졸립식판넬)에서 펜탄 발포제를 사용하고 있으며, 현재 유해 폐기물 규정에서 비 ODS 및 비 유해물질로 분류됩니다.
(3) 발포제
중심 단열재는 다양한 재료로 만들 수 있습니다. PUR 및 PIR 단열재가 있는 샌드위치패멀(조립식판넬)은 폐쇄 셀 구조로 유지되는 발포제를 사용하여 높은 효율의 단열재를 만듭니다. 대부분 PF보드(페놀)는 오픈 셀(open-cell) 구조를 가지고 있습니다.
가장 효율적이고 사용하기 쉬운 발포제 중 하나가 CFC였습니다. 그러나 이 발포제는 높은 오존층 파괴 잠재력(ODP)을 가지고 있으며, 먼저 HCFC로 대체되었고 펜탄과 HFC와 같은 비 ODS 가스에 의한 광범위한 연구로 개발되었습니다. 따라서 단열재의 유형에는 ODP가 포함된 가스가 포함되어 있지 않은지 여부에 따라 수명 종료에 직접적으로 영향을 미칩니다.
(4) 미네랄울(MW)
미네랄울 단열재는 건물의 외벽에 벽 샌드위치패널로 일부 사용됩니다. 내부 미네랄울 샌드위치패널은 벽, 천장 및 내부 구획 벽과 같은 특정 용도에 사용됩니다.
(5) 발포폴리스티렌(EPS)
폴리스티렌은 특히 냉장 산업에서 그리고 내부에 사용되는 샌드위치패널을 위해 거의 전적으로 40년 이상 핵심 단열재로 사용되었습니다. EPS 단열재 샌드위치패널(조립식판넬)의 다른 주요 용도는 식품 산업 분야입니다. 폴리스티렌은 두 가지로 분류되며 EPS, XPS입니다.
(6) 페놀(Phenolic, PF)
Phenolic Foam(페놀폼)은 내벽이나 천장에 사용되며, 특정 프로젝트의 샌드위치패널에서 거의 사용되지 않는 단열재입니다.
(7) 용어
① ODS: Ozone Depleting Substance 오존파괴물질
② ODP: Ozone Depleting Potential 오존파괴잠재력
③ GWP: Global Warming Potential 지구온난화잠재력
④ CFC: Chlorofluorocarbon 클로로 플루오로 카본
⑤ HCFC: Hydrochlorofluorocarbon 하이드로 클로로 플루오로 카본
3. 규제 요구사항
1) 현재 요구사항
단열 샌드위치패널(조립식판넬)의 제거 또는 해체는 주의 의무 및 폐기물 체계에 관계되는 수명 종료에 관련된 표준에 적용을 받습니다(재활용, 재사용, 에너지 회수 및 매립). 그러나 발포제(독립 기포 구조 내에 포집된 가스)가 폼 안에 ODS를 포함한 단열 샌드위치패널(조립식판넬)은 ODS의 회수 과정 및 요구 사항을 규정하는 추가적인 유해 폐기물 요구 사항의 적용을 받습니다.금속 단열 샌드위치패널(조립식판넬)의 수명 종료와 관련된 가장 중요한 입법 요구 사항은 다음과 같습니다.
① 매립 지침
② 폐기물 지침
③ 산업 배출 지침
④ ODS
⑤ F-gas와 GWP 규정
상기의 실용적인 지침은 제9항에 상세히 기술되어 있습니다.
상술한 바와 같이, ODS를 함유한 단열 샌드위치패널과 같은 건축 자재는 ‘유해 폐기물’로 분류되며, 운송 및 해체 측면에서 제한을 받습니다(예를 들어, 현장에서 분쇄하지 않고, 냉장고 재활용 설비와 같은 ODS 회수 설비를 통해서만 처리).
2) ODS가 있는 단열재의 비율
다음 그림은 사용 중인 샌드위치패널(조립식판넬)의 90%를 차지하는 PUR/PIR 및 PF 단열재가 있는 샌드위치패널과 관련됩니다.
① 수명 종료와 관련하여 ODS 규정의 제한을 받지 않은 샌드위치패널
구형 경질우레탄폼단열재 샌드위치패널은 오존층 파괴물질인 CFCs 또는 HCFCs를 사용했으며 규제 요구 사항의 적용을 받습니다. CFCs 발포제는 일반적으로 1994년까지 사용되었으며, 이후 90% ODP 함유량을 감소시킨 HCFC 발포제 샌드위치패널을 위해 신속하게 단계적으로 제거되었습니다. CFC 샌드위치패널은 기존 건물의 약 20%를 차지하고 HCFC 샌드위치패널은 40% 이상을 차지합니다. 2000년부터는 산업계는 점차적으로 펜탄 또는 HFCs 및 PIR 샌드위치패널로 변경되었습니다. 이들은 비 ODP 샌드위치패널입니다. HFC 발포제 샌드위치패널은 유해 폐기물로 분류되지 않지만, F-gas 규제 제한을 받습니다.
3) 건축별 샌드위치패널 종류
아래 내용은 다양한 종류의 단열재가 일반적으로 사용되는 용도를 나타냅니다.
