에너지 효율적인 건물 개보수방법(1)
출처: http://insulationmanufacturers.org.uk/wp-content/uploads/2013/03/BRUFMA-Retrofit-doc.pdf
1. 개요
단열재를 최적의 수준으로 설치함으로써 건물을 에너지 효율적으로 크게 개선할 수 있습니다. 대부분 열 효율성 단열재를 사용하는 장점은 에너지 비용의 큰 감소를 위하여 하지만, 열 손실 형태에서 최소화하는 많은 기업은 환경에 미치는 영향을 제한하고 또한 기후 변화를 줄이기 위한 전략적인 중요한 부분을 형성합니다.
건축 규정과 표준의 최근 변화는 새로운 구조물이 요구하는 에너지 효율 사양을 준수하는지 확인만 합니다. 기존의 건물을 개조하는 것도 중요하고 사용하는 전면 보수 또는 변경을 수행할 때 적으로 새로운 규정이 필요합니다. 기후 변화 분담금의 주요 목적의 하나는 건물의 단열 수준을 개선하기 위하여 기업을 장려하는 것입니다.
이 문서는 향상된 에너지효율을 위한 배경을, 설명과 같이 최적의 해결책을 이용하여 개조하는 방법에 대한 세부 정보를 제공합니다. 이중 벽 단열, 스프레이 폴리우레탄 폼 단열재, 내부 단열 내장재, 외부 단열 우레 탄보드와 내장재 그리고 우레탄 단열 샌드위치패널을 적용하였습니다. 정량화 연구는 크게 향상되었으며, 실현성은 표시됩니다. 많은 산업건물 및 관련 장비는 모두 단열이 되지 않는다는 사실에서 크게 줄이기 위함입니다.
이 문서는 모든 사람이 가장 열효율적인 단열을 선택하는 방법에 대하여 설명합니다.
(1) 기업은 크게 비용을 줄일 수 있으며
(2) 산업과 환경 영향에 최소화하고
(3) 주택에서는 획기적으로 에너지비용을 절감하고
(4) 정부에는 온실가스배출 목표를 제공합니다.
[우레탄폼 단열재와 지붕 스프레이]
[경질 폴리우레탄 폼 단열재(우레탄보드)와 지붕 개보수]
[경질 폴리우레탄 폼 단열재 샌드위치패널
(sandwich panel, 조립식판넬)과 지붕 개보수]
기후 변화는 오늘날 세계가 직면한 가장 심각한 환경 위협 중 하나입니다. 영국은 1997년 교토의정서와 1998년 유럽연합회의 이후에 2008년부터 2012년까지 온실가스 배출량을 1990년대 수준보다 12.5% 감축할 목표를 가지고 있습니다. 정부와 권한을 위임한 기관은 2010년까지 이산 화탄소 배출량을 1990년 수준보다 20% 줄이겠다는 국내 목표를 가지고 있습니다.
정부와 기관은 영국이 교토 목표를 전달하고 국내 목표를 향해 나아갈 계획을 세우기 위해 기후변화 프로그램을 개발했습니다. 이러한 목표를 달성하는데 있어 중요한 기여는 개조를 통해 기존 건물 또는 신규 건물의 단열재를 개선함으로써 달성되는 이산화탄소 배출량 감소입니다.
1) 새로운 건물 규정
2002년에 도입된 새로운 건축규제 승인 문서인 L1&L2(동력과 연료 보존) 및 기술 표준 J 부분은 열관류율 값이 크게 감소한 단열 요구사항을 충족시키기 위해 모든 새로운 건물이 건축됩니다. 예를 들어 주택의 경우, 서까래에서 단열된 지붕에 필요한 열관류율 값(W/m²·K)은 0.35에서 0.20으로 감소 했습니다. 비 주택의 경우 더 큰 개선이 이루어졌으며, 지붕의 열관류율 값은 0.45에서 0.20으로 변경되었습니다. 주택 및 비 주택 용도 모두에서 벽은 현재 열관류율 값이 0.30~0.35입니다.
새로운 건물 및 새로운 규정과 관련된 문제는 연료 및 동력 영향평가를 위한 건축 규정(Building Regulations for Fuel and Power Impact Assessment)이라는 별도의 BRUFMA 문서에 규정되어 있습니다.
이 문서에는 건물의 변경 또는 사용 변경의 경우 요구 사항도 기록되어 있습니다.
2) 기후 변화 부담금
CCL(Climate Change Levy)는 영국 정부가 영국의 산업 및 상업 활동에 에너지를 덜 사용하도록 장려하는 재정 노선으로 고안되었습니다. 본질적으로 모든 비 주택 에너지 사용에 대한 세금이지만, CCL은 세금 부담을 높이는 것이 아니라 에너지효율 향상을 도모하기 위한 것입니다. 해당 징수액은 산업, 상업 및 농업에서 사용자에게 제공된 모든 에너지 및 공공관리 서비스에 부과됩니다. 납부할 금액은 공급되는 연료의 양을 기준으로하며 연료 유형에 따라 다릅니다. 각 연료 유형별 요금은 다음과 같습니다.
① 전기: kW 시간당 0.43펜스
② 천연 가스: kW 시간당 0.15펜스
③ 고체 연료(석탄 및 코크스): kg당 1.17펜스
④ 난방용 액체 석유 가스: kg당 0.96펜스
사용된 연료의 혼합에 따라, 아무런 조치를 취하지 않으면 CCL은 개별 사업의 에너지 비용을 상당히 증가 시킬 수 있습니다. 정부의 자본 수당 강화(ECA) 제도는 에너지절감 기술에 투자하고자하는 기업들에게 재정 지원을 제공합니다. 그러나 건물의 실제 단열 및 기밀성을 향상시키면 열손실을 크게 줄이고 난방 비용을 최소화합니다. 난방은 많은 기업 에너지 사용에 큰 부분을 구성합니다.
3) 개조 적용
단열재는 다음에 사용될 때 큰 이점을 줄 수 있습니다.
① 이중벽 단열
② 지붕 외부에 설치
③ 건축물의 내부 및 외부 단열
④ 보수 공사에 사용되는 금속 단열 지붕과 벽 샌드위치패널 시스템
단열 제품은 3가지로 구분할 수 있습니다.
1) 무기질 파생: 미네랄울(MW), 유리섬유, 질석, 유리
2) 오일 파생: 폴리우레탄(PUR), 폴리이소시아누레이트(PIR), 페놀, 폴리스티렌
3) 식물, 동물 파생: 셀룰로오스, 면, 아마, 울, 코르크 등
특정 상황에 맞는 최적의 단열 제품 선택은 초기에 요구하는 열효율을 고려하는 것이 중요합니다. 또한 초기 열효율 성능이 장기적으로 유지하는 방법을 잘 고려해야합니다. 따라서 초기에 달성되는 에너지 절약을 설정하는 데 필요하지만, 25~50년이 지난 후에도 이 성능을 유지하기 위해 유럽의 건설제품지침 (CPR)에서 법적 요구 사항이기도 합니다.
느슨하게 채워진 섬유질의 경우 밀도의 불안정으로 장기적으로 단열 성능의 저하를 가져올 수 있습니다. 이러한 단열재는 진동과 수분 흡수에 의해 악화 될 수 있습니다. 무기섬유단열 제품은 습기에 노출되면 단열 성능은 즉시 악화됩니다.
경질의 발포 단열재 제품은 그들의 독립기포 특성으로 습기 침투에 저항합니다. 또한 침전하지 않으며,단열 효율(심지어 오랜 시간이 경과되어 노후된 경우)은 무기질 및 동, 식물에서 파생된 단열재보다 훨씬 낮습니다. 경질 폴리우레탄, 폴리이소시아누레이트 및 페놀과 같은 모든 셀룰러 수지 단열 제품은 낮은 열전도율을 제공합니다. 경질 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트 단열 제품은 지금까지 가장 다양한 성능을 제공하고 있으며, 대부분 보수 및 개량을 위한 건축물에 실제적인 단열 해결책을 제공합니다.
[일반적인 단열재의 열전도율]
상기 표는 일반적으로 사용되는 단열재의 열전도율을 비교한 것입니다. 값이 낮을수록 특정 성능 요건을충족시키기 위해 열 성능이 향상되고 결과적으로 단열재 두께가 감소합니다. 경질 폴리우레탄 폼 단열재(PUR/PIR)는 매우 낮은 열전도율 및 다양한 적용으로 이점이 있으며, 장기 적으로 일관된 성능으로 대부분 최적의 단열을 위하여 사용됩니다.