출처: https://www.uky.edu/bae/sites/www.uky.edu.bae/files/RadiantBarrier_ENERGYWI%24E.pdf
저방사단열재(Radiant Barriers)
저방사단열재는 매우 반사적인(reflective) 어떤 것도 될 수 있습니다(방사율이 매우 낮습니다). 저방사단열재의 좋은 예는 요리하는 동안 식품으로부터 멀리 또는 안으로 열을 반사시키는 요리용 알루미늄 호일입니다. 1930년대(알루미늄 호일이 발명되었을 때) 저방사단열재 재료가 건물에서 열이 밖으로 빠져 나가지 못하게 하는 잠재적으로 효과적인 방법임이 입증되었습니다. 알루미늄은 주로 차가운 기후 건물에 유익합니다.
보다 일반적인 유형의 단열재(즉, 열전도율을 감소시키는 폐쇄 셀 가스를 이용하는 단열재)와는 달리 저방사단열재는 복사열 전달만을 감소시킵니다. 고온의 지붕 데크와 다락 바닥 사이에 설치된 반사 물질의 단일 층은 다락방으로의 복사열 전달을 약 95% 감소시킬 수 있습니다.
냉각을 줄이기 위해 건물에서 사용되는 저방사단열재는 일반적으로 지붕 아래에 직접 설치되어 태양으로부터 얻을 수 있는 열 발생을 줄입니다. 다른 다락 바닥 단열재 위에 직접 적용하기 위한 권장 사항을 볼 수 있는 데, 그러나 이 방법은 먼지가 반사 표면을 빠르게 덮어 단열 효과를 크게 줄이므로 권장하지 않습니다.
저방사단열재는 직사광선이 직접적으로 닿는 곳이나 효과적으로 지붕 돌출부를 만드는 것이 실용적(예를 들어 서쪽을 향한 벽)이지 않은 곳에 매우 효과적입니다. 그러나 다른 이유로 인해 벽을 다시 건축할 계획이 아니라면, 이 적용은 개조된 상황에서 합당한 경제적 보상을 받을 수 없습니다.
난방을 필요로 하는 기후에 설치된 저방사단열재는 재료 및 노동 비용이 극히 낮은 경우(거의 노동비가 안 드는 경우)를 제외하고는 전혀 경제적이지 못하다는 연구 결과에 주목해야합니다. 그리고 어떤 경우에는, 햇볕이 잘 드는 겨울 날씨에 거실이 더 차가워지기 때문에 저방사단열재가 실제로 난방비용을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 화창한 날씨에 생활공간에서 열손실이 증가할 수 있습니다.
1. 저방사단열재의 원리
열은 전도, 대류 및 복사의 조합으로 따뜻한 지역에서 시원한 지역으로 이동합니다. 두 물질이 닿았을 때 더 뜨거운 물질에서 더 차가운 물질로 이동하는 전도에 의해 열이 흐릅니다. 대류에 의한 열전달은 액체 또는 기체가 가열되고, 밀도가 낮아지고 상승할 때 발생합니다. 복사열은 뜨거운 표면에서 직선으로 이동 하고 에너지의 물결이 닿으면 단단한 어떤 것을 가열합니다.
태양이 지붕을 가열할 때, 그것은 주로 지붕을 뜨겁게 만드는 태양의 복사 에너지입니다. 이 열의 상당한 부분은 지붕 재료를 통해 지붕의 안쪽으로 전도됨으로써 이동합니다. 그 다음 뜨거운 지붕 재료는 그 더해진 열에너지를 더 차가운 안으로 방출합니다(일부 지붕의 열은 다른 방향으로도 방출합니다). 저방사단열재는 옥상에서 내부 공간으로의 복사열 전달을 감소시킵니다.
일부 저방사단열재 설치는 다른 것보다 효과적입니다. 이것을 이해하는 중요한 열쇠는
① 재료 표면의 방사율,
② 반사 표면의 온도 및 열원의 표면 온도
③ 열이 반사 표면으로 입사하는 각이 중요합니다.
이들 항목 중, 열이 표면에 닿는 각은 반짝이는 표면이 열 절연체로서 얼마나 잘 작동하는지에 가장 큰 영향을 미칩니다. 모든 복사 장벽은 열이 직각(수직)으로 표면에 부딪칠 때 가장 잘 작동합니다. 대부분의 저방사단열재는 반사율과 복사율이 비슷합니다. 따라서 유사한 열 성능을 제공합니다. 대부분의 저방사단열재의 방사율은 0.03~0.05 사이이며, 95~97%의 반사율과 동일합니다. 또한 저방사단열재 재료의 측면 사이의 원하는 온도 차이가 클수록, 저방사단열재가 제공할 수 있는 잇점은 커집니다.
또한 주거용 건물에서 매우 광택이 나는 흰색 페인트는 일반적인 반사 장벽과 같이 열 반사의 10% 이내입니다.
모든 유형의 단열은 열이 바람직하지 않은 방향으로 이동하지 않도록 하기 위한 것으로, 내부에 있는 단열재의 양은 복사열 장벽이 에너지 절감에 가져올 수 있는 이점에 영향을 미칩니다. 저방사단열재가 에너지 절감에 도움이 될 수 있습니다. 내부 천정에 최소한의 단열재 권장 사항이 있는 곳에 저방사 단열재를 설치하는 것은 열악한 수준의 단열재보다 저렴한 비용으로 효과적입니다.
그것은 반사면의 한 면에 공기 공간이 있어야합니다. 저방사 단열재로 사용된 재료가 공기 공간이 없는 두 개의 다른 재료 사이에 “샌드위치”되면 알루미늄 표면의 단열효과가 0으로 감소합니다.
2. 선택
먼저 저방사단열재가 기후에 필요한지 판단을 합니다. 앞에서 언급했듯이, 방사단열재는 매우 맑고 더운 기후로 인한 냉각 부하를 줄이기 위한 것입니다. 저방사단열재는 추워서 난방이 지배적인 기후에서 어떤 이점도 제공하지 않는 경향이 있습니다. 지붕이 나무로 심하게 차광되거나 최소한의 단열재를 사용해도 관계가 없는 곳에서는 설치할 의미가 거의 없습니다.
[인천 청라국제도시 저방사 로이단열재 시공]