출처: https://www.unido.org/sites/default/files/2017-09/House_Insulation_v_5.8_EN_0.pdf
4. 주택을 위한 단열재
단열재는 열 흐름을 차단하여 겨울에는 따뜻하고 여름에는 시원하게 유지하는데 필수적입니다. 잘 단열되고 잘 설계된 주택은 일년 내내 편안함을 제공하고 냉방 및 난방 비용을 절반으로 줄일 수 있습니다. 이것은 온실가스 배출을 줄입니다.
단열은 일반적으로 두 가지 특성의 조합을 통해 작동합니다.
① 단열재는 열의 전달을 억제하는 자연적 용량이고
② 천연 단열재 역할을 하는 갇혀진 가스주머니를 사용합니다.
가스는 액체 및 고체와 비교하여 열전도 특성이 좋지 않습니다. 따라서 갇힐 수 있다면 우수한 단열재를 만듭니다. 자연 대류로 효과적으로 열을 전달할 수 없는 작은 셀(cell)에 가스를 분산시키면 가스의 단열효과는 더욱 향상됩니다. 대류는 부력과 온도 차이에 의해 이동하는 가스의 대부분의 흐름과 같이 대량의 흐름을 포함합니다. 이것의 이동은 밀도 차이가 거의 없는 작은 셀에서는 효과적으로 작동하지 않습니다. 발포 재료에서, 작은 가스 셀 또는 기포는 구조 내에 존재하고 양모와 같은 직물 단열재에서 작은 가변의 공기 주머니는 자연적으로 발생합니다.
주거용 주택 단열에 대한 일반적인 개념에서 단열재는 열 흐름을 차단하는 역할을 하며, 겨울에는 따뜻하고 여름에는 시원하게 유지하는 데 필수적입니다. 기후 조건은 적절한 수준과 단열 유형에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 단열이 주로 열을 차단하기 위해 필요한지 또는 둘 모두에 필요한지 여부를 설정해야합니다. 단열재는 계절뿐만 아니라 매일의 온도 변화에도 대처할 수 있도록 설계해야합니다. 적절한 단열재와 자연 에너지의 조합을 사용하는 것은 항상 단열 및 에너지절약을 위함 모범 사례입니다.
[겨울철 열손실]
[여름철 열 침투]
1) 단열의 두 가지 일반적인 유형
단열재는 복합 재료로 결합되는 두 가지(벌크 및 반사) 주요 범주로 제공됩니다. 벌크 단열은 주택의 내부에 직접적인 열전달에 저항하기 위해 주택의 지붕 영역과 벽에 주로 제공됩니다. 단열재 안에 갇힌 공기는 열 저항을 제공하여 열전달을 제한합니다. 대부분의 경우, 열 저항은 주택의 외부 표면에 열이 떨어지는 방향에 관계없이 동일하게 유지됩니다.
벌크 단열재는 유리섬유, 섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리에스테르 및 폴리스티렌과 같은 인공 재료뿐만 아니라 많은 천연 재료를 사용하여 제공할 수 있습니다. 대부분의 벌크 단열재는 주어진 두께에 대해 정의된 R-값을 갖습니다.
반사단열은 반사율이 높고, 낮은 방사율(열을 재방사 할 수 있는)로 복사열 흐름에 주로 저항합니다. 이 단열재는 열, 공기 흐름과 태양광선이 주택 표면에 떨어지는 각도를 반영하여 작동하므로 반사단열재가 사용되는 전체 단열에도 중요한 역할을 합니다. 반사단열의 열 저항은 열이 흐르는 방향에 따라 달라집니다.
[반사단열 및 열 흐름]
반사단열은 일반적으로 종이 또는 플라스틱에 얇게 입혀진 반짝이는 알루미늄 호일로 구성되며 시트, 롤 형태로 제공됩니다. 이러한 제품을 함께 호일 라미네이트 또는 RFL이라고 합니다. 이러한 종류의 반사 단열으로 최상의 결과를 얻으려면 외부 표면이 깨끗해야합니다.
위 두 유형의 단열재 특성 중 일부를 결합한 복합 벌크 및 반사 재료를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 반사 호일 표면의 블랭킷, 뒷면 호일 배트 및 호일 표면 보드가 있습니다. 반사 단열에 대한 총 R-값은 ‘업’ 및 ‘다운’값으로 제공됩니다. 전체 값은 반사단열재의 설치 위치 및 방법에 따라 다릅니다. 제조업체가 제공한 시스템 값이 특정 설치와 관련이 있는지 확인해야합니다.
[벌크 단열재는 정지한 층이 공기를 차단]
2) 주택 단열재 사용에 대한 전세계 패턴
아시아/태평양 및 아프리카/중동지역 개발도상국의 도시 사이에 이동은 지역의 건축 활동을 자극할 것입니다. 도시 건물은 일반적으로 농촌 지역보다 단열 집약적이므로 단열재 수요를 자극할 것입니다. 또한 1인당 소득이 증가하면 단열재를 포함한 현대식 건축 기술과 재료의 사용이 권장됩니다. 아시아/태평양 및 아프리카/중동지역의 일부 국가에서는 최소 단열 요구사항을 채택하면 수요에 기여할 것입니다.
3) 가장 빠르게 성장하는 발포 플라스틱 단열재
주요 단열재 중에서 발포 플라스틱 부분은 수요가 가장 빠르게 증가할 것입니다. 발포 플라스틱 단열재는 단열 값이 우수해서 건축분야 적용에서 더 자주 사용되므로 유리섬유 및 미네랄울 단열재 시장에서 점유율을 확보할 수 있습니다. 유리섬유 단열재에 대한 수요는 미국과 캐나다에서 광범위하게 사용되는 제품이기 때문에 북미 지역의 주택건설 활동이 크게 성장함에 따라 이익을 얻을 것입니다.
미네랄울은 주요 단열재 중에서 가장 느린 성장을 보일 것으로 예상되지만, 화재안전이 주요 관심사인 중국의 요청이 이 제품에 대한 수요를 증가시킬 것이기 때문에 여전히 이익이 상당할 것입니다.
4) 비용 효율적인 에너지소비를 위한 건물 단열
상업용이든 주거용이든 단열이 잘 된 건물은 난방 또는 냉방시스템으로 인한 비용을 줄이므로, 에너지 효율적이고 비용 효율적인 선택입니다. 단열은 더 높은 열 농축의 영역에서 더 낮은 열 농축으로 두 물체 사이에 열에너지가 전달되는 것을 방지하여 주어진 영역에서 열을 유지하는 것과 관련이 있습니다. 적절하게 단열된 건물은 불필요한 낭비를 절약하거나 열에너지를 얻을 수 있습니다. 보다 구체적으로, 건물 단열은 건물에서 발생하는 열손실을 줄이기 위해 건물에 특정 재료를 사용하는 것을 의미합니다.
5) 주택 단열에 중요한 고려사항
주택이나 사무실에 필요한 단열 수준은 건물 설계, 기후, 개인 취향, 가용 예산 및 에너지 비용에 따라 다릅니다. 건물의 단열 계획을 선택하는 것은 건물 내에서 발생하는 에너지 전달의 방법 및 에너지 흐름의 방향과 강도와 같은 고려 사항을 기초로 합니다. 하루나 계절에 따라 다를 수 있습니다.
따라서 단열재에서 얻을 수 있는 이점을 극대화하려면 올바른 설계, 재료 조합 및 건축 기술도 선택해야합니다. 단열재 추가 요구 사항이 확인된 경우, 건물의 기존 단열재 수준은 추가 조치를 취하기 전에 결정해야합니다.
[단열 기술에 대한 투자 회수– 년]