5.2 효과적인 열전도율 표면 메쉬
아래 그림에서는 결과 단원 4.3의 측정 데이터에서 개발된 3축 그래픽이 온도 및 습도 조건 범위에 따라 유효 열전도율이 변화하는 현상을 명확하게 보여줍니다. 이러한 유형의 표현은 정적 단열재 열전도율을 사용하여 건물 외피의 성능을 부정확하게 계산하는 관행과 단열재 열전도율이 환경 조건의 함수이며 오도 및 습도에 따라 동적으로 변화한다는 이해 사이의 격차를 해소하는 데 도움이 됩니다. 3D 표면의 일부를 살펴보면 특정 기후에서 재료의 유효 열전도율을 쉽게 시각화할 수 있으므로 설계자는 특정 재료를 피해야 하는 조건을 쉽게 확인할 수 있습니다.
이 그림은 각 측정 지점을 연결하는 메쉬 표면을 나타냅니다. 단열재 열전도율이 단일 값으로 가정되면 해당 표면의 단일 지점만 나타냅니다.
이러한 그래픽을 통해, 연구되는 세 가지 유형의 재료에는 서로 다른 관계가 존재한다는 것을 알 수 있습니다. 폐쇄 셀 폴리우레탄 단열재에서 열전도율은 온도 범위뿐만 아니라 95% 범위를 초과할 때까지 습도 전반에 걸쳐 상대적으로 일관되는 것을 볼 수 있습니다. 두 가지 폐쇄 셀 폴리우레탄 단열재 그래프의 경우 z-스케일이 매우 작기 때문에 그래프의 세부 사항을 볼 수 없다는 점을 유의하는 것이 중요합니다.
그래프의 모양은 다음 그림과 비교하여 일관성이 없지만 유효 열전도율의 범위는 상대적으로 매우 작습니다. 열전도율은 온도와 습도가 모두 증가함에 따라 약간만 증가하며 폴리우레탄 단열재 A의 매우 낮은 온도에서는 열전도율이 약간 상승합니다. 이러한 단열재의 중요한 점은 환경 조건의 영향을 받은 후에도 열전도율의 변화가 폴리이소시아누레이트(PIR) 단열재에 비해 상대적으로 작다는 것입니다.
오픈 셀 폴리우레탄 단열재는 폐쇄 셀 단열재와 환경 조건과 유사한 관계를 가지며, 가장 큰 차이점은 높은 수분이 열전도율을 증가시키는 정도입니다. 오픈 셀 단열재에서는 높은 습도의 영향이 온도 변화의 영향을 약화시킵니다. 이는 매우 높은 수분 저장 용량을 제공하는 오픈 셀 폼의 스폰지와 같은 특성으로 인해 예상됩니다.
아래 그림에서 단열재 열전도율은 습도가 높을수록 약간 증가하지만 두 폴리이소시아누레이트(PIR) 모두 온도가 낮은 값으로 감소함에 따라 급격히 증가합니다. 높은 습도와 낮은 온도가 결합된 상황에서는이러한 영향이 결합되어 열전도율 값이 매우 높아집니다.
이러한 단열재에 대해 제시된 그래픽은 유사한 단열재가 유사한 경향을 경험할 수 있지만, 각 단열재는 다양한 조건에서 다르게 작동한다는 것을 보여줍니다. 이는 건물 설계에 사용되는 각 특정 재료를 이해하는 것이 중요하다는 점을 강조합니다. 이러한 메쉬 표면의 경우 표면의 모양을 더 자세히 평가하기 위해 z축 스케일이 선택되었다는 점을 유의하는 것이 중요합니다. 즉 재료 그래프 간의 스케일이 동일하지 않을 수 있으므로 면밀하게 기록해야 합니다.
일반적인 가정과 특이 값은 특정 실험실 데이터 없이 단열재의 실제 유효 열전도율을 결정하는 데 매우 오해의 소지가 있습니다. 이러한 메쉬 표면이 개발된 방식으로 인해 측정 결과에 더 정확하지만, 함수 방정식은 시각적 메쉬에서 가져올 수 없기 때문에 표면을 사용한 추가 분석을 허용하지 않습니다. 다음 단원에서는 표면 모델 방정식을 개발하기 위한 기초로 보간된 표면에 대해 설명합니다.