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추운 기후에서 폼 단열재에 노화가 미치는 영향과 효과적인 열전도율(17)

폴리우레탄 단열재 A의 내부 단열층에 대한 유효 열전도율

폴리우레탄 단열재 A의 내부 단열층에 대한 유효 열전도율

상기 그림에서 계산된 폴리우레탄 단열재 A의 유효 열전도율은 아래 그림의 기본 벽 조립체를 사용한 실험을 기반으로 제시됩니다. 온도와 습도를 모두 고려할 때, 폴리우레탄 단열재 A의 유효 열전도율은 매우 일정하게 유지된다는 것을 알 수 있습니다. 이 단열재의 표면 모델은 다른 단열재에 비해 온도 및 습도의 영향을 최소화하는 매우 일관된 성능을 나타냅니다. 아래 그래프에서 볼 수 있듯이 그림에서 폴리우레탄 단열재 A를 벽 조립용 외부 단열층으로 사용한 경우, 일관된 성능 경향이 유지되는 것이 분명합니다. 이 실험에서는 겨울철 상대 습도 수준이 80%를 넘는 것을 볼 수 있지만 단열재의 성능은 일정하게 유지됩니다.

(그림1) 표준 목재 프레임 벽

(그림2) 외부 단열 벽

폴리우레탄 단열재 A의 외부 단열층에 대한 유효 열전도율

폴리우레탄 단열재 A의 외부 단열층에 대한 유효 열전도율

지붕 조립 실험인 아래 그림에 제시된 결과는 당연히 폴리우레탄 단열재 A의 매우 일관된 성능을 나타냅니다. 표면 값을 나타내는 점선은 중심점 열전도율 값을 나타내는 실선의 값과 매우 가깝다는 것을 알 수 있으며, 폴리우레탄 단열재 A는 3개의 조립을 통해 성능의 변동이 거의 없고, 어느 순간에도 내외표면 사이의 성능 범위는 매우 작음을 알 수 있습니다.

(그림3) 평면 지붕 조립

폴리우레탄 단열재 A의 지붕 단열층에 대한 유효 열전도율

폴리우레탄 단열재 A의 지붕 단열층에 대한 유효 열전도율

폴리우레탄 단열재 A의 결과와 대조적으로, 온도와 습도를 모두 고려할 때 오픈 셀 폴리우레탄인 D의 결과는 높은 수분의 영향으로 인해 더 큰 성능 델타가 나타납니다. 단원 5.2에서는 온도 의존 열전도율만 고려할 때 단열재가 상대적으로 일관된 열전도율을 갖는 것으로 계산되었음을 보여주었습니다. 습도를 고려할 때 오픈 셀 재료는 수분, 특히 재료의 외부 표면 변화에 크게 영향을 받는다는 것이 분명합니다.

아래 그림에서 기본 벽 조립 실험은 특히 여름에 습도가 재료의 수분을 증가시켜 특히 전체적인 성능 저하, 특히 외부 층으로 갈수록 단열재에 빠르게 침투하는 것을 보여줍니다.

폴리우레탄 단열재 D의 내부 단열층에 대한 유효 열전도율

폴리우레탄 단열재 D의 내부 단열층에 대한 유효 열전도율

수분의 열전도율을 증가시키고 성능의 일관성을 감소시키는 효과는 오픈 셀 폴리우레탄 D가 외부 단열층으로 사용할 경우 더욱 증폭됩니다. 대부분의 여름 동안 단열재 외부 표면의 습도는 지속적으로 95%를 초과하여 훨씬 더 많은 수분이 폼에 침투할 수 있는 것으로 측정되었습니다.

두 그림을 비교하여 아래 그림의 외단열 실험 결과, 내부 표면 열전도율은 내부 표면이 상대적으로 일정하게 유지된 앞의 그림보다 중심점과 외부 표면에서 보이는 경향과 훨씬 더 밀접하게 일치하는 것으로 나타나 구분량 증가가 외부 표면뿐만 아니라 전체 층에 걸쳐 단열재에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

폴리우레탄 단열재 D의 외부 단열층에 대한 유효 열전도율

폴리우레탄 단열재 D의 외부 단열층에 대한 유효 열전도율

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