자재협력사 동정

EZBlock, 열교에 대한 단상 2

1 EZBlock 4 923 06.21 11:16

글이 길어서인지.. 한페이지로 게재가 되지 않아, 연속해서 올립니다!

 

------------------------------------------------------------------

 

 (추후, 화재시험과 열관류율시험 이후, 잘못된 결정이었다는 사실을 알게됨!)



[화재시험 참고자료]

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z4_04&wr_id=4545

 

 위 구성으로 열관류율(복합) 계산을 해보았다.

ⓐ 마그네슘보드의 열저항 = 0.006 ÷ 0.212 = 0.028

ⓑ 무기질발포보드(펄라이트)의 열저항 = 0.03 ÷ 0.05 = 0.60

ⓒ 단열재(XPS 1호)의 열저항 = 0.2 ÷ 0.026 = 7.692

ⓓ 콘크리트의 열저항 = 0.05 ÷ 1.73 = 0.029

ⓔ 열저항의 합계 = 0.028 + 0.60 + 7.692 + 0.029 = 7.809㎡k/W

ⓕ 전체 열관류율 = 1 ÷ 8.04 = 0.128 W/㎡k

 

예상되는 열관류율은 0.128 W/㎡k로 이는 열교가 배제된 순수한 복합패널의 단열성능이며, 약간(??)의 열교를 고려하더라도 0.135 W/㎡k 정도의 값을 예상했었다.

 

하지만, 예상치도 못한 의외의 결과가 나왔다! 무려 0.17 W/㎡k

 

 

12.jpg

협회_세미나_발표자료_20200204_page-0004.jpg

 

이전과 동일한 단열재(XPS 1호, 200T)에 추가 단열재로 펄라이트를 30T를 덧대었는데도 불구하고 단열손실이 30%이상 발생되었다.

 

동일한 시험기관(방재시험연구소)에서 동일한 시험과정으로 진행하였기에 결과값에 대한 오차와 변수가 없다면, 열교의 원인은 금속볼트로 볼 수 밖에 없다. (시험기관 담당자 의견도 동일!)

 

아이러니한 점은 금속볼트가 노출되어 있는 구조도 아니고, 단열재 후면으로 30mm 내측에 위치해 있으며, 콘크리트 벽체와 직접 접촉이 아닌 플라스틱 소켓에 감싸진 간접 접촉임에도 불구하고 엄청난 열교가 발생된다는 점이다.

 

결국, 외단열을 하였음에도 불구하고 단열성능 저하와 더불어 금속 프레타이로 인한 열교는 타설이후에 심각한 하자 개연성을 유발할 수 있다.



 -------------------------------------------------------------

 

 금속 프레타이로 인한 열교의 심각성

 

프레타이 열교로 인한 단열성능 저하보다 더 심각한 상황은 아래 이미지를 통해 유추해 볼수 있다.


14.png

 

 위의 이미지는 기존 일반적인 일체타설 시, 준공이후에 발생될 수 있는 하자 개연성을 이미지로 도식화 하였다.

 

실내 습기는 외기와 접한 실내벽체의 가장 낮은곳으로 이동한다.

상대습도 50~60%일때가 가장 안정화된 단계이지만, 생활습관에 따라 일시적으로 80%를 상회하는 경우도 쉽게 발생된다.

이때, 습기는 벽체표면에서 가장낮은 온도를 찾아 이동한다.

 

그 지점이 단열재를 관통한 금속의 프레타이의 상대온도(노점온도: 상대습도 50%일때 9.4도)가 가장 낮기 때문이며, 철의 열전도율(53 W/mk)은 콘크리트 열전도율(1.6 W/mk)에 비해 무려 33배나 높기 때문이다.

 

이러한 지점이 30평기준 외벽에만 무려 840~1,080개의 프레타이가 존재하기 때문이다! 

15.png

 특히, 단열재가 두터워 질수록 열교에 대한 더 많은 고민이 이어져야 하자없는 건강하고 쾌적한 건축물을 구현할 수 있다.

 

단지, 비용을 절감하고 공기를 단축하기 위한 일체타설은 시공자의 입장인것이지 거주가의 입장은 아닌것이다.

건축주가 동의하였다 하더라도 이러한 하자 개연성은 충분히 설명되어야 하며, 하자를 줄일수 있는 조치를 마련하여야 한다.

 

건축의 발전은 시공자의 편의와 공기절감 이전에 거주자가 살기에 건강하고 쾌적한 환경인가 라는 고민이 우선되어야 한다.

이러한 전제이후 비용절감과 공기절감에 기여할 수 있는지 고민하는것이 맞다라고 필자는 생각한다.



 --------------------------------------------------------------------

 

 EZBlock 단열재

 

통상, 건축용 단열재에 사용되는 금형은 900*1,800 크기의 박스형태 금형을 사용하여 성형한다.

이후, 필요한 두께로 재단하여 공급된다.

 

반면, EZBlock의 금형은 아이스박스 찍어내듯이 개별 금형(형물)의 틀을 이용해 개별 성형한다.

재단이라는 과정은 필요치 않으며, 원하는 밀도를 충족시킨다.

17.png

 

동일한 비드로 성형을 하더라도 형물성형이 열전도율이 높은 것은 밀도가 안정적이기 때문이다.

실제로 동일한 원료의 비드법 2종 25K의 밀도가 판상형은 대부분 0.033W/mk인데 반해, EZBlock 단열재는 0.030W/mk로 밀도 30K이상의 단열성능을 가지고 있다.



 

18.jpg

 

 단열재의 밀도는 단열성능의 지표로 두께와 다르게 접근해야 한다. 

예를들어 동일한 두께 200mm라 하더라도, 밀도가 15K(4호)인것과 30K(1호)의 단열성능은 다르기 때문이다.

 

이러한 예를 든 이유는..

최근 EZBlock 현장에서 목격한 황당한 사건 때문이다.

 

EZBlock현장 바로옆이 관급공사로 소규모 복지기관 신축현장인데, 비슷한 시점에 착공하여 시공과정을 비교할 수 있는 기회가 있었다.

벽체는 비드법 2종 100T(1호)를 외단열 일체타설로 시공하고, 지붕은 200T(1호)를 내단열 일체타설로 진행하는 현장이다.

 

기존방법의 일체타설시공 단점은 위에서 충분히 언급하였지만, 단열재의 밀도는 관급공사이니 만큼 정상적인 밀도의 제품이라는데 의심은 없었다.

그러나, EZBlock 24K 밀도보다 못하다는 시공자의 의심에 찬 눈초리에 직접 테스트를 해보기로 하였다.



19.png

 

단열재 밀도 확인은 너무나 쉽다.

납품된 단열재를 정육면체(가로10mm X 세로10mm X 두께10mm)로 (1m3의 1/100)재단하여 무게를 재면 된다.

 

20.png

위 표는 국내 단열재 중 비드법보온판의 법적규정이다.

법적인 규정을 만족시킬려면 비드법 2종의 1호는 30K이상, 2호는 25K이상, 3호는 20K이상, 4호는 15K이상 밀도가 유지되어야 한다.

 

위 현장에 납품된 단열재에 명기된 규격은 비드법 2종(단열판 1호)로 명기되어 있다.



21.png

 

실상은 너무도 충격적이다!

상표갈이라는 말이 옛날 말인줄 알았는데.. 현재도 관급공사에 납품되고 있다는 사실이 황당하다.

 

위의 이미지 좌측이 문제의 현장에 납품된 단열재이며, 저울이 15g을 가리키고 있다.

결국, 단위환산하면 15K라는 말이다.

비드법 2종 4호가 1호로 둔갑되었다. 그것도 무려 3단계를...

 

이러한 결과에 대한 이유는 있을것이다.

국내 건축현장에서 만연한 저가입찰 채택이라는 고질적인 병폐!

이 현장도 저가입찰로 낙찰받아 여기저기서 수익을 맞출려다보니 자재의 등급을 낮추밖에 없었을듯 하다.


해당건물에 거주하시는 분들이 피해자일뿐..

단열재 성능도 낮아진채, 일체타설 외단열에.. 내단열 지붕에.. 단열은 끊기고, 금속 프레타이로 인한 열교 등등..

법적인 규정위반은 단열재 규격 미달외에는 찾을수가 없는 국내건축 현실이 안타까울 뿐이다!



 ----------------------------------------------------------------

 

맺으며..

 

지금까지 EZBlock 개발과정에서 경험한 열관류율 시험의 결과를 통해 열교에 대한 심각성을 정리해 보았다.

 

EZBlock은 단열재인가 열교차단재 인가..?

라는 질문에 답하기 위해 EZBlock 개발과정과 열관류율 시험등에 대한 설명을 전개해 보았다.

 

열교란 단열이 없는 상황에서는 의미가 없다.

단열을 요하는곳에는 필수적으로 열교에 대한 대책이 수반되어야 한다.

그러므로, 단열과 열교는 분리될 수 있는 요건이 아니라 필수불가결한 요소로 동일하게 고민하고 해결책을 마련하여야 한다.

 

협회에서 일체타설을 금지하는 많은 요소중, 금속 프레타이로 인한 열교도 포함된다.

하지만, 단 한줄의 열교라는 표현이 시공자와 일반인 입장에서 그 심각성에 대한 우려는 전혀 인지하질 못하고 있는것 같다.

 

그래서 열교에 대한 정보를 시공현장에 만연한 잘못된 사례와 EZBlock 개발과정에서 획득한 정량적인 데이타를 통해 심층적으로 이야기 하고 싶었다.

 

협회에서 EZBlock 시스템을 표준주택에 적용한 이유중 하나는 현존하는 유일한 일체타설이 가능한 열교없는 구성의 벽체 시스템이기 때문이다.

EZBlock 현장에는 일반 콘크리트 현장의 시공자들이 즐겨 사용하는 반생이(굵은철사)를 사용하지 않는다.

프레타이와 마찬가지로 단열재를 관통하여 묶어 놓으면 타설이후 제거할 방법이 없기 때문이다.

 

이러한 모든 열교관련 요소를 사전에 차단하여, 설계도를 바탕으로 시공계획을 세운다.

평면인 설계도를 불러들여, 3D로 블록을 쌓고 창호틀을 배치하고 연결부위의 끊김없는 단열구성을 모델링을 통해 구현해 보면 시공과정에서의 변수도 예측할 수 있다.

당사가 공급하는 시공매뉴얼에 이러한 모든요소가 포함되어 시공자는 매뉴얼대로만 시공하면 열교없는 끊김없는 단열시공을 할 수가 있다.

 

여기에 미리 예측되어진 공정과 상황에만 투입되어 현장지도가 이루어진다.

 

EZBlock은 기존 단열재 유통방식과는 전혀 다른 방식으로 접근한다.

그것은 EZBlock이 단지, 단열재가 아니기 때문이며, 하나의 통합된 시스템이기 때문이다.

 

더이상 EZBlock을 일반적으로 유통되는 단열재와 비교하지 않았으면 하는 바램이다.

 


글이 길어 더이상 입력이 안되네요..ㅠ

 

원본은 아래 링크를 통해 보실수 있습니다!

https://cafe.naver.com/ezibs/297

 

 

Comments

5 티푸스 06.21 09:01
열교에 대한 손실량 비교 데이터가 눈에 확~ 들어옵니다.
정리 잘 해주셨네요.
비교 데이터는 해당 개발 제품으로 시험체를 시험실 수준의 정밀도가 높은 시방 기준에 의해 만들어 졌음에도 3~40% 정도의 열교로 인한 손실을 보여주는데, 실제 현장에서 대~충 시공하는 경우에는 이보다 훨씬 많은 손실이 불 보듯 뻔할 것 이겠지요?

열교 개소가 비교적 많지 않은 TIFUS 시스템과 각파이프 구조 시스템과의 실험 비교도 결과는 별반 다르지 않습니다.  기회가 되면 저희가 수행한 시험 데이터도 정리하여 공유해 보겠습니다.

참고로 결과를 간단히 정리하면,
열관류율 0.145로 단열 설계하여 동일한 시험체 구성시
TIFUS시스템에서는 0.153 정도이고,
각파이프시스템에서는 0.19~0.22 정도로
설계 기준의 30~50% 정도 열교로 인한 성능 손실을 볼 수 있었습니다.
 
그동안 의 개발 열정에 박수를 보내드리며,
우리나라의 건전한 단열 시공이 정착되는 그 날까지 건승 하십시요...
1 EZBlock 06.21 11:19
그러게요~!
실험실 조건이 저정도인데.. 현장의 조건은 훨씬 더 나쁠겁니다.
건물이 지어질때까지 열교에 대한 고민은 계속되어야 하는데..
현장에선 열교에 대한 고민은 애초부터 없으니..
신대표님, TIFUS 열교관련 자료도 공유 부탁드려요~!
1 권희범 06.22 10:42
rc에서 열교 잡는 게 정말 만만치가 않군요.
잘 정리된 자료 잘 봤습니다.
고맙습니다.
1 EZBlock 06.24 23:43
RC에서의 열교.. 만만치 않습니다!
하지만, 권빌더님이 목조주택에 쏟는 정성이면, RC도 문제 없을겁니다~^^