설계/시공관련 질문

아파트 단열구조 해석에 관한 의견

3 홍도영 27 438 08.09 20:38

 먼저, 전체적인 단면의 상황은 알 수가 없지만 주신 단면에만 국한에서 제 개인적인 의견을 말씀드록 하겠습니다.

 

저는 국내의 새로운 결로방지상세가인드라인에서 언급하는

 

1.     온도차이비율(TDR:Temperature Difference Ratio)을 기준으로 하지 않고 EN ISO 13788 의 권고처럼 각 국가의 기준이 있다면 실내외 온도와 실내외 상대습도를 적용했으며

 

2.     더불어 내부의 표면저항은 결로이전에 곰팡이 발생을 검토해야 하기에 0.25 m²K/W를 적용,  커튼이나 기타의 방해요소로인해 열에너지의 유입이 제한되는 것을 고려하고

 

3.     마찬가지로 EN ISO 13788의 권고처럼 표면의 상대습도를 결로기준인 100%가 아니라 80%를 시뮬레이션에 고려를 했습니다. (결로이전에 곰팡이 발생)

 

4.     국내기준인 TDR에 따른 판단은 법적으로 이것을 만족하느냐의 문제일 것이고 저는 EN ISO 13788에서 허락한 각 국가별 기준에서 독일의 DIN 기준을 적용했으며 (한국의 기준에 비해 좀 약한 것으로 알고 있습니다.)

 

·        실외  -5 °C

 

·        실내 20 °C, 상대습도 50%

 

5.     여기서 frsi의 값은 0.7이상이 되어야 하며 이는 내부의 표면온도가 12.6°C로 표면의 상대습도가 80%가 되는 온도가 됩니다. 즉, 어느 부위에서고 이 최소치는 지켜져야 하는 것이 사실이지만 붙박이 장이나 기타 가구의 경우는 실내의 표면열저항을 더 높여야 합니다. 특히, 천정으로 인해 실내의 열이 전달되지 못하는 경우도 그렇습니다.

(상황 00)

 

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이제 본론으로 들어가서 주어진 단면을 살펴본다면 아직 완성되지 않은 도면으로 보입니다. 내부의 미장도 없구요. 문제가 될 수 있는 각 부위의 표면온도를 보면 독일 DIN기준을 고려한다면 모두 안정권인 것으로 보이지만 여기에 함정이 크게 두가지가 있을수가 있습니다.

 

1.     3차원인 3개의 구조체가 만나는 구석부위의 표면온도는 더 낮다는 것과 그로인해 경계치인 0.7이하가 된다는 것이고 (2차원적인 해석에서는 0.7 이상이라고 할지라도)

 

2.     결로방지재라 불리는 15mm의 XPS단열재와 90mm의 단열재가 만나는 부위가 안정권이기는 하지만 이는 극히 이론적인 수치로 실제 일체타설을 한다고 할지라도 90mm와 15mm에 틈이 생겨서 시멘트(페이스트)가 유입이 되는 것을 막을 수가 없기에 이 부위는 전형적인 선형열교가 되고

Comments

3 홍도영 08.09 20:42
이상하게 글이 더 올라가지 않는군요. 나머지는 첨부파일로 그럼 올립니다.
3 홍도영 08.09 20:46
첨부파일 입니다. 기다리실 것 같아 급히 작성을 했는데 이해하시는데 도움이 되길 바랍니다.
M 관리자 08.09 21:23
이건 좀 이상한데요?
죄송합니다만.. 도면을 보고 그리신 것은 아니신거죠?
3 홍도영 08.09 21:28
알 수 없는 것으로 추측을 해서 하나의 결론을 내는 것은 아주 위험합니다. 추론에 바탕을 둔 가설은 위험하기에 시뮬레이션 하기 전에 질문을 드린겁니다. 양해 바랍니다.
G 진중호 08.09 21:35
홍도영님,
상세한 답변 감사합니다.

비전문가라서 질문하는 것도 힘드네요.
말씀하신 내용은 잘 이해했습니다.

실제 상황은 아파트이기 때문에 층마다 반복됩니다.
"아래층 거실(난방공간)" 90T 단열재 부분의 아래쪽도 외기 영역입니다.
"벽돌로 조적된 벽" 역시 아래층에 동일하게 존재합니다.
다만 위 슬라브와 어떻게 마감되어 있는지는 알 수 없습니다.

벽돌 조적 벽 기준으로 왼쪽은 "외기 영역" 오른쪽은 "실내 영역" 입니다.
매 층마다 반복됩니다.

다시한번 감사 드립니다.

== 도면은 오해를 줄 수 있어 삭제했습니다. ==
G 진중호 08.09 21:39
홍도영 건축가님,

실례가 되지 않는다면 메일 주소를 알려 주시면
관련 도면을 보실 수 있게 google drive 공유해 드리겠습니다.
정보를 전달하는 것 조차 저에게는 벅찹니다.

제 메일은 jinjungho76@gmail.com입니다.
3 홍도영 08.09 21:46
bauhaushong@gmail.com 입니다.
G 진중호 08.09 22:25
보기 권한을 드렸습니다.
84A 확장형 정보를 보시면 됩니다.
주로 말씀 드린 부분은 거실에서 실외기실까지
수직 단면에 대한 열해석입니다.

거듭 감사합니다.
3 홍도영 08.09 23:27
검토후에 협회 홈피에 의견을 올리도록 하지요!
3 홍도영 08.10 17:47
받은 도면을 바탕으로 새로 작성을 했습니다. 관리자님! TDR 구조체 접합부 0.25를 확인 부탁드립니다.
읽어 보시고 질문이 있으면 언제든지 하시길 바랍니다.

01
3 홍도영 08.10 17:48
02
3 홍도영 08.10 17:53
03
3 홍도영 08.10 17:54
04
M 관리자 08.10 20:08
네 TDR 맞게 보셨습니다.
G 진중호 08.10 21:15
회신 감사합니다.
외기쪽 천정은 단열재가 있습니다. 90T
관계없는 것인가요?
G 진중호 08.10 22:44
홍도영 건축사님,

말씀하신 TDR 관련 법규는 2015년 3월 16일 국토교통부 고시 제2015-141호에서 개정되었습니다.
해당 단지는 2015년 10월에 승인 났기 때문에 위 법률에 따라 TDR이 적용되어야 합니다.
말씀해주신 지역II에서 벽체접합부 TDR은 0.25가 맞습니다.
G 진중호 08.10 22:56
말씀하신 것을 바탕으로 대상부위 최저 온도를 구하면

조건 : 지역II, 벽체접합부, 실외 -15C, 실내 +25C/ 습도50%

TDR = (내부온도 - 대상부위 온도) / (내부온도 - 외부온도)

0.25 = (25 - x ) / (25 - (-15))

따라서 x는 15C입니다.
즉, 실내 어느 부위라도 15C 미만이면 안된다는 거죠.
3 홍도영 08.10 23:21
위아래의 세대가 모두 기본형인 경우는 단열재가 도면에는 표시되어 있지 않습니다. 아랫층이 확장형이 되는 경우는 단열재를 설치하는데 하부에 만일 90mm를 설치하면 T3의 온도가 14.73으로 TDR는 0.256으로 반올림 하면 0.26이 됩니다. 그렇다고 할지라도 노점온도는 아니지만 곰팡이 발생온도는 이미 넘어선 상태입니다.
확장형이라 할지라도 실외기가 있는 부위는 모두 외기에 해당히 되기에 하부에 단열재가 설치되지 않는 것으로 도면상으로 나옵니다. 하지만 비난방 지역이라 할지라도 이 부위는 적어도 하부에 단열재를 설치를 해야 합니다. 열교를 정의하자면 비난방 지역이라 할지라도 실내의 표면온도를 올리기 위해 열교방지 단열재의 개념으로 설치를 해야 합니다. 법적으로는 할 필요가 없는지 모르겠지만 법안을 한 의도를 이해한다면 이는 해야 하는 사항이고 국제기준을 해당 법안에서도 고려를 했기에 이를 준수해야 한다고 개인적으로 생각을 합니다.

조금 시끄러워 질 수도 있는 그런 의견이겠지만 예! 설계를 하는 건축가의 시각으로는 합당하지 못한 해결 방법이고 위험성이 매우 높은 연결접합입니다. 앞으로도 의견이 필요하시면 질문 주시길 바랍니다.
3 홍도영 08.10 23:22
승인이 난 것과 허가서류를 제출한 것과는 별개의 것으로 압니다. 독일의 경우는 허가서류 제출일을 기준으로 봅니다.
G 진중호 08.10 23:33
매번 감사합니다.
많은 도움이 되었습니다.
M 관리자 08.10 23:48
네.. 한국도 마찬가지여요..
허가서류 접수 시점이 법 적용 시점입니다.
1 Mevahn 08.11 16:28
안녕하세요, 지나가다가 글을 보게 되었습니다.
궁금한 점이 있는데요, 전에 글에서 진중호 님께서 올려주신 pdf 도면을 보니
형별성능관계내역에서 [F10] 바닥 단면 디테일에 실외기실과 PIT층일 때
최하층 바닥비난방 외기 간접 면하는 경우 기준을 적용받아 압출법 1호 90T가 적용된 것으로 생각됩니다.
혹시 진중호님의 세대가 PIT층 바로 윗 세대(1층)인지, 기준층인지가 궁금합니다.
만일 기준층이시라면 실외기실 슬래브 아래에 압출법 1호 90T 단열재가 설치되지는 않을 듯 합니다.
2 rHyme 08.11 16:29
공동주택 결로방지 기준에 대해 몇가지 의견을 남겨봅니다...

1. TDR은 3차원 벽체 우각부에 대한 온도를 평가합니다.
  2차원의 평가 결과보다 안좋을 것이라 판단됩니다... 다만, 2015년도의 평가기준에는
  슬라브 하부의 온도가 아닌 반자 우각부 온도를 기준으로 TDR을 평가하기에
  올려주신 시뮬레이션을 통한 TDR분석과 조금 상이할 수 있습니다.
  (최근 법규가 개정되면서 평가하는 부위가 반자에서 슬래브 하부로 변경되면서 TDR은 0.26로
    변경되었으며, 소수 세째자리에서 버림합니다. 역으로 계산시 14.2도 이상이면 만족합니다.)

2. PDF로 올려주신 도면으로 판단했을 때, 천정에 설치되는 결로방지재는 압출법 특호 15T가
  일체타설되는 것으로 보입니다. 도면이 명확치 않아 추후 확인이 필요하긴 하겠으나,
  그간 평가기관의 평가로 미루어 판단할때 외부 단열재로부터 450mm설치되는 것으로
  표기되지 않았을까 조심스레 예측해봅니다...

3. 실외기실 바닥은 법규상으로 단열재 설치 의무가 없으므로 단열재가 안들어가있을 가능성이
  높을 것으로 보입니다...

제가 댓글을 다는 이유는 현재 시행되고 있는 법규 및 시공되는 상황에 대해 시뮬레이션과
조금은 상이하다고 생각되어 말씀드립니다.

법규를 만족시켰기에 문제 없다는 뜻으로 말씀드리는 것이 아니오니 오해 없으시길 바랍니다.
다만, 국내에서 시행되고 있는 법규내용과 조금 상이하게 평가하시어 읽으시는 다른 분들께서
오해하실 수 있기에 몇자 적어봅니다..

언제나 좋은 건축을 위해 열심히 노력하시는 분들이 있어 앞으로는 조금씩 나아지지 않을까
생각합니다..

감사합니다.
3 홍도영 08.11 18:11
15mm 열교방지 단열재가 일체형으로 되었다면 T3의 온도는 더 낮아지게 (약 11.48도)됩니다. 키포인트는 조적벽 상부에서 이 열교방지단열재가 설치되느냐 아니면 조적뒷선 그러니깐 내부공간에서 시작되느냐에 따라서 큰 차이가 생기기는 합니다. 조적벽의 안전을 위해 그 위에는 단열재를 설치하지 않았을 확율이 높아 보입니다. 또 도면상으로는 일단 확인이 어렵구요. 명확히 구분이 되지 않습니다.
좋게 봐서 조적위에도 15mm가 있다고 보면 아래의 그림과 같습니다. 안정권으로 적어도 이론적으로는 들어옵니다.
참고로 결로방지 상세 가이드라인에는 조적 상주에도 15mm 단열재가 시공되는 것으로 되어 있습니다.
반대현상으로 윗층바닥의 온도가 내려가기에 곰팡이 발생위험은 더 높아지는 결과입니다.
3 홍도영 08.11 19:04
예! rHzme님 맞습니다. 정확도를 높이기 위해서는 3차원 프로그램을 돌려야 하겠죠. 저는 3차원 해석 프로그램을 갖고 있지는 못합니다. 해서 2D로 만족을 못하면 삼차원도 어렵다는 것을 말하고 싶었습니다.

더불어 비싼 3차원 해석 프로그램을 단지 일부만 그리고 기관이 가지고 있고 정작 그런 도구가 필요한 건축가는 더욱 거리가 멀어지는 것을 얘기하고도 싶었구요. 문제를 지적하면서 건축가를 더 바보로, 비전문가로 만드는 법적조항을 비꼰 것이기도 합니다.
3 홍도영 08.12 06:47
마지막으로 결론을 내리기 위해서 내부의 표면열저항을 열관류율을 얻기 위한 것이 아니라 커텐이나 기타 가구로 인해 열전달이 어려운 것을 고려해서 최소로 0.25를 고려한 경우의 결과를 올립니다. (일반가구는 0.5 붙박이는 1.0을 표면열저항)
3 홍도영 08.12 06:49
여기서 보면 모두의 표면온도가 노점온도가 되지는 않지만 표면의 상대습도가 80%가
 되는 것을 검토한다면 표면의 온도가 최소 모두 17.4도 이상이 되어야 합니다. TDR를 통한 접근이 결로는 막을 수 있는지는 모르겠지만 EN ISO 13788 의 권고에 따르면 T1과 3은 상기의 조건에서 곰팡이가 발생하는 조건이 됩니다.

결국 결로방지 설계기준이기는 하지만 곰팡이를 억제하는 기준으로는 미비하다는 것을 알 수가 있습니다. 결로이전에 곰팡이를 먼저 검토하는 국제기준을 한 번 고려할 때가 아닌가 합니다.