패시브 주택에서의 단열재

안녕하세요..

촛점은 열반사단열재에 있지 않은 것 같습니다. 오히려 단열재 두께와 열교점의 상관관계에 더 주목을 하셔야 할 듯 한데요..

아래는 이재희님께서 주신 단면도로 하지 철물을 구성하여 2차원해석을 해본 그림입니다.

아래의 시뮬레이션은 평면도를 그려서 했으며, 아래쪽이 외기, 윗쪽이 실내입니다.

프로그램은 Therm 6.2로 수행하였으며, 2차원 해석이라 철물주변의 해석에는 오차가 있을 수 있으나, 두가지 경우의 상대비교라 비교적 객관적 자료로 보실 수 있으실 듯 합니다.

열반사단열재의 열적특성은 "반사형단열재의 중공층 두께에 따른 열적 성능"에 관한 내용을 담고 있는 한국건설기술연구원의 "저방사율 박막단열재의 겨울철 열저항 특성에 관한 연구, 전현석,최경석,강재식,이승언, 2009년 10월" 논문을 참조하였습니다. 

그림에서 보시다 시피 철물이 들어있는 곳의 콘크리트 실내측 온도가 약 10℃ 정도로 나타내 집니다. 실내측 콘크리트를 싸고 있는 열반사단열재의 표면은 약 14℃를 보입니다.

이 것을 동일한 마감재에서 EPS 단열재의 두께를 200mm로 키우고 내외부의 열반사단열재를 제거한 후에 다시 시뮬레이션을 하였습니다.

그림에서 보시다시피 동일한 지점의 온도를 보면 약 15℃를 보입니다.

즉, 열반사단열재의 열적 효과를 떠나서 외장재를 위한 철물이 관통하는 두께가 1/2로 줄면서 열류량이 증가하게 됩니다. 그럼으로써 실내측 콘크리트의 특정 위치에서 온도가 많이 내려가는 결과를 초래합니다.

물론 실내측 열반사단열재의 표면온도는 14℃를 넘으므로 별차이가 없지 않나?  라고 하실지는 모르겠으나, 제가 그림에서 그렸듯이 외부 철물위치와 실내 석고보드 하지목의 위치를 일부러 빗나가게 한 것처럼 하는 처리가 필요합니다.

실내 하지목이 외부철물위치와 근사치로 다가갈 경우 실내측 열반사단열재의 표면온도는 열반사단열재가 거의 없는 것과 동일한 온도로 떨어지기 때문입니다.

하지만 잘 아시다시피 시공하시면서 실내외의 하지 위치를 빗나가게 하는 것은 목구조와 같은 건식구조가 아닌 이상 거의 불가능합니다. 문제가 생길 수 있다는 이야기입니다.

또한 두가지 잠재적 문제점을 지닙니다. 

먼저 실내측 콘크리트표면온도가 곰팡이발생온도인 12.6℃ 이하로 떨어지므로 실내 열반사단열재 내부에 곰팡이가 필 가능성이 있으며, 둘 째 실내측 열반사단열재가 콘크리트의 축열성능을 없앰으로써 콘크리트 건물이 가지고 있는 장점이 사라지게 됩니다. (물론 실내 석고보드로 인해 손실이 있기는 합니다만...)

결론적으로는 단열성이 같다고 하더라도 하지철물이 단열재를 관통하는 길이가 줄어들 경우 열교현상이 더 심화되는 현상을 초래합니다.

이상입니다.

추가 질문이 있으시면 언제든지 올려주십시요... 감사합니다.

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글쓴이 : 이재희
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안녕하세요

저는 시공회사 (주)제효에 근무하는 이재희라고 합니다.

최근에야 비로소 패시브 하우스에 관심을 가지고 열심히 찾아가며 알아가고 현장시공시 직접 적용을 하고 있습니다.

현재 청운동에 주택을 2동 시공중이며 현상황에 적합한 단열이 무엇일까 고민을 하다 이렇게 질문을 하게 되었습니다.

아래 그림처럼 단열을 계획해 보았습니다.

개인적인 생각으로는 부피 단열재와 열반사 단열재를 함께 사용함으로서 서로의 단점을 보완할 수 있을꺼라 생각을 했습니다.

부피 단열재만을 사용했을 경우엔 외부 마감 하지작업을 위해 단열재가 부분부분 파손이 될것이고, 그부분을 우레탄 폼으로 충진을 한다해도 열교가 발생할것으로 예상됩니다. 이에 열반사 단열재를 그 위에 보충함으로 1차작인 외부 복사열 자체를 반사함으로 외기에 의한 영향을 줄 일 수 있을꺼라 생각이들고, 열반사 단열재 사용시 30이상의 공간은 확보가 가능함으로 열반사 단열재의 역할을 다 할 수 있꺼라 판단했습니다.

수치상으로 따져보지 못한 단순 현상황만을 가지고 짧게 생각을 해보았습니다.

검토후 답변 부탁드립니다.

메일도 좋고, 댓글도 감사합니다.