주택단열

외단열시스템, 드리이비트시공방법

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아스팔트싱글시공방법

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[04. 기술요소-단열] 4-02. 노출콘크리트 주택의 단열

그 시공의 까다로움으로 인해 과거에는 몇몇 건축가와 시공사의 전유물이었던 노출콘크리트가 이제는 상당히 보편적인 소재로 넘어온 듯 하다. 노출콘크리트라는 재료의 물성은 매우 강하다. 어느 책의 글을 옮기자면 "한 획의 재료"라는 말이 딱 어울리는 듯 하다. 쇠거푸집, 망치소리, 그리고 부워넣는 거칠함의 과정을 거치면 마치 곤충이 껍질을 벗듯 나타나는 눈부시게 매끈한 콘크리트면이 가지는 매력은 참으로 놀랍다. 이미 1995년에 건축계의 노벨상이라는 프리츠커상을 받고, 우리나라에도 그 지명도가 매우 높은 일본의 안도다다오라는 건축가가 주된 소재로 사용하면서 대중에게 크게 알려졌고, 그의 아름다운 건축물로 인해 우리나라에서도 몇몇 앞선 건축가가 그 지평을 연 이후, 이제는 건축 소재 중에서 빼놓을 수 없는 재료가 되었다. <히메지 문학박물관 by 안도다다오, 출처:wikipedia.org> 그러나, 최근 주변에서 가장 많이 들리는 이야기 중의 하나가 노출콘크리트 주택의 곰팡이 하자와 추위, 난방비 문제이다. 안도의 작품집에는 그런게 없는데 왜 이런 이야기가 끊이지 않는 것인가? 노출콘크리트는 골조를 마감재로 동시에 이용하는 것이다. 그러다 보니 단열은 콘크리트중간에 하는 중단열과 외부만 노출콘크리트가 보이는 내단열 방식 중 하나를 택하게 되는데, 중단열은 여간해서는 공사비의 한계 때문에 실현되기가 거의 어렵고, 거의 내단열을 하게 된다. 이는 공동주택과 단열의 개념이 같다고 보면 된다. 그런데, 같은 방식으로 단열을 하는데 공동주택에서 발생하지 않는 문제가 왜 단독주택에서는 심각해 지는 것인가? (물론 내단열을 하는 공동주택도 많은 문제가 있기는 하다. 다만 그 심각성에 있어서 단독주택이 두드러질 뿐이다.) 기술자료실에 이미 올린 자료이기는 하나, 내단열은 아래 그림처럼 열교와 이에 따른 곰팡이 생성을 피할 수 없다. (노란색선이 곰팡이 생성온도이다.) 이 것이 공동주택에서 문제로 대두되지 않는 이유는 두가지 이다. 첫번째는 바닥난방 우리는 바닥난방을 하기 때문에 바닥 콘크리트의 열교로 인한 온도 하락이 상쇄될 수 있기 때문에 하자로 이어지지 않는다. 즉, 벽면에 곰팡이는 생겨도 바닥 모서리에는 곰팡이가 생기지 않게 된다. 둘째는 방습층의 형성이다. 위의 열교시뮬레이션은 바닥 모서리도 문제지만, 벽면 속에 곰팡이 생성라인이 지나간다. 즉, 국내 공동주택의 석고보드를 뜯어내면 곰팡이가 잔득 펴있을 수 있는 것이다. 그러나, 이 것도 큰 문제로 대두되지는 않느다. 이유는 국내 공동주택의 최근 디테일을 보면 알 수 있다. <공동주택의 측벽 상세> 위의 그림처럼 내부에 석고부드를 치기 전에 방습층의 형성하고 있는 것이다. 즉, 골조를 충분히 건조시키고 단열재를 설치한 후 사용중의 내부 습기가 차가운 골조와 만나지 않도록 방습층(PE비닐)을 설치하고 있기 때문에 공동주택 측벽의 곰팡이 문제가 잘 생기지 않는다. 거기에 더해서 최근에 와서는 이 측벽에 콘센트 단자함도 만들지 않는다. 방습층을 훼손하기 때문이다. 공동주택은 발코니 확장만 안했다면 측벽을 제외하고는 크게 문제될 부분은 없다. 위,아래,옆이 모두 다른 주택이기 때문에 벽체 온도가 크게 하락하지 않기 때문이다. 그러나, 단독주택은 어떠한가? 일단 바닥난방을 하는 것은 공동주택과 같다. 그러나, 공동주택의 지붕은 윗집의 바닥이지만, 단독주택은 그러하지 못하다. 사방이 외기와 면해있고, 벽면도 마찬가지다. 즉, 지붕도 외기와 면해있고 벽면도 사방이 공동주택의 측벽과 같다. 그런데, 단독주택에서 골조를 충분히 건조시키고 단열 공사를 하는가? 단독주택에서 석고보드를 치기전에 방습층을 만드는가? 절대 아니다.!!!! 그럴 정도로 건축주가 공사비를 주어본 적도 없고, 그렇게 공사를 해본 시공자도 없고, 그렇게 도면을 그리는 설계자도 없다. 일단 단독주택은 노출콘크리트라 할지라도 골조의 품질이 공동주택과 비교해서 많이 떨어지기 때문에 외벽과 내부 단열재사이에 이격부분이 많이 생길 수 있으며, 이 때문에 석고보드도 그냥 붙힐 수 없고, 반드시 하지작업을 해야한다. 문제는 이 들 사이사이의 틈새와 공간으로 석고보드를 통과한 습기가 겨울에 그대로 결로로 이어지고, 곰팡이가 생성된다. <단독주택 내단열> 위의 그림처럼 설계와 시공이 허술하게 이루어지는 단독주택은 심각한 문제를 야기할 수 있다. 거기에 덧붙혀 내단열재를 열반사단열재를 사용한 노출콘크리트 주택은 아주 심각한 결과로 이어진다. 아래 사진은 노출콘크리트집의 내부 단열을 열반사단열재로 시공한 결과이다. (사진출처:세린에너피아) 1) 내부의 결로수가 심해져 노출콘크리트 외벽 틈새로 노출되고 있는 사진 2) 창호주위의 결로와 곰팡이 3) 내벽의 결로와 곰팡이 4) 바닥의 결로와 곰팡이 5) 석고보드를 제거하고 본 내부모습(결로수가 지속적으로 흐른 흔적이 보인다) 6)겨울 내내 결로수가 흘러내린 자국과 곰팡이 냄새 사진으로 곰팡이냄새까지 전달이 가능하다면, 얼마나 심각한지 바로 느낄 수 있겠지만, 사진만으로도 충분히 느낌이 가리라 생각한다. 결국 이 모든게 설계의 잘못이다. 맨날 시공탓하지 말고, 왜 단독주택에 노출콘크리트를 사용하면 안돼는지 알아야 한다. 왜 설계 탓인가?.. 라고 할지도 모를 분을 위해서 아래 그림을 첨부한다. 노출콘크리트를 유행시킨 안도다다오가 설계한 일본의 주택 위치를 구글지도에 표시해 본 사진이다. 안도다다오는 하는데 왜 나는 못하는가? 라고 반문할 분을 위한 서비스이다. 주택의 위치 중 가장 북쪽의 주택을 기준으로 위도를 우리나라에 걸쳐 그려보았다. 안도다다오가 설계한 노출콘크리트 주택의 분포는 동경 아래 쪽이다. 이는 결국 우리나라의 부산아래이다. 다시말하면 부산 위쪽으로는 안도다다오의 주택이 없다는 것이다. (최근의 모든 작품을 다 확인해 본 것은 아니기 때문에 100%는 아니다. 혹 이 글은 보고계신 분 중에 더 위도가 높은 곳에 시공된 안도다다오의 노출콘크리트 주택이 있다면 알려주길 바란다.) 결국 외기 온도가 부산보다 더 추운 곳에는 안도다다오도 주택을 설계하지 않았다는 이야기이다. 결론부터 이야기하면 우리나라 중부권 기후가 노출콘크리트 주택을 허용하지 않는다는 뜻이다. 물론 안도다다오도 주택을 제외한 교회 등의 시설은 훨씬 추운 훗카이도에도 설계를 했다. (유명한 "물의 교회") 그러나, 주택을 제외하고는 겨울 실내습도가 낮기 때문에 비록 고통스럽게 추울지언정 결로와 곰팡이 하자로 이어지지는 않는다. (또한 일본은 공조문화라 그럴 확율이 더 낮다). 훗카이도에 있는 "물의 교회"를 겨울에 방문해본 여행자가 있다면 아시겠지만, 난방을 하지 않을 때 실내에서 느끼는 그 한기는 어마어마하다. 만약 노출콘크리트 주택에서 살기를 원한다면, 서울 근교 혹은 경기도권, 강원도권에 지어진 노출콘크리트의 주택에 살고 계신 분들께 한번 문의를 해보고, 노출콘크리트로 짓기를 바란다. 그 추위와 그 난방비와 그 결로와 그 곰팡이, 그 모두를 감내할 수 있다면 말릴 생각은 없다. 또한 건축가는 건축주가 그 모든 것을 감내하고 노출콘크리트라는 매력에 빠져 짓기를 원한다면, 부피형단열재에 방습층을 반드시 도면에 그리고, 시방서에 골조 건조시간을 충분히 반영하고, 방습층은 틈새없이 철저한 시공이 되기를 명기해야 한다. 이 글을 계기로 우리 협회에 걸려 오는 전화중에 노출콘크리트 주택을 패시브하우스로 할 수 있는지의 문의는 더 이상 없었으면 하는 바램이다.

			이명래 (121.♡.249.197) 2012-04-16 (월) 22:11 노출 콘크리트를 골조로 한 구조체의 단열관련 문제점을 지적하고 이를 분석하시느라 고생많으셨습니다. 위도에 따른 구조체의 적정한 재료 선정은 중요한 사항일 것입니다. 그 연장선상에서 본다면, 우리나라와 같이 하절기에 고온다습하고 동절기 낮은 온도 등 환경적 조건에서 목조주택의 적정성 여부도 짚고 넘어가야 할 사항이라고 보여 집니다. 목조주택 예찬론자들은 콘크리트 주재료인 시멘트의 독성을 자주 말씀하지만, 저는 개인적으로 철근 콘크리트구조를 가장 안정적이고 경제적인 구체로 생각하고 있습니다. 건축이 종합예술이라고는 하지만 그것은 적정한 비용을 들였을 때로써, 구조적인 안정성과 사용의 편리성 및 경제성 그리고 심미안적인 것들이 곁들여 졌을 때 예술 운운하는 것이 맞을듯 싶습니다. 그래서 집은 아무나 지을 수는 있지만, 잘 짓기는 어렵다는 말에 동의합니다. 답글쓰기

			임종섭 (119.♡.164.210) 2012-04-27 (금) 00:15 진짜로 200% 공감하는 말씀입니다 답글쓰기 진짜로 200% 공감하는 말씀입니다

			관리자 (211.♡.178.77) 2012-04-16 (월) 22:14 네.. 그 만큼 목조주택을 제대로 하기 어렵다는 이야기일 듯 합니다. 우리나라에서 목조주택을 투습과 방습을 고려한 부위별 디테일로 풀어보면 참으로 험난한 여정으로 느껴집니다. 의견 감사드립니다. 답글쓰기 네.. 그 만큼 목조주택을 제대로 하기 어렵다는 이야기일 듯 합니다. 우리나라에서 목조주택을 투습과 방습을 고려한 부위별 디테일로 풀어보면 참으로 험난한 여정으로 느껴집니다. 의견 감사드립니다.

			신영진 (175.♡.84.90) 2012-04-17 (화) 07:02 좋은글 감사합니다. 막연했던 생각이 구체적으로 개념이 잡혀가네요. 항상 많이 배우고 있습니다. 답글쓰기 좋은글 감사합니다. 막연했던 생각이 구체적으로 개념이 잡혀가네요. 항상 많이 배우고 있습니다.

			김중규 (211.♡.23.199) 2012-04-18 (수) 00:02 현장감있는 정보 감사합니다. 답글쓰기 현장감있는 정보 감사합니다.

			정병은 (112.♡.141.133) 2012-04-18 (수) 13:20 아..............노출콘크리트를 많이 공사하는 우리는 . 우리집도 중단열과내단열을 하였는데 열화상카메라는 불게물든 벽체라 ! 답글쓰기 아..............노출콘크리트를 많이 공사하는 우리는 . 우리집도 중단열과내단열을 하였는데 열화상카메라는 불게물든 벽체라 !

			허창 (210.♡.80.253) 2012-04-20 (금) 11:33 제 주위에 노출콘크리트로 멋있게 지은 주택이 있었는데 얼마전 외부 비계를 설치하고 외부작업 준비를 하더군요..그래서 단열때문에 그런가 보다 했는데.. 외벽에 열반사단열재를 붙이고 석재 시공을 하더군요. 그것도 앵커부위는 예쁘고 반듯하게 오려내면서.. 그렇게 하는 이유가 있겠지만, 전엔 그냥 그런가보다 하고 넘어갔을 것들이 요즘은 한번쯤 생각하게 되네요.. 이런게 학습의 효과인가요?ㅋㅋ 답글쓰기 제 주위에 노출콘크리트로 멋있게 지은 주택이 있었는데 얼마전 외부 비계를 설치하고 외부작업 준비를 하더군요..그래서 단열때문에 그런가 보다 했는데.. 외벽에 열반사단열재를 붙이고 석재 시공을 하더군요. 그것도 앵커부위는 예쁘고 반듯하게 오려내면서.. 그렇게 하는 이유가 있겠지만, 전엔 그냥 그런가보다 하고 넘어갔을 것들이 요즘은 한번쯤 생각하게 되네요.. 이런게 학습의 효과인가요?ㅋㅋ

			임종섭 (119.♡.164.210) 2012-04-27 (금) 00:19 관리자님 그런데 콘크리트의 충분한 건조에 필요한 시간은 얼마가 필요한지에 대한 데이타가 있는지 궁금합니다 있다면 자료 공개 부탁드립니다 일반적인 현장에서는 그냥 대충 감으로 15일 이상 또는 20일 이상 정도의 수준이구요 대부분의 경우에는 건조시간에 대한 개념자체가 없다고 보시면 됩니다 부끄럽지만 걍 되는대로 합니다 공사 스케줄에서 건조일정 같은건 아예 존재 자체가 없답니다 에휴 쓰고 나니 또 부끄럽습니다... ^^; 답글쓰기 관리자님 그런데 콘크리트의 충분한 건조에 필요한 시간은 얼마가 필요한지에 대한 데이타가 있는지 궁금합니다 있다면 자료 공개 부탁드립니다 일반적인 현장에서는 그냥 대충 감으로 15일 이상 또는 20일 이상 정도의 수준이구요 대부분의 경우에는 건조시간에 대한 개념자체가 없다고 보시면 됩니다 부끄럽지만 걍 되는대로 합니다 공사 스케줄에서 건조일정 같은건 아예 존재 자체가 없답니다 에휴 쓰고 나니 또 부끄럽습니다... ^^;

			관리자 (203.♡.201.39) 2012-04-27 (금) 12:57 맑은 날 기준으로 거푸집탈형후 20~30일 정도면 됩니다 대게의 경우 공정이 무리하지 않는 다면 자연스럽게 상기기간정도는 확보할 수 있습니다 감사합니다 답글쓰기 맑은 날 기준으로 거푸집탈형후 20~30일 정도면 됩니다 대게의 경우 공정이 무리하지 않는 다면 자연스럽게 상기기간정도는 확보할 수 있습니다 감사합니다

신동일 (211.♡.60.5) 2012-05-09 (수) 09:08 저도 시공자의 한사람이지만 개인적으로 노출콘크리트는 우리나라 기후에 절대 맞지 않는다고 생각 합니다. 그런데 일단 독특하고 예쁘기 때문인지 그 숫자는 점점 더 늘어만 가는것 같군요. 저희회사에서 오피스빌딩을 노출로 공사하고 있습니다. 당연히 내단열로 설계 됬구요. 근데 걱정입니다. 난방에너지 엄청 들어가게 될것 같구요, 오피스니까 결로는 그다지 많지는 않겠지만 근무하는 사람은 무척 추울것 같군요. 그러면서 그네들끼리 애기하겠조. 부실시공이다 뭐다..... 일단 설계자들의 유지관리에 대한 인식 부족과 허가만 받으면 시공자가 알아서 다한다는 안일한 사고방식, 건축주들의 무지에서 비롯되지 않았나 생각 합니다. 기술자로서 이러한 사항을 이야기해보면 경험하지 않은 건축주들은 공사비 올리려고 문제제기한다는 비스듬한 시선으로 바라보며 이야기 하지요. 설계대로 하면 되지 않냐고. 그럴때마다 좀 답답해지지요. 내건물이냐 당신건물이지^^. 아무튼 노출콘크리트는 시공도 까다롭지만 유지관리는 더욱 까다롭고 LCC는 계속 높아만 갈것입니다. 부디 설계사님들 우리나라의 기후환경을 심도있게 고민해서 외장설계와 단열설계를 해주시기 바랍니다.

 

[04. 기술요소-단열] 4-08. 외벽의 단열 - 가.콘크리트구조

글쓴이 : 관리자 (211.♡.178.77) 날짜 : 2012-06-10 (일) 00:58 조회 : 115

외단열미장마감시스템 영어권에서는 EIFS (Exterior insulation finishing system), 또는 ETICS(External Thermal Insulation Composite Systems) 이라고 표현한다. 독일과 유럽에서 외단열미장마감시스템과 관련된 규정은 다음과 같다. - DIN 18345, VOB part-C, 외단열미장마감시스템 - DIN EN 13499, 외단열미장마감시스템에서의 EPS 단열재 사양 - DIN EN 13500, 외단열미장마감시스템에서의 미네랄울 단열재 사양 - DIN 55699, 외단열미장마감시스템 - 유럽기술승인위원회 (EOTA)의 외단열미장마감시스템 - 방재협회(Brandschutz des Fachverbandes)의 외단열미장마감시스템 규정 - DIN 18202, 건축물의 허용오차 (* VOB - Verdingungsordung fur Bauleistungen : German Construction Contract Procedures, 독일의 건설 계약규정, 필자주) 특히 유럽시험규격위원회 (EOTA - European Organisation for Technical Approvals)에서 정한 규정에 의해 전체 시스템 (하지~마감)까지 시험을 통과한 제품에 시공을 허용하고 있는 양상으로 가고 있다. 협회 자료실에 EOTA의 외단열미장마감시스템 시헙규정을 올려두었으니, 필요하신 분은 다운로드받으시길 바란다. 외단열미장마감시스템은 우리나라에서 주로 드리이빗이라고 불리워 왔는데, 투습방수지를 이야기할 때 주로 이야기하는 타이백도 제품명이듯이 드라이빗도 제품명이다. 도면에서는 외단열미장마감시스템이라고 적는 것이 맞다. 이 외단열미장마감시스템은 우리나라에서 상당히 천대시 되어져 왔는데,, 이유는 주로 세가지이다. 첫번째는 약하다. 두번째는 때가 잘탄다. 세번째는 하자가 많다. 이다. 그러나, 이런 말이 나오게 된 이유는 그 시스템 구성의 근본적 문제라기 보다는 외단열미장마감시스템이 너무 저가에 발주되고 공사되고 있기 때문이다. 외단열미장마감시스템은 해외에서 이미 장기간의 적용을 통해서 많은 발전을 이루어왔는데, 우리나라에서는 오히려 그 기술이 퇴보하고 있는 실정이다. 사실상 외단열미장마감시스템은 매우 안정적이고, 확실한 단열을 보장해 주며, 그 수명도 매우 길다. 처음 패시브하우스를 실행하는데 있어 가장 공사비가 예측범위를 벗어난 것이 이 외단열미장마감시스템인데, 이유는 기존 외단열미장마감시스템에서 단열재 두께만 늘리는 비용만을 산정을 했었다. (사실상 단열재 두께이외에는 개념상 다를 이유가 없었다.) 그러나, 현장에서 외단열미장마감시스템을 시공하는데, 이른바 정해진 방식대로 시공이 되지 않고 있을 뿐더러, 제대로된 시공방식을 제시한다 하더라도, 그렇게 시공해 본 시공자도 없었고, 소재도 없었다. 결국 처음 계약한 단가의 몇배의 비용이 소요되었다. 아직까지는 패시브하우스를 만드는데 올라가는 비용보다. 제대로된 집을 만드는데 올라가는 비용이 확실히 더 큼을 여실히 느낀 부분이 이 외단열 부분이다. 이 비용까지를 모두 합하여 패시브하우스 증가비용으로 따져야 하는지도 난감하고, 건축주에게 일일이 설명하기도 무척 어려운 부분이었다. 많은 갈등이 현장에서 일어났으며, 많은 포기와 절망을 한 부분이 바로 이 외단열미장마감시스템이다. 물론 아직까지도 확실한 진전이 있다고 말할 수는 없지만, 시장에서 몇몇 의식있는 시공자에 의해 그래도 많은 부분이 개선되려고 하고 있다는 점이 그나마 희망적인 부분이다. 성능을 기반에 두지 않는 최저가입찰.. 그 폐해는 이루 말할 수 없다. -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. 단열재의 종류 단열재는 EPS(비드법보온판)과 암면(미네랄울), 폴리우레탄보드 등이 허용되며, 각각의 제한사항은 다음과 같다. 비드법보온판 - 허용높이 : 22m이하 (방화규정) - 밀도 : 15~18 kg/㎥ (3호 또는 4호) - 크기 : 1200 x 600mm 이하 (보통 1000 x 500mm) - 찟어짐강도 : 100kN/㎡ 이상 - 투습저항계수 : 40내외 폴리우레탄보드 - 허용높이 : 22m이하 (방화규정) - 비가소성만 허용, cfc가스 사용금지 - 크기 : 1200 x 600mm 이하 (보통 1000 x 500mm) - 투습저항계수 : 50~100 일반암면(미네랄울)보드 - 허용높이 : 100m (방화규정) - 크기 : 800 x 625mm - 찟어짐강도 : 3kN/㎡ 이상 - 허용두께 : 180mm이하 적층형 암면(미네랄울)보드 (MINERAL WOOL LAMELLA) - 허용높이 : 100m (방화규정) - 크기 : 1200 x 200mm - 찟어짐강도 : 80kN/㎡ 이상 - 투습저항계수 : 1~2 내외 - 허용두께 : 얇은 미장바름 250mm이하, 두꺼운 미장바름 200mm이하 * 암면보드는 모두 표면처리가 되어 있어야 하는데, 이 표면처리는 암면가루가 날리지 않게 하여 접착력을 높히고, 표면흡수율을 떨어뜨리는 목적으로 처리가 된 제품이다. 아직 전부를 찾아 보지는 못했지만, 독일과 오스트리아, 스위스를 제외한 유럽국가에서는 이 표면처리에 대한 별도의 규정이 없는 것으로 보인다. 즉, 세 나라를 제외하고는 암면보드가 표면처리되어져 있는 않더라도 외단열로 허용을 하는 듯 하다. (확신은 아직 없다) 우리나라는 아직 이 표면처리된 암면은 생산되지 않고 있다. <표면처리된 암면보드 - 적층형 암면> 2. 단열재의 접착 단열재의 접착은 영상 5도이상의 날씨만 허용되며, 비나 눈이오면 안된다. 접착몰탈의 아래 사진과 같이 테두리를 모두 바르고, 내부에 3~4개의 덩어리형태로 발라주어야 한다. 이 때 테두리 접착재의 폭은 최소 50mm를 넘어야 하며, 접착면이 전체 단열재면적의 40%를 넘어야 허용된다. 만약 외단열마감에 타일이 붙거나, 모노코트와 같이 두꺼운 마감이 되어야 한다면, 접착면은 전체 단열재면의 60%를 넘어야 한다. 또한 두께는 최소 10mm 이상 발라져야 접착 후 레벨을 맞출 수 있다. 기타 선택할 수 있는 옵션은 다음과 같다. <외단열미장마감시스템에서 단열재의 접착 방법> 접착재를 테두리와 내부에 모두 발라주어야 하는 이유는 다음과 같다. <외단열미장마감시스템에서 접착재의 누락으로 인한 하자, 출처:VBFS> 단열재는 외벽 표면에서 여름, 겨울을 거치면서 수축/팽창을 하는데, 내부 접착재를 누락하면 위의 그림 a와 같이 내부가 부풀어 오르고, 테두리 접착재를 누락할 경우 테두리 쪽이 외부로 휘어지는 현상이 발생하여, 결국 하자의 요인이 되기 때문이다. 아래와 같은 도구를 사용한 방법도 있으나, 면의 평활도가 좋아야 하므로, 우리나라와 같이 골조의 평활도가 좋지 않을 경우는 사용이 어려울 것이다. 이 도구는 규정에 의해 몰탈면 10mm이상, 빈 간격 10mm이하로 바름이 되는 도구이다. 단, 적층형암면단열재는 반드시 이런 식으로 모든 면을 접합하여야 한다. <적층형 암면보드의 접착제 바름, 출처 : quick-mix> 계속...

[04. 기술요소-단열] 4-04. 단열재의 종류 및 특징 - 가. 비드법단열재 글쓴이 : 관리자 (58.♡.208.192) 날짜 : 2009-12-12 (토) 01:08 조회 : 8182 2010년 3월30일 18시 내용중 일부 수정과 비드법2종(탄소보강EPS) 내용 추가 2011년 7월3일 11시 내용중 압출법단열재와 열반사단열재를 분리하여 별도의 글로 구성하고 내용을 보강함 ---------------------------------------------------------------------------- 패시브건축물에 있어서 중요인자 중 하나는 물론 단열이다. 하지만.. 이 원칙은 모든 다른 건축물도 마찬가지이다. 패시브건축물은 이것을 정밀하게 정량화했을 뿐이다. 패시브하우스에 관하여 흔히 잘못 알려진 오해는 단열만 충분히 하면 패시브가 되는 듯 생각하는 것이다. 패시브하우스가 단열을 강화하는 것은 맞지만, 단열을 강화한다고 패시브가 되는 것은 아니다. 대게 여기서 일반화의 오류가 벌어진다. 겨울에는 두꺼운 옷을 입어야 한다.. 건물에서의 단열도 마찬가지 개념이다. 한겨울에 얇은 옷만 걸친 채 안에다 발열쪼끼를 입고 다는 것이 얼마나 낭비인가를 생각해 보면 결론은 단순하다. 옷은 버릴 때까지 계속 입을 수 있다. 문제는 국내에서 건물이 입고있는 옷이 과연 두꺼운 옷인지 얇은 옷인지 알 도리가 없다는데 있는 것이다. 건축법에서 정한 단열재의 두께가 절대 치수인 것처럼 생각하고 계시는 분들이 많은데.. 대게 모든 법이란 것이 그렇듯이 최소한의 기준을 정해 놓은 것 뿐이다.. 즉. 법에서 정한 단열은 그 이하 치수로 할 경우 문제가 되기 때문에 하한선을 정해 놓은 것 뿐이다. 당연히 그 이상의 두께를 반영해야 따뜻한 집이 되는 것이다. 다시 옷으로 비유를 하자면. 건축법에서의 단열 규정은 한겨울에 얼어죽지 않기 위해서 입어야 하는 최소한의 옷을 정해둔 것 뿐이다.. 패시브든 아니든 단열에 좀 더 관심을 가져주었으면 하는 바램이다. 독일 패시브하우스 기준의 단열은 외벽과 바닥의 경우 열관류율 0.15w/㎡k, 지붕은 0.11w/㎡k를 준수하도록 되어 있으나, 각 지역별 표준 기상데이터에 따라 에너지 요구량을 계산하여 년간 단위면적당 에너지요구량이 15kwh 이하로 억제되는 것을 전제로 단열기준은 더 강화되어나, 완화될 수 있다. 즉 바닥면적에 따른 외벽면적의 비율이 커질 수록 동일한 단열이라 할지라도 열손실이 많아지게 되며, 또한 동일한 형태, 동일한 단열이라 할지라도 지역의 표준기상데이타에 따라 그 열손실 정도가 다르기 때문이다. (패시브건축의 핵심은 바로 여기에 있다) 단위면적당 년간 에너지요구량의 계산은 미국의 Trnsys, EnergyPus, DOE 등과 영국의 ESP-r, 독일의 PHPP, 우리나라의 CE3 등을 통해서 값을 얻을 수 있으며, 아래 그림은 CE3 프로그램에서 벽체 열관류율을 입력하는 화면이다. 단열재의 종류에 따라서 열전도율이 달라지기 때문에 각 단열재 회사가 보유하고 있는 열전도율에 대한 시험성적서를 반드시 확인해야 하며, 시험성적서외에도 각 단열재 회사에서 제시하고 있는 취급 방법과 특징을 충분히 숙지하고 설계에 반영되어야 한다. 각 단열재별 사용시 주요 검토사항은 다음과 같다. - 비드법1종보온판 (EPS) 통상 EPS로 통용되는 단열재로써 스티로폴은 특정회사의 상호명이므로 도면에는 비드법단열재 혹은 EPS 단열재로 기재되어야 한다. 비드법단열재는 그 밀도에 따라 등급을 구분할 수 있으며 통상 30kg/㎥이 가장 단단하며 열전도특성도 가장 뛰어나다. 비드법 단열재의 장점은 현장에서 절단 등의 가공이 쉽다는데 있으며 시공방법에 따른 단열성능의 오차가 적다는데 있다. 단점은 열에 취약하고 화재시 인체에 해로운 가스를 발생시킬 수 있으므로 내단열재로의 사용은 피해야 한다. 주의점은 흡수율이 약 2~4%대로 상대적으로 흡수율이 높으며 이에 따라 단열성이 급격이 저하될 수 있으므로 직접 물에 닿는 부위에 시공은 불가하다. 그러므로 주로 지상층 외벽에 적용 되어야 한다. 또 주의할 사항은 아래의 비드법2종 단열재와 마찬가지로 "제조후 숙성과정"이 없으면 휨현상이 발생할 수 있다. 이는 비드법계열 단열재의 공통된 현상이라고 보여진다.. 다만 비드법1종에 비해 비드법2종이 그 현상이 더 심한 것으로 현장에서 파악되고는 있으나 현재 실험을 통한 연구논문이 전무하고 또한 실험을 하더라도 그 실험조건이 매우 광범위하여 쉽게 결론이 나리라고 판단되어지지 않는다. 현장에서는 당분간 주의할 수 밖에 없을 듯 하다. 외단열시스템공법처럼 단열재위에 바로 마감재가 붙는 경우 아래 하자사진처럼 이 휨현상에 의한 배부름하자가 발생할 확율이 높다. 숙성은 최소 7주이상 되어야 한다. <비드법보온판의 휨현상에 의한 배부름하자사례> - 비드법2종보온판 (탄소보강EPS) <비드법보온판의 셀구조 - 비드법1종과2종은 동일한 구조임 - 출처:Basf.com> EPS처럼 통상적인 영문명칭이 아직 없으나 (현재까지는 비공식적으로 Black EPS, 즉 B-EPS로 불리는 정도이다.), 법적으로는 "비드법2종보온판"이라는 이름으로 확정되었 본 협회에서는 법정명칭인 "비드법2종보온판"이라 칭한다. 네오폴, 에너포르, 제로폴 등의 이름은 특정회사의 상호명들이므로 도면에는 비드법2종보온판 혹은 탄소보강EPS로 기재되어야 한다. 비드법2종보온판은 비드법단열재에 탄소를 함유한 합성물질인 그라파이트를 첨가하여 제조한 것이다. 이론적으로는 복사열에 대한 축열능력에 보강하여 단열성을 높힌 제품으로 시장에서의 타겟은 아래쪽에 설명이 나오는 압출법보온판 (XPS)를 대체하기 위해 나왔다. 물론 압출법만큼의 단열성은 나오지 않으나 XPS는 시간에 따른 경시현상(단열성저하)가 있기 때문에 시간이 경과한 후에는 탄소보강EPS와 대등하리라 본 것이다. 단열성이 동일한 밀도의 EPS단열재에 비해 약 9%내외정도 높다는 것외의 통상적인 특징은 EPS와 같다. 즉, "숙성"이 필요하다는 것이다. 이 숙성이라는 것의 의미는 공장에서 생산한 후에 7주 정도 자연상태에 그대로 노출시켰다가 시공을 해야 한다는 것이다. 이러한 숙성이 없으면 이 비드법2종보온판은 아주 약간의 휨현상이 발생할 수 있다. 제조업체에서 제공하는 정확한 데이타가 없어 (아직 실험데이타가 없을 수도 있다) 두께와 길이에 따른 휨정도의 정확한 데이타를 가지고 있지는 못하나, 비록 약간의 휨일 지라도 단열재사이에 틈이 생길 수 있으며, 모노쿠쉬나 스타코마감 같은 외단열 공법에서는 아주 약간의 휨도 외관상 쉽게 드러나기 때문에 문제가 될 수 있다. 숙성과정을 거치면 휨현상을 현저히 줄일 수 있으므로 공장생산 후 바로 사용은 피해야 한다. 그러나 문제는 비드법 단열재의 부피가 무척 크기 때문에 제품을 자연상태에서 숙성할 공간이 현장에는 없다는데 있다. 그렇다고 공장에서 숙성한 후에 현장으로 가져와 달라고 할 수도 없다. 공장에는 숙성할 공간이 더더욱 없기 때문이며, 제대로 된 기간동안 숙성을 하는지도 확인할 방법이 없기 때문이다. 이 시간에 따른 휨현상도 앞으로 연구자들이 다루어야할 중요한 숙제가 될 것이다.   [06. 기술요소-창호] 6-0. 창호의 이해 글쓴이 : 관리자 (218.♡.140.229) 날짜 : 2010-04-24 (토) 17:04 조회 : 4953 sample.dxf (69.5K), Down : 138, 2011-06-04 16:52:46 ● 패시브하우스의 창호와 문의 단열 성능 PHI(passiv.de)에 의하면 창과 문의 단열성능은 0.8W/㎡k 이하로 억제되어야 한다고 되어있다. 이 제한의 경우 창호에 있어서는 유리와 프레임에 각각 적용 되어야 한다. 0.8W/㎡k 으로 규정된 이유는 이 이하로 성능이 떨어질 경우 창주위에 냉기류(대류)가 생길 수 있기 때문이다. 즉, 결로를 포함하여 외벽에서 느끼는 열적불쾌감의 원인이 되는 기준인 것이다. 사실 창호의 성능은 이 기준을 떠나서 높을 수록 좋다. 현재 우리나라의 경우 최근 여러법령이 한꺼번에 새로 나오거나 개정이 되고 있어 많은 관련기업 들이 정신을 차리지 못하고 있는게 현실이므로 여기서 간단히 현재의 기준은 요약해보면 다음과 같다. (2010.04 현재기준) 외벽의 단열과 관련된 기준은 크게 두가지가 있다. - "건축물의 설비등에 관한 규칙(현행 법)" - "친환경 주택 건설기준 및 성능"고시(2009.10.26) - 공동주택만 해당 다만 이 "친환경 주택 건설기준 및 성능" 기준은 현재 공동주택에만 해당되는 기준이다. 단독주택 등은 이 기준에 적용을 받지 않는다. 법의 적용을 받지 않는다고 해서 단독주택은 단열이 더 열악해도 되는 것이 아니기 때문에 단독주택에 관여하시는 회사나 개인은 강화된 법에 관심을 가져야 할 것이다. "친환경 주택 건설기준 및 성능"고시에 의한 벽체 단열 (단독주택 등은 괄호안이 적용됨) 부 위 열관류율 기준(W/㎡K) (괄호 안은 법기준) 혹한지, 중부 남부 제주 외 벽 외기 직접 면함 0.36 (0.47) 0.45 (0.58) 0.58 (0.76) 외기 간접 면함 0.49 (0.64) 0.63 (0.81) 0.85 (1.10) 측 벽 0.27 (0.35) 0.36 (0.47) 0.45 (0.58) 창호의 단열은 크게 세가지 기준의 영향을 받는다. - "건축물의 설비등에 관한 규칙" (현행법) - "고효율에너지기자재인증기준" (에너지관리공단) : 2.632 W/㎡K 이하 - "친환경 주택 건설기준 및 성능"고시(2009.10.26) "친환경 주택 건설기준 및 성능"고시에 의한 창호 단열 부 위 열관류율 기준(W/㎡K) (괄호 안은 법기준) 혹한지, 중부 남부 제주 외 벽 외기 직접 면함 1.8 (3.84) 2.1 (4.19) 2.8 (5.23) 외기 간접 면함 2.8 (5.47) 3.1 (6.05) 3.7 (7.56) ** 현재 고시된 "친환경 주택 건설기준 및 성능" 기준의 창호 성능을 보면 아이러니 하게도 에너지관리공단에서 발급하고 있는 "고효율에너지기자재인증"을 받은 창호의 성능보다 더 높아야 한다. 즉, "고효율에너지기자재인증"을 받은 창호도 "친환경주택건설기준"에 미달되는 것이다. 인증서의 제목만 보고 사용해도 문제가 될 수 있다는 이야기이다. 꼭 숫자를 확인해야 한다. 외벽과 창호의 단열 기준 중 각각 가장 강화된 기준으로 비교를 하면 외벽은 0.36W/㎡k, 창호는 1.8W/㎡k이다. 이 둘을 비교해 보면 창호가 외벽보다 5배 더 성능이 떨어진다. 이 둘의 차이가 큰 것이다. 또한 외벽과 패시브하우스에 들어가는 창호의 기준을 비교해 보면 0.36W/㎡k 대 창호는 0.8W/㎡k 이므로, 외벽에 비해 약 2.2배정도 떨어지고 있는 것이다. 패시브하우스용 창호의 성능기준은 세계적으로도 그 성능이 높다. 그러나 그 기준도 외벽의 단열에 비해서는 떨어진다는 이야기이다. 그 만큼 창호의 성능은 가능하다면 더 높게 올라갈 수록 좋은 것이다. PHI에서 규정하는 0.8W/㎡k라는 숫자는 모든 법이 그러하듯이 하한선을 규정해 놓은 것에 불과하다. 하지만 문제는 창호의 열적성능을 높이는 기술이 무척 까다롭다는데 있다. 실제로 독일 PHI의 인증을 득한 창호는 몇 개 회사밖에 되지 못할 정도이다. 하지만 이러한 규정을 볼 때 건축주의 입장에서는 숫자도 새롭지만 단위는 더더욱 어렵다. 이렇듯 성능과 관련된 부분은 설계사무소 혹은 시공사에서 검토를 해야만 하지만 현재의 우리나라 단독주택 시장에서 이러한 성능구현의 가이드라인을 챙겨달라고 요구하는 것 자체가 무리일 지도 모른다. ● 창호 열관류율 읽는 법 건축주가 창호의 열적 성능을 쉽게 파악하기 위해서는 단위변환을 알아야 하는데 이 글을 보시는 분들이 더 쉽게 계산을 하실 수 있도록 숫자도 함께 표현해 놓는다. 아래 표에 들어있는 기준은 모두 같은 성능의 다른 표현이다. 즉 단위나 표현방법에 따라 숫자만 다른 것이지 모두 동일한 성능을 나타낸 것이다. 구분 열관류율 (작을수록 고성능) 열저항 (클수록 고성능) W 단위 2 W/㎡k ① 0.5 ㎡k/W ② 1÷① kcal 단위 1.72 kcal/㎡h℃ ③ 0.581 ㎡h℃/kcal ④ ① x 0.86 1÷③ 혹은 ②÷0.86 최근 단위가 W/㎡k으로 통일되고 있으므로 이 단위를 기준으로 설명을 하였다. 아래의 그림은 현재 시장에서 판매되고 있는 제품중 고효율에너지기자재 인증을 득한 창호의 시험성적서 일부분이다. 위에 적은 것을 응용하여 두 제품의 성능을 비교해 보자. <창호 “a” 시험성적> <창호 “b” 시험성적> 표현이 “a”창호의 단위는 ㎡k/W 이고, “b”창호는 ㎡h℃/kcal 으로 되어져 있으므로 모두 “열저항”의 단위이다. 상기 표에서 처럼 “a”÷0.86 을 하면 “b”의 단위가 되므로 0.387~0.393㎡k/W÷0.86 = 0.45~0.457㎡h℃/kcal가 된다. “b”창호의 성능이 0.535~0.541㎡h℃/kcal이고 “열저항”단위이므로 숫자가 클수록 성능이 좋다. 그러므로 “b”창호의 열적성능이 더 좋음을 알 수 있다. (가급적 열관류율 단위인 W/㎡k 으로 변화하여 비교하는 것이 통일성이 있겠지만, 단순한 성능의 상대비교라 계산과정의 번잡함을 피하고자 kcal 의 열저항으로 비교하였다.) 기밀성은 숫자가 작을 수록 높은 성능이므로 “a"창호의 기밀성이 더 좋다고 볼 수 있는 것이다. 고효율에너지기자재에서 기밀성의 단위는 모두 같이 때문에 숫자의 크기만 비교하면 된다. ** 단열성은 “b”가 28%정도 좋고, 기밀성은 “a”가 25%정도 좋다.. 어떤 제품을 고를 것인가????** ** 단열이 아무리 좋아도 틈새바람이 들어오면 소용없다. 또 틈새바람이 없어도 단열성 자체가 떨어져도 아무 소용없다. 둘은 이란성쌍둥이이다.** 아래 그림은 한국패시브건축협회에서 일반창호중의 하나와 패시브인증을 받은 창호의 단면과 열적성능을 시뮬레이션(사용 프로그램:Therm6.2)한 결과물이다. 일반창호는 복층유리이고 패시브창호는 삼중유리이다. (유리에 대한 상세한 설명은 생략함) 각각의 창호 오른쪽이 실내측인데 두 창호의 실내측 온도가 약 4℃ 정도 차이가 나며, 색으로 느껴지는 차이로 온도차를 가늠할 수 있을 것이다. <좌:일반창호 샘플, 우:패시브인증창호 샘플> 한가지 추가적으로 알아야 할 사항은 국내 창호시험성적을 낼 때, 유리와 창호를 한꺼번에 측정하여 열적성능을 평가한다는 것이다. 바꾸어서 이야기하면 유리의 성능이 아주 높으면 프레임의 성능도 같이 높은 것처럼 보일 수 있다는 것이다. 이는 시험성적서를 보고 성능이 좋은 창호를 선택했는데 겨울에 결로가 프레임에만 맺히는 경우가 생긴다면 유리의 성능에 비해 프레임의 성능이 떨어지는 창호라고 볼 수 있는 것이다. 패시브하우스용 창호는 유리와 프레임이 각각 모두 0.8W/㎡k 이상의 성능을 가져야 한다고 했는데 국내의 시험성적서로는 각각의 성능은 파악할 길이 없는 것이다. 유리만을 따졌을 경우 삼중유리에 아르곤가스를 충진하고 로이코팅을 할 경우 0.8W/㎡k 정도의 성능을 보인다. 문제는 프레임에 있는 것이다. 그러므로 국내 시험성적서를 확인할 때는 가능하면 비슷한 유리를 사용한 시험성적서끼리 비교를 하는 것이 옳지만 여기까지 확인하면서 보는 것은 괴롭다. 하지만 가급적 이중유리제품은 이중유리제품끼리 삼중유리제품은 삼중유리제품끼리 시험성적서의 성능을 비교를 하는 것이 그나마 공정한 비교라고 말할 수 있을 듯하다. (물론 충진가스나 로이코팅유무에 따라서 유리의 성능이 달라지므로 정확한 비교는 될 수 없다) 패시브하우스의 장점은 열화상카메라로 완공 후 창호의 유리의 성능이 시험성적서대로 구현된 제품이 설치된 건지 오차범위는 있지만 알 수 있다는데 있다. 아래는 한국도로공사 수원영업소에 설치된 패시브창호의 열화상카메라사진이다. 창호로 새는 열이 거의 없다는 것을 알 수 있다. ● 창호의 기밀성능 패시브하우스에서 규정하는 기밀성능은 50pa 압력에서 0.6회/h 라고 이야기를 한 바가 있다. 이 기밀성능은 창호의 기밀성능을 이야기하는 것이 아니라 집 전체에 걸친 기밀성능을 뜻하는 숫자이다. 그렇기 때문에 기밀성은 시공 중에 블로어도어테스트만으로만 기밀성능을 파악할 수 있는 것이다. 패시브하우스에서 요구하는 창호의 기밀성능은 별도로 규정된 바가 없다. 하지만 50pa 압력에서 0.6회/h의 기밀성능을 구현하기 위해서는 창호의 틈새바람이 거의 없어야 한다. 즉, 창호의 시험성적서상의 기밀성능이 0.0 ㎥/㎡h가 되거나 0에 아주 가까워야 한다는 것이다. 상기에서 열적성능으로 예를 들은 “a"창호와 ”b"창호는 모두 패시브하우스에 사용하기에 단열성능이 모자라고, 기밀성능도 되지 않는 것을 알 수 있다. 그만큼 패시브하우스에서 창호를 선택하는 것은 어렵다. 유럽 조차도 패시브하우스 시장이 매우 크다고는 볼 수 없기 때문에 패시브하우스 규정에 적합한 제품의 숫자는 많지 않은 편이다. 전회에서 벽이나 창에 틈새바람이 있을 경우 단열성능이 얼마큼 크게 저하되는지 이야기 한바가 있다. 그러므로 꼭 패시브하우스가 아니더라도 동일한 단열성능을 보이는 창호 중에서 하나를 골라야 한다면 기밀성능이 높은 창호를 선택하는 것이 유리한 것이다. 물론 가격을 기준에 두어야 하는 것은 자명하다. 가장 어려운 것이 상기의 "a"창호와 "b"창호의 비교처럼 단열성능은 “b"창호가 높은데 기밀성능은 ”a"창호가 높은 경우가 있다. 기밀성능이 별로 차이가 없다면 문제가 없지만 그 차이가 큰 경우에는 난감하다. 이 둘의 상관관계가 숫자로 규정된다면 쉽겠지만 불행하게도 아직 연구단계에 있다. 기밀은 자연이 변수로 작용하기 때문에 기밀성이 실제 단열성능을 정확히 얼마나 떨어뜨리는 지에 대해서는 통계와 실험치에 대한 일반화가 필요하며, 상당히 많은 경우의 수를 따져야 하기 때문에 아직 더 시간이 흘러야 파악될 수 있을 듯 하다. 그러므로 가급적 열적성능과 기밀성능이 모두 좋은 제품 중에서 저렴한 제품을 찾을 수 밖에 없는 것이다. 또 한가지 덧붙히자면 창호의 기밀성능이 곧 차음성능과 비례한다고 보아도 된다. 소리는 공기의 전달이니 유리가 아무리 밀실해도 기밀성능을 떨어뜨리는 틈이 있다면 차음성능은 급격히 떨어지기 때문이다. 즉, 기밀성능이 높은 창호가 차음성능도 높다.   [출처] 한국패시브건축협회 (Passive House Institute Korea) - http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=7