친환경건축 결로와 단열 개념 및 정의 친환경건축기법

친환경건축 결로와 단열 개념 및 정의 친환경건축기법

결로

정의

• 포화수증기압은 최대로 들어갈 수 있는 수증기량의 습도를 말함
• 상대습도는 최대한 들어갈 수 있는 수증기량 (포화수증기압)에 대한 현재 있는 수증기의 비율임
• 즉, 상대습도 = (현재수증기압) / (포화수증기압)
• 이슬점은 기온이 떨어져 수증기(기체)가 식어 물(액체)이 생기는 최초의 온도 - 이때의 온도를 노점 온도라고도 부름
• 결로는 온도가 노점 온도 이하임에도 불구하고 발생한 습기를 감소시키지 아니하면 발생
• 즉, 건물 내부의 습한 공기가 실내의 벽, 천장, 바닥의 표면에 접촉할 때 그 부위의 표면 온도가 실내공기의 노점 이하일 경우 공기 중의 수분이 그 표면에서 결로 현상을 나타냄
• 또한 표면에 결로한 수분 또는 수증기 자신이 벽체의 틈으로 내부 공극 내로 침입하면 백체 내면에 결로가 발생하게 됨

 

 

 

분류

위치별

• 표면 결로 : 실내 공기 중 수증기가 벽 등 저온 부분 표면에 접촉, 응결 - 곰팡이, 얼룩 발생

• 내부 결로 : 벽체 등 구성재 내부 수증기가 온도 저하로 응결
• 철근에 녹 발생
• 콘크리트 내부에 함습되어 동결융해 작용

 

 

 

발생시기별

• 겨울철 결로 : 외부 기온이 낮아짐에 따라 실내 측에 결로 발생
• 여름철 결로 : 실내 측 저온에 의한 구조체의 외기 측 온도 저하로 실외 측 결로 발생, 지하층일 경우 깊이에 따른 지하실의 온도 저하와 더운 공기의 유입으로 지하실 내부에 결로 발생
• 봄, 가을철 결로 : 기후 변화로 인해 남부지방에 태평양으로부터 고온 다습한 공기가 유입되었을 시 실내 측에 결로가 발생

 

발생 장소

• 고온다습할 때 실내의 각 부분
• 지하실에 흙에 접한 외벽의 안쪽
• 보온재가 속에서 끊어진 부위 2면이 교차되는 모서리 부분
• 재질이 달라지는 부위

• 열전도율이 높은 자재 등의 배관 접합부

• 외기에 접하는 부분
• 준공한지 얼마되지 않은 철근콘크리트 건물

 

 

 

피해

• 벽, 천장 등에 젖음, 오염, 박리
• 결로수 낙하
• 곰팡이 발생
• 목재 부위의 부식
• 도막재의 박리
• 재료의 습윤에 의한 열전도율 상승
• 재료 습윤, 결빙에 의한 수축, 휨, 동해 등

 

발생원인

건물의 입지조건

• 기후조건 (온도, 일사, 바람 등)이 까다롭다
• 건물이 밀집되어 일조량, 통풍이 나쁘다.
• 외기의 습도가 높다.

건물조건

• 콘크리트, 알미늄 샷시, 방습충의 습기 제거 및 환기 미흡
• 단열 불량
• 바닥콘크리트, 지하실 등 상부의 냉열
• 방습층의 부족과 건축물의 노화
• 내장재의 흡습, 방습 등 성능 부족
• 시공시 콘크리트 증의 건조 상태
• 수납부분(벽장, 다락방)이나 가구 뒷면의 통기불량
• 상대습도가 높을 때 실내의 기온이 낮을 경우 발생 (지하실 등)

 

생활 습관에 의한 것

• 실내 수증기 배출
• 기밀성을 충분히 갖춘 건물에 대한 인식 부족

 

방지대책

단열 보강

• 가장 중요한 결로 방지 방법으로 공기가 노점 이하가 되지 않도록 건물 표면을 보온 단열
• 단열재, 이중 창호, 건물 기밀화 등에 의해 실내 보온
• 냉교(cold bridge)를 일으키지 않는 외단열 공법이 가장 효과적임

 

생활 습관 및 환기

• 실내에 과다한 급기가 필요치 않도록 할 것
• 환기에 의한 제습 (자연환기 및 강제환기)
• 특히, 화장실, 샤워실, 주방 등의 다량의 습기가 발생하는 곳은 환기 철저
• 낮에는 실 전체를 open space로 개방

방습층 설치

• 온도변화가 심하거나 고온 및 다습한 부분과 접촉하는 곳에 방습층 설치

 

 

난방

• 수증기 발생 난방 장치 주의, 북쪽 거실난방에 주의
• 낮은 온도의 난방을 길게하고 높은 온도의 난방을 짧게 한다.

외단열시스템의 네오폴 300T 적용 독일주택 [3중창 주위 열손실 모습]

기타

• 지하실의 경우 2중벽 설치
• 실내 표면 마무리 재의 선별
• 장마철에 통풍 및 가열로 습기 제거
• 천장 단열시 통기구 설치
• 열교(heat bridge)현상이 일어나지 않게 함

 

지하실의 결로

발생원인

• 여름철 : 고온다습한 외부공기가 실내로 흘러들어옴으로써 온도가 낮은 벽이나 천장표면에서 냉각된 결과
• 지하실 벽의 표면온도가 노점온도 이하일 경우에 외부공기가 흘러드는 상황
• 상대습도가 높고 지역온도가 낮기 때문에 지하실은 결로 발생이 쉬움
• 지하실에서는 누수에 의한 습도상승으로 결로가 발생하는 경우도 있음
• 여름철 지하실의 결로는 밖에서 흘러 들어오는 공기가 노점 이하로 되어 있는 벽, 천장, 바닥 등에서 발생

 

 

 

발생원인의 지면온도와 바깥공기

지면 온도

• 흙은 열용량이 크기 때문에 온도 변동이 완만하여 지하실은 겨울에는 따뜻하고 여름철에는 시원한 특징
• 지표에 가까운 여름철 지면온도는 지하로 깊어짐에 따라 온도가 급격히 저하됨 (지표면에서 3m 지하부분 온도가 약 -7.2도 저하)

바깥 공기

• 여름철 외부공기는 온도도 높지만 상대적으로 습도도 높고, 이 때문에 절대습도와 노점온도가 높음
• 겨울철에는 지면의 온도가 바깥공기보다 높기 때문에 지하실이 따뜻해 일반적으로 겨울 결로는 발생하지 않음

 

지하실 결로의 피해 및 대책

피해

• 여름철 결로는 대량의 결로수가 나타남과 동시에 곰팡이의 발생이라는 2차 재해도

결로 대책

• 환기에 의한 결로 방지
• 보호벽, 방습벽 설치
• 단열재에 의한 결로 방지 : 환기량에 맞는 단열재 결정
• 설비기구에 의한 결로 방지

 

단열

정의

• 단열 : 물체와 물체 사이에 열이 서로 통하지 않도록 막음, 또는 그렇게 하는 일
• 단열재 : 일정한 온도가 유지되도록 하려는 부분의 바깥쪽을 피복하여 외부로의 열 손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 재료
• 소재 : 유기질과 무기질로 구분
• 유기질 : 코르크, 면, 펠트, 탄화코르크, 거품고무 - 150도 이하에서 사용
• 무기질 : 석면, 유리솜, 석영솜, 규조토, 탄산마그네슘분말, 마그네시아분말, 규산칼슘, 펄라이트 등 - 대부분 고온에서 사용 가능, 각 소재의 연화 온도가 사용한계 임
• 소재 자체의 열전도율이 작은 것이 바람직하며, 열전도율을 작게 하고자 공질로 만듬
• 시공방식에 따른 분류 : 내단열과 외단열로 구분

 

분류

• 내단열 : 물체와 물체 사이에 열이 서로 통하지 않도록 막음. 또는 그렇게 하는 일
• 외단열 : 일정한 온도가 유지되도록 하려는 부분의 바깥쪽을 피복하여 외부로의 열 손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 재료