벽체 열관류율과 표면결로

열관류율이란

벽 한 장이 얼마나 잘 막아 주는지를 한 숫자로 나타낸 것이 열관류율이다.

값이 작을수록 벽을 통해 빠져나가는 열이 적다.

벽체 표면온도가 실내 노점온도 이하로 내려가면 표면결로가 생긴다.

열저항의 합

열관류율은 각 층 열저항의 합인 열관류저항의 역수로 계산한다.

실내와 실외 표면열전달저항도 이 합에 포함된다는 점을 잊으면 안 된다.

각 층의 열저항은 두께를 열전도율로 나눈 값, 즉 d/λ다.

계산 예제

가상의 조건으로 계산한다. 콘크리트 150mm와 단열재 100mm로 구성된 외벽이다.

각 층의 열저항을 더하고 역수를 취하면 열관류율이 나온다.

그 결과 U는 0.322 W/㎡·K이며 상식 범위 안의 값이다.

실내 20℃, 외기 -10℃ 조건이므로 온도차는 30K다.

표면온도와 결로 판정

벽체 표면온도가 실내 노점온도 이하이면 표면에 물방울이 맺힌다.

실내 측 표면온도는 열저항 비례 분배로 구하며, 예제에서는 18.9℃다.

노점온도 19℃와 비교하면 표면온도가 더 낮으므로 표면결로가 생긴다.

결로 판정은 결국 표면온도와 노점온도를 비교하는 일이다.

추가 단열재 두께

결로를 막으려면 목표 열관류율에서 필요한 총 열저항을 먼저 구한다.

여기서 기존 총 저항을 뺀 값에 단열재 열전도율을 곱하면 추가 두께가 된다.

계산 결과 0.0069m를 mm로 환산하면 약 6.9mm다.

헷갈리는 결로 구분

표면결로와 내부결로는 같은 습기 문제라도 발생 위치와 대책이 다르다.

표면결로는 단열 보강과 제습으로, 내부결로는 실내 측 방습층으로 막는다.

방습층은 단열재의 실내측에 두는 것이 기준이다.