단열재

단열재의 정의

단열재는 열전도율이 낮은 재료를 건축물 외피에 설치해 실내외 열이동을 줄이는 재료다.

열전도율은 재료가 열을 얼마나 잘 전달하는지 나타내며, 값이 작을수록 잘 막는다.

열전도율은 두께 1m, 면적 1㎡에서 1℃ 온도차일 때 1시간 동안 전달되는 열량이다.

열전도율과 열관류율

재료 자체의 값은 열전도율이고, 벽체 전체의 성능은 열관류율 U다.

열관류율은 단위 면적당 온도차 1℃에 흐르는 열량이며, 작을수록 단열성이 좋다.

열관류율은 두께, 공기층, 표면 열전달을 모두 포함한다.

여러 층으로 구성되면 각 층의 열저항을 더하고 표면열전달저항을 더한 뒤 역수로 구한다.

계산 예제

가상의 외벽으로 계산해 보자. 단열재 두께 0.10m, 열전도율 0.035W/m·K다.

단열재 열저항은 두께를 열전도율로 나눠 2.857이 된다.

여기에 실내 0.11, 실외 0.043을 더하면 전체 열저항은 3.010이다.

역수를 취하면 열관류율은 0.332W/m²·K다. 두께를 줄이면 U 값이 커진다.

단열 위치와 열교

열교 부위는 단열 연속성이 끊기는 곳이며, 그 자리에서 결로가 생기기 쉽다.

외단열은 구조체 외측에 설치해 열교 저감에 가장 유리하다.

내단열은 시공이 간편하지만 열교 처리가 어렵다.

실내외 온도가 정상상태이면 단열 성능은 설치 위치와 무관하다는 점도 함께 쓴다.

시공 절차와 품질

단열재 시공은 설계 두께를 정하는 것에서 시작해 검사와 기록으로 끝난다.

열교 부위인 코너, 슬래브 단부, 창호 주위는 도면에 미리 표시한다.

단열재는 틈 없이 깔고 이음부를 맞댐 또는 중첩으로 밀착시킨다.

고정 앵커나 접착 공법으로 단열재를 고정하고 마감층을 설치한다.

시공 후 두께, 이음부 밀착, 결함 여부를 검사하고 기록한다.

흔한 실수

첫째, 열전도율이 낮다는 이유만으로 단열재를 선정하는 실수가 많다.

둘째, 열교 부위를 평면 기준으로만 계산하고 모서리나 슬래브 단부를 빠뜨린다.

셋째, 이음부 틈과 연속성 불량을 감점 요인으로 적지 않는 경우가 많다.

직접 풀어 보자.

정리

단열재는 열전도율과 열관류율을 구분하고 시공 품질까지 함께 관리해야 한다.

지역과 부위별 기준을 따르고 열교 부위는 설계 단계에서 제거한다.

앞의 문제 정답은 시공 불량과 열교다. 두께만으로는 성능을 확보할 수 없다.