[건축의 기본ABC]단열재의 종류 및 특징

단열재의종류

 

 

단열이란?

끊을단, 더울 열 (斷  熱), insulation

단열이란 열의 이동을 차단하는 것을 의미한다. 열은 대류(對流), 전도(傳導), 복사(輻射) 등의 방법으로 전달되는데, 단열을 통해 온도를 일정하게 유지시킬 수 있으며, 열의 이동을 막기위해 사용되는 재료를 단열재라고 합니다..

 

건물의 단열

 -실내환경적 측면

 

-실내측 표면 온도를실내 공기의 노점 온도보다 높게 유지되게 하여, 거주자에게 악영향을 미칠수 있

 는 표면 결로 발생을 방지하며, 이를 통해 마감재의 훼손을 방지해줍니다.

-실내측 표면 온도를상대적으로 높게(동계) 혹은 낮게(하계) 유지되게 하여 재실자의 열 쾌적을 향상     시킵니다.

-중간기 등과 같이냉. 난방이 크게 필요하지 않은 경우 외기온 변화에 다른 실온의 변동폭을 줄여 재      실자의 열쾌적을 향상시켜줍니다.

-공간내 실온이 균일학유지되게 하여 재실자의 열 쾌적을 향상시킵니다.

 

 -경제적측면

 

-외피를 통한 열획득, 손실을 감소시켜 실내 열환경을 쾌적한 상태로 유지하기 위해 필요한 냉. 난방      에너지 비용을 감수 할 수 있습니다.

-최대부하 발생시외피를 통한 열 획득, 열 손실을 감소시켜 냉. 난방 설비용량을 줄여 초기 설비 

 비용을 감소 할 수 있습니다.

 

 -기타

 

-방화재로서의 가치를갖는 것도 있습니다.

-표면 마감의 용이성을제공 합니다.

-침기와 투습을 방지합니다.

-화재 혹은 동해로부터구조체의 피해를 막거나 줄여 줍니다.

-소음이나 진동을줄여줍니다.

 

 

단열재의 종류

 

*연질 단열재

 

-유리섬유 배트 & 롤 단열

 

 

      글라스울(Glass Wool): 유리섬유로도 알려진 이 단열재는 폐유리를 고온에서 녹인 후 회전력을 이용해섬유처럼 가늘게 뽑아내 섬유처럼 만들어 일정 크기와 형태로 다듬은 것입니다.

      석면의 대체제로 나온 제품이며, 비교적시공이 편하고 기둥 사이에 단열재를 채우는 방식의 시공방법과 천연 규사를 원료로 사용한 무기질 단열재로 불연재이며 유독 가스가 발생하지 않는다는이유로 목조주택에서 많이 사용되고 있습니다.

      무게가가벼워 시공이 수월하고 인장 강도와 내구성 및 내진성이 우수하며, 가격이 저렴하다는 점이 장점이며,

        밀도가 낮고 단열성능이 약한편이며 시간이 지남에 따라 단열재 이탈이생길수 있는 단점이 있습니다.

 

  - 미네랄 울 (GMW) 배트& 롤 단열

 

 

         미네랄 울: 미네랄 울은규산칼슘계의 광석을 고온에서 융융시켜 만든 인조 광물 섬유단열재 입니다. 온도범위가 넓어 산업용으로많이 쓰이며 건물의 내화, 흡음, 단열은 물론 각종 플랜트, 선방의 보온, 단열, 보냉과농업용까지 다양하게 사용되고 있습니다.

         글라스 울과 같이 불에 타지 않는 무기질 단열재로 화재시 연기와유독가스가 발생하지 않습니다. 단, 습기에 약해 곰팡이 서식위험이 있으며 공기중에 장시간 노출시 풍화 우려가 있습니다.

 

-세라믹 섬유 (Ceramic Fiber)

 

 

      세라믹페이퍼, 세라믹 보드: 무분진 단열 신소재, 고기능성(초고온)단열재로인체에 무해하며, 우수한 열 전도율 및 낮은 축열량을 가지고 있으며,기존 내화물에 비해 가볍고, 유연성이 뛰어나 시공이 용이합니다.

 

-셀롤로오스단열재

 

 

      셀롤로우스단열재는 나무를 활용해 만든 종이(신문이나 재생종이)에 불에잘 타지 않도록 붕산 계열의 난연재를 첨가하여 만든 단열재입니다. 이로 인해 화재 시 유독가스에 대해비교적 안전하고 화재가 전이되는 속도를 지연시켜주는 역할도 하고 있습니다.

      셀롤로오스단열재는 작은 입자의 셀롤로오스를 강한 바람으로 벽체의 내부를 빈틈없이 넣어 충전하는 방식으로 기밀 공사가 가능하지만, 전문 장비와 전문 인력이 필요해 시공 단가가 높은 편입니다.

 

-충전 단열재 (Loose Fill Insulation)

 

>

       가스충전 단열재(Gas Filled Panerl(GFPs) Insulation): 진공을 대신해 공기보다열전도율이 

       낮은 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe)등을 적용한 것이다.

       가스충전 패널 내의 저전도율 가스농도를 유지시켜주는 것과 공기 및 수분의 침투를 피하는 

       것이  가스 중전 패널의 단열 성능을 결정하게 됩니다. 하지만 실제 적용빈두가 적은 편이며, 

       특히  우  리나라에서는 찾아보기어렵다고 합니다.

 

-폴리에스테르 섬유(Polyester Fiber)

 

 

      폴리에스테르섬유(재생 PET 병 포함)로부터폴리에스테르 섬유가 연질 배트(Batts)로 방사되며, 블랭킷으로사용할 수 있습니다. 절단 및 설치가 용이하며, 과민성이없고 물리적 또는 건강상의 위험이 없습니다. 화염에 직접 노출되면 녹고 화염에 afj리 있으면 수축될 수 있습니다.

 

-폴리에스테르 섬유 배트 (Polyester Fiber Batts)

          폴리에스터 섬유배트 또는 천정 패널은 열적으로 결합된 재생 가능한 식물 섬유인 홈합되지 

          않은   제품 및 재생 폴리에스테르 섬유를 혼합하여 생산합니다. 독성이 없으며, 유해하지 

          않은 저  VOC(휘발성 유기화합물)제품입니다.밀도는 24~100kg/m³ 

          배트 또는 50~300kg/m³ 보드 제품 사이에서 다를 수있습니다.

 

 

*경질 벌크 단열재(일반적으로보드 단열재)

 

 

-발포 폴리스티렌(EPS):

 

       목조주택에서는 비드법 2종을 사용하여 기초 바닥단열 및내부 바닥에 사용합니다.

       EPS(비드법)은‘비드’라는 구슬 형태의 폴리스틸렌 알갱이를 수증기로 발포시켜만든 단열재로 

       외단열로 적합합니다.

       비드법 발포의 키기의 밀도에 따라 1~4호로 등급이 나뉘며1호의 경우 비드가 작고 아주 

       단단하기 때문에 밀도가 3kg/㎡ 이상이 됩니다.

          입자의 크기가 작을수록 밀도가 높으며, 장점으로는 현장 가공이 용이하다는 점과 가격대비 

          단열성능이 높다는 점 및 내구성을 들 수 있으며, 단점으론 습기에 약하며 화재 발생시 쉽게 

          타버리며 유독 가스를 내뿝는 다는 점이 있겠습니다.

       

      비드법은 1종과 2종이 있으며,

 

비드법 1종은 가격이 저렴하고 가공 및 설치가 편리하며 단열 성능이 좋아 건축  

현장에 많이 사용되는 단열재입니다.

 

비드법 2종은 흰색에 탄소 알갱이를 첨가하여 단열 성능을 향상시킨 단열재입니다.

 

 

 -압출법 보온판(Extruded Polystyrene, XPS):

 

                압축법 단열재를말하며, 흔히 아이소 핑크를 제일 먼저 떠올립니다.

                아이소핑크는여러가지 재료를 압축시켜 만든 단열재로 미세한 독립 기포 구조 내에 기체 

                중 열전도율이 가장 낮은 불상 탄소를 충진하여 단열재 중 가장 낮은 열전도율을가지고 

                있습니다. 또 한 압축 강도가 높아 내구성이 좋으며,

                수분을 흡수하는성질이 없어 지하 외벽이나 바닥 단열재로 적합하지만 이음새 부분의  

                열교현상이 발생할 수 있어 폼이 꼭 충전되어야 하고 틈새를 완벽하게 처리를해야 합니다.

                하지만 제품출고 후 일정 시간이 지나면 단열성능이 떨어지며, 화재가 발생했을 시 쉽게 

                타버린다는 단점이 있습니다.

 

-우레탄 폼

 

 

      독보적인 성능과 빠른 시공으로 많은 인기를 얻고 있는 단열재 입니다.

      우레탄 폼 단열재는분사 즉시 100배가량 팽창하며 수초내에 경화되는데 피착면에 

      맞추어 부풀어 오르기 때문에 단열이 필요한부분에 딱맞추어 이음매나 틈새없는 기밀한 

      단열이 가능합니다.

      우레탄 폼은원료에 따라 크게 수성연질폼과 경질 우레탄 폼으로 나뉩니다.

      수성연질폼은물과 화학적 발포제로 사용하여 친환경적으로 난연성에 유독가스가 

     적으며 딱딱해지지 않는 성질을 가지고 있으며, 공극과탄성이 있어 주택이나 내부의 천정,

     벽등에 사용되고 있으며

     경질우레탄폼은강성이며 단열성이 뛰어나며 물에 강한 자기 부력성을 가지고 있어 

     외단열이나 중단열에 적합합니다. 주로주차장 천정이나 지붕, 컨테이너 등과 같은 높은 

     단열성을 요구하는 곳에 사용되고 있습니다.

 

 

 -페놀 폼(PhenolicFoam)

 

 

                 페놀 폼 보드는 페놀 포름 알데히드 수지로 제조되며 개방형 및 폐쇄형셀(Cell)제품으로 

                 제공됩니다.

        페놀 폼 보드는일반적으로 한 면 또는 양면에 호일이 붙어있습니다.

        다른 경질 단열재보다가연성이 훨씬 적으며, 햇빛과 물에 장기간 노출되지 않도록 

        보호해야 합니다. 이것은 벽 외자에 적합하지만 위와 아래 등급 모두 내장재로 사용됩니다.            사용은일반적으로 높은 R-값을 요구하는 영역으로 제한되지만 공간이 매우 제한된 

        경우에 한합니다.

  

 

*복합 단열재(E보드)

 

                두 가지 유형의 일부 기능을 결합한 복합 벌크 및 반사 재료를 사용할수 있습니다.

                예를 들어, 블랭킷, 배트 및 보드 와 같은 벌크 단열재를 호일과 접착하여 사용합니다.

 

 

*반사 호일 단열재

 

 

               열반사 단열재는 전도나 대류에 의한 열의 이동을 방해하는 일반 단열재와다르게 복사 

               에너지를 반사시켜 열의 이동을 방해하는 단열재입니다.

               에틸렌 발포수지 위에 은박지를 붙인 형태로 알루미늄 박판이라고도 합니다.

               최근 반사형 단열재의 취약한 열전도율 보완을 위해 다층 반상형 단열재가나오고 있습니다.

               복사열 전달을 차단하기 위해 단열재를 외벽에 붙인 후 목 틀을 조성하여중공층을 

              설치하면 단열효과가 좋습니다.

 

이렇게 단열의 정의와 단열재의 종류 및 특징을 알아보았습니다.

또한 위드하임에서는 일반적으로 가 등급 제품의 글라스 울 단열재를 시공하고 있으며,

평당 5만원의 추가 비용으로 아이씬 폼 시공이 가능합니다.

그럼 이상으로 단열재에 관한 포스트를 마치겠습니다.

감사합니다.