내단열/ 외단열

[김근생]

 

"내단열과 외단열" 단열재의 시공방법에는 내력벽을 기준으로 단열재가 설치된 위치에 따라 내단열, 중단열, 외단열로 분류된다. 단열시공은 원칙적으로 불연속되는 곳이 없도록 밀실하게 시공하는 것이 가장 중요하다. 현재 벽체의 단열은 경제성 시공공법상의 어려움 등으로 대부분이 내단열 또는 중단열로 시공되고 있다. 그러나 단열 부위의 불연속면 때문에 생기는 열교현상(heat bridge)과 내부결로를 방지하기 위해서는 외단열이 주거용 건축물의 단열공법으로 일반적이나. 여러여건상 외단열이 여의치못하면 중단열이나 내단열도 폴리우레탄폼 같은 스프레이형식의 단열방식으로 시공 하면 차이가 없다 왜냐면 내단열도 어차피 열교현상이 생기지 않도록 작업이 이루어 지기때문이다.
	열교현상과 얼룩무늬현상 1) 열교현상 외벽이나 바닥, 지붕 등의 건물부위에 단열이 연속되지 않는 부분이 있을 때 또는 건물외벽의 모서리부분, 구조체의 일부분에 열전도율이 큰 부분이 있을 때 열이 집중적으로 흐르게 되는 이러한 현상을 열교(Thermal bridge)현상이라 한다. 즉 열교는 열교환이 높은 열전도율로 인하여 구조체의 전체 단열값을 낮추게 하는 구조체의 일부분을 의미한다. 이러한 구조체의 열적 취약부위로 인하여 열손실이라는 측면에서 냉교(Cold bridge)라고도 한다. ① 발생부위 열교는 구조체의 여러 형태로 발생하는데 단열구조의 지지 부재들, 중공벽 내의 연결철물이 통과하는 구조체, 벽체와 지붕 또는 바닥과의 접합부위, 창의 상·하인방, 창틀 등에서 열교가 발생한다. 열교현상이 발생하는 부위는 표면온도가 낮아지며 표면결로가 발생하므로 쉽게 발견할 수 있다. ② 발생으로 인한 손실 열교현상이 발생하면 단열성능이 떨어져 에너지 소비가 증대되며 표면결로가 발생할 수 있다. ③ 방지대책 열교현상을 방지하기 위해서는 구조체 접합부위의 올바른 단열설계와 단열재가 불연속됨이 없도록 철저한 단열시공이 필요하다. 콘크리트 라멘조나 조적조의 건물에서는 근본적으로 단열이 연속되기 어려운 점이 있으나 가능한 외단열과 같은 공법으로 열적 취약부위를 감소시키는 설계 및 시공이 요구된다. 2) 얼룩무늬현상 천장의 얼룩무늬현상(Pattern staining)은 실내의 먼지에 의한 열전달에 의해 천장속에 있는 구조체의 형상이 나타나 천장이 더러워지는 것으로 열교의 특수한 결과라 볼 수 있다. 그림과 같이 천장속에 장선이 연결되지 않는 부분은 단열값이 낮아 그 주변보다 열이 잘 전달되므로 대류로 인한 공기중의 먼지가 이 부위표면에 더 많이 부착되어 발생하므로 외형상 얼룩무늬가 생긴다. 이러한 현상은 천장을 재치장하기 전에는 없어지지 않는다. 얼룩무늬현상을 방지하기 위해서는 두면의 표면온도 차이가 1℃ 이하가 되도록 단열의 설계 및 철저한 단열시공이 필요하다.
건물부위별 단열계획
	1) 벽체의 단열 벽체는 건축공간을 구성하는 주요 구조부 중 가장 많은 면적을 차지한다. 따라서 벽체를 통하여 손실되는 열량도 전체의 35%정도로 다른 부위에 비해 가장 크므로 단열에서 가장 먼저 고려해야 할 곳이 벽체의 단열이라 할 수 있다. 2) 지붕 및 천장의 단열 일반적으로 지붕과 천장을 통한 열손실은 전체 열손실의 약 25%를 차지한다. 지붕에 단열재를 시공하는 것은 천장 위, 지붕 속의 공간까지 냉·난방 하는 결과가 되어 에너지 낭비를 초래하므로 천장을 단열 하는 것이 효과적이다. 즉 천장 위를 단열 하면 여름에는 환기구를 통해 지붕속의 열기를 외부로 방출할 수 있으며, 겨울에는 수증기압이 낮은 저온의 외기가 도입되어 지붕 내부의 표면 결로가 방지될 수 있다. 천장 단열재는 모포형, 경입자형 및 판형 단열재 등이 사용된다. 3) 기초 및 바닥의 단열 콘트리트 기초벽을 단열하기 위해서는 압축 폴리스틸렌 같이 투습저항이 좋고 견고한 단열재를 사용하여야 한다. 기초벽의 단열은 동결선 아래나 기초상부까지 기초벽의 외부에 단열재를 부착시키는 방법과 슬래브 하부의 기초벽 내부에 설치하는 방법 등 두 가지가 있다. 기초와 슬래브의 모서리는 기초를 통해 발생되는 열교현상 때문에 단열재를 기초벽의 외부에 위치시키는 것이 효과적이다.