문) 차열재에 대해서 설명하라.(60.1)
답)
Ⅰ. 차열재란
건물 구조재의 화재시험에 의한 표준온도-시간곡선에 따라 화재 노출후 15분 경화후 노출되지 않는 면의 평균 온도 상승을 121℃ 이하로 제한한 재료
Ⅱ. 차열재의 특징
1. 화재시 산소와 가연성 가스의 산화반응, 발열반응에 의하여 열이 발생하고 높은 화염이 생기고, 복사, 대류, 전도등에 의하여 열이 전달된다.
2. 이 전열에 의하여 실내온도 및 내장재, 가구 부재 온도 상승
3. 이 온도 상승이 실내에 화염 확산, 이웃 공간으로 화염확산의 원인이 된다.
4. 높은 실내 온도가 구조부재 벽을 통하여 전도 전열현상에 의하여 열이 전달 된다.
5. 이 전열 현상이 구조부재의 열응력에 의한 강도 약화가 될 수가 있고, 이웃 벽면의 높은 온도에 의하여 발화 원인이 될 수 있고, 또한 틈이 생겨 화염 확산의 원인도 될 수 있다.
6. 이 전도에 의한 열의 이동을 지연시키는 것이 차열재이다.
7. 전도에 관한 식(Fourier's Law)
q" = k(T2-T1)/L [KW/㎡]
여기서 벽의 두께[L]가 두꺼울수록 열전달이 늦다.
열전도도(K)가 클수록 열전달이 빠르다.
철, 알루미늄등 도체는 K가 크므로 열전달이 빠르고
목재, 유리섬유, 암면등을 비도체 물질이므로 K값이 작다.
따라서 차열제는 열전도도가 작은 것을 사용하고 또 두께로서 열을 차단할수 있다.
8. 차열재와 비슷한 것이 단열재이다.
9. 내화 피복에도 사용
Ⅲ. 결론
열전달은 자유전자에 의한 상호작용의 결과이다. 차열재, 단열재등은 자유전자가 없어 분자구조를 통한 기계적 진동에 의하여 열이 전달되므로 효율이 낮다.