예) 우리집의 실내온도가 20℃ 이고 벽면 표면온도가 15℃일 경우습도가 70%이하 일 때는 결로가 발생하지 않지만 습도가 80%이상이 되면 결로가 발생한다.
습도는 생활습관에 따라 달라지고 표면온도는 건축물의 단열정도에 따라 달라진다.
* 위의 노점온도표에서 보다시피 실내온도와 벽체의 표면온도가 일정할 경우에도 습도에 따라 물방울이 발생하는 노점온도의 변화는 매우크다.
표면결로와 내부결로의 차이는?
결로현상은 벽체 표면에 발생하는 표면결로와 벽체 내부에 발생하는 내부결로가 있으며,표면결로는 곰팡이를 발생시키고, 내부결로는 벽체의 결빙 동해 등으로 건축물구조체를 손상시켜 건축물의
수명을 단축시킨다.
결로가 일어나는 원인과 그 방지대책은?
1) 건축물 주위의 여건과 관련
기후의 변화가 심하거나 건물들이 밀집되어 일조! 량이 부족하고 통풍이 잘 안될 때, 외부의섭도가 높을 때 결로 현상이 생긴다.
해당 지방의 기후를 감안한 건축물의 배치나 평면 계획이 이루어져야 한다.
주어진 여건 하에서 최적의 설계를 하는 것은 건축사의 몫이다.
2) 건축물의 상태와 관련
콘크리트 건축물은 그 자체가 수분을 함유하고 있는데, 너무 기밀하게 시공하여 통풍을할 수 없는 구조로 한다든가 단열 시공이 불량해서 결로가 발생한다.
흡수성이나 방습성능이 부족한 내장재로 시공하거나, 콘크리트가 완전히 건조하지 못한상태에서 마감을 한 경우에는 결로가 발생할 수 있다.
이 경우 단열재를 끈김없이 기밀하게 시공하고, 연결부위는 테이프 등으로 틈이 없도록 해야한다.
완전히 건조되지 않은 콘크리트의 수분이나, 외부 습기의 구조체유입을 막기위해 방습층은 필히 설치하여야 하며, 방습층은 단열재의 내측에 설치하는 것이 좋다.
건축물의 단열 공법은 건축물 외부에 단열재를 설치하는 외 단열이 가장 좋고,다음이 건축물 내부에 설치하는 내 단열이며, 벽돌 공간쌓기에 사용하는 중 단열은 시공 방법상 단열상태가 아주 불량하다.
아무리 좋은 단열재라도 시공이 정상적으로 이루어지지 않으면 제 ! 기능을 상실하여 결로가 발생한다.
단열재를 설치하기 힘든 창문틀부위, 모서리부위, 보나 기둥부위의단열재의 끈김이 없도록시공하여야 한다.
*단열재가 1% 수분을 함유하면 열전도율은 30%떨어진다.
그러므로 방습층을 설치하여 구조체나 단열재가 항상 건조한상태를 유지하여 단열성능을 100% 유지하도록 해야한다.
3) 생활습관과 관련
실내의 수증기배출량이 많거나, 건축물이 기밀하여 통풍이 전혀 되지 아니할 때,이를 고려하지 않고 사용할 경우 강제환기장치를 설치해야 한다.
그러므로 수시로 환기를 시키고 필요할 경우 강제환기장치를 설치해야 한다.
욕실이나 주방 등 다량의 습기를 발생하는 곳에는 환기시설을 필히 설치해야 한다.
결로를 예방하려면 생활습관을 바꿔야 한다.
실내 세탁물 건조 시 창문을 충분히 열고, 방범등의 이유로 창 개방 횟수 감소를 줄여 충분한 자연환기를 해야한다.
가구배치는 벽체에서 10cm 이상 띄워주고, 난방시에는 천천히 난방하여 실내온도와 벽체 표면온도의 차이를 줄여야 한다.
결론
결로 예방을 위해서는 단열, 방습, 생활습관, 이 세박자가 조화를 이루어야 한다.
빈틈없는 단열과 끈김없는 방습,외부습기를 차단하고, 생활습관을 바꿔 자연 환기로수증기량을 줄여야하며, 내부마감재는 흡습기능이 뛰어난 석고보드등을 설치하는 것이 좋으며반대로 의미 없이 단열재를 두껍게 하는
것만으로는 결로를 방지할 수 없다
그러나 이런 방법의 노력으로도 결로를 예방 할 수 없다면 전문가의 조언을들어보는것도 나쁘지 않을 것이다.
결로는 가능한 한 빨리 잡아주어야 집에 무리가 없다.
결로방지제를 선택하여 시공하면 무리없이 결로를 잡을수 있고 또한 시간의 흐름에 따라 비용이 절감됨을 알 수 있을 것이다.
아파트 결로현상 방지법
1. 서 론
결로의 발생은 미관상·위생상 측면뿐만 아니라 특히 열에너지 절약의 측면에서, 그리고 건축 부위의
열화 방지 측면에서 우선적으로 방지되어야 한다. 그 이유로는, 결로의 발생은 건축 부위의 다습화, 즉 건축 부위의 함수량 증가를
야기하는데, 이것은 열에너지 전도율 및 열화 속도와 비례 관계하에 있기 때문이다. 물 자체의 높은 열전도율에 기인하여 건축
부위의 단열성이 급격히 저하하며 또한 공기중의 유해한 물질이 용이하게 침투하여 건축 부위의 열화 현상이 가속화된다. 이러한
결로방지의 중요성에도 불구하고 현재 결로발생의 예측 및 방지를 위한 설계상의 근본적인 대책이나 방법론의 정립이 매우 미흡한
실정이며, 단지 경험에 의한 비합리적인 방법에 따라 대처하고 있는 상태이다.
2. 결로발생 메카니즘
2.1 표면결로의 발생
일
정한 온도와 습도를 가진 실내공기가 그 보다 낮은 표면온도를 갖는 건축부위와 접하게 되면, 건축부위에 근접한 공기층의 상대습도는
점차 상승한다. 만일 건축부위의 표면온도가 포화상태(상대습도φ=100%)를 야기할 수 있는 온도보다 낮을 경우, 여분의 습기는
건축부위의 표면에 물방울 형태로 맺히는데 이것을 이른바 "표면결로”라고 한다. 이러한 현상을 결로방지 측면에서, 그리고 온도에
따른 포화압력pS를 고려하여 설명하면 다음과 같다. 일정한 온도와 습도, 즉 그것에 따른 일정한 압력p를 갖고 있는 공기가
건축부위의 표면온도에 해당하는 온도로 냉각되더라도 포화습도, 즉 포화압력pS에 도달하지 않으면 표면결로는 발생하지 않는다.
2.2 내부결로의 발생
건
축재료를 통과하는 습기량m을 “등가 공기층 두께sd”와 압력차Δp와의 1차원적 비례관계로 파악할 수 있다. 즉, 건축부위를
구성하는 각 건축재료의 sd값과 압력차Δp는 직선적 비례관계를 갖는다. 이때 등가공기층 두께sd는 습기투과 저항계수μ와 두께x를
곱한값을 의미한다. 상술한 의미를 그래프로 표현하면 다음과 같다. 여러개의 건축재료로 구성된 하나의 건축부위에서 각 건축재료에
해당하는, 더 상세히 말해, 각 재료의 경계면에 해당하는 습기압력p를 구하기 위해 우선 x축을 sd값으로 그리고 y축을 압력p로
설정한다. 그 후 x축에 구성 건축재료들의 sd값을, y축에 내·외부 환경에 해당하는 습기압력pi(실내)와 pa(실외)를 표시한
후, 이들 압력을 직선으로 연결한다. 그 후 각 재료들의 경계면을 통과하는 압력을 y축으로부터 읽으면 그것이 해당 습기압력이
된다.
3. 건축재료의 투습성 측정과 결로 프로그램
결로의 발생예측을 위해 가장 중요한 물성치는
건축재료의 투습성이다. 각 재료의 조직적 특성, 특히 기공의 형태와 분포에 따라 투습특성이 결정될 수 있는데, 가장 일반적으로
사용되는 투습측정은 이른바 “염포화용액 압력법”을 이용하여 이루어진다. 항온의 상태에서, 즉 시험체의 양면에 동일한 온도가
작용하는 상태에서, 그러나 염포화 용액을 이용하여 시험체의 양면에 상이한 상대습도, 즉 압력차Δp를 형성하고, 그 압력차에 따라
시험체를 통과하는 투습량을 측정하는 것이다. 시험장비를 (그림 3)에 나타내었다.
상술한 방법에 따라 결로발생을
예측할 경우 상당한 시간적 소요를 필요로 한다. 건축부위를 구성하는 각 재료들의 습기투과 저항을 계산해야 할 뿐만 아니라 각
재료간의 온도분포, 그리고 그것에 따른 포화압력을 계산해야 한다. 또한 계산된 각 수치를 크기에 따라 그래프화해야 하며, 이것에
더불어 구성재료의 두께변경, 타 재료로 대체, 시공위치 변경 등을 통해 결로방지를 시도할 경우, 각 경우의 수 만큼 상술한
작업을 반복해야만 한다. 따라서 결로발생의 예측과 결로발생시 용이한 대책수립을 위해 DIN에 기초하여 하나의 프로그램(명칭 :
결로의 예측방지 프로그램, 등록번호 : 97-01-12-5260)을 구축하였는데, (그림 4)와 (그림 5)에 시작화면과
검증화면을 나타내었다.
4. 건축물 결로발생 점검
상술한 프로그램을 이용하여 현재 시공되는 있는
85m2평형 아파트의 각 부위에 대해 결로발생을 검증하였다. 이때 실내 상대습도는 50%로 그리고 실외 상대습도는 60%로
가정하였으며, 물과 접하는 부위, 즉 습도 100%가 형성될 수 있는 건축부위는 검사대상에서 제외하였다.
실내온도
는 20oC로 고정하였으며, 실외온도는 -15oC부터 점차 높이면서 결로발생을 검증하였다. 검증부위는 외벽, 조적벽, 계단실벽,
전단벽, 지붕으로 국한하였으며, 검증결과의 한 예로 외벽에서 결로가 발생하지 않기 위한 조건들을 (표 1)에 나타내었다. (표
1)에 나타난 바와 같이 결로가 발생하지 않는 외부 온도가 낮아질수록, 즉 그것에 반해 결로에 대한 안전 성능이 향상되기
위해서는 각 재료의 습기투과 저항계수가 증가되어야 한다. 예로 외부온도 -15oC에서 결로가 발생하지 않기 위해서는 암면의
습기투과 저항계수가 μ=1070으로 증가되어야 하거나 또는 석고보드의 습기투과 저항계수가μ=8300으로 증가되어야 한다. 그러나
암면의 특성상 습기투과 저항계수를 일정 이상으로 향상하기는 거의 불가능하며, 따라서 암면 이외의 습기투과 저항계수가 높은 단열재
시공이 절대 필요하다.
5. 결 론
결로에 의한 빈번한 하자접수와 결로에 의한 건축재료의 열화 및
내구성 감소에도 불구하고 결로방지를 위한 체계적 방법론의 정립이 아직 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 DIN에 기술된
결로의 예측 방법론을 분석·비교하였으며, 이에 기초하여 “결로의 예측방지 프로그램”을 개발하여 결로의 예측 및 대책안 수립에
소요되는 시간을 대폭 감소하였으며 또한 보다 정확한 결로검사를 가능케 하였다. 개발된 프로그램의 실용성 검증을 위해,
그리고 현 시공 건축 부위들의 결로에 대한 안전성 평가를 위해, 한 건설회사의 아파트에 대해 결로발생을 검사하였다. 이것을 통해
각 건축부위별로 결로가 발생하는 외부온도를 도출하였으며, 또한 결로발생에 대해 보다 높은 안전성을 갖을 수 있는 최적 대책안을
제시하였다.
