스크랩 단열비교 논문

[전영주실장]

단열의 필요성

대부분의 에너지를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 경우 총 에너지 소비량 중 건물 부분의 사용량이 25%에 달해 건물에서의 에너지 절약 문제는 매우 중요하다고 할 수 있습니다. 건축물에서의 단열은 에너지 절감뿐만 아니라 쾌적한 환경을 제공하여 작업의 생산성을 높이고 라이프 사이클 코스트를 낮춰줍니다. 이 그림은 열손실의 경로와 건물 전체의 각 부분별 열손실을 비율로 표시한 것입니다. 단열성능을 강화하면 약 40~50%의 에너지를 절감할 수 있습니다.

열 관련 용어

■ 열관류율 K(kcal/㎥.h.℃)	■ 열전도율 λ(kcal/㎥.h.℃)
열관류는 열이 벽과 같은 고체를 통하여 공기층에서 공기층으로 열이 전하여 지는 것을 말하며, 단위시간에 1㎡의 단면적을 1℃의 온도차로 있을 때 흐르는 열량을 열관류율이라 합니다.	열전도는 열을 재료의 앞쪽 표면에서 뒷쪽 표면으로 전달하는 것을 말하며, 두께 1m, 면적 1㎡인 재료의 앞쪽 표면에서 뒷쪽 표면으로 1℃의 온도차로 1시간동안 전달된 열량을 열전도율이라 합니다.
■ 열저항 R(㎥.h.℃/kcal)
고체 내부의 한 지점에서 다른 한 지점까지 열량이 통과할때 이 통과 열량에 대한 저항의 정도를 말합니다.

건축물의 단열재 사용 기준

제21조 (건축물의 열손실방지)

① 건축물을 건축하는 경우에는 영 제91조제2항의 규정에 의하여 다음 각호의 기준에 의한 열손실 방지등의 에너지이용 합리화를 위한 조치를 하여야 한다.

1. 거실의 외벽, 최상층에 있는 거실의 반자 또는 지붕, 최하층에 있는 거실의 바닥, 공동주택의 측벽 및 층간 바닥, 창 및 문의 열관류율은 별표4에 의한 기준으로 한다.
이 경우 건설교통부 장관은 별표4의 기준에 의한 열관류율에 적합한 단열재의 두께 기준을 정하여 고시 할 수 있다.

[별표 4] 지역별 건축물부위의 열관류율표(단위 : W/㎡K, 괄호안은 Kcal/㎡h℃)

지역 건축물의 부위			중 부1)	남 부2)	제 주 도
거실의 외벽	외기에 직접 면하는 경우		0.47(0.40)	0.58(0.50)	0.76(0.65)
	외기에 간접 면하는 경우		0.64(0.55)	0.81(0.70)	1.10(0.95)
최하층에 있는 거실의 바닥	외기에 직접   면하는 경우	바닥난방인 경우	0.35(0.30)	0.41(0.35)	0.47(0.40)
		바닥난방이 아닌경우	0.41(0.35)	0.47(0.40)	0.52(0.45)
	외기에 간접   면하는 경우	바닥난방인 경우	0.52(0.45)	0.58(0.50)	0.6(0.55)
		바닥난방이 아닌경우	0.58(0.50)	0.64(0.55)	0.76(0.65)
최상층에 있는 거실의 반자 또는 지붕	외기에 직접 면하는 경우		0.29(0.25)	0.35(0.30)	0.41(0.35)
	외기에 간접 면하는 경우		0.41(0.35)	0.52(0.45)	0.58(0.50)
공동주택의 측벽			0.35(0.30)	0.47(0.40)	0.58(0.50)

제4조(건축부문의 의무사항)
다. 단열조치를 하여야 하는 부위에 대하여는 규칙 제 21조 [별표4]의 부위별 열관류율에 적합하도록 단열재 두께를 결정하거나 이 기준 [별표1]의 단열재의 등급 분류에 따라 제시되는 [별표2]의 단열재 두께를 적용할 수 있다.

지역 건축물의 부위 열전도율 구분 주1)			중부지역		남부지역		제주도
			가	나	가	나	가	나
거실의 외벽	외기에 직접 면하는 경우		65	75	50	60	35	45
	외기에 간접 면하는 경우		45	50	30	35	20	25
최하층에 있는 거실의 바닥	외기에 직접   면하는 경우	바닥난방인 경우	90	105	75	90	65	75
		바닥난방이 아닌경우	75	90	65	75	60	70
	외기에 간접   면하는 경우	바닥난방인 경우	55	65	50	55	45	50
		바닥난방이 아닌경우	50	55	45	50	35	40
최상층에 있는 거실의 반자 또는 지붕	외기에 직접 면하는 경우		110	125	90	105	75	90
	외기에 간접 면하는 경우		75	85	55	65	50	55
공동주택의 측벽			90	105	65	75	50	60

???? ※ 주 1) 가 : 열전도율 0.034W/mK 이하 (20℃)의 제품
             나 : 열전도율 0.035 ~ 0.040 W/mK(20℃)의 제품

불연재 사용 기준

▷ 건축법 제 43조
▷ 건축법 시행령 제 61조
▷ 건축물의 피난 방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제 24조

	용 도	적 용 대 상	사용 기준
			거실	복도,계단
1	문화 및 집회시설, 판매 및 영업시설, 위락시설	거실바닥 면적 200㎡ 이상	불연재료 준불연재료 난연재료	불연재료 준불연재료
2	단독주택 중 다중 주택, 공동 주택, 숙박, 의료시설 外	3층이상 층의 거실바닥면적 200㎡ 이상
3	위험물저장 및 처리시설, 공장 外	모든 용도
4	5층 이상의 건축물	5층이상 층의 거실바닥면적 500㎡ 이상
지하층, 지하공작물에 설치한 1~3호 용도의 거실			불연재료 준불연재료
단란주점, 노래연습장 및 주점의 용도

단열재의 등급 분류

등급 분류	열전도율의 범위 (KS L 9106 또는 KS F 2277에 의한 20±5℃ 시험 조건에 의한 열전도율)		KS M 3808, 3809 및 KSL 9102에 의한 해당 단열재 및 기타 단열재
	W / mk	kcal/mh℃
가	0.034 이하	0.029 이하	*압출법보온판 특호, 1호, 2호, 3호 *경질우레탄폼보온판 1종1호,2호,3호 및 2종1호,2호,3호 *기타단열재로서 열전도율이 0.034W/mk (0.029kcal/mh℃) 이하인 경우
나	0.035~0.040	0.030~0.034	*비드법 보온판 1호, 2호, 3호 *미네랄울보온판 1호, 2호, 3호 *그라스울보온판 2호 *기타단열재로서 열전도율이 0.035 ~ 0.040 W/mk (0.030~0.034kcal/mh℃) 이하인 경우
다	0.041~0.046	0.035~0.039	*비드 법보온판 4호 *기타단열재로서 열전도율이 0.041 ~ 0.046W/mk (0.035~0.039kcal/mh℃) 이하인 경우
라	0.047~0.051	0.040~0.044	*기타단열재로서 열전도율이 0.047 ~ 0.051W/mk (0.040~0.044kcal/mh℃) 이하인 경우

제4조(건축부문의 의무사항)

건축물을 건축하는 건축주와 설계자 등은 다음 각 호에서 정하는 건축부문의 설계기준을 따라야 한다.  

  단열조치 일반사항  

 가. 외기에 면한 거실의 각 부위에는 규칙 제21조의 규정에서 정하는 바에 따라 건축물의 열손실방지 조치를 하여야 한다. 다만, 다음 부위에 대해서는 그러하지 아니할 수 있다.  

 (1) 지표면 아래 2미터를 초과하여 위치한 지하 부위(공동주택의 거실 부위는 제외)로서 이중벽의 설치등 하계 표면결로 방지 조치를 한 경우,

 (2) 지면 및 토양에 접한 바닥 부위로서 주변 외벽 내표면까지의 모든 수평거리가 10미터를 초과하는 부위,

 (3) 외기에 간접 면하는 부위(공동주택의 발코니, 복도, 계단실, 승강기실에 면하는 부위 및 바닥부위는   제외)로서 당해 부위가 면한 비난방 공간이 외기에 직접 면하지 않는 경우(다만, 당해 부위에 면한 비난   방 공간이 지표면 아래 2미터이내의 토양에 직접 면하는 경우는 그러하지 아니하다.)이거나 규칙 제21   조 [별표 4]에 준하여 단열조치되는 경우 또는 거실 공간에 준하여 난방 설비가 설치되고 운전이 되는경우,

 (4) 공동주택의 층간바닥(최하층 제외) 중 현관 및 욕실의 바닥부위,

 (5) 연면적 3,000㎡미만의 판매 및 영업시설(도매시장, 소매시장, 상점에 한한다.) 및 상가용 건축물에서   바닥면적 150㎡이하의 개별 점포의 출입문,

해설

 

주1) 지면에 면한 바닥부위이나, 지표면으로부터 2미터 이상 아래에 위치하므로 단열조치를 아니할 수 있다.

주2) 건축물이 위치한 대지의 지면 높이가 위치에 따라 다를 경우에는 바닥 부위로부터 각 지면까지의 거리가 가장 가까운 지면을 기준으로 단열조치 여부를 결정하여야 한다. 이 경우, 왼쪽의 지면이 높고 오른쪽 지면이 낮으나 수평거리가 가까운 오른쪽 지면을 기준으로 하며 오른쪽 지면을 기준으로 할 때 바닥부위가 지표면으로 2미터 이내에 위치하므로 최하층 거실의 단열기준을 적용하여야 한다.

주3) 비난방실에 접하여 외기에 간접면하는 경우이나, 당해 부위가 면한 비난방공간이 외기 또는 지표면으로 부터 2미터이내의 토양에 직접 면하는 부위를 가지지 않으므로 단열조치를 아니할 수 있다.

 

건축법 제21조 규정에 의해 단열조치를 하여야 하는 건축부위는 다음과 같다.

① 외기에 직접 면하는 거실의 모든 벽체와 창 및 출입구

② 건축법상 거실이 아닌 공간이나 거실과 연결되어 실내에 위치하고 있는 현관ㆍ복도ㆍ화장실 등의 외기에 면하는 벽체, 창 및 출입구(공동주택 내부 화장실, 공동주택 내부 현관 등)
☞ 이러한 거실외 공간이 난방 공간일 경우에는 이들 공간의 외기에 면하는 면에 단열재를 설치하여야 하며, 비난방 공간일 경우에는 이들 공간이 거실과 만나는 부위 또는 외기에 면한 부위에 단열재를 설치하여야 한다.

③ 승강기 홀이나 계단실에 면한 벽체, 창 또는 출입문, 발코니 등을 통해 간접적으로 외기에 면한 벽체, 창 또는 출입문

나. 단열조치를 하여야 하는 부위의 열관류율이 위치 또는 구조상의 특성에 의하여 일정하지 않는 경우에는 해당 부위의 평균 열관류율값을 면적가중 계산에 의하여 구한다. 다만, 부분적으로 열저항이 낮은 부위가 발생할 경우, 해당 부위는 결로가 발생하지 않도록 최소한의 열저항을 갖도록 하여야 한다.