출처: http://www.ibpsa.org/proceedings/eSimPapers/2018/2-2-B-2.pdf

 

     그림 (a)에서 재료는 일반 경질우레탄폼 PU-A는 상기 그림 [외부 단열된 벽 조립]에서 실험되었습니다. 외부 단열층으로 사용될 때, 이 재료를 모니터링하는 것은 재료 내의 평균 온도가 외부 온도에 더 가깝다는 것입니다. 그림 (b)에서 이 외부 단열 실험은 최종 노화된 일반 경질우레탄폼 PU-A 재료의 값을 사용하여 반복되었습니다. 그림에서 결과는 상기 그림 [신규(위) 및 노후(아래) 재료 PU-A의 1월과 7월까지 내부 단열층 중앙의 유효 열전도율]에서 발견된 것과 유사합니다. 다양한 온도에서 일반 경질우레탄폼 PU-A의 상대적으로 안정적인 전도성으로 인해 벽 조립 내에서 재료가 사용되는 모든 곳에서 성능이 일관됩니다.

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[신규(위) 및 노후(아래) 재료 PU-A의 1월과 7월까지 외부 단열층 중앙의 유효 열전도율]

     일반 경질우레탄폼 PU-A의 결과와 달리, 준불연 경질우레탄폼 PI-B 재료는 온도가 감소하고 노화 후에 크게 증가하는 매우 일관되지 않은 온도 의존 열전도율을 보여줍니다. 아래 그림에서, 노화되지 않은 준불연 경질우레탄폼 PI-B 재료를 사용한 실험은 특히 노화 후 두 실험에서 1월의 가장 추운 기간 동안 유효 열전도율이 덜 일정함(그림 b)을 보여줍니다. 또한 이러한 실험을 외부 층으로 사용된 단열재로 반복하면 유효 열전도율이 온도 범위에 따라 훨씬 더 다양해집니다.

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[노후된 재료 PI-B의 1월과 7월까지 내부 단열층 중앙의 유효 열전도율]

     아래 그림에서 겨울철 외부 단열층으로 사용하면 준불연 경질우레탄폼 PI-B 재료가 노화 전부터 유효 열전도율이 크게 변동함을 알 수 있습니다. 노화 후(그림 b), 이 영향은 훨씬 더 악화되어 1월의 가장 추운 시기에는 성능의 거의 40%가 감소하고, 7월에는 상당한 불일치가 발생합니다.

 

 

[노후된 재료 PI-B의 1월과 7월까지 외부 단열층 중앙의 유효 열전도율]

 

5. 결론

 

    단열재의 일정한 열전도율값은 일반적으로 건물 설계 및 평가에 사용됩니다. 그러나 단열재의 열전도율은 사용 조건에 영향을 받습니다. 일반 경질우레탄폼 및 준불연 경질우레탄폼과 같은 폼 단열재에 관심이 집중되어 있으며, 이 단열재에서는 규칙적인 동작이 덜하고 다양한 조건에서 성능이 크게 변합니다. 설계에서 일정한 열저항 값을 사용하면 실험 결과와 실험을 통해 보여준 것처럼 계산된 수준과 다른 실제 건물 외피 성능이 나타납니다.

 

    이 실험의 결과는 또한 주어진 조립 내에서 재료가 어떻게 작동하는지 이해하는 것의 중요성을 보여주었으며, 설계 단계에서 내린 결정과 계산이 예상 수준에서 건물이 수행되도록 하기 위해 재료 특성이 정확하게 반영되어야하는 고효율 건물을 위해 정확한 데이터로 조립을 실험하는 것의 중요성을 강조했습니다.

 

    건물 실험의 맥락에서 그림은 재료 열전도율에 대해 단일 값이 적용된 경우보다 주어진 외피의 성능을 결정하는 데 훨씬 더 정확할 수 있습니다. 이러한 결과를 통해 주어진 재료가 다양한 환경 조건 하에서 어떻게 스행될 것인지에 대한 엄격한 규칙이 없다는 것을 이해할 수 있습니다. 하나의 재료가 실험실 테스트를 통해 개발된 모델이 다른 재료에 적용되는 일반적인 규칙으로 사용될 수 없습니다. 이는 높은 정확도가 요구되는 실험에서 소프트웨어 계산은 변화하는 효과적인 열전도율을 가정할 뿐만 아니라 이러한 모델이 주어진 재료간에 다를 것이라는 생각을 강조합니다.

 

     이 자료는 온도, 수분, 재료의 노화가 건물 외피의 단열 성능에 미치는 영향에 대한 비판적 논의를 시작하는 데 목적이 있으며, 그리고 광범위한 실험실 측정 데이터를 고려하여 보다 정확한 실험을 사용하여 설계 단계에서 변화하는 유효 열전도율에서 발생할 수 있는 문제를 완화할 수 있습니다.