단열재료에 대하여

소개글

단열재료에 대하여에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.단열재의 특성

2.함수율과 열전도율

3.겉보기 비중과 열전도율

4.단열재의 분류 및 특징

5.무기질 단열재료

6.유기질 단열재료

7.공법

본문내용

낮을수록 단열성능이 좋다.
목적
건축에서 필요한 열의 유출과 유입을 방지하여 에너지 절약 촉진한다.
표면 결로나 실내온도의 편향분포를 방지하여 쾌적한 거주환경을 확보하는 것이다.
단열재의 특성
전열의 3요소
전도
- 분자의 열진동으로 열이 전해지는 현상
- 대류만큼 멀리 이동하지는 않음.
대류
- 분자가 열을 가진 상태에서 이동하는 현상
- 유체분자의 움직임이 활발하므로 유체의 열 이동에 있 어서 중요한 역할을 한다.
복사
- 물체의 표면으로부터 광파(光波)와 같은 성질의 파이 주 위로 전파하는 현상
- 분자의 존재를 필요로 하지 않음.
열전달
: 고체표면이 주위의 유체와 접할 경우에 생기는 고체표면 에서의 열의 이동
⇒ +- 열전달률 : 이동하기 쉬운 정도
+- 열전달 저항 : 이동하기 어려운 정도
단열성의 척도가 됨
열 콘덕턴스 C(kcal/㎡·h·℃), 열저항 Rc(㎡·h·℃ /kcal)
열 콘덕턴스
: 일정두께의 재료 또는 부재의 상대하는 양 표면간 의 열이 이동하기 쉬운 정도를 나타내는 척도
열전달 저항
: 열 콘덕턴스의 역수로 단열성의 척도가 됨
열관류율 k(kcal/㎡·h·℃), 열관류저항 R(㎡·h·℃ /kcal)
열관류
: 일정두께의 부재의 양표면이 각각 유체에 접하고, 양 유 체에 온도차가 있을 경우, 고온측 으로부터 저온측으로 부재를 통하여 열이 흘러가는 것.
건축용 단열재의 분류
섬유질(보드,펠트 등)
다공질(보드, 현장발포 등)
기 타
연속기포
독립기포
무기질
유리섬유
암면
세라믹파이어(석면)
펄라이트 판
규산칼슘 판
(규조토)
기포콘크리트(ALC) 공기 함입유리
롤 코어
하니컴 코어
알루미늄 반사판
유기질
셀룰로즈 파이버
연질섬유판
(우모펠트)
탄화 콜크
발포플라스틱(폴리스틸렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 요소폼, 페놀 폼)
함수율과 열전도율
단열재뿐만 아니라 재료의 열전도율에 가장 큰 영향을 미치는 요인의 하나임.
건축재료의 습도와 열전도율
겉보기 비중과 열전도율
일반적으로 재료가 밀실하여 비중이 커지면 열전도율도 커지는 경향이 있으나 단열재에서는 이와 반대가 되는 경우도 있으므로 주의
① 유리면, 암면(섬유질 단열재)
: 겉보기비중과 섬유량이 작아지면, 내부에 간극이 많아짐
→ 단열성이 좋아짐(대류 발생)
② 다공질 단열재
: 독립기포가 미세, 균일하며, 기포막이 얇을수록 열전도 율은 작아짐.
온도와 열전도율
건축분야에서의 단열재의 사용온도 범위는, 빙점상 수십도에서 수백도정도로 생각하여도 좋으며, 이 범위내에서는 온도와 열전도율은 거의 비례관계이다.
기타요인과 열전도율
상기한 요인 이외에 고려해야 할 요인으로는 단열재의 사용부위에 대응한 복사, 대류, 압력등이 있다.
단열재의 분류 및 특징
건축용 단열재는 재질, 형상 및 사용온도에 의하여 분류 됨.
각종 단열재의 사용온도 범위
단열재료의 최고 사용온도
단 열 재 료
사용온도의 최고(℃)
비 고
유리섬유
300∼450
밀도에 따라 다름
암면
400∼650
밀도에 따라 다름
셀룰로즈 파이어
100
100℃ 이상에서는 열화나 방연성 저하
인슈레이션 보드
120
-
폼 폴리스틸렌
70
하중을 부담하지 않으면 80℃
압출발포 폴리스틸렌
70
-
경질 우레탄폼
일반적으로 100
내열성이 높은 것도 있음
고발포 폴리에틸렌
가교품 80, 무가교품
-
우레아폼
80
-
무기질 단열재료
유리면(glass wool)
: 현재 불규칙적으로 조합된 섬유사이의 고정공기를 이용 한, 경량이며 단열성과 흡음성이 있는 재료로 널리 사용제조법
① 증기분무법
② 화염분무법
③ 원심력법
암면(rock wool)
: 암석으로부터 인공적으로 만들어진 내열성이 높은 광물 섬유를 이용하여 만드는 제품
세라믹 파이버
: 1,000℃ 이상의 고온에도 견디는 섬유로, 본래는 공업용 가열로의 내화 단열재로 사용되어졌으나, 최근 건축용, 특히 철골의 내화피복재로 많이 사용
펄라이트 판
: 천연암석을 원료로 한, 일종의 천연 유리질의 펄라이트 입자를 무기 바인더로 하여 프레스 성형하여 제조
주로 배관용 단열재로 많이 사용
규산 칼슘판
: 규산질 분말과 석회분말을 오토클래이브중에서 반응시켜 얻은 겔에 보강섬유를 첨가하여 프레스성형하여 제조
내열성과 기계강도가 뛰어나 철골 내화피복재로 주로 이 용되고 있으며, 결정의 종류에 따라 최고 사용온도가 650∼1,000℃까지 가능
경량기포 콘크리트(ALC판넬)
: 경량블록 또는 패널로 건축물의 각 부위에서 사용되고 있으나, 단독으로 단열재로 사용되는 경우는 거의 없음.
조성은 일종의 규산칼슘이라 할 수 있으며, 독립기포로 되어있음.
사진 1. 유리면
사진 2. 암면
유기질 단열재료
셀룰로즈 섬유판
: 천연의 목질섬유 등을 원료로 하고, 내구성, 발수성, 방 수성 등을 부여하기 위한 약품처리를 하여 제조
연질섬유판
: 원료는 식물섬유이나 A급(목재편)과 B급(면조각, 볏집, 펄프 등)으로 나누어진다. 이것들에 높은 열을 가한 다 음, 내수제를 첨가하여 성형.
폴리스틸렌폼
: 발포플라스틱 중에서 가장 대표적인 것의 하나이며 제조 방법에 따라서 연속 압출발포폼과 비스를 용착 성형시킨 2차 발포폼으로 나뉨.
경질 우레탄 폼
종류 : 보드형, 현장발포식
특징
① 발포제에 프레온가스를 사용하기 때문에 열전도율이 0.021kcal/m·h·℃로 낮음
② 방수성, 내투습성이 뛰어나므로 방습층을 겸한 단열재 로 사용.
③ 내약품성도 뛰어나나 접착성은 그다지 좋지 않음.
공법
① 충전공법 : 펠트형 단열재 또는 보드형 단열재를 스터드 또는 샛기둥 사이에 끼워넣어 충전하는 방법
② 붙임공법 : 보드형 단열재를 접착제, 볼트, 못 등을 이용 하여 벽면등에 붙이는 공법
③ 타설공법 : 보드형 단열재를 미리 거푸집에 붙이거나, 그 자체를 거푸집으로 하여 콘크리트를 타설하는 공법
④ 단열재의 파편 또는 현장발포 단열재를 호오스 등에 의 하여 뿜어 넣는 방법 또는 벽체 등의 공극에 압입하여 충전하는 공법
⑤ 현장발포 단열재 또는 단열재 파편을 벽면 등에 뿜칠하 여 붙이는 방법
단열재 형상과 시공법
충전식
붙임식
타설식
압입식
뿜칠식
펠 트 형
보 드 형
파 편 형
현장발포형
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대표적인 단열공법의 상세

키워드

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