최근 건물에 적용되고 있는 다양한 단열재 및 단열시스템에 대해서 2001년 이후 강화된 단열기준과 2004년 이후 시행중인 바닥충격음 차단성능 의무화 기준 등에 따라 실제 건축물에 적용되고 있는 단열재는 복합화 되고 있으며, 각종 신물질을 이용한 신개념의 재료가 출현하고 있으나 아직 국내에서는 기초적인 실험 연구와 자료가 충분하지 못한 실정이다. 평판열류계법의 경우에는 측면열손실의 발생 증가함으로 인해 복합소재를 시험할 수 없는 문제점이 있고 최근 개발과 현장적용이 급증하고 있는 이들 복합소재에 대해서는 성능평가가 이루어지지 않고 있으며, 각각의 소재별로 성능평가를 시행하여 이를 다시 이론적으로 합산하는 과정을 거치고 있다. 따라서 복합 단열재의 단열성능평가는 상당한 시간과 비용을 수반하며, 일부 복합 단열재의 경우에는 시험의 정확도 내지 ...
최근 건물에 적용되고 있는 다양한 단열재 및 단열시스템에 대해서 2001년 이후 강화된 단열기준과 2004년 이후 시행중인 바닥충격음 차단성능 의무화 기준 등에 따라 실제 건축물에 적용되고 있는 단열재는 복합화 되고 있으며, 각종 신물질을 이용한 신개념의 재료가 출현하고 있으나 아직 국내에서는 기초적인 실험 연구와 자료가 충분하지 못한 실정이다. 평판열류계법의 경우에는 측면열손실의 발생 증가함으로 인해 복합소재를 시험할 수 없는 문제점이 있고 최근 개발과 현장적용이 급증하고 있는 이들 복합소재에 대해서는 성능평가가 이루어지지 않고 있으며, 각각의 소재별로 성능평가를 시행하여 이를 다시 이론적으로 합산하는 과정을 거치고 있다. 따라서 복합 단열재의 단열성능평가는 상당한 시간과 비용을 수반하며, 일부 복합 단열재의 경우에는 시험의 정확도 내지 불확도에 대한 검증과 평가 없이 시험이 이루어짐으로서 왜곡된 성능결과가 나타나는 문제점이 발생하고 있다. 이에 본 연구에는 국내 국가공인 인정시험기관에서 보유한 평판열류계법에 의한 열전도율측정장비를 이용하여 복합 단열소재의 열물성 특성을 파악하고 이들 복합소재의 측정 정밀도와 불확도에 대한 정량적인 평가를 수행한 실험 결과, ① 현행 평판 열류계법에 의한 정상상태조건에서 단열재 두께가 20mm에서 80mm로 4배 증가할 때에 열전도저항의 변화는 약 4%에서 최대 8%까지 발생함을 확인하였다. 따라서 동일한 단열재에 대해서도 실험체의 두께에 따라 열전도율의 변화가 발생할 수 있으며, 이는 평판열류계 실험장치가 지닌 측면 열손실에 의한 영향으로 판단된다. 따라서 건물의 에너지성능 및 단열성능에 가장 직접적인 영향을 미치는 단열재의 성능평가때 최대 또는 최소 두께 기준에 대한 충분한 검토가 필요하다. ② 열전도율이 다른 이중 복합재료에 대한 실험의 경우, 열전도율이 약 50%즉 열전도 저항이 약 50% 정도 차이가 발생하는 이질 단열성능을 지닌 이중 복합재료는 실측치와 이론치의 차이가 3%, 열전도율이 4배 이상, 열전도저항이 1/4 수준인 소재에 대한 복합 구성시에는 약 17%의 차이를 나타냈다. 따라서 건축자재로 사용되는 단열재에서 최근 바닥충격음 완충재로 사용되는 낮은 열전도율을 지닌 탄성재의 경우에는 복합소재로 열전도율을 평가할 경우 상당한 실험오차가 발생하는 것으로 사료되며, 기타 열전도 저항이 1/2 이상인 이종의 단열재료에 대한 복합재료는 복합상태로 측정이 가능한 것으로 나타났다. ③ 다중의 복합재료에 대한 실험의 결과, 3종의 복합구조는 이론치와 실측치가 3% 내외의 차이를 보였고, 4종의 복합구조는 5% 내외의 차이를 보였다. 한편, 3종, 4종 모두 열저항의 배열에 따른 대칭 비대칭 구조에서 단열성능의 차이는 ±0.5% 이내로 작게 나타나서평판열류계에 의한 실험방법에서 다중의 복합구조에 따른 영항은 크지 않은 것으로 나타났다. ④ 가열판의 크기 에 대한 실험의 경우, 가열판의 범위 이상으로 거치되는 실험체는 평판열류계법에서 측면 열손실 등에 따른 실험값의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 가열판과 동등한 크기의 시료에서는 3%의 차이가 발생하며, 가열판 보다 작은 실험체의 경우에는 실험이 불가능함을 확인하였다. 따라서 평판열류계법에서 실험체의 치수는 길이방향으로 가열판에 비해 최소 25mm 이상 클 경우에 평판열류계법에서 발생하는 측면 열손실에 의한 실험 오차는 크지 않는 것으로 사료된다.
최근 건물에 적용되고 있는 다양한 단열재 및 단열시스템에 대해서 2001년 이후 강화된 단열기준과 2004년 이후 시행중인 바닥충격음 차단성능 의무화 기준 등에 따라 실제 건축물에 적용되고 있는 단열재는 복합화 되고 있으며, 각종 신물질을 이용한 신개념의 재료가 출현하고 있으나 아직 국내에서는 기초적인 실험 연구와 자료가 충분하지 못한 실정이다. 평판열류계법의 경우에는 측면열손실의 발생 증가함으로 인해 복합소재를 시험할 수 없는 문제점이 있고 최근 개발과 현장적용이 급증하고 있는 이들 복합소재에 대해서는 성능평가가 이루어지지 않고 있으며, 각각의 소재별로 성능평가를 시행하여 이를 다시 이론적으로 합산하는 과정을 거치고 있다. 따라서 복합 단열재의 단열성능평가는 상당한 시간과 비용을 수반하며, 일부 복합 단열재의 경우에는 시험의 정확도 내지 불확도에 대한 검증과 평가 없이 시험이 이루어짐으로서 왜곡된 성능결과가 나타나는 문제점이 발생하고 있다. 이에 본 연구에는 국내 국가공인 인정시험기관에서 보유한 평판열류계법에 의한 열전도율 측정장비를 이용하여 복합 단열소재의 열물성 특성을 파악하고 이들 복합소재의 측정 정밀도와 불확도에 대한 정량적인 평가를 수행한 실험 결과, ① 현행 평판 열류계법에 의한 정상상태조건에서 단열재 두께가 20mm에서 80mm로 4배 증가할 때에 열전도저항의 변화는 약 4%에서 최대 8%까지 발생함을 확인하였다. 따라서 동일한 단열재에 대해서도 실험체의 두께에 따라 열전도율의 변화가 발생할 수 있으며, 이는 평판열류계 실험장치가 지닌 측면 열손실에 의한 영향으로 판단된다. 따라서 건물의 에너지성능 및 단열성능에 가장 직접적인 영향을 미치는 단열재의 성능평가때 최대 또는 최소 두께 기준에 대한 충분한 검토가 필요하다. ② 열전도율이 다른 이중 복합재료에 대한 실험의 경우, 열전도율이 약 50%즉 열전도 저항이 약 50% 정도 차이가 발생하는 이질 단열성능을 지닌 이중 복합재료는 실측치와 이론치의 차이가 3%, 열전도율이 4배 이상, 열전도저항이 1/4 수준인 소재에 대한 복합 구성시에는 약 17%의 차이를 나타냈다. 따라서 건축자재로 사용되는 단열재에서 최근 바닥충격음 완충재로 사용되는 낮은 열전도율을 지닌 탄성재의 경우에는 복합소재로 열전도율을 평가할 경우 상당한 실험오차가 발생하는 것으로 사료되며, 기타 열전도 저항이 1/2 이상인 이종의 단열재료에 대한 복합재료는 복합상태로 측정이 가능한 것으로 나타났다. ③ 다중의 복합재료에 대한 실험의 결과, 3종의 복합구조는 이론치와 실측치가 3% 내외의 차이를 보였고, 4종의 복합구조는 5% 내외의 차이를 보였다. 한편, 3종, 4종 모두 열저항의 배열에 따른 대칭 비대칭 구조에서 단열성능의 차이는 ±0.5% 이내로 작게 나타나서평판열류계에 의한 실험방법에서 다중의 복합구조에 따른 영항은 크지 않은 것으로 나타났다. ④ 가열판의 크기 에 대한 실험의 경우, 가열판의 범위 이상으로 거치되는 실험체는 평판열류계법에서 측면 열손실 등에 따른 실험값의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 가열판과 동등한 크기의 시료에서는 3%의 차이가 발생하며, 가열판 보다 작은 실험체의 경우에는 실험이 불가능함을 확인하였다. 따라서 평판열류계법에서 실험체의 치수는 길이방향으로 가열판에 비해 최소 25mm 이상 클 경우에 평판열류계법에서 발생하는 측면 열손실에 의한 실험 오차는 크지 않는 것으로 사료된다.
Heat insulator and heat insulating system has a direct effect on the building's energy performance. It's been a current trend that the heat insulator materials used in buildings in Korea have been made more complex with various forms and materials since the heat insulating standard was reinforced in...
Heat insulator and heat insulating system has a direct effect on the building's energy performance. It's been a current trend that the heat insulator materials used in buildings in Korea have been made more complex with various forms and materials since the heat insulating standard was reinforced in 2001, and isolation performance of floor crashing sound started to be reinforced in 2004. Recently, new complex heat insulating materials using new substances have come out. However, it is a reality in Korea that we do not have enough foundational experimental studies and data concerning this matter. All public official testing facility in Korea examines a building's heat insulating materials according to the flat board heat transfer standard. The flat board heat transfer standard is only used on examinations and measuring of simple materials. It is not used to test on synthetic or compound materials. This is because the heat loss on the surface is predicted according to the flat board heat transfer standard. Therefore, since the recent development and the growing on-site application of the compound heat insulating materials can not be fully trusted to be affective, it goes through the process of first testing its performances according to each single substance, than combine the results theoretically. In conclusion, the complex heat insulating material quality evaluation requires a lot of time and expanse. Also, the accuracy and uncertaintyof the assessment results had no way of evaluation and sometimes led to distorted performance result. Following study grasps the special thermophysical properties of compound heat insulating materials and used heat transfer measuring equipment provided by Korean National Official Testing Facility to execute the examinations to measure the accuracy and the uncertainties. Test result follows: 1. Comparing against the norm standard of the current flat board heat transfer standard the heat transfer resistance increased from 4% to 8% maximum when the insulator width quadrupled from 20mm to 80mm. This means that, even the same insulators can have a change in its heat insulation effectiveness depending on the thickness of the material and is resulted from heat loss of the flat board heat transfer test equipment. Therefore, when we test the effectiveness of the heat insulators that has a direct affect on the energy performance and the insulating performance level of the building, we need to review the minimum and the maximum thickness of the material. 2. In the case of testing compound materials that have different heat transferring level, the heterogeneous compound material with the heat transfer level of 50%, or heat resistance level of 50% showed 3% of discrepancies between the theoretical and actual measurement. In testing compound material that has quadrupled heat transfer level and quarter heat resistance level, the discrepancy of about 17%. Therefore, in the case of elastic material that has low heat transfer level now popularly used as shock-absorbing flooring materials for heat insulators, when their heat transfer level is measured using the compound materials, they had considerable discrepancies in tests results. Also the compound materials testing the insulating material that has the heat transfer resistance level is more than half is complex and the measuring is possible. 3. Looking at most examinations on compound materials, compound materials using 3 different kindshad 3% discrepancies and compound materials using 4 different kinds had 5% discrepancies between the theoretical and the actual measurements. In both cases, the order of heat resistance following the asymmetrical and symmetrical structure had less than +/- 0.5% discrepancy of insulation performance. Therefore, the examination methods according to the flat board heat transfer standard are not greatly affected by it complex structure. 4. The test results on the test form, and test form deferred due to the heating board exceeding the range had insignificant discrepancies on the heat loss according to the flat boardheat transfer standard. The sample with the same size of the heating board had 3% discrepancy and in case of the test form smaller than the heating board, the experiment was not possible. Therefore, in flat board heat transfer standard, when the test form length is at least 25mm longer than the heating board, the discrepancies that rise from the heat loss according to the flat board heat transfer standard was not significant.
Heat insulator and heat insulating system has a direct effect on the building's energy performance. It's been a current trend that the heat insulator materials used in buildings in Korea have been made more complex with various forms and materials since the heat insulating standard was reinforced in 2001, and isolation performance of floor crashing sound started to be reinforced in 2004. Recently, new complex heat insulating materials using new substances have come out. However, it is a reality in Korea that we do not have enough foundational experimental studies and data concerning this matter. All public official testing facility in Korea examines a building's heat insulating materials according to the flat board heat transfer standard. The flat board heat transfer standard is only used on examinations and measuring of simple materials. It is not used to test on synthetic or compound materials. This is because the heat loss on the surface is predicted according to the flat board heat transfer standard. Therefore, since the recent development and the growing on-site application of the compound heat insulating materials can not be fully trusted to be affective, it goes through the process of first testing its performances according to each single substance, than combine the results theoretically. In conclusion, the complex heat insulating material quality evaluation requires a lot of time and expanse. Also, the accuracy and uncertaintyof the assessment results had no way of evaluation and sometimes led to distorted performance result. Following study grasps the special thermophysical properties of compound heat insulating materials and used heat transfer measuring equipment provided by Korean National Official Testing Facility to execute the examinations to measure the accuracy and the uncertainties. Test result follows: 1. Comparing against the norm standard of the current flat board heat transfer standard the heat transfer resistance increased from 4% to 8% maximum when the insulator width quadrupled from 20mm to 80mm. This means that, even the same insulators can have a change in its heat insulation effectiveness depending on the thickness of the material and is resulted from heat loss of the flat board heat transfer test equipment. Therefore, when we test the effectiveness of the heat insulators that has a direct affect on the energy performance and the insulating performance level of the building, we need to review the minimum and the maximum thickness of the material. 2. In the case of testing compound materials that have different heat transferring level, the heterogeneous compound material with the heat transfer level of 50%, or heat resistance level of 50% showed 3% of discrepancies between the theoretical and actual measurement. In testing compound material that has quadrupled heat transfer level and quarter heat resistance level, the discrepancy of about 17%. Therefore, in the case of elastic material that has low heat transfer level now popularly used as shock-absorbing flooring materials for heat insulators, when their heat transfer level is measured using the compound materials, they had considerable discrepancies in tests results. Also the compound materials testing the insulating material that has the heat transfer resistance level is more than half is complex and the measuring is possible. 3. Looking at most examinations on compound materials, compound materials using 3 different kindshad 3% discrepancies and compound materials using 4 different kinds had 5% discrepancies between the theoretical and the actual measurements. In both cases, the order of heat resistance following the asymmetrical and symmetrical structure had less than +/- 0.5% discrepancy of insulation performance. Therefore, the examination methods according to the flat board heat transfer standard are not greatly affected by it complex structure. 4. The test results on the test form, and test form deferred due to the heating board exceeding the range had insignificant discrepancies on the heat loss according to the flat boardheat transfer standard. The sample with the same size of the heating board had 3% discrepancy and in case of the test form smaller than the heating board, the experiment was not possible. Therefore, in flat board heat transfer standard, when the test form length is at least 25mm longer than the heating board, the discrepancies that rise from the heat loss according to the flat board heat transfer standard was not significant.
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