아파트공사에서 쓰이는 단열재의 종류와 열관류율

단열재는 건축물의 에너지 효율성을 높이고, 외부의 열이 내부로 전달되는 것을 막아주는 중요한 역할을 합니다. 단열재의 종류는 다양하며, 각각의 특성과 용도에 따라 선택할 수 있습니다. 이번 포스팅에서는 아파트에서 주로 쓰이는 단열재의 종류와 열관류율 성능에 대해서 자세히 알아보겠습니다.

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1. 단열공사의 정의와 중요성

단열공사는 건축물의 열 손실을 줄이고, 에너지 소비를 절감하기 위해  반드시 시공해야 하는 공종입니다. 단열재가 잘 설치되면 겨울철에는 따뜻한 공기를 유지하고, 여름철에는 시원한 공기를 유지하는 데 큰 도움이 됩니다. 이는 에너지 비용 절감뿐만 아니라, 환경 보호에도 기여합니다.

또한 단열공사의 결함으로 발생되는 하자는 결로에 의한 곰팡이 발생으로 세대에 치명적인 피해를 주고 보수범위와 강도가 크므로 공사 시 세밀한 시공과 품질관리가 필요합니다.

2. 단열재의 종류

단열재의 종류에는 원료, 형태, 사용용도에 따라 구분할 수 있으나, 보통의 경우 재질에 관하여 분류를 합니다.

재질에 관하여 크게 무기질, 유기질 단열재로 분류할 수 있습니다.

1) 무기질 단열재

무기질 단열재는 밀도가 높아 열전도율이 상대적으로 유기질 단열재보다 높을 수 있습니다. 하지만 방음성과 내화성은 뛰어납니다. 따라서 최근 아파트에서 주로 경량벽체 내부에 흡음재 역할로 사용됩니다.

① 유리섬유 (Glass Wool)

• 재료 : 재활용 유리 또는 석영 모래를 녹여 섬유화
• 장점 : 가벼움, 방음 효과 우수, 경제적
• 단점 : 습기에 약하고 취급 시 피부 자극 가능
• 용도 : 건축물 내부 단열 및 흡음용

② 미네랄울 (Mineral Wool)

• 재료: 현무암, 슬래그 등의 광물질
• 장점: 불연성, 고온에서도 안정적, 방음 우수
• 단점: 수분 흡수 가능성 있음
• 용도: 방화벽, 천장 및 외벽 단열

③ 발포 유리 (Foam Glass)

• 재료: 재활용 유리
• 장점: 불연성, 방습성 우수, 화학적 안정성
• 단점: 무겁고 비교적 비쌈
• 용도: 고급 건축물, 산업 설비

2) 유기질 단열재

유기질 단열재는 구조적으로 폐쇄된 발포 구조를 가지고 있어 열전도율이 매우 낮고, 무기질 단열재에 비해 효율적인 단열 성능을 제공합니다. 따라서 최근 아파트에서 외벽 단열공사는 주로 유기질단열재로 시공합니다.

① EPS (발포 폴리스티렌) : 비드법 보온재

• 장점: 경량, 경제적, 방수 우수
• 단점: 가연성
• 용도: 건물 외벽 및 바닥 단열

② XPS (압출 폴리스티렌) : 압출법 보온재

• 장점: 높은 압축 강도, 흡수율 낮음
• 단점: 가연성
• 용도: 외벽, 지하 바닥, 지붕

③ 폴리우레탄 (Polyurethane, PUR) : 경질우레탄 보온재

• 형태: 스프레이 타입 또는 보드
• 장점: 열전도율이 매우 낮음, 방습 우수
• 단점: 가연성, 시공 비용 높음
• 용도: 냉장창고, 주택 외벽, 지붕

④ 페놀폼 (Phenolic Foam) : PF보드

• 장점: 불연성, 연기 발생 적음, 우수한 방습성
• 단점: 비교적 고가
• 용도: 고급 주택, 산업 건물

3. 열관류율 성능

열관류율 (단위: W/㎡·K) 은 단열재의 단열 성능을 나타내는 주요 지표로, 낮을수록 단열성능이 우수하다는 것을 의미합니다. 이는 단열재의 성능인 열전도율과 비례하며, 열저항값과 반비례합니다. 열관류율과 열전도율, 단열재 두께, 열저항값에 대한 관계를 그림으로 보기 쉽게 나타내어 보았습니다.

열관류율과 단열재와의 성능 관계

 

 

아파트 단위세대에서 단열재의 종류와 두께를 선정하는 것은 에너지절약설계기준을 의거하고 이때 열관류율을 고려하는 설계가 적용됩니다. 

따라서 아파트에서 주로 사용되는 단열재 종류에 따른 각각의 열전도율에 대하여 알아보겠습니다.

• EPS 비드법 보온재 : 0.031 ~ 0.038 이하
• XPS 압출법 보온재 : 0.029 ~ 0.034 이하
• PUR/PIR 경질우레탄 보온재 : 0.023 ~ 0.028 이하
• 폴리우레탄폼 (스프레이형 우레탄 폼) : 0.02 ~ 0.024 이하 _ 단열재 조인트의 사춤용으로 사용
• PF 페놀폼 : 0.02 ~ 0.024 이하

4. 단열재의 설계

에너지절약설계기준에 의한 열관류율을 만족하기 위해서는 열전도율이 높은 단열재를 사용하거나, 비교적 열전도율이 낮더라도 단열재의 두께를 두껍게 설계하는 방법을 사용하여야 합니다. 

대부분 최신 아파트는 내부공간의 면적을 조금이라도 넓게 확보하기 위해 단열재의 두께를 얇게 하면서 열전도율이 높은 PF보드를 많이 사용합니다.

또한 단열공사 시 조인트 부분 틈새는 열전도율이 높은 스프레이형 우레탄 폼으로 밀실 하게 사춤해야 합니다.

마치며

여기까지 아파트 단위세대에서 자주 사용하는 단열재의 종류와 각 종류별 단열성능에 대해서 알아보았습니다. 

다음 시간에는 단열공사의 결함에 따른 세대 내 결로하자에 대해서 포스팅해 보겠습니다.

오늘도 긴 글 정독해 주셔서 감사드립니다. 추운 날씨에 독자분들 모두 건강 유의하시기 바랍니다. 감사합니다.