설계/시공관련 질문
단열재(우레탄폼보드) 수축에 관한 질문입니다
패시브
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2015.01.06 09:30
내장 단열재로 우레탄폼보드2종2호 80T 단열시공 후
석고본드를 이용해 석고보드 고정 후 도배실시 하였습니다.
점검 중 벽체에 석고보드 단차를 발견하여(사진1,2)
(사진1) (사진2)
(사진1) (사진2)
석고보드 해체 후 내부를 살펴보니 (사진3) 과 같이
우레탄폼보드의 두께가 수축되어 있는 것을 발견했습니다.
수축은 평균적으로 10T이상(80T 중 10T) 심한 부위는 약 20T 수축이 확인되었습니다.
접착제로는 G2본드, G3본드를 사용했으며,
접착제 사용의 유무와 관련없이 전체적으로 수축이 진행되어 있었습니다.
(사진3)
석고보드 단차가 크게 눈에 띄는 수준은 아니라 발견까지 시간이 다소 소요되었을 가능성이
있습니다. 현장에서는 약 반년 이상에 걸쳐 수축이 일어나지 않았을까 예상 중입니다.
우레탄보드 수축 원인 및 방지에 대한 관리자님의 고견 부탁드립니다.
이건 저희가 답을 드려도 되나, 전공자가 답을 드리는 것이 더 명확할 듯 합니다.
잠시 후에, 전공자를 모셔 오겠습니다. ㅎ
단열재 연구하는 허진화입니다.
보드가 수축하는 경우는 몇가지 이유가 있습니다.
1. 밀도 부족
- 수축에 가장 큰 영향을 주는 요인입니다.
- 35 kg/m3 이하의 밀도에서 수축이 발생될 확율이 높습니다.
가장 확실한 보완책은 밀도 40 kg/m3 정도 제품을 선택하시는게 좋습니다.
늘 그렇듯이 품질을 지향하자면 비용이 상승됩니다.
2. 겨울철 보드 제조
- 겨울철 생산된 제품이 수축이 발생될 확율이 높습니다.
- 제조시 공정 온도를 맞추지 않고 생산할 경우 발생될 수 있는 문제입니다.
수축은 위 두 요인이 가장 큽니다.
시공 방법에 따라서 수축이 발생되는 문제는 아닙니다.
도움이 되셨으면 좋겠습니다.
고온에서 생산된 제품이 급격한 온도변화에 의해 부피가 줄어드는 현상이죠..
폴리우레탄 단열재 중에서는 PIR 제품이 수축정도가 더 심합니다.
겨울철은 여름철 대비 공장 내 온도가 낮고 공간도 부족합니다.
제조 설비가 대부분 철구조 다보니 온도를 높이려면 에너지가 엄청나게 들어갑니다.
히터를 가동하긴 하지만 24시간 생산하는 상황이 아니면 온도가 올라가는데 시간이 많이 걸립니다.
PIR의 경우 충분한 열이 공급이 안된 상태에서 제품을 생산하면 PIR 로 변환이 안되면서 불안정한 구조를 가지게 됩니다. 특히 밀도가 35 kg/m3 정도라면 더욱더 변환이 잘 안 됩니다.
그래서 제조시 공정온도가 적정 수준 이상 올라가지 않은 상태에서 제품이 생산되면
처음에는 이상이 없는 것처럼 보이지만 시간이 지나면 차츰 수축이 발생됩니다.
밀도가 보다 높은 제품의 경우 수축현상은 현저히 줄어듭니다.
참고하세요~
아니면 생산 설비의 규모와는 별개의 문제인가요?
규모가 큰 회사가 작은 회사보다 생산량은 많을 수 있겠지만
그렇다고 꼭 품질적으로 우수하다고 할 수는 없습니다.
규모가 작은 회사 중에서도 충분히 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있습니다.
분명한것은 기술적으로 밀도가 높은 제품이 수축면에서는 훨씬 안정적입니다.
유럽의 경우에도 30k 밀도의 PIR이 판매가 되기는 합니다.
만약 이런 밀도의 제품도 수축이 없다면.. 이 경우에는 거의 24시간 가동된다고 보아야 하나요? 아니면, 온도관리를 위한 추가 설비가 필요한가요?
수축은 초기 수축량이 크긴 하지만, 상당 기간동안 진행됩니다. 대부분 수축의 양상은 내부 부터 붕괴되어 외부의 표면이 딸려 들어가는 현상으로 발현되므로, 외부에서 이를 인지하기 까지 시간이 많이 소요됩니다.
폴리우레탄계열의 수축은 사실상 허진화선생님이 말씀하신 두가지 경우에만 발생을 하므로, "그렇다"라고 답을 해도 될 듯 합니다.
PIR계열의 수축이 더 큰 것은 PUR보다 PIR의 발포 온도가 높기 때문입니다. 즉, 상온의 기온이 더 중요한 편입니다.
그러므로, 허진화선생님의 답변으로 추정컨데.. 우리나라에서 동절기 생산된 폴리우레탄보드는 이유를 막론하고 무조건 40k 이상을 사용해야 한다는 의미로 해석될 수도 있겠습니다.
악화가 양화를 구축하네요..
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홍선생님...
말씀하신 것처럼. 생산시의 기준은 가지고 있습니다. 그러나, 이 것이 현장에 사용될 때는 사실 대규모 현장처럼 감리단이 상주하거나, 계약상 시험규정을 두지 않는 소규모 현장에서는 무방비나 다름 없습니다. 눈뜬 장님인거죠..
밀도를 체크하는 것은 너무나도 쉽지만, 사실 우리나라 소규모 현장에서 밀도를 체크해서 반입하는 현장은 없는 듯 보여집니다.
이 건 슬프지만.. 우리나라 주유소에 붙어 있는 "정품 정량"과 같은 현상입니다.
당연히 "정품 정량"이어야 하는 주유소에 그런 문구가 크게 걸린 것은... 결국 어느 누구도 "정품 정량"을 지키지 못하고 있다는 의미겠죠.
수축현상은 온도가 높을 경우에는 거의 발생되지 않습니다.
당연히 여름철에는 이상이 없어 보였겠지요..
겨울철에 온도가 내려가면서 수축이 진행되면서 위의 사진처럼 발생된 것으로 판단됩니다.
수축현상은 온도가 낮아질수록 더 심해질 수 밖에 없습니다.
안타깝게도...
수축을 방지하기 위해서는 단순히 밀도 관리만으로는 부족합니다.
치수안정성(ASTM D2126, KS 는 찾질 못했습니다.) 항목이 필수적입니다.
실험은 -30 oC 에서 24h 후 변화되는 길이 혹은 부피를 측정하는 것입니다.
수축을 방지하기 위해서는 밀도가 40k 정도의 제품을 선택하시는 것이 좋겠습니다.
예를 들어 봄에 생산된 것이 여름과 가을까지는 일단 보기에는 괜찮다가, 겨울이 시작되고 나서야 수축현상을 볼 수 있는 경우도 있나요?
그리고.... 경험상 35k, 혹은 40k .. 어느 정도 이상의 밀도를 선택해야 비교적 안정적일까요?
저희는 우레탄 보드로 외단열 후 메쉬와 함께 미장하고 파벽돌 마감 할려고 하고 있습니다.
다른 사이트에서 우레탄 보드로 외단열 마감(EIFS)한 곳이 우레탄 보드가 수축되어 화스너
부분만 돌출되어있고 나머지 곳은 글자 그대로 외관에서 봤을때 들어가 있는 사진을 봤습니다.
그래서 궁금하던차에 질문 합니다.
우레탄 보드 위 메쉬와 함께 미장 후 본드로 파벽돌 붙이는거 하자있는 공법인가요?
그런 마감 방법은 본 사이트에 언급 된걸 본적 있습니다만...
만일에 가능 하다면 어떤걸 주의해야 하나요?
전문가님의 고견 부탁 합니다.
저희 협회 회원사 중에 우레탄보드를 사용하는 곳이 없어서 저도 이 정도일 줄을 몰랐습니다.
저희 사이트에 우레탄보드의 외단열이 소개된 것은 독일의 예였지 우리나라의 예는 아니었습니다.
단정적으로 말씀드릴 수는 없지만.
제품에 따라서는 가능성이 있습니다.
밀도 40k 정도면 외기온도가 -50 oC 까지 떨어지더라도 안정적입니다.
지금껏 제가 잘못 알고 있었네요..
저는 6개월정도 수축이 보이지 않으면, 안정화단계에 접어 들었다고 생각을 했었는데...
그럼.. 건물에 사용된 폴리우레탄폼은 대체 어떻게 되는 건가요? 예를 들어 지붕의 내단열에 뿜칠로 뿌려진 폼은 밀도가 더 낮은데.. 겨울이 되면 거의 외기에 직접 닿는 것과 같을 테고..
기회를 봐서 한 건물 천장을 뜯어 봐야 겠네요.. 흠...
밀도가 꼭 낮다고 꼭 수축이 가는 것은 아닙니다.
PIR 의 경우가 그렇다는 것이지요..
폴리우레탄 제품은 제품군이 다양하여 일반화 하기가 어렵습니다.
내단열로 시공되는 제품들 중에서는 수축에 대해서는 안정적인 제품들도 있습니다.
이경우 대부분 폼이 연성을 띠고 있는 경우가 많습니다.
대신 단열성능이 EPS 정도 수준입니다..
덕분에 좋은 공부되었습니다.
곰곰히 생각해 보니.
사진 상의 수축현상은 밀도 나 겨울철 생산 이외에 다른 문제가 있을 수 있을 듯 합니다.
실험으로 검증해 보고 결과가 나오면 공유하도록 하겠습니다.
수축 팽창의 문제는 모든 재료에서 일어나는 현상입니다.
다만 이번 경우는 그 허용범위가 넘어선 것 같습니다.
정성적인 제품에서 수축은 10% 이상 진행되기 어렵습니다.
또 연락드리겠습니다.
죄송하지만 자문 하나 하께요..
윗글에서 외단열 후 메쉬와 함께 미장 후 파벽돌 마감시
제 결론은 "PUR 계열의 1종 1호(밀도가 세제곱미터당 45Kg..)로 하면 무리가 없다"
입니다.
맞게 판단 한건가요?
1종은 표면 처리가 안되어 있고(크게 만들어서 잘라서 생산) 2종은 표면 처리가 되어 있다하여 1종으로 판단 하였습니다.
그리고 PIR 계열이 개량되서 나온것이고 더 좋다는건 압니다. 하지만 PUR 보다 수축이 잘되는 것 같군요..
비드법 단열제 같은 경우 EIFS공법 적용 할려면 표면 접착력 때문에 2종 3호를 쓴다고 하는데 우레탄 보드는 그런 주의점 없나요?
조언좀 부탁 합니다.
폼 밀도가 40k 만 되도 PUR 이나 PIR 이나 모두 수축에 안정적입니다.
구조적으로는 PIR 이 PUR 보다 훨씬 안정적이고 화재에도 강해 좋은 제품입니다.
밀도만 40 k 이상 되는 제품이면 PUR 이나 PIR 이나 무방합니다.
접착관련해서는 관리자님께 답변을 부탁드려야 겠습니다.
소재쪽만 연구하다 보니 건축 실무에 관련된 상황은 잘 모릅니다.
고맙습니다.
여기에는 사정이 있습니다.
계획중인 저희집의 기본 구조가 1층은 콘크리트, 2층은 목구조 입니다.
콘크리트는 외단열 이고 목조는 중단열 이다 보니까 이음새가 마땅치 않아서
궁리끝에 1층의 외단열을 150t 정도만 하면 2층 외벽과 매치 시킬 수 있을꺼 같아서 입니다.
즉 1층은 150t 외단열, 2층은 스터드를 대정 지족동 주택의 스터드 구조(조합해서 전체 2*10 SIZE)로 해서 스터드가 1층 콘크리트에 약 120MM 정도 걸치게 하고 2층에 레인스크린 구성하고 하면매치가 될꺼 같습니다.
이 부분은 목구조 골조팀과 어느정도 공유 한 상태 입니다.
근데 보통의 경우처럼 외단열 후 일반적으로 하는 것처럼 치장벽돌 조적해서 마감 하면 1층 2층의 외벽이 매치가 안되서 또 완충해주는 마감을 구성 하다보면 제가 추구하는 모던 스탈이 안살꺼 같기 때문입니다.
내일 국내 또는 해외 외단열 전문기업에게 문의를 하여, 폴리우레탄보드가 벽돌을 부착시킬 만큼의 부착력이 나오는지, 또한 관련 시험성적서가 있는지를 문의해 보고 답변드리겠습니다.
그리고, 한가지 덧붙이자면 부착방식은 화스너의 갯수부터 다릅니다.
기술자료실의 외단열지침보다 더 더 많은 화스너가 붙어야 합니다.
지역을 알려 주시면 풍압계산을 해보고 같이 답을 드리겠습니다. 주변에 비슷한 규모의 건물이 있는 도시지역인지, 전원지역인지도 알려 주셔야 합니다.
금일 중 답변드리겠습니다.
슬래브 위에 PIR 보드(밀도 40K) 130mm를 깔고,
그 위에 모르타르(온수난방) 50mm를 시공한다면,
수축현상은 발생하지 않을지 궁금합니다.
이 불가능하다는 의미는 정말 불가능한지 파악할 수 없었기 때문에 내린 결론입니다.
일단 우레탄보드2종은 표면이 유리섬유계라 부착력이 나오지 않으며, 1종의 경우 부착력이 나오는지 국내 데이타가 존재하지 않았습니다.
그러므로 모험을 걸기에는 무모하다고 판단되었습니다.
또한 저희 역시 폴리우레탄보드로 외단열을 구성한 경험이 전무하기 때문에.. 결국 불가능하다고 결론을 내리는 것이 타당해 보입니다.
대안은, (비록 다른 방향에서의 문제점은 있지만) 현재의 디자인 (확실히 감은 없습니다만...)을 유지하고, 단열성능을 따라 가는 방법은 페놀폼을 사용하는 것입니다.
가격이 폴리우레탄 보드보다 조금 더 비싸고, 다른 우려스러운 부분이 있음에도 외단열이 들어가는 부분이 1층에 국한되기 때문에 충분히 가능한 것으로 판단되었습니다.
그리고, 1층에 파벽돌 타일을 붙이는 것은 아래 원칙을 준수하시면 되실 듯 합니다.
단열크기는 최대 600x1200 을 넘지 않고, 각 단열재 당 아래와 같이 화스너를 박아 주셔야 합니다.
그리고 나머지 지침은 아래 글의 첨부파일을 참조해 주십시요.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=351
감사합니다.
이 경우에도 위의 화스너 갯수는 변하지 않습니다.
저도 PF 보드에 대해선 알고 있었습니다만, 그게 타일 부착이 가능 하단건 새롭게 알았습니다.
정말 감사 드립니다.
직영공사(이번이 두번째 입니다. 첫번째 집을 4년 살고 다른 장소에 다시 짖습니다.) 할려고 열심히 공부 하는 저에게는 이곳 협회가 엄청 많이 도움이 되는거 같습니다.
다시 한번 감사 드립니다.