습기로 인한 결로 및 곰팡이 시뮬레이션 질문
1 매일하루 (61.♡.186.58)
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06.04 18:52
안녕하세요. 이번 질문 글은 포화수증기량이 지속된다면? 이라는 의도로 시작하게 되었습니다.
전공자가 아니므로 틀린 부분이 있다면 많이 작성해주시면 감사하겠습니다!
아파트 25평
계절: 여름
실내: 20도 50% (온도 습도 밤 낮 동일)
실외: 낮 35도 80% / 밤 25도 80% (낮 온도 습도 / 밤 온도 습도)
수증기는 절대습기량의 수증기분압차에 의해서 여름에는 실외 > 실내로 수증기가 이동합니다.
이때 극한으로 가정하여 내단열이며 거주자가 환기를 하지 않고 계속 문을 닫은 상태로 에어컨 상시 20도로 맞추게 되었을 때 상황입니다. (창문은 아예 없다는 가정하에 계산하겠습니다.)
콘크리트 투습저항계수: 80
콘크리트 외벽 두께: 150mm(0.15m)
Sd값 80 * 0.15 = 12m
25평(82.5㎡)이고 계산하게 간편하게 가로 세로를 10m*8m로 하겠습니다.
높이는 2.5m로 하고 10*8*2.5= 90m³입니다.
그러면 습기투과성 단위변환을 하면 외부에서 콘크리트를 투과하여 한시간동안 투과하는 습기량(낮 기준)은 17.66g/(밤 기준) 7.23g이 됩니다.
다만 단열재의 습기투과량(20도 기준 제일 투과량이 많을 때 60g/1h)
콘크리트(17g/1h)
외부에서 내부로 들어오는 수증기의 양이 이미 정해져 있기에 단열재 습기투과량은 계산 제외입니다.
그리고 25평의 총 공기 kg은 247kg이 됩니다. (82.5㎡ *2.5m* 1.2kg) (아파트 공간*아파트 높이*평균 대기압 20도 기준 공기 밀도)
그리고 습공기선도표에 의하면 20도의 포화수증기(100%)는 15g/kg입니다.
이제 25평의 최대 수증기가 있을 수 있는 양은 247kg*15g = 3705g입니다.
하루에 투과되는 수증기량은 계산을 간단하기 위해 낮 12시간 밤 12시간해서 298g/24h으로 하겠습니다. (17.66g * 12h + 7.23g * 12h = 298g/24h)
이때 저희가 처음에 측정했을 때는 50%이므로 1852g이며 나머지 1852g 즉 약 6일하고 2시간이 10분이 넘어가는 순간 습도가 100%가 됩니다.
1. (가정 상황 질문) 이때 더 이상 수증기가 들어오면서 증발하지 못해 단열재와 콘크리트(방습층X) 사이에도 포화가 시작되며 역결로 및 곰팡이가 피기 시작하나요?
2. (일반 상황) PE필름인 내부 방습층은 투과되지 않고 증발하지 않아 역결로 및 곰팡이가 발생하나요?
3. (일반 상황) 가변형 방습층은 포화수증기량을 넘어 응결이 발생하여 역결로가 발생하지만 집 안에서 어느 정도 증발이 되므로 곰팡이가 안 발생하나요? 2~3일마다 환기를 할 때 가정입니다.
확실히 PE 필름보다 가변형 방습지가 좋고 가변형 방습지보다 일방향 가변형 방습지가 좋네요. 응결로 인한 역결로가 되더라도 가변형 방습지보다 투과가 잘 될거니깐요.
유튜브 피코네에서 말씀하셨던 것처럼 내단열은 건축의 악이네요.. 외단열이면 애초에 콘크리트 온도가 높아 이런 일도 발생하지 않았을 텐데요 후.... 길었지만 읽어 주셔서 감사합니다!
1. 실제로는 전혀 다른 양상이겠지만, 산술적 정상상태 계산으로는 맞습니다. 실내 상대습도가 80%를 넘는 시점 부터 곰팡이가 자랄 수 있는 조건을 만족하게 됩니다.
2. 맞습니다.
3. 지금 조건이 너무 악조건이라서 가변형방습지만으로 버티기는 어렵습니다. 다만 2~3일 마다 환기를 한다면 문제는 해소될 수 있습니다.
안 그래도 어제 질문 글을 올리고 자기 전 한 4시간 동안 시뮬레이션을 돌려봤습니다.
에어컨 제습은 에어컨 성능에 다르지만 최소 1L~2L(1000g~2000g) 정도되지 않을까 싶습니다. 이건 제원표가 명확히 없어 찾기가 힘드네요.
에어컨 제습은 냉각 코일로 실내 뜨거운 공기를 차가운 공기로 바꿔주며 이때 공기가 수축되어 응결이 되는데 이게 배수구를 통해 빠져나가므로 사실상 에어컨을 계속 킨 상태에서는 일반 아파트 모든 벽면 투과량을 포함해도 에어컨 제습량보다 적어 포화상태에 도달할 수가 없겠더라구요..
1. 여름과 겨울에 수증기 이동 방향이 바뀌는 데 어쨋든 (외부 / 단열재 / 내부) 가 있다면 단열재에 수증기가 모이는 양보다 빠져나가는 양이 더 많으면 응결이 안되니 문제는 사실상 안되고 그렇다면 생각되는 게 한쪽 벽면(직사각형)을 시공할 때 콘크리트 투과량보다 단열재를 투과하는 양이 더 많도록 가운데만 일방향 가변형 방습지를 하고 사이드를 0.15mm PE필름을 하면 비용을 줄이되 시공도 좋아지는 것 아닙니까?
- 예시(35㎡ 콘크리트 한시간 투과량 1.24g, 6㎡ 일방향 가변형 방습지(sd 1값 기준 2.54), pe필름(sd값 50m) 나머지 부분 이음 100mm
- 마음 같아선 일방향 가변형 방습지를 다 하고 싶지만 예산의 부족 한계가 명확하니깐요..
2. 평균습도가 낮아 만약 sd값이 높더라도 단열재부분에 수증기가 많이모이면서 평균습도가 올라갈 것이고 그로 인해 배출량도 많아지니 이론 상으로는 안전하지 않습니까?
3. 콘크리트150mm > 단열재40mm > 일방향 가변형 방습지+pe필름 > 각목 50mm > 방화석고보드 1p~2p
유튜브 피코네를 항상 잘 보고 있습니다. 이는 최회장님의 말씀처럼 화재 안정성을 올리기 위해 시공한다 쳤을 때 궁금한 점은 유럽에서도 많이 하듯 각목 > 일방향 가변형 방습지가 맞다고 말씀하셨는데 피스로 인한 일방향가변형방습지와 pe필름 부분 기밀 시공이 제대로 안될까 궁금합니다.
또한, 기밀 테이프를 한다고 쳤을 때 기밀테이프가 피스에 안 말릴까도 궁금합니다.
- 내단열이라 단열재를 너무 많이하면 두께가 얇아져 40mm로 정했습니다.
4. 3M 8067, 3M 8777, siga rissan 60 같은 테이프의 차이점이 뭔 지 모르겠습니다. 아직 시공 경험이 없어 그런 듯합니다. 셋 다 그냥 기밀 테이프로 동일해보이는데 3M에서는 굳이 다른 이유가 있을 텐데 아직 지식이 부족한 저는 잘 모르겠습니다.
검토는 내단열입니다!
중요한 물리량은 습기의 양 그 자체 입니다. 그래서 절대습도(g/m^3)를 언급해드리는 거에요.
낮에 온도가 높아서 증발 속도가 올라가 습기의 양이 많아진다면 어딘가의 물이 증발해 습기가 되었다는 이야기 입니다.
그렇다면 반대로 밤에 온도가 낮아지면 그 습기가 다시 물로 돌아가야 하는데, 원래 있던 물로 돌아가는 것이 아니라 어딘가에 응결되거나 안개 상태로 돌아가게 됩니다.
그리고 무엇보다 중요한 것은, 습기가 응결되기 위해서는 공기가 더 이상 습기를 머금을 수 없어야 하는데, 이 상태는 상대습도 100% 입니다. 새벽에 이슬이 맺히거나 안개가 끼는 것이 바로 온도가 낮아져서 상대습도가 100%가 될 때 나타나는 현상이에요. (이슬점)
그런데, 앞서 밤 온도 25C에 상대습도 80%라고 전제해주셨죠. 상대습도 100%에 미치지 않기 때문에 이슬이 맺히거나 안개가 끼는 현상은 일어나지 않습니다. 어딘가 특별히 낮은 온도의 물체가 있지 않다면요. 예를 들어 차가운 맥주잔 처럼 말이죠.
밤에 온도가 25C로 떨어진다면, 이 습기량은 25C의 습도 100%에 해당하는 23.0 g/m^3 보다 훨씬 높으니 그 차이에 해당하는 세제곱미터(m^3) 당 8.7 g의 습기가 응결되어 풀 잎에 이슬이 맺히거나 공기 중 안개의 형태로 변하게 됩니다.
국민주택 규모(전용면적 85 m^2, 보통 34평 이라고 하는) 아파트의 내부 공간 부피는 대략 280 m^3 정도 됩니다. (전용면적에 발코니 확장 서비스 면적 포함하면 120 m^2 정도 되고 여기에 높이 2.3 m 곱하면…)
280 m^3 x 8.7 g/m^3 = 2,436 g ~= 2.4 kg
그러니까, 34평 아파트의 내부 공간에서 낮에 온도 35도 습도 80% 였다가 밤에 온도 25도로 떨어지면 습도 100%로 되면서 당장 2.4 L의 응축수(이슬이든 안개든 뭐든 공기가 머금을 수 없는 수분이 응결)가 생긴다는 얘깁니다. 집에서 2 L 생수 한 통을 쏟는다고 생각해보세요, 온도 35도에 습도 80%는 그 정도로 어마어마한 습도에요.
더해서.. 우리나라 여름의 외부 공기 온도가 35도까지 올라가는 것도 매우 어렵습니다.