커튼월 시스템에서의 내부결로 방지를 위한 실내측 단열마감면의 투습방지성능 향상에 관한 연구

Abstract

As the indoor environment of curtain wall system is kept humid compared with outdoors, surface finish material for the inside of insulation material is taking a very important role as a water resistance layer. But the finish material is easily damaged during the construction process. Besides, many gaps are found between the indoor insulation finish materials. That causes water vapour transmission and interstitial condensation. Thus this study aims to estimate the actual construction conditions of insulation finish surface, to simulate the water vapour resistance performance on the tightness of insulation finish surface. And proper water vapour resistance material is suggested in conclusion. As results; (1) As results of researching the examples of buildings having condensation problems and actual construction conditions of the curtain walls, the interior finish of insulation material, which works as a water resistant layer, can be easily damaged during construction process. But as proper compensation is not applied, water vapour can percolate through the insulation material, which is the cause of interstitial condensation. Besides it often causes percolation of water vapour and interstitial condensation that insulation material is difficult to be adhered to the rectangular elements closely due to the shape of the curtain wall elements. (2) Y hospital, S law school building, and G residential complex building is selected as a prototype for the wall of typical floor in metal curtain wall. Case1(existing), case2(damaged interior finish of insulation material), and case3(not tightly finished between rectangular elements and not finished properly) is simulated to estimate water vapour resistance performance. In case of case2, Y hospital has interstitial condensation of 724 hours per 744 hours(97%), S law school building of 659/744hours(88%). In case of case3, during the simulation time, 744 hours, interstitial condensation exists for 462hours for Y hospital and 60 hours for S law school. (3) Through simulation of water vapour resistance performance, tight finishing is proved to be very important for preventing interstitial condensation. One-side-silver foil craft, as a interior finish material for insulation material, is thought to be damaged with ease. Accordingly, to compensate existing one-side-silver foil craft, one-side-silver foil craft reinforced with yarn and one-side-silver foil PVC reinforced with yarn is thought to be alternative, appropriate material. (4) To find out proper sealing method, water vapour resistance performance is simulated by various sealing method. As results, when both filling material and finish material is applied, water vapour resistance performance is highly improved. Rigid urethane and silicon sealant, which forms isolated pore, are thought to be appropriate for the filling material. In case of sealing material, MF(Metal Foil), PE(Polyethylene), PET(Polyester) is thought to be proper for the surface of tape, and acrylic adhesives is good for the adhesives.;커튼월 시스템의 벽체부 실내측은 실외측에 비해 고온 다습한 환경이 조성되므로, 단열재 실내측에 설치되는 표면 마감재의 방습층으로서의 역할이 특히 중시된다. 그러나 현재 시공되는 단열재의 실내측 표면 마감재는 시공과정에서 파손되는 경우가 자주 발생한다. 또한, 커튼월 시스템의 벽체부는 그 시공 방식상 실내측 단열마감면에 많은 틈새를 발생시킨다. 단열재의 실내측 표면 마감재 파손부위와 실내측 단열마감면에 발생한 틈새를 따라 수증기의 이동이 자유로이 일어나 이로 인한 내부결로의 발생가능성이 상존하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 커튼월 시스템 벽체부 내부결로의 주요 원인이 되고 있는 실내측 단열마감면의 시공 실태를 파악하고, 실내측 단열마감면의 밀실시공 여부에 따른 결로방지성능 평가를 실시, 내부결로 발생 위험성을 분석한 후, 실내측 단열마감면의 투습방지성능 향상 방안을 제안함으로써 커튼월 시스템의 내부결로 방지에 기여하고자 하였다. 본 연구의 결론을 요약하면 다음과 같다. (1) 결로 발생 사례 분석 및 커튼월 시스템의 벽체부 시공 실태를 조사한 결과, 방습층의 역할을 하는 단열재 실내측 표면 마감재는 시공시 파손이 잦은 것으로 나타났으며, 적절한 보완조치가 이루어지고 있지 않아 이를 통해 수증기가 단열재 내로 투습될 경우 내부결로의 원인이 될 것으로 판단된다. 커튼월의 구조상 설치되는 각형 부재들과 단열재간의 밀착이 이루어지지 않아 발생하는 많은 틈새들에 대한 보완이 제대로 이루어지지 않고 있으며 이로 인한 수증기의 단열재 내로의 유입 또한 내부결로의 원인이 될 것으로 판단된다. (2) prototype 으로 선정한 Y 병원, S 법학관 G 주상복합(case1만 해당)의 금속외장 커튼월 기준층 벽체부를 대상으로 서울지역의 외기온습도 조건을 적용하여 case1 기존 설계안, case2 기존 설계안 대비 단열재 실내측 표면 마감 파손안, case3 기존 설계안 대비 각형 부재와 단열재간 틈새 충전 및 마감 미처리안에 대해 결로방지성능 평가를 실시한 결과, case1 기존 설계안에서는 모든 건물에서 내부결로의 발생이 없는 것으로 나타났다. case2에서는 Y 병원의 경우 724/744시간(97%), S 법학관의 경우 659/744시간(88%)의 내부결로 발생을 보였다. case3의 경우 Y 병원에서 462/744시간(62%), S 법학관에서 60/744시간(8%) 동안 내부결로가 발생하였다. (3) 결로방지성능 평가를 통해, 단열재 실내측 표면 마감재의 밀실시공이 결로방지에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 현재 널리 시공되고 있는 단열재의 실내측 표면 마감재는 일면은박 크래프트로 이는 파손 가능성이 매우 높다. 따라서 일면은박 계열의 표면 처리 제품으로 기존의 일면은박 크래프트의 파손 가능성을 보완하기 위해 얀(yarn)으로 보강된 재료인 일면은박 크래프트 얀(yarn)과 일면은박 PVC 얀(yarn)이 기존 일면은박 크래프트를 대체하기에 적절할 것으로 판단된다. (4) 기존 설계안 대비 각형 부재와 단열재간 틈새 충전 및 마감 미처리안에 대해 결로방지성능 평가를 실시한 결과 각형부재와 단열재간 틈새의 밀실시공이 결로방지에 영향을 주는 것을 확인하였다. 이를 위한 적정 실링방법을 도출하고자 실링방법별로 투습방지성능을 평가한 결과, 충전재와 마감재를 모두 적용한 실링방법이 투습방지성능을 향상시키는 데 적절할 것으로 판단된다. 충전재와 마감재로 적용이 가능한 재료를 검토한 결과 충전재로는 경질우레탄과 실리콘 실런트등 독립기포를 형성하여 내부 기공이 연속되지 않는 재료들이 적합할 것으로 판단되며, 마감재로는 테이프 표면의 필름은 MF(Metal Foil), PE(Poly ethylene), PET(Polyester),를 적용하고 접착제는 아크릴계를 적용한 테이프가 방습성이 좋고 내구성이 우수한 것으로 판단된다.