An Experimental Study on a Performance Evaluation of Internal Insulation of Buildings Over 20 Years Old

Recently, the international community signed a climate change agreement to prevent global warming. Yet currently, the fossil fuels have been widely used in to supply building energy for cooling and heating. The Green Building certification (G-SEED), an energy efficiency rating for new or existing buildings requires that buildings meet certain conditions. Insulation is used as a building material to reduce the energy supply to buildings and to improve the thermal insulation, and it accounts for more than 90% of the total heat resistance provided by the building surface components that meet the energy-saving design standards of new buildings. In this investigation, a performance evaluation study was conducted through an experimental study by directly extracting the foam polystyrene insulation on-site during the remodeling of a building that was in the range of 22~38 years old. Through tests, it was found that the thermal conductivity of the extrusion method insulation (XPS) was reduced by 48% and the compressive strength of XPS decreased by 36% compared to KS M 3808, which is the initial quality standard. For bead method insulation (EPS) with a thickness of 50mm, the thermal conductivity, the compressive strength, and flexural failure load were similar to the initial quality standard. Therefore, in the calculation of the primary energy requirement per unit area per year, the performance of bead method insulation can be estimated simply by considering the thickness of the insulation, while a correction factor that considers its performance deterioration should be applied when extrusion method insulation is used.

20년 이상 경과된 노후건축물의 단열재 성능평가에 관한 실험적 연구

최근 국제사회는 지구온난화 방지를 위한 기후변화협약을 체결하고 건축물의 냉방 및 난방 에너지로 공급하는 화석연료 사용을 줄이고자 신축 또는 기존건물에 대한 녹색건축인증(G-SEED) 및 에너지효율등급, 건축물 에너지절약 설계기준 등을 일정조건 이상인 건축물에 의무적으로 적용하고 있다. 건물에 공급하는 에너지 공급을 줄이고 보온성을 향상시키는 건축자재로 단열재가 사용되고 있으며 신축건축물의 에너지절약 설계기준을 만족하는 건물외피 구성 재료 중 총 열 저항성의 90% 이상을 차지하고 있다. 그러나 기존건축물에 시공된 단열재의 경시변화에 대한 명확한 자료가 부족하여 건축물의 에너지성능 판단기준인 단위면적당 1차에너지 소요량 산정에 대한 의문점을 갖게 되었다, 이에 20년 이상 된 노후 건축물의 리모델링 현장에서 단열재(압출법,비드법)를 직접 채취하여 단열재성능을 비교·평가하였다. 실험결과, 압출법(XPS)은 생산초기 품질기준인 KS M 3808보다 열전도율은 48%, 압축강도는 36%가 저하되어 본래의 성능을 발휘하지 못함을 알 수 있었고, 비드법(EPS)의 경우 단열재 두께가 50mm인 경우 열전도율과 압축강도, 굴곡파괴하중 등이 생산초기 품질기준을 유지함을 알 수 있었다. 따라서 비드법의 경우 단열재 두께를 고려하여 현재의 단위면적당 1차 에너지소 요량을 기존대로 산정하고, 압출법의 경우는 단위면적당 1차 에너지소요량 산정시 보정계수를 적용해야 할 것으로 판단된다.