단열과 난방에 대한 간단한 정리

[단열]

예전부터 "개인주택은 춥다"라는 말이 있읍니다. 아파트는 옆집과 위아랫집에서 난방을하니까 단열이 비슷해도 덜 춥다라고들 합니다. 어느 정도는 맞는 말입니다. 집에 난방을 하면 난방열은 당연히 외기와 접한 부분을 통해서 빠져나가게 되기 때문입니다. 통상적으로 주택의 경우 "직접 외기와 접하는 면적"이 아파트의 그 것 보다는 클 수 밖에 없읍니다. 하지만, 단열이라고 하는 것을 제대로 할 경우에는 이야기는 달라질 것입니다.

현재 단열의 기준은 법으로 정해져 있읍니다. 중부지방을 기준으로 외기와 직접 접하는 부분의 경우 열관류율이 외벽은 0.4kcal/m^2hC 이하 지붕쪽은 0.25kcal/m^2hC 이하 이어야 합니다. 이는 통상적으로 "가급 스티로폴" 90mm를 사용하면 해결이 됩니다. (대략계산해보면 0.324kcal/m^2hC) 물론 벽의 두께가 매우 두꺼워 지겠지요. (콘크리트 180+단열90+내외장마감재두께~300mm이상)

기술의 발전으로 단열재 역시 진화를 거듭하고 있읍니다. 제가 집을 지으면서 사용한 단열재는 모두 3종류 입니다.
1) 아이소핑크
2) 열반사 단열재
3) 스티로폴

<외기와 직접 닿는 벽>
열반사단열재(테크로10mm+테크론6mm)를 적용하였읍니다. 이 경우 열관류율은 0.200kcal/m^2hC 이하가 됩니다. [법적기준 0.400]
<천정>
스티로폴(가급 100mm)+열반사단열재(테크론6mm)를 사용하였읍니다. 이경우 열관류율은 0.180kcal/m^2hC 이하가 됩니다. [법적기준 0.250]
<난방이 되는 바닥>
스티로폴(가급 100mm)X2+열반사단열재(테크론6mm)를 사용하였읍니다. 이경우 열관류율은 0.150kcal/m^2hC 이하가 됩니다. [법적기준 0.300]

천정이외에는 법적기준보다 2배의 단열을 하였읍니다.
열관류율이 작다는 것은 열의 출입이 적다는 것을 의미하기 때문에 단열이 잘 된다는 것을 의미합니다.

[난방]
난방용량은 단열값을 기준으로 설정이 되어야 합니다. 단열이 제대로 설정되어 있다면, 주택이든 아파트이든 난방에 문제는 없을 것입니다.

단열재의 적용을 통해서 집의 벽, 천정과 바닥의 열관류율은 전부 0.2kcal/m^2hC이하로 맞추었읍니다. 열이 빠져 나가는 면적은 모두 479m^2+창호면적(70m^2)입니다.
벽체(벽,천정,바닥)을 통해서 빠져나가는 열의 최대값은 0.2X479X(시간)X(온도차)=95.8X(시간)X(온도차) 입니다. 동시에, 창호를 통해서 빠져나가는 열의 최대값은 2.5X70X(시간)X(온도차)=175X(시간)X(온도차) 입니다. (시스템창호22mm에 Low-e, Ar충진 적용시 2.5미만입니다.)
따라서 전체적으로 빠져나가는 열은 270.8X(시간)X(온도차) 입니다.
심야전기보일러(2700L)를 사용할 경우 최대 용량은 135000kcal입니다. 전기가 공급되지 않는 시간은 14시간이므로 (평균온도차) <= 135000/(270.8X14)=35.6 이면됩니다.
혹한기에 최저기온이 대략 영하 20도이고 난방시 실내온도는 15도이면 충분하므로 온도 차이는 35도 이하가 됩니다. 따라서 심야전기 보일러 2700L이면 이론적으로는 난방에 문제가 없읍니다.

그래도 모르기 때문에 LPG가스보일러(도시가스가 공급안되는 지역입니다)를 보조 난방으로 설치 하였읍니다.

현재의 계산으로는 심야전기만으로 충분할 것으로 생각됩니다.