폴리우레아 방수 코팅 우수성

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서울시 외벽폴리우레아 코팅.방수   놀라운 기능! 건축 외벽보전 우수합니다

새로운 에너지 경제와 PU 경질폼의 역할(Ⅳ)

(강풍.지진에 강한 폴리우레탄폼 경질폼 소개합니다)

수성연질폼 비교할수없는 밀도 적찹력 구조의힘 (Rigid Foam’s Role In The New Energy Economy)
 
Part 4. Spray PU Foam: 에너지용 단열재 역할을 넘어서
 출처:폴리우레탄세계
지난 호(181호·2008년 4월호)에는 단열 계수와 공기 차단이 우수한 장점을 비롯하여 Spray PU Foam(SPF)의 이점(利点)을 고찰하였다. 이 단열 폼 플라스틱은 액상으로 spray하면 크게 팽창하며 수요자의 요구에 부응할 수 있는 수많은 물성치를 만들어 내고 있다. 예를 들면 똑같은 기본 원료로서도 반 경질 폼이나 Soft한 단열 폼을 만들 수 있으며, 사람의 발로 걸어도 또는 물에도 저항력이 강한 고밀도 경질 폼을 만들 수 있다.(1) 빌딩 단열에서 SPF는 공기를 차단하고 습기를 control함과 동시에 높은 수준의 단열 계수(R-value)를 제공한다.(2)지붕 단열에서는 단열 뿐 만아니라 온도 교량 역할(예 deck의 틈새)을 제거할 수 있으며 roofing을 오랫동안 보존할 수 있다. roof의 보존 기간을 연장하거나 빌딩의 열 단열 수행을 향상하던 간에, SPF는 빌딩 열효율을 고양한다. 그러나 또 하나의 Bonus와 같은 특별한 이점(利點)은 큰 바람에도 이겨낼 수 있는 구조물의 능력을 향상시키는 것이다.
SPF는 최고의 단열재다. 단열 역할을 넘어서 다음과 같은 매력이 있다.
 


1. 폭풍우를 이겨내다. (Riding out the Storm)플로리다 Port Lucie에 사는 Marlene Hillen은 그녀의 널빤지 지붕 위에 SPF를 뿌리는 것을 추진한 것에 대하여 처음에는 매우 회의적으로 생각하였다. 그러나 플라스틱 제품의 가능성에 대한 교육은 좋은 결론을 얻었다.“40여 가구가 넘는 나의 이웃들은 지난 6개월간 3번의 hurricane으로 그들의 지붕과 재산을 잃었다. 그러나 나의 지붕은 SPF로 인하여 한 방울도 새지 않고 완벽히 내 재산을 지켜냈다” 라고 그녀는 말했다.
이 비슷한 예가 미시시피 주에 있는 David Gautier 소유 Pascagoula 얼음 공장에서도 확인되었다. 이 얼음 공장은 한 세기나 경과된 4,180㎡나 되는 본 건물과 20년 정도 경과된 부속 건물로 구성되어 있다. 본 건물은 목재의 tongue-and-groove (혀쪽매, 틀에서 개구부 사이에 있는 창의 수직 홈) decking이 있는 벽돌로 된 건물이다.7.6m에서 9m의 큰 파도를 동반한 시속 200~233Km 4급 태풍인 Katrina가 광활한 미시시피 Gulf Coast를 강타하였다. 그러나 Pascagoula Ice 회사는 SPF로 단열된 부분은 어떠한 손실도 없이 잘 보존되었다.(Spray가 잘 안된 부분은 roof deck의 일부분이 파손되었다)Gautier사장이 “이들 빌딩은 허리케인 Katrina뿐만 아니라 다른 3개의 majors급 태풍 Frederick, Elena와 George에게도 잘 견뎠다. Spray Foam은 빌딩을 보존하는데 절대적으로 중요한 역할을 했다”라고 설명하였다.
 



솔경


2. 건축물 보존(Structural Integrity)단열 효능의 이유로 SPF를 요청하는 빌딩 소유주들은 구조적 보존에 관한 이점을 확인함으로서 더 큰 이익을 갖게 되었다.SPF의 특성을 조사해 보면 좀 더 나은 에너지 효율뿐만 아니라 PU 폼이 물체를 접착하는 역할에 큰 도움이 되고 있음을 이해할 수 있다.
 
3. 강한접착력(Tenacious adhesion) SPF는 액상으로 분사되어 경질 폼 형태로 형성되면서 강한 접착성을 갖는다.PU 폼은 물체에 타이트하게 접착하기 때문에 강한 바람에도 견딜 수 있다. 콩크리트 panel에 Spray를 하면, Factory Mutual가 시행한 ‘바람에 의한 uplift pull test’에서 SPF는 47.4kPa(990psf)까지 견딜 수 있었다. tensile strength는 172.4kPa(25psi)까지 증가하고 있다. 그러나 균열이 없이 건물의 움직임이 아직도 유연성을 갖는다.
 
4. 물에 대한 저항력(Monolithic water barrier)SPF는 액체로 분사되어 팽창됨으로서 균열된 곳이나 틈새에 충전되는 closed cell 폼이다. 이 폼은 미국 연안 방위국(U.S. Coast Guard and Army)에 의해 물에 저항력이 강한 부유 물질이나 지붕 system으로 승인을 받았다. 더군다나 미국 Federal Emergency Management Agency (FEMA)는 빌딩을 홍수의 피해로부터 줄일 수 있는 물질로 SPF를 추천하였다.(3)
 



솔경


5. 구조의 힘을 증가(Adds structural strength)The National Association of Home Builders (NAHB) Research Center(주택 건축자 국가 협회의 연구소)에서 SPF를 시험하였다. 그 결과 spray foam을 사용함으로서 허리케인도 이길 수 있는 목재와 금속판의 접착 힘이 70-200% 강해졌다. 따라서 단열벽인 SPF는 구조의 힘을 증가시킨다.
 
6. 다양성(Versatile)빌딩 외벽에 Spray하는 경우 profile(단면)을 줄이고 빌딩의 움직임을 최소화함으로 큰 바람에도 모서리를 잡을 수 있고 벽판이 부서지는 것을 막을 수 있다. 또한 내부 구조물에 대한 Spray foam은 접착 역할을 함으로 빌딩 전체가 힘을 받을 수 있도록 고양한다.
 
7. 자연 충격 흡수제(Natural shock-absorber)SPF는 자연 충격 흡수제이다. 나뭇가지, 금속판과 콘크리트 타일과 같이 강한 바람에 날리는 것들은 단지 pu spray foam의 표면만 손상시킨다. 그리고 바람에 날린 조각들이 foam의 표면을 손상 입혀도 벗겨지지 않고 빌딩 내부에 습기의 침투를 막을 수 있다.
 
8. 공기 압력을 줄인다.(Reduced pressurization)내부에 공기압이 커지거나 발생되었을 때 deck나 지붕의 막이 잘못되어 빌딩의 roof deck나 roof 막이 실제로 부풀어 오르기도 한다. SPF는 빌딩 내로 들어 온 고압 공기의 침투를 제거하기도 한다.빌딩을 air sealing 함으로서 SPF는 내부 압력으로 일어 날 수 있는 손상을 최소화할 수 있다.
 
9. 쉽게 보수가 된다.(Easily repaired)손상된 SPF는 sealant나 손상된 부분을 cutting하여 spray로 foam을 충진할 수 있다.
 
 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Texas로 부터의 이야기이 Part의 저자인 Mason Knowles씨는 1976년부터 1980년까지  텍사스 주 South Padre Island에서 100개 이상의 빌딩에 단열 처리를 했다.1980년에 시속 193Km/h나 되는 태풍 Allen이 상륙했을 때, South Padre와 인근 Port Isabel의 대부분의 빌딩은 철저하게 파손되었다. 그러나 SPF로 단열된 100여개 빌딩은 단지 2개 건물만 새었다.(그러나 이 두 개의 건물도 2일 이내 보수가 완료되었다.
 
Port Isabel RV(Recreational Vehicle) Park1979년에 John Denney씨는 Port Isabel에 있는 그의 mobile home(움직이는 집: 집을 트레일러에 실고 경관이 좋고 살고 싶은 곳으로 이동하며 사는 방법) 나무 frame으로 사무실 건물을 지었다.그러나 자주 엄습하는 열대 폭풍으로 몰아치는 비로 인하여 그때마다 벽에 새어 들어 왔다. 집 주인은 SPF로 벽 주위 전체를 spray하기로 결정하였다. Spray 후 태풍 Allen호가 강타하였다. 그러나 폭풍의 영향을 받은 이 건물은 약간의 손상만 입었다(그러나 작은 Sealant로 쉽게 보수되었다)더 중요한 것은 새지도 않았고 구조물의 손상도 없었다.2006년 6월에 찍은 사진을 보면 이 건물은 Spray 당시의 건물과 거의 똑같이 보인다. SPF로 인하여 새는 문제가 잘 해결되었다.
 
White's Lumber(집)15.2mx15.2m인 목재 yard장 목재 뼈대 건물(목재 다발과 주름잡힌 철판 벽과 지붕)이 열대성 폭풍우가 오기 전 SPF로 단열 처리하였다. 그 이후 SPF로 처리된 이 집은  유일하게 남아 있는 집이다. 폼의 성능으로 인하여 금속 판 벽과 지붕 안쪽에 스프레이 하였는데 지금까지 새지 않는다고 한다.
 


Port Isabel RV Park 사무실은 1979년 PU Spray foam으로 단열되었다. 1980년 태풍 Allen이 강타하였으나 놀랍게도 전연 파손되지 않았고 물이 새지도 않았다. (왼쪽)오른쪽의 사진은 26년이 경과한 후인 2006년의 건물 모양이다.
NAHB(the National Associ- ation of Home Builders)의 건물파괴 연구NAHB는 두 개의 건물 파괴 Test를 하였다. 〔Table 1〕은 1992년 2x4 wood panel로 만든 벽(wall)성능을 test한 것이고, 〔Table 2〕는 1996년에 금속 판넬의 파손 성적을 조사한 것이다.
 
〔Table 1〕Average Maximum Racking Load Supported by Each Panel Configuration
                       ( 각 판넬에 의한 평균 최대 파손)

Stud spacing

Spray polyurethane foam (SPF) panels Vinyl-sheathed

SPF panels (5/8-in.) plywood

Non-SPF panels Vinyl

Non-SPF panels (5/8-in.) plywood

406 mm (16 in.)

(2800 lb)

(5300 lb)

(913 lb)

(2890 lb)

610 mm (24 in.)

(2420 lb)

(6387 lb)

(3853 lb)

(5262 lb)

813 mm (32 in.)
 
FM Wind Uplift Results FM Global conducted Class 1 roof coverings tests in January 2005. For the 3.6 x 7.3-m (12 x 24-ft) Wind Uplift Pressurization Test, the sample met 10.1 kPa (210 psf) for minimum approval for FM I-210, Windstorm Classification. The construction failed six seconds into the 10.8 kPa (225 psf) ‘round,’ due to fastener pullout from the supports. In the 1.2 x 1.2-m (4 x 4-ft) Wind Uplift Pull Test, the sample over concrete met the minimum of 47.4 kPa (990 psf) for approval requirements of FM I-990, Wind Uplift Classification. (In this case, 990 psf was the capacity of the equipment.)
 

왼쪽 사진은 태풍 Charley에 의해 파손된 지붕을 보여주고 있다. 오른쪽 사진은 SPF로 단열된 널빤지 지붕이 똑같은 태풍의 영향을 받았지만 최소한의 파손만 있었다.
 
미시시피 주 Pascagoula 얼음공장의 Deck가 SPF를 하지 않았을 때 압력에 의해 파괴되었다. 그러나 건불 내 외벽에 SPF로 단열한 후 더 이상 파손이 없었다.
Notes1. As spray foam formulations vary by manufacturers, design professionals should consult their suppliers’ specification sheets to understand the chosen product’s exact properties.
2. As insulation formulation may vary from manufacturer to manufacturer, design professionals should consult the suppliers’ specification sheets to understand the exact properties over time, including the actual R-values. Factors affecting the R-value include thickness of application (i.e. the thicker the foam, the better the aged R-value), the substrate, and the covering systems used (i.e. the lower the perm-rated covering and substrate, the higher the aged R-value).
3. Visit http://www.fema.gov/txt /rebuild/mat/fema499/hgcc_fact08.txt
 
About the AuthorMason Knowles는 미국 Spray Polyurethane Foam Alliance (SPFA) 전무이사이다.연락처:masonknowles@sprayfoam. org

출처:폴리우레탄세계