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(1) 설계자 측면에서의 방수설계
1. 방수 설계시 고려사항
나라별, 지역별 전통 건축물의 지붕모양은 그 지방의 풍토와 깊은 관계를 가지고 있다.
우리나라처럼 사계절이 뚜렷하고 연중 여름철을 제외하고는 큰비가 내리지 않는 나라에서는 지역에 따라 차리는 있지만,
지붕의 경사도나 형태가 비슷하고, 일본처럼 연간 수천mm의 강우량을 나타내는 나라나 지역에서는 내린 비를,
가능한 한 빨리 처리하기 위해 경사가 급한 지붕의 형태가 일반화되어 있다.
우리나라는 근대의 건축양식이 등장하기 전까지 경사지붕에 주로 짚이나 기와를 방수재료로 사용하였고,
평지붕의 주거 및 상용건물이 일반화됨에 따라 시트형의 멤브레인계 재료를 이용한 방수로 바뀌게 되었다.
시멘트 기와나 동판 기와의 경사지붕은 콘크리트의 수명과 비슷하여 약 50년 이상의 내구성을 가지는 것에 반해~
멤브레인 방수는 불과 5~10년 전후(아직 우리나라에서는 방수재료별 내구년수에 관한 평가실험 자료가 부족하여,
현행의 하자보증기간을 기준으로 함,
참고로 일본의 경우는(15~20년의 내구년수를 가짐)정도로 건물 전체의 내구년수와는 격차가 크기 때문에 방수층의 개수가 반드시 필요하게 된다.
따라서 지붕의 기능, 용도를 시각적, 내구적, 경제적으로 유용하게 활용하기 위해서는 먼저 사용재료의 선택에 유의해야 한다.
2. 외부환경조건과 방수와의 관계
가. 지붕에 요구되는 성능
최근 건축물이 복잡하고, 고급화됨에 따라 지붕, 기둥, 벽, 보, 바닥, 계단 등의 부위에 대한 요구성능에 많은 연구가 필요하다.
나. 방수층에 요구되는 성능
지붕의 주요 목정은 비와 이슬을 막는 것으로 이를 담당하고 있는 것이 방수층이다.
방수층의 성능은 바탕재나 기타 외부 마감재가 갖는 저항성능을 일정기간 배제할 때 적절한 지수성능을 발휘하는 것이다.
또한 방수층을 형성하는 과정에 있어서 시공적인 오차의 정도, 환경적 영향, 경제성도 문제가 되기 때문에 이에 대한 요구성능도 중요하다.
※ 방수층에 요구되는 성능
․ 방수성
․ 시공성
․ 무공해성
․ 경제성
․ 바탕재 거동추종성
․ 유지관리성
다. 바탕재의 거동과 방수재료
바탕재료는 목재, 철근 콘크리트, PC판, ALC판넬, 금속판 등이 다양하게 사용된다.
방수층에 대한 바탕재의 영향으로 중요하게 교려해야 할 사항이 바탕재의 거동이다.
방수재료에는 바탕재의 거동에 대해 소성변형을 하는 재료와 탄성변형을 하는 재료가 있다.
소성변형을 하는 재료에는 아스팔트 방수층, APP계 개량아스팔트계 시트, APP수지계 시트, 비가황고무계 시트, 염화비닐 수지계 시트 등이 있다.
탄성변형을 하는 방수재료에는 SBS계 개량아스팔트 시트, 가황고무계 시트, 도막 방수재료 등이 있다.
일반적으로 소성변형을 하는 재료는 바탕재의 거동이 큰 경우에는 적합하지 않기 때문에 절연공법을 채용하는 것이 바람직하다.
탄성변형을 하는 재료는 일반적으로 거동이 큰 바탕재에 적합하지만 국부적인 움직임에 대해서 제로스팬텐션(Zero Span Tension)에 가까운 상태의 신축을 일으키지 않게 하는 것이 중요하다.
․ 바탕재 거동추종성
․ 방수층에 미치는 바탕재의 영향인자
․ 평면적인 바탕재의 종류
․ 부분적으로 나타나는 바탕재의 종류
라. 바탕재에 요구되는 성능
바탕재에 요구되는 성능은 내화성, 방화성, 내풍압성, 내진성, 내수성, 내습성 등이 있다.
이들 성능에는 바탕재 자체가 구비해야 할 성능과, 바탕재 만으로 충족되지 않는 경우 바탕재에 접한 마감층을 포함한 형태로서의 대책이 필요하게 된다.
※ 바탕재에 요구되는 성능
․ 내화성 / 방화성
․ 내풍압성
․ 내진성
․ 내수성
․ 바탕재의 함수조건
․ 통기성
마. 외부환경요인과 방수
방수층을 포함한 지붕의 구성재는 외부로부터 여러 가지 영향을 받기 때문에, 장기간에 걸쳐 지붕 또는 방수층의 성능을 유지시키기 위한 대책이 필요하다.
이를 위해서는 지붕 및 방수층에 미치는 외부환경조건을 정확히 이해하여야 한다.
※ 지붕 및 방수층이 대응해야 할 외부환경요인
․ 내화성, 방화성, 단열성
․ 내풍압성
․ 내충격성
․ 내마모성
․ 내자외선성
․ 내오존성
(2) 현장 기술자 측면에서의 방수설계
1. 현장에서의 고려사항
일반적으로 방수재료의 선택은 당사자의 경험이나 기술, 가격정보를 기초로 하여 이루어진다.
그러므로 당사자의 판단에 따라 잘못된 선택을 한 경우도 있다.
전기제품이나 자동차처럼 공장으로부터 출하된 시점이 완성품인 경우에는 카탈로그, 데이터 등을 참고로 그대로 품질이 보증된다고 생각할 수 있기 때문에 구매자는 예산이나 취향대로 판단해도 그다지 문제될 것이 없다.
방수재료는 공장으로부터 출하된 시점은 목적에 대한 미완성품으로 건축현장에서 시공이라는 공정을 거쳐야 비로소 완제품이 되는 성질을 가지고 있기 때문에 단순히 건재 메이커의 카탈로그에 나오는 내용과 같은 성능을 반드시 얻을 수 있다고는 장담할 수 없다.
특히, 방수의 경우에는 같은 재료를 사용해도 지역, 바탕재의 구조 및 상태, 시공 높이, 단말부 상태, 기능공의 실수 등에 의한 하자 발생의 여부가 크게 좌우되기 때문에 재료의 선택 시 종합적으로 방수시스템을 검토해 적용해야 한다.
2. 현장환경과 방수
건축현장에는 다음과 같은 문제가 종종 발생한다.
짧은 공사기간으로 인한 문제
① 적절한 바탕재의 정밀도를 높일 수 없는 상황이 발생한다.
② 바탕재의 건조가 불충분하더라도 시공해야만 하는 상황이 발생한다.
③ 직종간의 일이 중첩되는 상황이 발생한다.
④ 직종간의 시공순서가 반대로 되는 상황이 발생한다.
⑤ 방수공사의 시공순서가 반대로 되는 상황이 발생한다.
⑥ 적절한 시공 일정이 잡히지 않는 상황이 발생한다.
대응해야 할 많은 종류의 바탕재
① 철근 콘크리트
② 프리캐스트 콘크리트 부재
③ ALC판넬
④ 텍크 플레이트
⑤ 조적벽
⑥ 기타 금속판 및 목재 등
3. 현장에서의 문제점
현재의 방수공사에는 해결해야 할 많은 과제가 있다.
예를 들면, 방수공사의 재료 및 공법 등이 요구하는 조건, 즉 시공조건과 건축현장의 여러 조건이 일치하지 않는 상황이 자주 발생하거나, 또 일부에서는 재료 메이커, 방수 시공업체, 일반 건설업체, 설계자, 발주자들의 사고방식이 일치하지 않는다는 것이다.
따라서 방수공법을 건축현장의 여러 조건을 고려해서 선정해야 할 것인가, 또는 건축형장이 방수공법의 여러 조건을 고려해서 대응해야 할 것인가의 판단기준이 애매할 때가 많다.
건축공사에 있어서 방수공사는 중요공정이다’ 라고 말하면서도 결과적으로는 언제 그랬느냐 싶게 결함요소가 많이 나타나는 실정이다.
최근 방수층에 발생하는 들뜸의 문제는 노출방수 구법이 채용되면서 계속하여 잘 해결되지 못하고 끌려오고 있는 실정이다.
많은 현장을 조사한 결과, 방수 시공 시 여러 가지 환경조건에 의하여 들뜸 하자가 많이 발생 하는 것으로 판명되었기 때문에 방수시공업자의 책임범주로부터 벗어난 것으로 말할 수 있지만, 여전히 방수시공업자의 책임으로 밀어붙이는 상황이다.
그러므로 현장에서의 방수공사는 설계시의 조건과 시공시의 조건이 서로 다르기 때문에 현장의 조건을 고려해서 재검토를 하지 않으면 안 된다는 것을 인식해야 한다.
4. 현장에서의 방수공법 선택
방수공법은 동일한 조건하에서는 어느 입장에서든 같은 공법이 선택되겠지만, 실제로는 처한 입장에 따라 선택이 달라질 수 있다.
설계시에 제 조건을 토대로 선택된 방수공법이라도 시공시의 현장환경 등의 문제에 따라 변경하지 않을 수 없다.
※ 현장실정에서 본 바람직한 방수공법의 선택조건
1. 바탕재의 함유수분이 큰 문제가 되지 않는 공법
2. 1.0mm ~ 2.0mm 정도의 바탕재 요철은 문제없이 시공이 가능한 공법
3. 바탕재의 움직임(거동)에 대하여 충분히 대응 가능한 공법
4. 판넬류의 단차가 있다해도 충분히 대응할 수 있는 공법
5. 여러 종류의 바탕형상에 대하여 대응성이 좋은 공법
6. 여러 종류의 바탕재의 재질에 대응하는 공법
7. 방수시공 후에 긴 양생 기간을 필요로 하지 않는 공법
8. 시공순서 중에 많은 시간을 기다릴 필요가 없는 공법
9. 들뜸 등의 결함이 발생하지 않는 공법
10. 눈으로 관찰해서도 충분히 품질관리가 가능한 공법
11. 작업 시에 위험성(작업원 자신)이 없는 공법
12. 타직종의 직업원 등에 대하여 위험성이 없는 공법
13. 외기온도에 좌우되지 않고 시공 가능한 공법
14. 날씨가 급격히 변해도 커다란 문제가 되지 않는 공법
15. 바탕재의 수분에 크게 좌우되지 않고 시공 가능한 공법
16. 방수층의 표면에 상처가 잘 나지 않는 공법
17. 잘못된 부분이 생겨도 보수가 가능한 공법
18. 방수시공 후 유지관리 및 하자부분에 대해 보수하기 쉬운 공법
(3) 부위별 방수설계 및 시공
1. 지붕방수
지붕은 외부의 자연환경으로부터 실내를 보호하는 부위이다.
지붕이 갖추어야 할 요구성능은 방수성, 단열성, 내구성, 방화성, 의장성 등을 들 수 있다.
특히 지붕의 형태가 경사지붕에서 평지붕으로 변모하는 시점에서 방수성능이 크게 요구되고 있다.
가. 설계시 유의사항
설계시의 주의점은 시공시에 검토해서는 시간상 적절하지 않은 문제, 또는 해결하기 어려운 문제에 대해 사전에 충분히 검토해 둘 필요가 있다.
A. 장기간에 걸친 개수를 고려할 것
B. 지붕설비 주변 및 그 밖의 작업공간
C. 치켜올림부 등의 높이
D. 이질재 바탕 접합부(조인트)의 보강설계
E. 그밖에 시공 및 유지관리상 무리가 없을 것
나. 방수공법 및 재료선정시 유의사항
A. 바탕의 종류 및 형태와 방수공법 및 재료가 갖는 특징과의 관계
B. 지붕용도와 방수구법 및 공법과의 관계
C. 해당 구조물이 처한 환경조건
D. 방수공사의 시공시기와 방수공법이 갖는 특징과의 관계
E. 그밖에 시공 및 유지관리상 무리가 없을 것
다. 지붕방수공사의 종류
A. 아스팔트방수공사
B. 합성고분자시트방수공사
C. 도막방수공사
D. 금속판방수공사
2. 단열방수
가. 단열설계와 공법
지붕 슬래브 위(바깥쪽)에 단열재를 설치하는 방법과 방수층과의 조합방법은 방수층의 밑에 적층하는 경우와 방수층 위에 적층하는 경우의 2종류가 있다.
실외측에 단열재를 설치하는 공법을 외단열 공법이라 하고 실내에 단열재를 설치하는 공법을 내단열 공법이라고 한다.
나. 단열재의 종류
지붕의 방수층과 병용해서 사용하는 단열재의 종류는 지붕의 마감 방법이나 방수공법의 종류 등에 의해 자연히 한정되어 있다.
3. 방수층의 보호마감
가. 설계 및 공법
지붕방수의 보호마감(누름공법)을 실시하는 경우에 사용되는 시공방법은 다양하나 있으며 각각의 공법에 다소의 문제점이 있으므로 채용하는 경우에 예상되는 문제점을 충분히 검토해 둘 필요가 있다.
나. 노출방수층의 보행재료
노출 방수층으로 지붕 등의 보행용에 적합한 시공방법은 다음과 같은 것이 있다.
▷ 경보행용
- 염화 비닐 수지계 시트 방수
- 가황 고무계 시트 방수의 규사혼입 도료마감
- 비가황 고무계 시트 방수의 규사들이 도료마감
- 우레탄 방수(두께 3.0㎜ 정도 이상)
▷ 운동용
- 우레탄 방수(두께 4.0㎜ 이상)
▷ 일반 보행용
- 우레탄 방수(두께 4.0㎜ 이상)
▷ 주차장용
▷ FRP방수
이상이 각종 지붕 용도에 대응할 수 있는 공법으로서 시공에 있어서는 각각의 공법이 요구하는 조건을 충분히 검토하고 그 조건을 만족시켜 줄 필요가 있다.
다. 한랭지역의 보호마감
기온차가 심한 한랭지역에서의 지붕방수는 내구성이나 내동해성이 요구된다.
따라서 이러한 요구성능에 대응할 수 있는 재료공법이 채용되어야 한다.
4. 치켜올림부의 방수설계 및 시공
가. 라스 모르터 마감의 문제점
라스 모르터는 균열이 발생하거나 뜨는 결함이 있으며 이로 인해 단기간에 모르터의 탈락으로 방수층이 함께 벗겨지는 사고가 발생한다.
따라서 라스 모르터 마감은 시공업자의 보증을 받기 힘든 시공법이다.
나. 벽돌누름을 하지 않는 마감방법
누름벽돌을 사용하지 않고 마감하는 방법은 다음과 같다.
▷ 패널 등으로 마감한다.
▷ 아스팔트 성형판으로 마감한다.
5. 지붕공간의 활용
가. 운동장
일반적으로 지붕에서는 테니스, 배구, 농구, 골프 등을 할 수 있으며 이러한 운동을 하기 위해서는 지붕표면을 우레탄 도막이나 인공잔디 등으로 마감한다.
나. 주차장
일반적으로 누름구법이 채용되고 있으며 최근에는 특수한 공법으로서 노출구법도 사용한다.
다. 옥상정원
지붕의 넓은 공간을 정원화하여 휴식공간으로 활용하는 사례가 늘고 있다.
이를 목적으로 할 경우에는 건물을 설계할 때 지붕의 구조적 하중관계, 식재관계, 배수관계 등을 고려해야 한다.
6. 탈기통의 설계와 시공
아스팔트 방수의 노출공법으로 탈기통을 설치하는 목적은 물론 방수층과 바탕과의 사이에서 결로하는 것을 방지하는 일이며 그 결과로서 「부풀음」방지대책으로서의 효과까지도 기대하는 것이지만 현 상태로서는 바탕의 종류, 방수공사의 시공시기 등에 의해 조건이 각각 다른 등 어려운 문제가 많으며 아직 이 탈기공법이 표준화의 단계까지 완성되어 있지 않다.
따라서 정확하게 몇 ㎡에 1개 있으면 된다는 답을 하는 것은 곤란하나 일반적으로는 50~70㎡에 1개 정도가 설치되어 어느 정도의 효과는 올리고 있는 것 같다.
7. 루프드레인 및 관통 파이프 주변
루프드레인에는 가로형과 세로형(직립형)이 있으며 이 중에서도 아스팔트방수용, 시트방수용, 도막방수용이 있다.
루프드레인의 설치위치에 따라 루프드레인 둘레의 마무리 방법에 주의해야 한다.
방수층을 관통하는 파이프에는 급배수용, 전기배선용, 급탕용, 증기 파이프 등이 있으며 방수방법에 따라 파이프 둘레의 마무리에 주의해야 한다.
8. 지붕 슬래브면의 톱라이트
유리블록을 사용한 톱라이트는 누름 콘크리트의 마감면과 같은 레벨로 설치되고 방수층 치켜올림부의 말단부가 누름 콘크리트 속으로 들어가 버려 마감처리가 까다롭기 때문에 방수 시공시에 뜸, 벌어짐 등이 생기지 않도록 주의한다.
9. 신축줄눈의 설계와 시공
가. 신축줄눈의 목적
누름 콘크리트에 신축줄눈을 넣는 것은 누름 콘크리트가 열팽창수축 및 저온으로 인한 수축으로 일어나는 폐해를 방지하기 위해서이다.
나. 누름 콘크리트의 팽창으로 인한 폐해
▷ 치켜올림부 하단의 방수층의 파단
▷ 치켜올림부의 누름마감층(누름 벽돌 등)의 전도
▷ 난간의 밀림
▷ 바닥면 방수층의 파손
▷ 누름 콘크리트 자체의 들떠오름, 균열파괴
그러나 신축줄눈을 만들어 주어도 상기와 같은 결함이 발생할 경우가 생기므로 신축줄눈을 설치하는 경우 다음과 같은 사항에 주의해야 한다.
▷ 줄눈재의 밑부분이 방수층 및 단열재 등의 표면에서 뜨지 않을 것.
▷ 줄눈재를 고정하는 모르터가 줄눈재의 높이의 1/2이상일 것.
▷ 일직선상으로 배열되어 있을 것.
▷ 옆면에 박리지가 붙여져 있는 경우 이것을 철거할 것.
(4) 외벽방수
1. 개요
외벽으로부터의 비의 침입은 단순히 중력에 의해서만 유입되는 것이 아니라, 벽면을 타고 흘러내리는 빗물이 벽의 표면에 수막을 형성하여 외부의 압력과 벽체내의 기압차에 의하여 침입하게 된다.
따라서 벽면을 타고 흘러내리는 빗물을 물끊기 등을 이용하여 벽면으로부터 멀리하여야 하는 것이 기본이다.
외벽면으로부터의 누수의 원인을 다음과 같다.
A. 이음타설면에서의 누수
B. 구체의 균열에서의 누수
C. 개구부 단면 접합부의 균열에서의 누수
D. 창틀주위에서의 누수
E. 창틀 부식부위에서의 누수
F. 출입구 주위에서의 누수
G. 마감층의 균열, 들뜸, 탈락부위에서의 누수
H. PC패널 조인트에서의 누수
이러한 사례로부터 외벽에서의 누수는 견실한 구조체를 제작하는 것을 우선으로 기타 적절한 위치에서의 물끊기 설치, 구조체의 거동을 고려한 마감층의 설치가 누수 방수의 중요한 역할이다.
2. 이중벽에 의한 외벽방수
철근 콘크리트조 또는 조적조 등과 같은 외벽에서는 방수성능 확보를 위하여 전술한 구조체의 품질향상과 마감방법을 채용하고 있으나, 이러한 방법으로 장기간에 걸친 방수성능을 확보하기에는 어려움이 많기 때문에 외벽을 이중화함으로써 성능을 확보하려는 구법이 사용된다.
가. 지하 이중벽 방수공법
▷ 이중벽의 특성
- 단독벽체와 비교하여 중공부분을 가지게 되므로 확실한 방수효과를 얻을 수가 있다.
- 중공부분이 반밀폐 공기층이 되어 단열효과가 있다.
또한 외단열의 경우에도 중공부에 단열층을 설치할 수가 있으므로 단열재에 의한 실내부분의 면적감소는 없다.
- 직사광이 구조벽에 도달되지 않으므로 안정된 실내 환경을 얻을 수가 있다.
- 콘크리트의 동해로부터 구조벽을 방호하는 동해방지 효과가 있다.
- 중공부분을 크게 두어 설비 등의 배관공간으로의 활용이 가능하다.
- 구조벽과 밀착시키지 않으므로 지진 등과 같은 외력에 탄력적으로 대응이 가능하다.
단, 풍압력에 대하여는 충분한 성능을 가질 필요가 있다.
- 대규모의 외벽 디자인 변경이 가능하다.
나. 이중벽 구법과 재료
이중벽의 구법에 관하여는 다음과 같이 분류할 수 있다.
▷ 벽돌, 콘크리트 블록, 판상 PC판 등에 의한 조적방식
▷ 바탕철물에 타일을 건식으로 붙이는 방식
▷ 지붕재 등을 이용한 스레이트 행잉(Hanging)방식
▷ 시판의 금속 사이딩이나 석면 스레이트판 등을 이용한 방식
▷ 바탕재+패널형식
▷ PC판, GRC판, ALC판 등을 통상의 커튼월과 같이 붙이는 패널형식
이중벽의 재료에 대하여는 콘크리트계, 금속계, 공장 성형계 등이 있다.
다.
외부구조 주변의 방수공사
바깥구조 둘레의 방수에서 흔히 문제가 되는 사항은 다음과 같은 일이다.
▷ 도로쪽 강하부분의 방수층의 마무리
▷ 샷시 부분의 방수층의 마무리
▷ 치장의 원주 둘레의 방수층의 마무리
▷ 벽면 쌓아올림부의 방수층의 마무리와 그 말단처리
(5) 지하방수
가. 지하방수 공사시 유의사항
A. 작업공간의 부족(여유파기의 부족)
B. 비계의 조립위치
C. 관통 파이프 둘레의 방수층의 마무리
D. 바닥과 벽면이 붙는 부분의 방수층의 마무리
E. 바닥표면의 평활성
F. 벽면부만의 방수시공
G. 몸통변의 틈새부분의 양생과 방수시공
H. 지하수위의 점검
나. 외방수 공법
방수층을 구체의 바깥쪽에 시공하는 방법으로 이 구법에는 선행구법과 후행구법이 있다.
A. 선행공법
지하 외벽의 콘크리트의 바깥쪽에 방수층을 만드는 공법인데 후행구법과 틀려서 구체의 콘크리트를 만들기 전에 연속 지중벽 ․ 고르기 거푸집 등에 시공하는 구법을 말하며 구체 콘크리트를 타설하기 전에 방수공사를 시공하는 방법이다.
B. 후행공법
지하 외벽의 콘크리트 바깥쪽에 직접 방수층을 만드는 구법으로 구체의 콘크리트가 완성된 뒤에 그 벽면에 방수공사를 시공하는 방법이다.
다. 내방수 공법
방수층을 구체의 안쪽 즉, 실내 쪽에 시공하는 공법이다.
라. 외방수, 내방수 복합공법
구조물의 조건에 따라 외방수와 내방수를 복합적으로 시공하는 공법이다.
(6) 시설별 방수설계 및 시공
1. 수조류 방수
현재 우리나라에서는 산업, 경제의 발전에 따라 사회적, 개인적으로 물의 사용량이 증가함으로써, 기후에 좌우되지 않는 안정된 물의 공급이 요구되고 있다.
그러기 위해서는 배수를 위한 시설인 수조, 배수장, 저수장 등의 저수설비가 중요시된다.
수조류에 사용되는 방수공법으로는 아스팔트방수가 대부분 사용되었으나, 수조내의 작업환경 문제나 시공성의 조악함,
누름층의 필요 등으로 수조류에서의 시공실적이 점차 줄어들었고, 대체공법으로 무기질 침투성 도포방수제나 시멘트 엑체방수제 또는 에폭시 수지 방수제를 이용한 시공이 이루어지고 있지만 모체균열에 대응하지 못하는 단덤이 있어 충분한 검토가 요구된다.
특히 에폭시수지를 이용한 방수는 경화불량 등으로 인한 수질오염이 문제와 습윤바탕면에서 접착력 부족에 의한 박리, 탈락이 발생하는 사례가 나타나고 있다.
이러한 이유로 일본의 경우는 수조류의 방수공사에 염화비닐수지계를 사용한 절연공법의 방수를 채용하고 있다.
특히 염화비닐수지계 시트의 접합은 열융착, 용제에 의해 접합부가 일체화하기 때문에 고무계 시트방수에 비해서 수밀성에 대한 신뢰가 높다.
이 공법은 바탕구체와 완전히 절연되어 시공되기 때문에 수조의 바탕이 습윤상태라 하더라도 방수시트 깔기가 가능하며
시공 후 콘크리트구체에 균열이 발생한 경우에도 방수시트는 전혀 영향을 받지 않으므로 파단이 발생하지 않는다.
2. 음료용 수조
가. 개요
음료용 수조는 위생상 외기와 직접 접하지 않는 구조이기 때문에 외부로부터 물의 유입이나 누수가 있어서는 안 된다. 따라서 음료용 수조는 다른 수조에 비해 방수설계의 중요도가 높다.
나. 방수재료
음료용 수조의 방수에서 사용하는 재료의 위생상 안전이 가장 중요하다.
즉, 방수재료의 성분이 수중에 용출되어 물을 오염시키는 일이 없어야 한다.
방수재료는 보건복지부에서 전한 수질기준에 합격된 것을 사용해야 한다.
방수재료 가운데 2성분형경화형을 사용할 때는 경화가 불충분하게 되면 물에 유리된 물질이 인체에 영향을 주기 때문에 완전히 반응시킬 필요가 있다.
또한 소독약에 포함된 염소(Cl)성분에 의해 방수층이 침식되는 재료는 방탕콘크리트의 침식이 우려되기 때문에 사용을 재고해야 한다.
다. 방수공법
음료용 수조의 방수는 종래에는 아스팔트방수공법을 사용하였으나 수조내에서의 작업환경, 벽면에서의 시공성문제로 최근에는 거의 사용되지 않고 있고, 무기질 침투성 도포방수나 시멘트 액체방수, 에폭시 수지계 방수가 주로 사용되고 있다.
앞으로 사용이 예상되는 것은 염화비닐수지계의 시트 방수에 의한 절연공법이다.
이 공법은 일본 JASS 8 에 수조용 방수공법으로써 추천되어 장려되고 있다.
염화비닐수지계 시트는 재료자체의 신장률이 크고 바탕과 절연된 상태로 시공되기 EOans에 구체의 균열에 대하여 전혀 영향을 받지 않는다.
음료용 수조에 사용되는 염화비닐수지계 시트는 무독성의 배합으로 제조된 식품위생기준에 합격한 것이어야 한다.
방수시트는 공장에서 생산되기 때문에 품질은 안정되고, 현장 시공시 시트상호의 접합 안정성이 높아야 한다.
염화비닐수지계 시트의 접합방법은 열 혹은 유기용제를 사용하며, 접합부분은 용융일체되기 때문에 수압에 따라 벗겨지는 경우가 없기 때문에 장기간에 걸쳐 내구성을 가진다.
라. 구체설계
음료용 수조의 구체는 지하수 유입의 염려가 없는 지상에 설치하는 것이 바람직하다.
부득이 지하에 설치할 경우는 지하수 유입에 대한 설계상의 대책이 필요하다.
수조구체의 콘크리트에 균열이 생겼을 때 방수층이 파단 되어서는 안 된다.
특히 지하에 설치된 수조에서는 방수층이 파단하면 지하수 유입의 위험이 있어 중대한 결과를 초래할 수 있다.
가장 바람직한 것은 음료수조의 위치를 건물의 중앙근처부분에 놓고 음료용 수조 이외의 수조에 접하는 것은 피해야 한다.
건물의 외벽이나 다른 수조에 인접하여 음료용 수조를 설치하는 경우 구체를 통하여 지하수 혹은 음료에 부적절한 물의 유입이 예상되는 경우는 이중벽(二重壁)으로 하여 벽사이에 들어온 물을 다른 수조로 유도하여 펌프로 배출시킨다.
마. 방수층 관통물의 마감처리
수조에는 트랩이나 배관류의 지지대등, 방수층을 관통하는 시설물이 설치된다.
수심에 따라 수압이 다르지만 관통부분은 단순한 실링으로는 수압에 의한 누수가 있을 수 있다.
시트방수의 경우 관통부의 마감처리 방법은 플랜지부를 갖춘 득수앵커볼트를 사용하여 방수시트를 꽉 조여 고정한다.
이 방법은 관통부의 작용에 대하여 영향을 받지 않을 뿐만 아니라, 유지관리도 용이하다.
바. 고가수조(高架水槽)
아파트나 공장 등 중 ․ 고층의 건축물에 음료수를 급수하는 경우에는 지상 20~30m 높은 곳에 고가수조를 설치하는 경우가 있다.
종래는 철골조에 철제수조를 얹거나 철근콘크리트로 만들었다.
최근에는 경량으로 경제성을 고려하여 방수층을 필요로 하지 않는 스텐레스 강판이라 FRP제품의 조립식 수조가 늘고 있다.
3. 수영장
가. 개요
수영장의 구체는 대부분 콘크리트로 만들며, 작은 규모인 경우 구리판, 알루미늄, 스텐레스 등의 금속제품과 FRP와 같은 합성수지 제품이 사용된다.
금속 혹은 합성수지를 사용한 수영장은 경량이면 동시에 짧은 공기로 간단하게 시공할 수 있어서 최근 사용이 증가하고 있다.
콘크리트 수영장의 경우는 구체균열의 발생에 의한 콘크리트의 열화현상과 특히 염소계 살균제의 사용으로 철근의 부식으로 인해 누수가 발생하게 된다.
금속제의 수영장의 경우도 구체의 부식이나 구멍 뚫림 등의 열화가 많이 발생한다.
따라서 수영장의 방수에는 방식성(防食性)을 갖춘 재료 및 시공법이 요구된다.
나. 방수설계시 고려사항
▷ 내구성이 뛰어난 재료일 것
▷ 내수성, 내마모성, 내염소성, 내후성등
▷ 색상이 미려하고 미관상 보기 좋을 것
▷ 위생상 안전할 것
▷ 바탕처리를 가능한 적게하여 공기를 줄일 것
다. 방수재료 및 공법
수영장 방수의 방수재료는 크게 도막재료와 합성 고분자 시트재료의 2종류를 사용한다.
도막재료로 대표적으로 사용하는 재료는 에폭시수지계, FRP계가 있고, 유리섬유를 보강재로 사용하는 일이 많다.
이 재료의 경우, 시공에 있어 바탕조정이나 바탕건조에 주의해야 하며 소독약에 의한 침해도 사전에 점검해야 한다.
합성 고분자 시트계 재료로 가장 많이 사용되고 있는 것은 염화비닐수지계 시트다.
이 재료는 수영장에 요구되는 색채, 내구성 등에 뛰어나고, 더욱이 공장생산으로 품질이 보장되고 수년마다 다시 칠해야 할 필요도 없다.
시트의 시공은 풀의 구체에 절연공법으로 부착하여 바탕처리가 필요 없고 경제적이다.
합성 고분자 시트 방수재를 사용한 공법은 수영장의 코너부와 단말부에 염화비닐 강판을 사용하여 기계적으로 고정시키기 때문에 구체의 균열이나 방수시트는 영향을 받지 않기 때문에 방수의 내구성이 뛰어나다.
수영장의 물은 순환 사용되기 때문에 풀의 벽면 및 바닥에 물이 뿜어 나오는 구멍이 여러개 설치되어 있기 때문에 이 부분의 방수시공에 주의해야 한다.
4. 수족관
가. 개요
수족관은 한명이 관상용으로 유리 혹은 아크릴판이 끼워져 있는 점, 수조상부는 일반적으로 개구부로 되어 있는 점, 그리고 해수가 채워져 있는 점 등이 일반수조와 다른 점이다.
특히 관상용 유리류의 사용으로 마무리가 무척 어렵기 때문에 시공성이 좋은 재료를 선택해야 한다.
나. 방수재료 선택시 유의사항
▷ 내해수성(耐海水性)에 뛰어날 것.
▷ 수심에 의한 수압이 다르므로 장기간의 수압에 견딜 수 있을 것.
▷ 방수제 조인트의 수밀성이 우수할 것.
조인트부도 내해수성, 내수압성이 뛰어날 것.
▷ 수조내는 해저와 같이 전시해야 하므로 누름 콘크리트층을 설치하는 일이 많으나, 누름콘크리트의 작용이 균열에 영향을 받지 않을 것.
▷ 마감재료는 조개나 패류가 붙어 있기 어려우며 붙어 있어도 제거하기 쉬울 것.
▷ 탄성 실링재와의 접착성이 뛰어날 것.
그러나 이상의 조건으로도 완전히 만족시킬 수 있는 재료는 없기 때문에 아울러 마감에서 이에 대한 대책을 강구해야 한다.
다. 방수설계시 고려사항
▷ 동재를 사용하는 경우에는 내해수성이 현저하게 떨어진다.
따라서 구체에 영향이 없도록 이중으로 방수하는 공법을 생각해 볼 수 있다.
▷ 해수에 접하는 부분의 강재는 사실상 정기적인 도장이 곤란하므로 가능한 재질자체가 방식성이 있는 것으로 하되 부득이 강재에 도장(에폭시 라이닝도 포함) 마감을 하는 겅우는 전기방식을 병용한다.
▷ 볼트류는 나사부분으로부터 물이 들어오기 때문에 가능한 한 사용하지 않는다.
부득이 사용할 경우는 수중내에 볼트와 너트를 함께 묶도록 한다.
라. 방수공법
수족관 방수는 내해수성이 큰 에폭시수지나 FRP라이닝으로 마감하는 공법이 많으나 콘크리트의 미세한 균열로부터 누수되는 사례가 많아 접속 끝부분을 미가황부틸 고무로 물끊기를 한 아스팔트방수를 병용하는 이중방수공법이 바람직하다.
또한 미가황부틸고무는 아직 굳지 않은 콘크리트와의 접착성이 뛰어나, 물끊기 효과가 좋다.
그리고 아스팔트방수 대신에 염화비닐수지계 시트방수를 사용하는 방수공법도 있다.
대부분 수족관 건설을 전물설계 업자, 시공업자, 재료 메이커가 각자 독자적으로 개발한 공법으로 시공하고 있다.
5. 인공연못
가. 개요
건축물의 주변이나 유원지 등의 레저시설, 혹은 골프장 등에 미관을 목적으로 한 인공연못이 많이 만들어진다.
인공연못의 하부는 대부분 흙에 접해 있기 때문에 누수가 발생해도 실제적인 해는 없을 것으로 보고 방수공사를 안이하게 생각하기 쉽다.
그러나 일단 누수가 발생하면 하루 사이에 수십톤의 물을 없어질 수도 있어 주변 구조물의 안정성에 해를 끼칠 수가 있다.
인공연못은 미관을 목적으로 한 것이기 때문에 최종적으로는 돌 등으로 마감하는 일이 많고, 또 분수를 설치하기 때문에 방수층 위에 보호를 목적으로 콘크리트 타설을 하게 된다.
돌을 쌓을 때 국부적인 하중을 받는 일이 있으므로 타설된 누름콘크리트는 배근된 경우가 많다.
나. 방수설계시 고려사항
▷ 방수층의 바탕이 불안정하여 위에 콘크리트 누름층이 있는 경우, 방수층이 그것들로 인해 영향을 받는 시방이 되어서는 안된다.
예를 들어 수밀성 때문에 흔히 사용되고 있는 염화비닐 수지계 시트방수의 경우, 바탕에 미세한 모래를 5cm 이상 깔아 메운 양생층을 설치하고 시트위에는 콘크리트 타설시의 보호, 그리고 타설후의 콘크리트와의 절연을 위하여 매트가 설치된다.
▷ 건물출의 방수층 치켜올림 높이는 호우 등에 의한 넘쳐 흐르는 일이 없도록 충분한 높이를 확보해 놓고 끝부분 실링을 확실하게 할 필요가 있다.
▷ 분수장치가 설치되어 그 배수관이 방수층을 관통하는 경우는 마감이 중요하다.
6. 수중구조물
가. 개요
레저산업의 급신장과 함께, 바다속이나 거대한 수영장내에 건물을 지어, 물속을 전망하고자 하는 시도가 계획되고 있다.
건물의 외주부가 전부 방수층으로 둘러싸기 때문에 지하방수로 말한다면 외방수공법에 해당된다.
이러한 종류의 건물시공예는 적으나, 방수측면에서 볼 때 소규모인 일부 전말탑에서 동제에 내식도장으로 된 것 이외는 철근콘크리트 구조가 대부분이다.
방수층에 요구되는 여러 성능은 수족관의 수조와 같다.
또 구체의 방청을 첫째로 생각해야 하는 것도 같다.
나. 방수재료 및 시공
방수재료로써는 관상용창과 맞닿는 것 등을 고려하여 디인터런스방수, 즉 도막하여 방수피막을 형성하는 형태가 시공하기 쉽기 때문에 일반적으로 에폭시 수지계의 도막방수가 사용되고 있다.
그러나 도막방수는 바탕습윤시의 시공이나 구체콘크리트의 균열에 대한 추종성에 문제가 있다. 그러므로 보다 안전한 방수를 기대하여 도막방수와 시트방수를 병용한 이중방수가 실시되는 경우도 있다.
염화비닐수지계시트를 사용한 구체방수방법은 서독 등에서 많이 행해지고 있으며 구체의 균열등에 전혀 영향을 받지 않는 절연공법으로 방수시트가 2매의 보호시트로 완전히 보호된고 있다.
또한 종래, 건물저반의 방수시공은 어려움 때문에 거의 실시되지 않고 있지만, 이 절연공법을 사용한 경우는 그것이 가능하다.
(7) 지하철 개착 구조물
1. 개요
지하철 및 통신, 급배수, 하수선로의 공동구 등의 구조물을 방수하는 목적은 지하수의 침입에 의한 구조물의 열화는 막는 것과 동시에 승객이나 직원의 위험 및 운전보안, 각종 설비의 안전을 확보하는 것에 있다.
일반적으로 지하철의 역부는 개착공법에 의해 철근콘크리트로 축조된다.
이 경우, 구체는 지하수중에 항상 잠겨 있기 때문에 시공상의 이어치기부나 콘크리트의 균열에서 물이 침입 혹은 침출해 온다.
이 때문에 방수공사가 이루어진다.
개착공법에 의해 구조되는 공동구 터널에 채용되는 방수공법에는 터널 구조체를 수밀구조로 하는 방법과 방수재료로 터널구체를 피막하여 방수층을 만들어 수밀구조로 하는 방법이 있지만, 후자를 보통으로 이용하고 있다.
이 경우, 방수층은 직접 수압을 받는 면(외방수)에 시공 하는 것을 원칙으로 하고 있다.
2. 방수재료
아스팔트 방수는 지하철의 방수 표준공법으로써 오랫동안 채용되어 왔다.
그 이유는 아스팔트 자체가 오랜 역사와 경험에 풍부하고, 내산성에 뛰어난 안정된 재료로써 비교적 싼 가격으로 입수하기 쉬운 점 등 때문이다.
그러나 아스팔트 용융시에 발생하는 악취가 문제가 되고 열처리에 필요한 작업장소의 확보가 어려운 점도 있어 그 사용이 제약되고 있는 실정이다.
일본에서는 동경의 지하철의 표준공법으로 합성고분자 재료계 시트방수가 주로 이용되고 있다.
이 방수는 방수재료가 균질하고 편차가 적고 타방의 균열에 대하여 추종성이 있고 내수성, 내후성에 뛰어나며 시공성이 좋은 등의 장점을 갖고 있다.
▷ 아스팔트계 방수재료
아스팔트 루핑류를 열용융한 아스팔트로 적층하는 방법이다.
아스팔트 루핑류의 표면을 가열 용융하여 적층하는 방법 및 접착제에 의해 적층하는 방법 등이 있다.
▷ 합성고분자계 방수재료 (시트 및 도막)
합성고분자 재료를 시트상으로 성형한 방수시트를 붙이는 시트방수와 합성고분자 재료의 용액 또는 에멀젼을 도포하여 방수층을 형성하는 도막방수 등이 있다.
▷ 무기 유기 혼합형 탄성방수
무기질의 시멘트계와 유기질의 아크릴계를 혼합한 방수제를 콘크리트 구체에 도포하여 습윤환경과 진동 거동환경에 대응할 수 있도록 개발한 공법이다.
▷ 무기질 침투성 도포 방수재
무기질의 활성 실리카 성분이 포함된 시멘트계 도포 방수로써 습윤환경 바탕에 적합하다.
3. 방수시공
개착공법에 의해 축조된 지하철에 실시하는 방수의 시공은 구조물의 시공에 준하여
▷ 저부방수 ▷ 측부방수 ▷ 천정슬래브방수의 순서로 시행해야 되며 필요에 따라 조인트 방수가 시행된다.
저부방수는 굴삭완료 후에 시공된 기초부 콘크리트 위에 직접 방수시트를 붙이고, 그 위에 전부 보호모르터를 시공한다.
측부방수는 흙막이 말뚝으로부터 버팀목으로 지지된 거푸집 겸용의 바탕판에 시트 접착제를 도포하고 방수시트를 붙인다.
그리고 그 위에 방수보호재를 시공한다.
천정슬래브방수는 상부 바닥 콘크리트 완료 후의 콘크리트 위에 시트접착제를 도포하고 방수시트를 붙이고 그 위에 보호 콘크리트를 시공한다.
개착공법에 의해 시공된 구체공사는 건설용지나 경제성 등의 관계로 좁은 장소에서의 시공이 대부분이다.
이 때문에 방수시공이 용이하지 않다.
특히 측부방수의 설계 시공에 있어서는 흙막이 지보공의 교환철거 방법이나 되메우기 방법 등을 충분히 고려해야 한다.
다른 지하철에서는 차수성 흙막이벽(소일 모르터벽, 니수 고화벽 등)를 채용하고, 구체와 흙막이 벽과의 간격이 좁은 경우는 표준 측부 방수층은 설치하지 않는다.
이 경우 콘크리트를 구체와 흙막이 벽과의 사이에도 충전할 필요가 있다.
그리고 이어치기부에는 방수대책으로 지수판을 설치한다.
지하 연속벽을 본체로 이용하는 경우, 엘리멘트 상호간의 이음매부나 지하 연속벽 자체(수중 콘크리트로 시공된다)가 방수상의 약점이 되기 쉽다.
이 때문에 방수대책으로 내벽의 이어치기면에 지수판을 설치한다.
(8) 지하터널
1. 개요
지하철 등의 지하터널 건설에서 커다란 비중을 차지하는 것 중의 하나가 방수공사이다.
누수는 구조물의 성능저하로 연결되고 터널의 수명을 단축시키게 된다.
도시 지하철은 도시의 기능상 없어서는 안 되는 주요한 사회간접자본이지만 용이하게 다시 만들 수 있는 시설은 아니다.
도로 밑에 축조된 지하터널의 내구년수는 미지이며 보다 오랫동안 건전한 터널로 유지하는 것이 건설인의 사명이다.
가. 상자형 터널의 방수
상자형 터널은 주로 개착공법에 의해 시공되며 그 흙막이공법에 의하여 방수공법이 2종류로 대별된다.
H형강의 막뚝을 이용한 횡시트파일 공법의 경우는 터널 자체 주위에 외방수를 실시하고, 주열식 연속말뚝 또는 연속벽 공법의 경우는 측부의 콘크리트 두께가 두꺼워져 누수의 가능성이 적기 때문에 윗바닥과 아랫바닥의 외방수가 주로 이루어진다.
나. 실드 터널의 방수
실드터널은 세그멘트를 조합한 원형 터널로, 세그멘트 자체로부터의 누수는 없는 것으로 하고, 세그멘트와 세그멘트의 접합점으로부터의 누수를 방지하기 위한 방수공법이 실시되고 있다.
이 공법은 초기의 실드 터널로부터 현재까지 당초의 줄눈부 코킹을 주로 한 방수로부터 이음매면에 실일 시공하는 공법에 이르고 있다.
2. 지하터널의 누수
가. 지하터널의 누수현상
지하터널은 도로 밑의 협소한 환경으로 인해 시공성이 떨어지고, 완성 후의 콘크리트의 균열, 장기간에 걸친 방수층의 성능저하 등이 중첩되어 누수가 발생한다.
누수의 원인이 되는 물은 흙덮기가 얕은 터널에서는 강우시 노면으로부터의 침투수가 많아 큰 비가 온 후에 누수가 많다.
또 흙덮기가 깊은 터널에서는 지하수가 주된 원인이다.
지하터널 내에 유입된 누수는 배수구를 거쳐서 집수정으로 집약되고, 펌프를 이용하여 하수도에 방류되고 있다.
배수구를 통하여 청소물로 유입되기 때문에 전부가 누수에 의한 수량은 아니지만 70~80%는 누수량으로 보고 있다.
나. 상자형 널의 누수원인과 구축형태
상자형 터널의 누수의 주요인은 콘크리트의 이어치기부, 곱보(쟝카)부, 중간 말뚝 처리 부분, 균열 등이다.
누수는 철근콘크리트의 슬래브내를 통과하여 너널내로 침입해 가며, 전기설비나 궤도설비에 악영향을 미침과 동시에 철근콘크리트의 철근에 녹을 유발시키는 일이 가장 우려되는 점이다.
철근이 녹이 슬면 유효 단면이 감소함과 동시에 녹에 의한 팽창으로 콘크리트의 파괴를 초래하기 때문이다.
이 파괴는 주로 터널 내면측의 피복부분에서 발생하고 콘크리트의 박리, 박락을 일으키고 윗바닥의 경우는 전차 운행상 대단히 위험하다.
이들을 방치하면 부분적인 콘크리트 박리가 인근의 철근의 녹을 유발하고, 박리가 확대되어 터널의 강도 부족을 일으킨다.
다. 실드 터널의 누수원인과 구축형태
실드터널의 누수의 주요인은 세그멘트의 접합부, 볼트부, 뒷채움 주입구 부분 등이다.
RC 세그멘트에 미치는 누수의 영향은 침입한 물이 세그멘트의 콘크리트에 침입하여 철근의 녹을 유발하고 상자형 터널과 마찬가지로 세그멘트의 강도부족을 일으킨다.
또 다크타일 세그멘트의 경우는 다크타일 자체에 녹이 발생하고 두께 감소를 초래하여 강도부족이 발생한다.
(9) 방수층의 관리 및 하자
1. 방수공사의 책임시공 범위
방수공사의 책임시공이란 설계도서대로 충실히 시공하는 일이다.
그러나 현실은 설계도서의 미비 및 불합리한 부분 들을 지적하고 개선 제안을 해야 하는 등 그 범위가 넓혀지고 있다.
예를 들면 설계도서에 공법선정, 시방선정 및 마무리 등의 불합리한 부분이 있는 경우는 그 이유와 개선안을 서면으로 제출해 두어야 한다. 여기까지가 책임시공이다.
2. 아스팔트 방수층의 부풀음 원인
아스팔트 방수층에 부풀음이 발생하는 가장 큰 원인은 바탕의 건조가 불충분한 상태에서 시공되기 때문이다.
그러나 아스팔트 방수에서는 270℃ 정도의 용융 아스팔트를 사용하기 때문에 바탕표면에 아스팔트를 뿌린 시점부터 콘크리트 표면과 내부의 온도차로 내부의 습기가 표면으로 증발하기 때문에 아스팔트의 접착이 나빠져서 부풀음이 발생하기 쉬워진다.
그러므로 실제에 있어서 바탕표면의 건조만을 확인함으로써 부품음을 방지시키는 것은 곤란하다.
기타 다음과 같은 원인이 있다.
▷ 바탕의 청소 불량
▷ 루핑류의 누름 부족
▷ 아스팔트가 골고루 퍼져 있지 않는 경우
▷ 아스팔트의 온도가 너무 낮은 경우 (220℃ 이하)
3. 시트 방수층의 부풀음 원인
시트 방수층에 부풀음이 발생하는 가장 큰 원인은 아스팔트 방수층의 부품을과 마찬가지로 바탕의 건조가 불충문한 상태에서 시공될 때이다.
이외의 원인으로는
▷ 바탕의 청소불량
▷ 프라이머, 접착제의 도포량 과부족
▷ 접착제의 오픈타임 미스
▷ 루핑 붙임시의 공기유입
▷ 롤러 전압부족
4. 우레탄 방수층의 부풀음 원인
우레탄 방수층에 부품음이 발생하는 가장 큰 원인은 아스팔트 방수층의 부품음과 마찬가지로 바탕건조가 불충분한 상태에서 시공하기 때문이다.
그 외의 원인으로는
▷ 바탕의 청소불량
▷ 프라이머 도포량의 과부족
▷ 메시류(보강포)의 접착 및 누름 부족
5. 신축줄눈의 미비로 인한 결함
옥상의 신축줄눈 미비란 신축줄눈이 그 기능을 발휘할 수 없는 상태를 뜻하는 데 이때 발생하는
결함으로는 다음과 같은 것이 있다.
▷ 치켜올림 하부의 방수층의 파손
▷ 누름층의 떠오름 및 손괴
▷ 신축줄눈 부분에서의 초목번식
▷ 줄눈재의 밀려나옴
6. 신축줄눈 부근에서의 누름 콘크리트 마감 모르터의 들뜸 원인
누름 콘크리트가 들떠 있는 원인으로서 쉽게 생각할 수 있는 것은 줄눈재를 고정하기 위해 사용한 모르터를 주로 흙손누름을 한 경우이다.
이러한 원인으로 줄눈재를 이와같이 설치 한 경우에는 누름 콘크리트 및 마감 모르터가 줄눈재용 고정 모르터와 잘 접착하지 않기 때문에 이 부분에서 박리현상이 일어나고 누름층이 팽창하여 들뜨게 된다.
7. 신축줄눈의 표면 돌출시 문제
신축줄눈을 설치하는 목적은 누름층의 신축을 흡수하기 위한 것이다.
신축줄눈이 누름층의 표면에 돌출된 상태로 있다는 것은 누름층이 팽창하여 줄눈에 충전되어 있는 아스팔트 등을 압축시키고 신축줄눈의 요구기능을 충분히 수행하고 있는 것을 증명하는 것이다.
그러나 누름층의 표면에 나와 버린 아스팔트는 기온변화 등에 따라 누름층의 수축시 틈새가 생기고 토사 등이 들어가거나 물이 고여 동결, 융해되는 피해를 가져온다.
결과적으로 줄눈의 기능을 수행할 수 없게 된다.
8. 누름층의 거동에 의한 방수층 파손
누름층의 움직임에 의해 방수층에 파손이 일어나도 모든 방수층이 파손되는 것은 아니다.
아스팔트 방수층의 표면에 폴리에틸렌의 절연필름 혹은 보호 모르타르 등의 양생을 하지 않고 콘크리트를 타설하거나, 신축줄눈이 그 기능을 발휘할 수 없는 상태로 되어 있는 경우, 방수층이 파손될 위험성이 크다.
일반적으로 누름층을 걷어내고 관찰해 보면 방수층에 주름이 생기거나, 파단된 것을 볼 수 있다.
누름층의 움직임에 의해 주름이 생기는 경우와 방수층이 누름층의 움직임에 의해 파손되는 경우가 가장 많고, 치켜올림(파라펫트) 하부의 누름층 단면이 접촉하는 부분에서 누름층의 신장에 의해 방수층이 눌려 찌부러진 경우이다.
어느 경우도 누수가 발생하며 누름층을 철거해야 비로고 그 위치를 발견할 수 있다.
9. 누름층 위에 직접 방수층을 만드는 개수방법의 경우 기존의 신축줄눈 처리방법
기존의 누름마감층을 바탕으로서 개수공사를 하는(덧바름 방식) 경우, 신축줄눈의 처리방법은 기존의 신축줄눈의 종류(주입줄눈, 성형 신축줄눈)나 그 상태에 맞추어 처리한다.
또한 최근에는 기존의 신축줄눈을 철거하고 수지 모르터를 충전하고 있는 것을 볼 수 있는데 이 처리방법에는 문제가 많다.
10. 시트 방수 조인트부가 벗겨지는 이유
일반적인 원인으로는 다음과 같다.
▷ 접착제 도표향의 부족 및 고르지 못함으로 인한 접착불량
▷ 접착제 도포 후, 오픈타임의 과부족에 의한 접착불량
▷ 롤러의 전압부족에 의한 접착불량
▷ 겹친 내부에 테이프 모양의 실재가 들어 있는 경우 위치불량으로 인한 롤러 전압의 불량
▷ 루핑에 인장력을 준 상태로 붙여 시일이 지나 수축하면서 박리
▷ 접착제의 불량
11. 노출 아스팔트 방수층의 초목뿌리에 의한 손상
초목의 뿌리는 대단히 강하여 이것이 방수층을 파괴한다.
일반적으로 촉목의 뿌리는 루핑류의 조인트부에서 침입해서 방수층의 층간에 뻗어나가는 것으로 생각하고 있지만 실제로는 방수층을 위부터 아래로 관통하는 상태로 손상시킨다.
이와 같이 초목의 뿌리에 의해 손상을 받는 경우는 아스팔트 방수의 노출구법에서 많으며, 합성 고무계 시트 방수 등에서도 조인트부에서 손상을 받는 경우가 있다.
(10) 축열조
1. 개요
최근 공조에 있어 에너지 절약 시스템으로 축열식 히트펌프시스템이 보급되고, 일반 사무소 빌딩에 건물의 지중보 사이를 이용하여 축열조를 설치하는 경우가 많다.
축열조의 구조는 냉수 또는 온수를 보다 효율적으로 보호 유지하고 이용할 수 있도록 되어야 한다.
축열조의 단열방수공법으로서는 이전부터 많은 종류가 사용되었고, 각각 장단점이 있지만 최근에는 단열방수 메이커와 시공업자가 일체되어 책임시공체제를 취하여 단열방수공사가 실시되는 경우가 많다.
축열조의 단열방수층에 요구되는 성능은 축열조의 규모(깊이, 넓이), 사용온도의 다양화에 따라 엄격해져야 하며, 방수설계시 다음과 같은 사항을 고려한다.
▷ 방수성이 커야 한다.
완전방수를 기대할 수 있으며 더욱이 재료 및 접합부가 장기간 고온수에 견뎌낼 수 있어야 한다.
▷ 방습성이 커야 한다.
수증기의 투과가 크면 결로수에 의한 단열성능이 저하하기 때문에 투습저항이 높은 것이 필요하다.
▷ 바탕과의 고정성이 좋아야 한다.
바탕콘크리트에 대한 단열재, 방수층 모두 장기의 고정성(접착성)이 필요하다.
▷ 내열성이 커야 한다.온수조의 경우는 약 50℃, 냉수조에는 5℃전후, 냉온반복의 경우는 5~50℃의 온도변화에 대하여 단열재의 변형, 방수층의 파단 등을 일으켜서는 안된다.
▷ 내수압성이 커야 한다.
최근 규모가 큰 축열조가 늘고 있어서 방수층 단열재가 1㎏/㎠ 정도의 수압에 장기간 견뎌내야 한다.
▷ 지하수의 침입에 영향을 받지 않아야 한다.
축열조에는 공조설비 배관류의 부식방지를 위해 각종약품(방청제)이 투여된다.
방수재료는 이것으로 인해 열화되거나 반대로 수질을 악화시켜서는 안된다.
▷ 내구성이 커야 한다.
축열조는 기능상 또는 비용관계상 수조내의 물을 수년에 한번 정도 밖에는 뺄 수가 없기 때문에 관리에 부담이 없는 장기내구성이 필요하다.
2. 방수재료
축열조의 방수재료로는 많은 종류가 있지만, 크게 나누면 합성고분자 시트방수, 시멘트계 방수, 도막방수로 나뉘어 진다.
아스팔트 방수공법은 시공상 곤란한데다 작업안전성등의 문제로 현재 거의 실시되지 않는다.
현재 시행되고 있는 시멘트계 방수공법은 일반적으로 수지혼입 모르터라고 불려지며 합성고분제 에멀젼 (아크릴계, 에틸렌산소비닐 공중합체계, 스틸렌브티지엔고무계 등)을 모르터에 혼입함으로써, 방수성, 내균열성을 향상시킨다.
또한 2액경화형수지로써 에폭시수지 모르터를 사용하는 공법도 행해지고 있다.
도막방수제에는 내열성, 내구성으로 인하여 에폭시수지계의 종류가 많이 사용되고 있다.
그러나 시공 시, 수조내의 고습한 작업 환경으로 인한 도막형성이 불충분하게 되기 쉽기 때문에 주의하지 않으면 안된다.
합성고분자 시트방수에서 현재, 절연공법에 의한 염화비닐수지시트가 사용되는 이유는 방수성, 내열성, 내구성을 갖추고 있기 때문이다.
가황고무계시트의 경우는 시트 접합부의 방수 신뢰성에 문제가 있기 때문에 수조류의 방수에는 사용되지 않는다.
염화비닐시트의 접합은 용착(유기 용제와 열융착의 병용)으로 되었기 때문에 접합부가 일체되어 방수의 신뢰성이 높다.
또 절연공법은 방수시트가 구체 및 단열재와는 절연되어 있기 때문에 바탕 거동 추종성(구체콘크리트에 발생하는 균열추종성, 또는 온도변화에 따른 단열재 팽창수축에 대한 추종성)이 좋고, 따라서 장기의 방수안정성이 높다고 말할 수 있다.
축열조의 단열방수공법에는 단열재와 방수재 등이 사용되면 단열재로서는 합성수지발포체가 많이 사용되고 있다.
합성수지 발포체에는 누름나옴 발포폴리스틸렌에 대표되는 독립기포형 단열판과 경질우레탄에 대표되는 현장 발포 단열재(뿜기공법)의 두가지가 전체의 95%이상을 점유하고 있다.
경질 우레탄폼의 초기 단열성능은 좋으나, 흡수성, 흡습성이 크고, 장기간의 사용에는 방수성능의 저하나 지하수의 침입에 때른 단열성능이 저하되는 일이 있으므로 주의해야 한다.
3. 방수공법
축열조의 방수시공시 주의할 점은 지하수 침입에 대한 대책이다.
지하수의 침입을 막으려면 축열조의 위치를 지하외벽이나 저반으로부터 지하수가 침입하지 못할 곳에 설치하는 것이 바람직하지만, 실제로는 어렵다.
더구나 최근에는 건물의 지하도 깊어지고 땅속 깊은 곳에 축열조가 설치되기 때문에 지하수의 압력이 높다.
그렇기 때문에 콘크리트 구체표면에 침투성방수제 등의 방수가 시공되어 있어도, 장래에 대하여 기능상 영향을 받지 않도록 배려할 필요가 있다.
이 공법의 경우 방수시트가 구체, 단열재와 절연되어 있기 때문에 이들 사이를 통하여 침입수를 간단히 배출할 수 있으며, 또한 단열재의 일부를 배수로로 설치함으로써 침입수의 흐름을 원활하게 할 수 있다.
일반적으로 대규모 축열조가 되다보면, 온수 또는 냉수를 효율적으로 잘 이용하기 위하여 수조를 세분함으로써, 각 수조를 연속구조로 하기 때문에 간막이벽이 되는 지중보에 관통된 연결관이 설치된다.
이 연통관부는 흐르는 물에 의해 힘이 드는 부분이 경우에 따라서는 인통구의 역할도 겸할 뿐만 아니라 특히 방수상의 강도가 요구된다.
축열조의 천정부에는 급매수용 배관, 온도나 수위 검출기, 만볼 등의 관통물이 설치되지만 단말실에 방수시공을 소홀히 하면 문제가 된다.
특히 온수축열조의 경우, 수조내 수증기압이 높기 때문에 방수 불량부분으로부터 수증기가 투과하여 천장의 단열재가 흡습할 뿐만 아니라 내부결로를 일으킴으로써 단열성능이 저하되면 결과적으로 축열효율이 떨어짐은 물론 여름철에 축열조 상부의 슬래브, 벽에 표면결로를 일으킨다.
(11) 실내방수
1. 개요실내방수의 목적은 지붕, 외벽, 지하외벽에서의 방수 목적과는 반대로 실의 용도에 따라 사용되어지는 물이 실내로부터 실외로 누출하는 것을 차단하는 것이다.
2. 욕실
욕실에는 호텔, 주택 등과 같은 소규모의 욕실과 기숙사, 병원, 목욕탕 등과 같은 대규모의 욕실이 있고, 또한 형태도 여러 가지가 있다.
설치장소에서도 건물의 고층화와 함께 각층에 설치되는 경우와 관광시설 등과 같이 전망을 고려한 최상층에 설치되는 경우도 있어 방수의 중요성이 더해지고 있다.
욕실의 방수를 검토할 때에 유의하여야 할 점으로는 욕조의 역할이 항상 물을 받아두는 곳이므로 수압에 대한 검토, 사용하는 물에는 급탕, 비누물, 세제 등이 포함된 물이 있으므로 이것에 대한 검토도 필요하다.
가. 유니트 욕실
유니트 욕실은 공장 가공한 욕실의 내장재나 설비기구를 현장에서 조립하여 배관을 접속하는 것만으로 욕실을 구축할 수 있는 것을 말한다.
따라서 패널의 재질, 기구배관의 배열, 기능성, 시공성, 시공 후의 점검이나 보수 등과 같은 메인테넌스성 등을 고려할 필요가 있다.
방수성능은 부재 이음부의 실링에 의존하므로 줄눈이나 배관주위의 실링처리를 충분히 하여야 한다.
또한 욕실주위의 외부공간이 좁으므로 설치, 배관이음, 결로방지 등의 시공에 결함이 생기지 않도록 주의하여야 한다.
나. 설치욕실
설치욕조란 세면장의 방수와 일체로 욕조에도 방수시공을 하는 것으로 대중 목욕장과 같은 규모가 큰 욕실이 이에 해당된다.
욕실의 수위가 세면장 바닥보다 높으면 급탕수가 바닥마감재와 방수층 사이로 흘러가게 된다.
또한 욕조의 최상부까지 방수층을 설치하지 않으면 잠복수압(잠복수에 욕조수위의 수압이 가세)이 생긴다.
다. 시공시 유의할 점
욕실의 공사는 공정수가 많고, 복잡하기 때문에 시공순서 등에 대한 면밀한 검토가 필요하고, 시공에 있어서는 모서리, 귀퉁이, 배수구, 배관주위 등의 시공에 유의해야 한다.
특히 출입구 부근에서의 치켜올림 높이는 바닥 마감면 보다 높아지도록 설치한다.
벽면의 치켜올림 높이는 샤워나 수도전의 높이, 사용상황 등을 고려하여 여유있는 높이로 하고, 욕조가 밀착하는 벽의 경우에는 욕조 윗부분 보다 150㎜정도 높이 치켜올린다.
방수종별로는 액체방수, 아스팔트 방수, 합성고분자시트 방수, 도막방수 등이 사용가능하나, 시공상의 면에서 최근에는 합성고분자 시트방수, 도막방수 등이 많이 사용되고 있다.
시공 후에는 양생방법, 다른공정에 의한 방수층의 손상방지 대책을 강구하여야 한다.
라. 욕실방수의 문제점
▷ 온탕 파이프의 위치와 방수층의 처리
▷ 샤워를 병설한 경우의 방수층의 높이와 시공 범위
▷ 일반 벽면 쌓아올림부 방수층의 높이
▷ 현장타설 콘크리트 욕조가 있는 경우 방수층이 시공범위
▷ 출입구 샷시 둘레의 방수층의 마무리
3. 화장실
최근 사무실 건물에서의 화장실 청소는 다량의 물을 사용하지 않고, 걸레 등을 이용하여 닦아내는 정도의 청소가 주류를 이루고 있고, 바닥재 또는 마감재도 어느 정도 방수를 기대할 수 있는 재질의 것을 사용하는 예가 많아져, 화장실 바닥높이를 일반실의 바닥높이와 같게 하고 본격적으로 방수하지 않는 경우가 많아졌다.
단, 사용빈도와 아래층의 실용도 등을 고려하여 필요에 따라서는 본격적인 방수를 할 필요가 있다.
가. 방수시공법 및 방수재료
방수재로서는 아스팔트방수, 합성고분자 시트방수, 도막방수 등이 사용 가능하나, 면적의 대소, 형상 등을 고려하여 선정한다.
기타 시공 방법은 전술한 실내방수를 참고로 하여 정한다.
나. 시공시 유의사항
▷ 세면기 둘레의 바탕을 취하는 법과 방수층의 마무리
▷ 양변기 둘레의 방수층의 마무리
▷ 출입구 샷시 둘레의 방수층의 마무리
다. 샤워실
방수층의 높이는 일반적으로 샤워 카란의 위치까지 방수층을 올릴 필요가 있다.
4. 주방
주방에는 주택의 소규모 주방으로부터 식당과 같은 대규모 주방까지 그 종류가 다양하다.
일반적으로 주택의 소규모 주방에서는 방수를 하지 않는다.
주방의 방수는 수도, 온수, 증기 등과 같은 배수외에도 음식물 찌꺼기의 처리도 함께 검토할 필요가 있다.
조리용 설비의 증설, 교환, 수리 등이 빈번하게 행해지므로 이러한 배관류는 방수층의 관통을 피하여 벽면에 설치하는 것이 바람직하다.
주방내의 물은 바닥구배에 의하여 일단 하수구로 모여진 다음에 그리이스 트랩으로 모여져 음식지꺼기와 분리된 다음에 배수본관으로 흘러 들어가게 설계한다.
따라서 바닥 슬래브의 높이는 바닥구배, 배수구, 그리이스 트랩의 위치를 고려하여 이어지는 실의 바닥보다 충분히 낮게 한다.
방수층의 바닥면으로부터의 치켜올림 높이는 마감면으로부터 30㎝정도가 좋다.
주방방수에서는 우선 그리이스 트랩의 설치가 가장 중요하므로 이에 따른 방수시공상의 유의점은
다음과 같다.
▷ 그리이스 트랩에는 슬래브 콘크리트와 일체로 한 콘크리트제 외에도 스텐레스제, 스틸제, 플라스틱제를 사용하여 설치하는 것이 있다.
▷ 내부에는 물과 기름, 음식 지꺼기 등이 적당히 분리되어 침전될 수 있도록 여러장의 격막판이 설치되어 있다.
▷ 콘크리트제는 여유있는 규격으로 하여 시공이 간편하도록 하여야 하며, 가능한 한 크게 하는 것이 좋다.
가. 방수시공 및 재료
주방의 방수재에는 일반적으로 아스팔트 방수, 합성고분자 시트 방수, 도막방수, 스텐레스 방수가 사용되나, 만일 누수 사고가 발행하였을 경우에는 옥상방수와 같이 국부적인 보수가 불가능하므로 가능한 한 좋은 품질의 방수재를 사용한다.
방수층의 시공에 있어서는 트랩과 주변, 각종 배관주위, 치켜올림 높이 등에 주의하여야 하며, 세로 배관과 직경이 작은 배관주위에는 시공이 어려우므로 주의하여 시공한다.
나. 시공시 유의사항
▷ 온탕 파이프 둘레의 처리
▷ 그리이스 트랩부분의 방수층의 마무리
▷ 일반 쌓아올림부의 방수층의 높이
▷ 출입구부의 높이와 방수층의 마무리
▷ 바닥배관의 설치와 방수층의 처리
5. 주차장
건물의 내부에 설치되는 주차장 시설은 경사로를 주행하여 상하로 이동하는 램프식과 리프트 등을 이용하여 상하로 이동시키는 기계식으로 나눌 수가 있다.
가. 주차장에 영향을 주는 물
▷ 강우, 강설시에 차량에 부착되어 들어오는 물(얼음, 눈)
▷ 경사로 또는 다른 방법으로 유입되는 우수
▷ 세차나 청소 등에 사용된 물
▷ 화재시에 스프링쿨러 등을 사용하여 생긴 물
이러한 물은 주차장의 규모에 따라서 수량이 달라진다.
나. 방수재료의 선택
유류 등이 혼입될 가능성이 있으므로 방수재를 선택할 때에는 내유성을 전제로 하여 생각할 필요가 있고, 다설 지역에서는 제설용의 염화칼슘 등에 대하여도 고려하면 내염성도 있어야 한다.
내유성이 뛰어난 방수재에는 합성수지계, 모르터계 방수재가 있다. 고무계, 아스팔트계는 내유성이 떨어진다.
최근에는 우레탄이나 폴리에스텔계의 도막방수에 표면의 내마모성을 가미한 방수재가 많이 사용되고 있다.
다. 방수시공
경사로(램프)부분의 방수층의 치켜올림은 경사로의 마감면 보다 150㎜이상의 높이까지 올린다. 방수층의 누름에는 콘크리트가 많이 사용되나 구배가 있으므로 흘러내림을 방지하는 배근이 필요하다.
방수층의 마감으로는 보도용 타일, 쇄석 물갈기, 모르터 바름 등이 있으나 내마모성이나 마감재의 박리현상을 예상하면 콘크리트 제물치장이 적절한다.
최근에는 내마모성을 향상시키기 위하여 에폭시계 등을 이용한 마감이 많이 사용되어지고 있다.
경사로의 최하부에는 배수로를 설치하여 경사로에 유입되어진 물을 처리한다.
방수시공은 지붕과 같은 방법으로 하나, 특히 배수로와 트랩주위는 깊이에 비하여 폭이 좁으므로 방수층의 시공이 어렵고, 코너부분에서의 들뜸이 발생하기 쉬우므로 주의해야 한다.
급배수관 등이 관통할 경우에는 슬리브를 설치하는 것이 당연하나 병렬 배치된 경우에는 파이프 스페이스를 두는 것이 좋다.
6. OA실 및 전산실
일반적으로 화재시의 소화방법으로서 사무실의 경우에는 실내소화전이나 스프링쿨러 설비, 물을 차단하여야 할 컴퓨터실이나 기계실의 경우에는 이산화탄소 소화설비, 할로겐 화합물 소화설비가 사용된다.
상층에 사무실, 하층에 컴퓨터실 또는 기계실이 있을 경우에는 만일 상층의 사무실에서 화재가 발생하여 물을 사용하는 소화설비가 작동하였을 때에는 이 물을 하층으로 이동하지 않도록 하여 컴퓨터나 기계 등에 손상을 끼치지 않도록 하여야 한다.
최근 OA기기를 도입한 사무실 건물이 늘어나고 있어 이러한 OA기기가 정지하는 사고가 발생하였을 때의 피해는 상당히 크므로 누수에 의한 피해방지를 위하여는 각층의 바닥의 방수를 하는 것이 효과적이다.
가. OA사무실의 방수방법
▷ 비닐바닥 타일, 비닐 시트, 가펫트 등을 슬래브 또는 모르터의 위에 직접 붙이는 방법
▷ 이중바닥 위에 비닐 바닥타일이나 타일 카펫트 등을 까는 방법.
▷ 프리엑세스 바닥 위에 비닐 바닥타일이나 카펫트 등을 까는 방법.
나. 적정한 방수재료
OA실 바닥의 방수재료로 다음과 같은 이유에서 도막방수가 적합하다.
▷ 방수층의 시공에 화기가 필요하지 않고, 상온에서 시공이 가능하다.
▷ 공사중 또는 공사후의 보수가 간편하다.
▷ 배관, 배선의 치켜올림에 대한 시공이 간편하다.
▷ 바닥마감의 선택이 비교적 자유롭고, 직접 비닐타일 등을 바를 수도 있다
다. 방수설계 및 시공시 주의할 점
▷ 도막방수를 시공할 경우에는 방수를 하지 않은 부분이나 간막이벽의 아래로부터의 누수를 방지하기 위하여 그 주위는 60~100㎜정도까지 방수층을 치켜올린다.
▷ 배수할 곳을 생각한다.
▷ 계단실을 경유한 물의 침입을 방지하기 위하여 배수로를 설치,또는 레벨차를 두는 등의 처리를 한다.
▷ 이중바닥의 아래에 도막방수를 시공할 경우에는 이중바닥의 지주를 세우기 전에 시공하는 것이 좋다.
(12) 실링 방수공사
1. 개요
실링재란 시일하는 재료를 의미하며, 시일(Seal)이란「봉인하다」또는 「밀봉하다」를 의미한다. 특히 실링재는 의도적으로 거동을 계획한 줄눈을 충전하여 수밀?기밀 하게 해야 하므로 탄성을 지녀야 하고 접착부재의 신축, 진동에 장시간 견딜 수 있는 물성과 접착성을 가져야 한다.
2. 줄눈부위의 거동
가. 실링 줄눈
건축물에서의 줄눈은 부재를 조립하는 과정이나 구축하는 과정에서 생기는 시공 줄눈과 거동의 조절과 같은 목적으로 의도적으로 설치하는 균열유발 줄눈 등과 같은 조정 줄눈이 있다
▷ 인티그럴 조인트(Integral Joint)
구성부재의 주변부로 줄눈을 형성하는 줄눈
▷ 액세서리 조인트(Accessory Joint)
접합할 부재 이외에 부가적인 부재를 사용하는 줄눈
나. 줄눈의 빗물처리
빗물의 침입을 막기 위하여는 적절한 빗물처리가 필요하다. 외벽 등에서의 빗물의 침입은 대개 다음의 조건이 동시에 작용할 때 생긴다.
▷ 빗물이 있다.
▷ 빗물의 침입구가 있다.
▷ 빗물을 이동시키는 힘이 작용한다.
따라서 여기서의 대처방법은 다음과 같다.
▷ 빗물의 침입을 막는 방수
줄눈에 실링재를 충전하여 연속된 방수비드를 형성하는 방법으로, 이를 실링 방수라고 한다.
▷ 빗물을 이동시키는 힘을 소멸시키거나 피해가 없을 정도로 약하게 하는 구법
줄눈의 외부를 적정한 크기로 틈을 두고, 실내 쪽에 기밀용 실링재를 배치하여 빗물을 이동시키는 힘을 소멸시키거나 피해가 없을 정도로 약하게 하는 방수구법으로 오픈 조인트(Open Joint)라고 한다.
다. 부재간 조인트 거동의 완충
▷ 거동(Movement)
실링 줄눈에서의 거동은 온도와 습도 등에 의한 장기적 거동과 바람과 지진에 의한 단기적 거동으로 분류된다.
▷ 온도에 의한 거동
줄눈설계와 밀접한 관계를 가지며, 온도변화로 인한 부재의 신축율에 따른 거동이다.
▷ 층간변위에 의한 거동
하나의 유니트(Unit)가 하나의 패널(Panel)로 구성되어져 있는 프리캐스트 콘크리트 커튼 월은 단순한 부재구성의 대표적인 형태로, 이에 대한 거동을 근사적으로 산정할 수 있다.
설치방법으로는 건물의 움직임에 따라 연동하는 스웨이(Sway)방식과, 구조물에 완전히 부착시키는 록킹(Locking)방식이 있으며, 이들을 함께 사용하는 방법도 있다.
3. 재료의 선정
가. 실링재의 선정
실링재는 다수의 용도에 따라 여러 가지 종류가 있으므로, 사용시 선택에 신중을 기하여야 한다. 특히, 선정할 때 사용되는 조인트의 구성 재료, 즉 피착체와의 관계와 조인트가 있는 부위(지붕 또는 벽)에 요구되는 사항을 충분히 고려하여 선정한다.
나. 프라이머의 선정
피착제는 여러 종류가 있으며, 실링재 공사에서는 접착성이 요구되므로 각종 프라이머의 도포가 요구된다.
다. 이종 실링재의 사용
이종 실링재의 이음은 본래 허용되지 않으나, 보수 또는 반입량의 관계로 부득이 사용하여야 할 경우가 있다.
이때에는 실링재 종류의 검토, 시공 순서의 확인 및 프라이머의 선정에 신중을 기해야 한다.
4. 줄눈의 조정
가. 줄눈 폭
일반적으로 줄눈 폭은 논 워킹 조인트에서 문제되지 않으나, 워킹 조인트에서는 실링재가 예상되는 거동에 추종하여야 하므로 그에 만족되도록 그 폭을 설정하여야 한다.
나. 줄눈 깊이
▷ 줄눈의 형상계수와 실링재의 변형
실링재의 충전깊이와 폭의 비를 형상계수라고 한다.
줄눈 폭의 변형률이 같을 경우에는 형상계수가 클수록 실링재 표면의 신장률은 커진다.
▷ 형상계수의 범위
줄눈의 형상계수는 일반적인 줄눈과 창호줄눈으로 나누어 줄눈의 크기를 구별한다.
▷ 충전깊이의 설정
워킹 조인트에서의 충전깊이는 형상계수의 표준치 범위 안에 있도록 하고, 1성분형 실링재의 경우는 경화 후 체적의 감소가 있으므로 허용된 범위 안에서 최대로 깊이 충전한다.
▷ 창호주위 줄눈의 형상과 치수
샷시와 유리의 접합은 면 크리어런스(Clearance), 에지 클리어런스(Edge Clearance), 유리의 설치깊이에 의하여 샷시의 치수와 유리의 위치가 결정된다.
▷ 균열유발과 이음줄눈의 형상 및 치수
균열유발, 이음줄눈에도 미세한 거동이 발생하지만, 실링재에는 거의 영향을 미치지 않는다.
줄눈 시공시 줄눈깊이가 설계도면과 일치하지 않을 경우나 준비한 백업재와 서로 다를 경우에는 백업재가 소정의 깊이와 일치하도록 바꾼다.
다. 설치오차
줄눈이 경사져 있거나 콘크리트, ALC판넬 등에 균열 또는 파손부위가 있을 경우에는 담당자와 연락하여 보수한 다음 충전한다.
5. 시공용 기계 및 공구의 준비
가. 실링재 혼합
2성분형 실링재는 반드시 혼합작업이 필요하며 혼합은 기계로 하는 것이 품질관리와 인력절감 측면에서 유리하다.
나. 코킹 건
실링재를 강압해서 소정의 장소에 충전하기 위하여 사용하는 기계로는 실링재용 코킹 건, 카트리지를 사용하는 1성분형 실링재용 코킹 건, 컴프레서 건, 건의 노즐이 있다.
일반용 코킹 건의 노즐은 줄눈의 형상이나 깊이 또는 크기에 따라 각종 노즐을 사용하여야 한다.
다. 프라이머용 붓
줄눈의 상태에 따라서 여러 가지 종류가 사용되나 털이 잘 빠지지 않는 것을 선택하여 사용할 필요가 있다.
6. 시공시의 기후 및 환경조건
▷ 공사에 지장이 있다고 판단되는 기상의 경우에는 공사를 중단한다.
특히 강우나 강설 시에는 공사를 중단한다.
▷ 기온, 습도는 프라이머 및 실링재의 가사시간, 접착성과 관계가 있으므로 유의한다.
▷ 피착면에 수분이 있으면 접착불량의 위험이 있으므로 강설, 짙은 안개, 결로 발생의 우려가 있을 경우에는 시공을 피한다.
▷ 실리콘계는 저온이라도 시공이 가능하나, 결로 에는 주의하여야 한다.
▷ 아크릴계, SBR계는 기온이 0℃이하의 경우에는 실링재가 동결되므로 시공을 중지한다.
7. 시공순서
A. 줄눈에 발생하는 거동이 실링재의 설계 신축율내에 있도록 치수를 설정한다.
B. 설정된 재료 중에서 각 피도물별로 적절한 접착시험을 실시하여 선정한다.
C. 시공장소의 확인
(줄눈의 형상, 치수 및 단차의 확인, 결함의 유무와 보수, 도장, 콘크리트, 모르터 등의 양생기간의 확인 등)
D. 피착면에 적합한 청소방법을 선정하고 청소 후 건조시킨다.
E. 줄눈깊이가 지정치수가 되도록 백업재를 충전한다.
F. 마스킹 테이프 바른다.
G. 적당한 크기의 붓으로 프라이머를 바른다.
H. 실링재는 기포가 함입되지 않도록 주의하며 잘 혼합하여 충전한다.
노즐은 줄눈 폭보다 극단적으로 작은 것은 사용하지 않으며, 노즐 끝이 줄눈바닥에 닿는 것을 선정한다.
I. 마감공구는 줄눈에 맞추어 제작하여 충분히 눌러 마감면이 평활 하게 되도록 사용한다.
J. 마스킹 테이프는 마감작업 후 신속하게 제거한다.
K. 줄눈 주위의 오염은 피착체를 손상시킬 수 있으므로 적정한 용제를 사용하여 청소하도록 한다.
L. 실링재가 완전히 경화하는 것을 확인하면서 양생한다.
실링재의 파손 및 오염에 주의하며 양생한다.
M. 양생이 끝난 후 실링방수부분의 접착상태, 경화상태 등을 확인하고, 불량부위는 즉시 보수 처리한다.
(13) 발수공사
1. 개요
발수공법이란 콘크리트 구체 및 모르터, 벽돌류 등 비교적 흡수성을 갖는 기재(基材)에 고분자 유기질의 용액을 도포 혹은 뿜칠하거나 침적시켜 물의 침투 및 흡수를 방지시키기 위한 발수성을 갖게 하는 목적으로 사용하는 방수공법이다.
실리콘계와 비실리콘계로 구분한다.
실리콘계는 실리코네이트계, 실리콘계, 실란계로 나누고, 비실리콘계는 다시 아크릴수지계, 우레탄 화합물계, 기타 유기중합물계로 구분한다.
2. 시공순서
A. 방수공사의 시공전에 예정된 성능의 최종 효과(시각적, 물리적 또는 화학적)를 알아보기 위하여 지장이 없는 곳에서 시험 사용한다.
B. 바탕면의 이물질은 발수제의 침투 및 접착을 방해할 수 있으므로 깨끗하게 청소한다.
C. 표면이 충분히 건조되었는지를 확인한다.
D. 방수재로 코팅될 부분에 있는 이음부가 완전히 실링재로 채워질 때까지는 가능하다면 방수재의 사용을 연기한다.
E. 실링재의 접착부분을 포함한 주변공사 부분은 방수재가 쏟아지거나 넘쳐흐르는 것으로부터 보호한다.
F. 방수재가 떨어질 가능성이 있는 알루미늄이나 유리의 표면은 덮어둔다.
G. 주위의 식물들은 천으로 덮어둔다.
H. 주위 표면에 방수재가 쏟아진 경우에는 즉시 깨끗이 닦아 내야 한다.
3. 도포방법
A. 저압력의 분사기구를 사용하여 방수재를 필요한 표면에 조밀하게 분사 코팅한다.
B. 별도의 지시가 없는 경우 공기 없는 분사방식을 사용한다.
C. 프리캐스트 콘크리트의 발수제 방수 : 담당원의 지시에 따라서 프리캐스트 콘크리트에 1차 방수재를 사용할 때에는 콘크리트를 설치하기 전에 미리 하여도 좋다.
발수제의 침투를 막기 위해 실런트 접착 표면은 미리 테이프를 붙여 놓는다.
초벌과 재벌 코팅사이의 건조시에 비와 바람에 의한 습윤의 우려가 있는 경우에는 담당원의 지시사항에 따라야 한다.
D. 일반적으로 콘크리트 표면에서는 C의 사항을 준수하거나, 고밀도의 표면에서는 적용치 않도록 하며 또한, 아크릴형인 경우 표면의 흑화 현상을 최소한으로 줄이려 할 때에도 역시 적용하지 않도록 한다.
가. 시공부위
A. 노출된 외부 콘크리트 표면
B. 노출된 실내(페인트가 안된 것)콘크리트 표면
C. 외부 제치장 콘크리트 표면
D. 실내 제치장 콘크리트 표면
E. 외부 조적 벽돌 표면
F. 실내 조적 블록 표면
G. 외부 석재 가공 표면
H. 내부 석재 가공 표면
I. 외부 시멘트 미장 혹은 석고 미장 표면
J. 현장타설 철근 콘크리트 바탕 구조물: 내외벽, 바닥면 및 수조, 피트(pit)등
나. 바탕재의 건조
침투방수재의 시공에 있어서 가장 중요한 것은 바탕을 충분히 건조시키는 것이다.
따라서 원칙적으로는 바탕 콘크리트는 타설 후 양생, 건조를 위해 적어도 3주간 이상, 마감 모르터를 덮는 경우에는 그 위에 1주간 이상 방치하면서 시공하는 것이 바람직하다.
(14) 금속판 방수공사
1. 개요
우리나라에서는 금속판을 주로 지붕 마감재로 사용되고 있지만, 일본 등에서는 완벽한 지붕방수를 목적으로 금속판 방수를 사용하고 있다.
금속판 방수공사는 일반적으로 일정 폭의 금속박판을 현장에서 가공하고, 고정철물을 바탕에 고정하면서 금속박판을 서로 용접하여 방수층으로 형성하는 공법이다.
재료로는 스텐레스 강판 시트와 티탄 시크가 전면방수에 사용되고 동판시트 및 납판시트 등이 부분방수에 사용된다.
스텐레스 강판 시트방수는 폭 275mm~495mm의 스텐레스 박판 양면을 현장에서 적절하게 구부린 후, 특수한 고정철물로 바탕에 고정시키면서 스텐레스 강판을 용접하여 방수층을 만드는 것을 말한다.
티탄 시트방수는 스텐레스 강판 시트방수와 동일한 폭의 티탄 시트재를 사용하여 방수층을 만든다.
2. 스텐레스 강판 시트 방수층의 구성
스텐레스 강판 시트 방수층의 종류와 적용구분을 일본건축학회 표준 시방서로부터 인용하면 다음의 표와 같다.
표에서와 같이 비노출 공법(보호누름 공법)에서는 전폭을 사용하고, 노출공법에서는 반폭을 사용한다.
단열재와 조합하여 사용할 경우에는 비노출 공법에서는 방수층과 보호누름 사이에, 노출공법에서는 바탕과 방수층 사이에 단열재를 설치한다.
스텐레스 강판 시트 방수층은 고정철물로만 바탕에 고정되어 있다.
따라서 고정철물은 바람의 흡인력(부압)에 충분히 저할할 수 있도록 배치되어져야 한다.
일본건축학회 표준시방서(JASS 8)에 의하면 고정철물의 인장강도는 약 300kg/㎠ 이다.
다음의 표는 각 공법에서의 고정철물의 배치기준을 나타낸다.
또한 고정철물은 바탕의 종류에 따라서 각기 다른 패스너로 고정되어지므로 실질적으로는 패스너와 바탕과의 접합강도가 더 중요하다.
바탕의 종류, 사용 패스너의 종류와 고정강도(빼내기 강도)와의 관계는 다음의 표와 같다.
3. 시공계획
스텐레스 강판 시트 방수의 시공계획요점은 시공 요령서의 작성과 전원 ․ 냉각수의 확보에 있다. 또한 시공에 있어서 가장 중요한 것은 용접에 있으므로 용접기 1대에 40KVA이상을 확보할 필요가 있다.
특히 가설전원을 사용할 경우에는 다른 공사와 병용하여 용량부족에 의한 전압 강하가 일어나지 않도록 주의하여야 하며, 이와 같은 사항을 시공 요령서에 반드시 작성해둔다.
4. 바탕의 점검과 처리
스텐레스 강판 시트 방수는 각종 바탕에 적용할 수 있다.
현장타설 콘크리트와 프리캐스트 콘크리트를 바탕으로 할 경우에는 바탕이 평활하고 돌기물이 없어야 하며, 특히 고정철물의 지지력에 영향을 줄 수 있는 심각한 결함이 있는지 반드시 확인하여야 한다.
목조와 강구조 프레임의 옥상 ․ 베란다 ․ 파라펫에 있어서는 자주식 용접기의 주행이 가능하고 작업자의 보행에도 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지고 있는가를 확인해야 한다.
또한 데크 플레이트르 바탕으로 할 경우에는 1.2~3.2mm 의 두께가 필요하며 단차가 없고 구조체와 긴결되어 있는가를 확인해야 한다.
5. 시공기기의 준비
가. 성형기
성형기란 스텐레스 강판의 양단을 접어 올리는 기계로 다단구동 롤로 시트재를 성형한다.
바탕이 곡면일 경우에는 완곡 타입의 성형기를 사용한다.
나. 시임(seam)용접기
시임 용접기는 원판형의 전극이 회전하면서 연속적으로 용접하는 것으로, 전류가 흘렀을 때 생기는 전기 에너지는 스텐레스 강판의 전기 저항으로 열에너지로 변화되는 것을 이용한 장치이다.
일반부의 용접은 자주식 용접기를 사용한다.
전원은 200V를 사용하고, 가동시의 전극간은 1.5~2.0V, 4000~6000A 정도이다.
다. 스폿 용접기
스폿 용접기의 원리는 시임 용접기와 동일하나 전극이 봉형으로 일시 고정이나 국부적으로 사용된다.
라. 절곡기
절곡기는 파라펫의 치켜올림, 또는 각종의 물끊기 등을 제작하는데 사용되는 성형기이다.
6. 시트의 성형 및 고정철물의 설치
가. 시트의 성형
스텐레스 강판 시트 코일을 올림대에 올려놓고, 분할도에 따라서 절단한 시트 양단을 성형기에 올려서 성형한다.
방수 시공시에는 이와 같이 성형되 시트를 사용한다.
나. 고정철물의 설치
고정철물은 분할도와 배치기준에 따라서 바탕에 정확히 고정한다.
7. 일반부 및 평탄부의 시공
일반부 및 평탄부의 시공은 소정길이의 성형재를 양판의 꺽어올림부위가 일정하도록 맞추어 스폿 용접기로 임시 고정한다.
이때 스폿 용접부의 위치는 시임 용접의 예정선보다 상부로 한다.
바탕재 깔기는 고정철물을 설치하기 전후에 시행하는 방법이 있으나, 줄눈설치와 관계가 있으므로 건물의 종류에 따라서 상황판단하여 그 시기를 결정한다.
어느정도 깔기가 완료되면 자주식 시임 용접기로 용접한다.
성형재의 길이방향 단말과 다른 방향의 성형재를 용접할 경우에는 단말로부터 약 150mm의 용접이 끝난 부분을 높여, 이 부분을 포함한 단말을 일반부와 동일하게 용접한다.
용접조건이 적정하게 조정되어 있는가의 확인은, 실제의 방수층과 동일한 재질의 2장의 시트와 고정철물을 사용하여 시험편을 만들고, 방수층의 양측을 잡아 고정하고 180° 방향으로 인장 박리하여 파괴시키는 시험방법으로 확인할 수 있다.
시험한 결과 용접선이 박리되는 경우에는 그 부분의 용접상태가 부적정함을 나타내고, 용접선에 따라서 방수층이 찢어질 때에는 적정한 용접조건임을 나타낸다.
8. 특수부위의 시공
가. 치켜올림부
일반 평탄면으로부터 치켜올리는 부분의 방수층은 모서리 부근에서 용접이 끝난 꺽여올림부 약 300mm 정도를 눕히고 꺽음기 등을 사용하여 반경 30~50mm 정도의 곡면을 이루도록 굽힌다.
나. 모서리부
모서리부의 시공은 스텐레스 강판 시트를 미리 성형한 것으로 사용한다.
다. 드레인 주변
드레인은 공장에서 방수층과 일체로 한 부재를 일반 방수층과 적절한 장소에서 용접이음한다.
용접한 꺽여올림 부위를 눕혀 배수를 고려해야 하지만, 완전한 배수를 기대하기는 어렵다.
라. 꺽여올림부
시임 용접한 후에 꺽여올림부를 그대로 방치하면 위험하므로 조인트캡 들을 사용하든지 꺽어 접어둔다.
9. 빗물처리 및 양생
가. 빗물처리
방수층의 치켜올림 단말부의 빗물처리 방법에는 물끊기 설치와 실리콘계 실링재로 처리하는 방법, 두겁대를 설치하여 방수층과 일치시키는 방법이 있다.
나. 양생
완성되어진 방수층 위를 다른 공정을 작업하기 위해 작업자가 보행할 경우에는 방수층이 손상 받지 않도록 적절한 양생조치를 해야 한다.
양생이 필요한 작업으로는 다음과 같은 것이 있다.
▷ 발판, 사다리 등의 설치 및 철거작업
▷ 콘크리트 압송관, 운반차를 사용하는 작업
▷ 콘크리트 면고르기 작업
▷ 실내에서의 설비배관, 기구설치 작업 및 마감공사를 위한 먹줄치기 작업
▷ 가설재료, 기자재류의 운반 및 설치 작업 등
이러한 작업의 경우는 합판류나 양생시트를 깔아서 방수층을 양생한다.
(15) 패널부재의 조인트 방수
1. 개요
최근 건설산업의 발전에 따라 대량의 주택공급이 요구되면서 PC 패널 및 ALC 패널에 의한 조립식 구조물이 증가되고 있다.
이러한 구조물들은 조립에 의한 공기단축?기계화?성력화 시공이 목적으로 되어 있지만, 시공에 있어 조인트 및 조립부분에서의 수밀성, 기밀성, 차음성 유지가 중요하다.
특히 수밀성은 구조물의 품질차원에서 중요한 성능요인으로 설계시부터 방수에 대한 유의사항을 충분히 고려해야 한다.
2. PC 패널 조인트 방수
PC(Precast Concrete)공법을 사용한 건축물의 경우, 공법의 특성상 일반적인 RC공법과는 달리 옥상 및 벽체에 많은 접합부위를 가지게 되며, 시간이 경과함에 따라 이 부분에서 누수하자가 발생하므로 충분한 방수설계 및 재료선택 또는 시공방법이 검토되어야 한다.
가. PC 패널 조인트 방수의 주의사항
PC건축물에서 방수를 요하는 부위는 옥상층 이외에 화장실 바닥 및 벽 등의 실내, 현관, 복도 등이 있다.
특히 옥상층은 조인트 부위의 거동이 심하게 나타나기 때문에 장기간의 내구성 및 경제성을 확보할 수 있는 방수재 및 공법이 적용되어야 한다.
PC건축물의 조인트 부위는 직접적인 누수의 원인이 되지만 예상되는 부위에 대한 거동의 크기 및 형태를 파악하여 이에 충분히 순응할 수 있는 방수층 및 공법을 적용해야 한다.
나. PC 패널 바탕의 방수공법
PC공법에 적용된 방수공법의 변천을 살펴보면 초기에는 줄눈에 대한 씨일방수가 주류를 이루었다.
미국, 유럽 및 일본 등에서는 방수 공법에 대한 연구 및 개발이 활발하여 외벽의 줄눈관계는 유성코킹재, 지붕판에 대해서는 고무아스팔트계의 재료를 사용하였다.
1965년경부터 고무아스팔트의 시트상으로 성형된(글래스 시트라고도 함)재료가 액상 씨일재와 겸용으로 일반화되어 사용되었다.
그 후, 조인트 방수공법은 지붕의 단열공법과 조합하여 사용되었으나 단열재 밑에 설치되는 관계로 유지관리가 어려워 현재는 거의 사용되지 않고 있다.
최근에는 액상 씨일(글래스 시트를 겸용하는 경우가 많음)로 조인트 방수를 처리한 다음 지붕전체를 고무 아스팔트 열공법 또는 아스팔트 방수공법으로 처리하는 방법이 일반화되어 있다.
3. ALC 패널 조인트 방수
ALC 패널은 외장재로서는 지붕, 외벽에 사용되고 있다.
아직 우리나라에서는 패넬재료를 사용한 주택은 없지만, 공장, 조립식 건물 등에서 일부 사용되고 있다.
ALC 패널 조인트 방수의 기본개념은 PC 판과 동일하다.
가. ALC 패널 방수의 주의사항
ALC 판넬바탕에 아스팔트방수를 시공하고 누름콘크리트를 타설해도 구조상의 문제는 없겠지만 방수층 외에 어떠한 결함이 발생하여 그 누름층을 제거해야 하는 경우에 바탕제거 작업시의 충격에 의하여 ALC 판넬이 손상될 가능성이 있고 방수층의 보수가 가능하지 않은 상태가 되어버리는 경우가 많으며 ALC 판넬의 윗부분에 과부하가 걸려 방수층이 파손될 가능성도 있다.
이러한 점에서 ALC판넬 바탕은 노출공법이 적합하다.
한편 누름층이 필요한 경우에는 경량 콘크리트로 하여 철거 작업이 간단하도록 해야 한다.
나. ALC 판넬바탕의 방수공법
ALC 판넬바탕의 경우에는 노출방수공법이 바람직하며 적응되는 방수공법으로써는 일반적으로 아스팔트방수공법, 시트방수공법, 도막방수공법 등이 있는데 각각의 공법에 다소의 문제점은 있기 때문에 최소한의 필요 대책을 세운다.
다. 조인트부 방수층의 파단
ALC 및 PC판넬 바탕에 절연공법으로 시공된 아스팔트 방수층의 파단은 흔히 발생하는 문제로 판넬의 단면방향 즉 보의 상부에서 이음줄눈 부분의 거동이 원인되는 경우가 많다.
특히 절연처리가 완벽하게 실시되어 있지 않은 경우나 보강붙임이 실시되어 있지 않을 경우에 방수층이 파단되고 있다.
절연공법으로 시공한 방수층의 파단한 원인은 절연용으로 사용되고 있는 구멍뚫린 아스팔트 루핑의 구멍 부분이 판넬의 이음매 바로 위에 얹혀진 경우 이 부분이 밀착으로 되어 버리기 때문에 판넬의 거동에 추종하지 못하고 파단된다.
아스팔트 방수층의 경우는 스트레치 루핑이 방수층의 모두인 것 같은 인상을 주든가 구멍뚫린 루핑을 사용하면 절연은 완전한 것 같은 사고는 재고되어야 한다.
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