패시브하우스 스틸구조 기초

[yeadam 建築設計事務室]

경량스틸의 경우 상부의 목구조 기초의 단열과 별반 다르지 않다. 

다만 철에 의한 열전도를 가급적 효과적으로 막는 것이 포인트인데 스틸구조의 경우 기초나 벽체보다는 지붕 쪽에 주목을 해야 한다. 추후 지붕쪽 단열을 소개하는 글에서 이 부분을 자세히 다룰 수 있도록 하겠다.

경량스틸구조는 앞선 글에서 밝혔다시피 벽체에도 스틸스터드에 의한 열교를 줄이기 위하고, 스터드열교까지를 고려하여 국내 현행법(2011년 기준)에 맞추기 위해서는 벽체 외부에 최소 30mm의 비드법2종2호 단열재를 추가로 설치해야 한다. 

법에 의한 기준이 비록 스터드의 열교를 따지지는 않는다고는 하지만 최소 600mm 간격으로 반드시 설치되어야 스틸구조에서 이 스터드를 무시하고 열적 성능을 따질 수는 없는 것이다. (많이 들어가는 부분은 훨씬 촘촘히 스틸스터드가 설치되는 것을 감안하면 그렇다는 것이다.)

거기에 스터드를 타고 열이 빠져나가기 때문에 실내측 표면에 장기간에 걸친 결로 피해를 막기 위해서는 약 50mm의 단열재를 대어야 한다고 이야기한 바 있다.

그러므로 이번 글에서는 외부에 최소 30mm의 단열재를 댄 것을 전재로 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션 조건은 앞선 바와 동일하다.

1. 현재 많이 시공되는 형식으로써 동결심도를 낮게 가져갈 경우 (외부에 비드법2종2호 30mm 단열재 추가)

기초 하부의 온도가 영하이라도 나타나는 구간이 있으며, 특히 기초콘크리트와 스틸스터드가 만나는 포인트의 온도가 많이 내려가 있다.

2. 목구조의 마지막 시뮬레이션과 같이 수평단열재 설치와 함께 기초상부에 비드법2종1호 200mm 단열재를 넣은 경우 (외부는 비드법2종2호 50mm 단열재 추가)

스틸스터드에 의한 열교를 최소화하기 위해 외부에 단열재를 50mm로 늘리고, 기초 동결심도를 맞추기 위해 기초저면에 수평단열재를 넣은 결과 기초 동결심도는 목구조와 마찬가지로 영하를 벗어나게 되었다.

즉, 경량스틸구조는 사실상 목구조와 동일하게 설치를 하면 되며, 다만 외벽의 경우 스터드에 의한 실내측 결로 하자를 막기위해 최소한 비드법 2종2호 50mm이상의 외단열을 해야 한다.

외단열시 주의할 것은 단열재를 선택함에 있어서 열반사단열재를 하면 안된다는 점이다. 대게의 거의 모든 열반사단열재는 투습기능이 전혀 없기 때문에 외부 OSB에 바로 붙힐 경우 OSB가 썩는 문제가 반드시 발생한다.

또한 열반사단열재 특징 글에서 언급한 것처럼 외부 마감재가 스틸스터드 부분에 각재를 댄 후에 설치가 되기 때문에 열반사단열재가 반사할 공간이 없어지게 되므로 부분 결로를 막기위해 단열재를 댄 의미가 없어지기 때문이다.

즉, 목조건축물이나, 경량스틸구조 처럼 외부에 합판(OSB)를 대고 시공되는 모든 주거용 건물에서 OSB 표면에 열반사단열재를 설치할 경우 돌이킬수 없는 치명적 결과를 초래할 수 있다.

또한 외단열로 고형재중에서 그나마 투습성능이 있는 비드법단열재를 선택하는 것이 최선이나 이 경우에도 너무 두꺼워지면 투습성능이 현저히 저하되므로 최대 100mm 까지만 용인된다. (이 역시 시뮬레이션에 의한 추정치이니 가급적 100mm 보다는 적게 설치하는 것이 좋을 듯 하다)

출처:한국패시브건축협회