2.1 설계자 측면에서의 방수설계

2.1.1 방수설계시 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 차이는 있지만 지붕의 경사도나 형태가 비슷하고, 일본처럼 연간 수천㎜의 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 기와을 방수재료로 사용하였고, 평지붕의 주거 및 상용건물이 일반화됨에 따라 시트형의 멤브레인계 재료를 이용한 방수로 바뀌게 되었다.

시멘트 기와나 동판 기와의 경사지붕은 콘크리트의 수명과 비슷하여 약50년 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.

2.1.2 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 목적은 비와 이슬을 막는 것으로 이를 담당하고 있는 것이 방수층이다. 방수층의 성능은 바탕재나 기타 외부 마감재가 갖는 저항성능(抵抗性能)을 일정기간 배제할 때 적절한 지수성능(止水性能)을 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 고려해야 할 사항이 바탕재의 거동이다.

방수재료에는 바탕재의 거동에 대해 소성변형(塑性變形)을 하는 재료와 탄성변형(彈性變形)을 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 여러가지 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