목조주택 김검사의 지붕검사 37탄
인스펙터 김준걸, 인터나치 CMI
더 김 인스펙션 김준걸 대표는 미국 교육부가 인정한 인스펙션 교육 단계 전체를 패스하여 인증서를 발급받은 유일한 한국멤버이자 북미권(캐나다, 미국)외에서 CPI 단계를 넘은 최초의 CMI® 이다. InterNACHI® School 한국 공식 파트너(InterNACHI® Training Partner)로 검사 업무와 함께 주택교육 전문기관인 PITI KOREA를 운영하고 있다. 주택검사(인스펙터) ‘김검사’로 알려져 있다.
“김검사의 지붕검사”시리즈에 포함된 내용은 국제 공인 인스펙터 협회의 구성원들의 2년 간의 연구와 발표 등에 대한 자료를 인용했으며 이 시리즈의 목적은 주택의 경사진 지붕의 적절한 조건과 부적절한 조건을 인식하는 방법을 도움이 필요한 시공사(자)와 건물주 또는설계자에게 알리기 위함입니다. 시리즈의 주요 내용은 지붕 골조, 재료 및 마감재, 바람이나 우박을 포함한 지붕 구성 요소에 영향을 미치는 조건을 다룹니다. 또한 “김검사의 데크 검사” 시리즈와 마찬가지로 단독주택과 일부 상업용 부동산에 해당하는 사항 등을 주거용 주택 검사 실무 표준(SOP) 및 상업용 부동산 검사 실무 표준(ComSOP)의 요구 사항을 준수하여 작성하였습니다.
※ 제한사항 : 특정 지역의 건축법, 목재 수종, 목재 등급, 합성목재&특수목재, 곰팡이, 터마이터(흰개미)와 곤충류에 대하여는 다루지 않았습니다.
"11만 리터의 물을 흘려보내고
중형차 20대의 무게를 이겨낸다"
지붕은 눈, 비, 바람, 태양 등 극한 날씨에 대항하는 첫 번째 방어선이다.
지붕의 기능을 맹신하다 운 좋게 누수 징후를 발견하면 당장에 직면한 누수 문제는 누구나 해결할 수 있다.
그러나 그동안의 문제로 발생한 곰팡이, 단열 기능 저하로 인한 에너지 손실, 실내 공기 질 악화는 거주자가 부정적인 보너스를 얻게 된다.
일부 건물들의 장기적인 누수는 구조적 문제로까지 확대되는 경우가 있는데
어떤 부분이 잘못되었는지 모른 채 오랫동안 방치했던 경우들이 대부분이다.
실제 눈으로 보지 못했기 때문에 인지하지 못한 채 거주하는 경우가 대부분이라 할 것이다.
건축 중이나 거주 중 주택검사를 통하여 적절한 환기가 가능한 지붕인지 확인하는 것만으로도
최소 20년 이상은 아무 문제없이 건강한 집에서 거주가 가능하다.
건물 디자인
건물 디자인의 다양한 측면은 아스팔트 지붕재에 영향을 미칠 수 있다.
그 중 가장 중요한 것은 지붕 쉬딩재 아래 공간인 Attic에 뜨겁고 습한 공기를 배출하기 위해 사용하는 환기장치 시스템이다.
*Attic은 단어적으로 다락이라고 해석되지만, 이번 기사에서 Attic은 활용이 어려운 지붕 속 공간을 의미한다.
지붕 - 구조 환기
지붕을 이루는 모든 것들은 태양광을 열로 흡수한다.
이 열은 상승하여 지붕 밖으로 방출되기도 하고, 지붕 구조가 흡수하여 보유하기도 한다.
이때, 환기 활동이 원활한 지붕 구조는 자연스러운 공기 흐름으로 지붕 내부에 뜨거운 공기를 바깥으로 배출시키며, 그렇지 못한 지붕 구조는 과도한 열과 수분이 축적되어 지붕 언더레이먼트와 아스팔트 슁글에 스트레스를 가해 지붕 전체 수명을 단축한다.
하절기 - 냉방 시즌
지붕이 받은 높은 열은 아스팔트 슁글을 구성하는 휘발성 화합물의 증발 속도를 올려 지붕재 내구성과 유연성, 방수성을 유지하는 데 도움 되는 증발성 화합물을 빨리 소모시킴으로 냉방이 필요한 계절일수록 여러 면에서 환기(벤팅, 통기)가 유익하다.
열에 의한 지붕재 분해는 일일 온도 주기(고온과 저온 사이)에 의해 발생하는 열 변화로 이러한 온도 주기 변화는 지붕재의 반복적인 팽창과 수축으로 갈라짐과 장기적인 입자 손실에 기여한다.
그러므로 지붕 구조를 적절히 환기하면 지붕(혹은 Attic)에서 거주 공간으로 전달되는 열의 양을 줄여 실내에서 사용하는 냉방 비용을 절약하는 데 도움이 됨은 물론 더욱 안락한 공간을 만들 수 있다.
만약 외부 온도가 32℃에 Attic(다락) 공간에
환기가 부족한 건물은....
1. 지붕 표면 온도가 77℃까지 상승할 수 있다.
2. 그때, Attic(지붕 내부) 온도는 약 60℃일 수 있다.
3. 아래층 거주 공간의 온도는 지붕과 Attic에서 방출되는 복사열로 인해 쾌적성이 매우 떨어진다.
(이때 일반적인 천정 표면 온도는 지붕 내부 온도의 약 50% 수준)
Attic Spacer(다락공간)을 통해 흐르는 공기는 흡수한 열을 외부로 방출함으로써 거주 공간으로 복사되는 온도를 낮춰 준다.
동절기(난방 시즌)
습기 문제
집안을 따뜻하게 유지하고 문과 창문을 닫고 생활하는 난방 시즌에 다락(지붕 내부)을 통한 환기는 습기 관련 문제를 예방하는 데 도움이 된다.
가정은 다양한 장소에서 습기를 발생시키며, 체적이 큰 따뜻한 공기는 차가운 공기보다 더 많은 수증기를 보유할 수 있다.
4인 가족이 거주하는 집에서 식물 물주기, 목욕, 세탁, 요리, 설거지, 심지어 우리가 내뿜는 호흡 등은 7~15리터의 수분을 실내에 방출한다.
집 안의 따뜻한 공기가 상승하면,
이 습기가 포함된 공기는 기밀도 및 기타 여러 조건에 따라 Attic(지붕 내부)으로 유입될 수 있으며, 특히 매입 등과 같은 오목한 조명을 통하면 많은 양의 수분을 Attic으로 이동시킬 수 있다.
곰팡이 성장
1. Attic(지붕 내부 공간)을 구성하는 소재의 함수율이 약 20%가 넘어가면 곰팡이 활성도가 증가하게 된다.
2. 함수율이 약 27%가 넘어가면 곰팡이 포자가 방출되어 실내로 유입될 수 있어서 천식, 알레르기, 폐 질환 및 면역 기능이 저하된 사람들에게는 위협적인 상황이 발생한다.
3. 곰팡이 썩음과 같은 나무 부패의 원인으로 지붕 구조를 지탱하는 고정 장치를 유지하는 능력을 빼앗는다. 결론적으로 Attic 공간에 과도한 습기는 건강 및 구조적 문제를 모두 야기할 수 있다.
아이스 댐
실내를 통해 Attic(지붕 내부)으로 전달되는 열은 지붕에 쌓인 눈을 녹인다. 이어서 눈 녹은 물이 지붕 아래로 내려오다 차가운 지붕 처마에 도달하면 다시 얼게 되는데 이런 현상을 아이스 댐이라 부른다.
이후에 날이 따뜻해져 아이스 댐 아래쪽에서 녹은 물이 아스팔트 슁글과 언더레이먼트(방수쉬트)를 통과하면 실내로 누수가 발생하여 집안 내부 자재까지 손상하게 된다. 때로는 누수로 인한 손상 외에도 아이스 댐을 제거하기 위해 사용되는 공구들이 -아스팔트 슁글과 얼음을 분리하는 과정에서 지붕 파손- 문제를 만들기도 한다.
아이스 댐의 원천적인 제어는
Attic(다락) 공간과 천정면을 기밀하게 하고 단열재를 보강하여 열 누출을 줄이는 것이 방법이다. 하지만 아이스 댐을 방지하는 데 효과적인 또 다른 방법은 적절한 통기 작용으로 지붕재 아래쪽 즉, Attic 공간을 차갑게 유지하는 것이 방법이다. 이렇게 겨우내 차갑게 유지되도록 설계된 지붕을 콜드 루프(Cold Roof)라고 한다.