목조주택 김검사의 지붕검사 44탄
인스펙터 김준걸, 인터나치 CMI
“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.
건축계의 노벨상
Pritzker Architecture Prize
건축가들에게 프리츠커 건축상은 최고의 영예를 의미하며,
건축계에서 큰 성과를 이룬 건축가에게 수여된다.
이 상은 수상자에게 인증서, 메달 및 상금 100,000달러를 수여하는데, 메달에 뒷면에는 고대 로마 건축가 마르쿠스 비트루비우스 폴리어(Marcus Vitruvius Pollio) 가 세운 원리를 담은 인장이 새겨져 있다.
그것은 견고함(Firmness), 상품성(Commodity), 기쁨(Delight)이다.
이는 건축물은 견고해야 하고, 목적에 적합해야 하며, 눈을 즐겁게 해야 한다는 것을 강조하는 건축의 중요한 원칙을 나타낸다.
또한 오늘날 프리츠커 심사위원단이 건축가에게 적용하는 핵심 기준이기도 하다.
주거 공간의 우선순위를 결정하는 기준은 명확하다.
구조 - 물 관리 - 열 관리 - 디자인
인스펙터 김검사, CMI
바람으로 인한 피해 Part. 1
아스팔트 슁글의 바람 피해 영향을 미치는 여러 요인은 다른 종류의 지붕 재료에도 영향을 미친다. 이 글에서는 아스팔트슁글에 영향을 미치는 또 다른 요인에 대해 다룬다.
다양한 연구 결과에 아스팔트 슁글을 비춰보면 강풍 조건에서도 꽤 잘 버틴다. 하지만 제 성능을 다하지 못하는 경우가 있는데 이러한 문제의 대부분은 부적절한 설치 방법으로 인해 발생한다.
현재까지 파악된 바에 따르면, 강풍으로 인한 피해 예방을 위해 가장 중요하게 고려해야 할 사항은 다음과 같다.
(중요도 순)
▶ 완벽히 밀착된 접착 스트립
▶ 적절한 수의 패스너
▶ 패스너의 올바른 위치
▶ 슁글의 물리적 특성
바람 저항 규정
Resistance Standards
그동안 아스팔트 슁글의 내풍성에 대한 대부분 정보는 제조 표준 개발 과정에서 수행된 연구에서 비롯된 것으로 두 가지 내풍성 표준(ASTM D3161 및 UL 997)에 의존했었다. 하지만 인스펙터 업계에서는 2009년에 개정된 UL 2390이 더 나은 정보를 제공하는 것으로 간주한다. 이 표준에 따르면 슁글은 다음과 같은 등급을 가진다.
▶ 클래스 D 슁글은 시속 90 mph(144km)로 평가
▶ 클래스 G 슁글은 시속 120 mph(193km)로 평가
▶ 클래스 H 슁글은 시속 150 mph(241km)로 평가
어느 등급을 적용해야 하는지는 건물의 지리적 노출 정도에 따라 다르다.
바람 저항에 대한 표준은 1960년대 중반부터 마련되어 왔다. 일부 지역은 신축 주택이 바람의 최소 저항 기준을 충족하도록 요구할 수 있지만, 규정 준수를 증명하는 초도 방법은 문서를 통해서만 가능하기 때문에 설치 후 규정 준수 여부를 판단하기는 어렵다. 즉 서류가 품질을 보장할 수는 없다는 것이다. 그렇기 때문에 눈으로 직접 보아야만 그 품질의 확인이 가능하다.
바람 요인 Factors
아스팔트 슁글의 내풍성에 영향을 미치는 바람 요인은 항상 일정하지 않다.
그 피해는 지붕 모양에 따라서도 영향을 받지만, 대개는 처마와 용마루에서 피해가 시작된다. 주요 요인으로는 바람의 세기, 지속 시간, 방향, 난기류, 지붕의 노후도와 강풍이 불 당시의 기온으로도 영향을 받는다.
실패 Failure Modes
바람에 의한 슁글 손상은 일반적으로 슁글 낱장이 들리는 것으로 시작하여 지붕에서 접히거나 찢어지거나 심지어는 탈락하는 것으로 발전될 수 있다.
탭 상승 Uplift
▲ shingle tab uplift
슁글에 가장 큰 영향을 미치는 바람은 슁글 표면에서 2인치 이내로 흐르는 바람이다. 바람이 슁글 위로 흐르면 탭의 앞쪽은 고압 영역을 형성하고 위쪽으로는 저압 영역이 형성된다. 이 두 힘이 접착 강도와 슁글의 무게 및 강성을 합친 것보다 크다면 결과적으로 슁글은 들어 올려진다. 이 과정으로 슁글 가장자리가 들리기 시작하면 바람이 밀수 있는 표면이 더 많아졌기 때문에 슁글은 더 빨리 탈락하게 된다.
▲ inadequate fastener penetration
슁글 스트립(낱장의 슁글)이 정상적으로 설치되면, 하나의 패스너는 두 장의 슁글 스트랩을 관통하여 고정한 상태가 된다. 만약 패스너 접착력이 약하거나 수량이 부족하여 바람에 항복하면 슁글 스트립이 들리고 응력이 가해져 구겨지게 된다.
풀오버 Pull-Over
▲ shingle pullover
슁글이 양력에 의해 들어 올려지면 바람이 작용할 수 있는 표면적이 커지므로 양력이 더 크게 작용한다. 이 과정을 극단적으로 시뮬레이션 하면 바람에 의해 슁글이 들려 파손되면서 날아갈 수 있다.
접히고 찢어짐 Creasing and Tearing
▲ creased tab
접착 스트립의 결합이 끊어진 상태로 바람의 양력에 계속 구속된다면, 패스너가 뽑히게 된다. 만일 패스너 뽑힘이 발생되지 않으면 낱장의 슁글은 구겨지거나 찢기면서 파손되게 된다.
바람으로 인한 피해 Part. 2
날아감 Blow-Off
슁글은 강풍에 날아갈 수 있다. 바람에 날아가는 슁글은 하부의 접착력 약화로 위로 떠올라 발생하는 경우가 대부분이다. 이는 바람이 슁글 하나를 들어 올리고 그 공백으로 바람이 파고들어가 순차적으로 연달아 날려버리기 때문이다. 또
한 강한 양력에 부적절하게 적용된 패스너에 슁글이 버티지 못해서(찢어짐) 발생할 수도 있다.
▲ Displaced creased shingles
사진은 접착 불량으로 인해 슁글이 주름진(단차가 발생한) 상태인 것을 볼 수 있다.
이는 슁글을 물고 있는 패스너가 지붕 표면과 밀착되지 않았음을 나타내는데 이렇게 공중에 떠 있는 패스너는 바람 저항력이 약해서 지속적인 바람에 취약할 수 있음을 시사한다.
이 상태에 대한 교과서적인 권장 사항은 각 슁글에 대해 패스너를 추가 시공하는 것이지만 현실적으로는 모든 접착된 슁글을 제거하고 패스너를 추가 시공한다는 것이 불가능하기에 적합한 솔루션이 되지 못한다. 그렇기에 전체 재시공이 올바른 권장 사항이다.
접착 스트립 Adhesive Strips
바람 저항에 가장 중요한 1가지를 꼽으라면....
양력 저항, 들뜸 방지가 가능한 완전한 접착 스트립
강풍에 노출된 부분을 검사할 때는 접착력의 중요성을 이해하는 것이 중요하다.
접착 스트립은 슁글끼리 서로서로 엮여서 바람의 힘을 현명하게 저항하는 매우 강력한 저항 장치지만 여러 조건 탓에 실패가 발생한다.
▶ 추운 북미권에서는 동절기에 시공한 슁글이 이듬해 중반까지 비접착 상태일 수 있다.
▶ 완전 접착 전에 바람이 불면 접착 스트립에 먼지와 이물질이 날려서 접착력이 약화한다.
▶ 산과 같은 지형적 특성을 가진 장소에서는 그늘로 인해 직사광선을 받지 못해 완전한 접착이 오래 걸릴 수 있다.
▶ 슁글의 수명 연장을 위해 사용하는 제조사만의 특수 코팅으로 인해 지붕에 열이 덜 전달되어 접착이 늦어진다.
박리 Transfer
▲ shingle transfer
때로는 접착 스트립이 존재하는 슁글 상단 일부가 하단 슁글과 일체화되어 슁글 박리가 발생하는 경우가
있다. 이런 경우 상단과 하단 슁글 모두 교체해야 한다.
부풀음 Inflation
▲ Failed adhesive strip
이 경우는 슁글을 탈락시키는 데에는 실패하였지만, 그래도 강한 바람이 불었을 때 관찰되는 현상이다. 시뮬레이션을 해보면 강한 바람이 불었고, 이에 따라 들려진 슁글 사이로 ‘공기가 찼다’로 판단하면 된다.
▲ loose tab
보통은 날씨가 다시 따뜻해지면 재접착이 가능하지만, 동절기였거나 바람이 이물질을 동반했다면 손으로 한땀한땀 접착 작업을 해야 한다.
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.
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