목조주택 김검사의 지붕검사 3편

목조주택 김검사의 지붕검사 3편

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“김 검사의 지붕 검사” 시리즈에 포함된 내용은 국제 공인 인스펙터 협회의 구성원들의 2년간의 연구와 발표 등에 대한 자료를 인용했으며, 이 시리즈의 목적은 주택의 경사진 지붕의 적절한 조건과 부적절한 조건을 인식하는 방법을 도움이 필요한 시공사(자)와 건물주 또는 설계자에게 알리기 위함이다.

 

시리즈의 주요 내용은 <지붕 골조, 재료 및 마감재, 바람이나 우박을 포함한 지붕 구성 요소에 영향을 미치는 조건>을 다룬다.또한 “김 검사의 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 작성하였다.

 

제한사항 : 특정 지역의 건축법, 목재 수종, 목재 등급, 합성 목재&특수 목재, 곰팡이, 터마이터와 곤충류에 대하여는 다루지 않았다. 

 


11만 리터의 물을 흘려보내고 중형차 20대의 무게를 이겨낸다. -

 

지붕은 눈, , 바람, 태양 등 극한 날씨에 대항하는 첫 번째 방어선이다. 거주자나 시공자가 지붕의 기능을 맹신하다 운 좋게 누수 징후를 발견하면 당장에 직면한 누수문제는 해결 가능하다. 그러나 그동안 문제에 의한 곰팡이 발견, 단열기능 저하로 인한 에너지 손실과 실내 공기질의 악화는 보너스로 얻게 된다.

일부 건물들은 구조적 문제로까지 확대되는 경우들이 있는데 어떤 부분이 잘못되었는지 모른 채 오랫동안 방치했던 경우들이 대부분이다. 실제 눈으로 보지 못했기 때문에 인지하지 못하고 거주하는 경우가 대부분이라 할 것이다.

건축 중이나 거주 중 인스펙션을 통해 적절한 환기가 가능한 지붕인지 확인하는 것만으로도 최소 20년 이상은 아무 문제없이 건강한 집에서 거주가 가능하다.

 

-인스펙터 김 검사-

 

지붕 검사 기사는 목조주택 시공팁에 관한 내용이 아닌 지붕 결함이 어떤 부분에서 오는지에 대한 인식을 돕기 위한 내용이다.


 

지붕 트러스 ROOF TRUSSES

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생산 단계

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지붕의 구조 구성요소인 트러스(Truss)는 북미의 경우 구조 엔지니어가 설계 후 공장 제작하여 트럭으로 현장 배송을 하게 된다. 현재 국내에는 시스템화 된 생산라인을 갖춘 전문 업체가 존재하지는 않는다. 전문 엔지니어와 설비 시스템 그리고 경험 있는 시공자들이 준비되더라도 주택 부지까지의 도로 현황이 열악하여 시도가 쉽지는 않다.

 

위 조건이 갖추어 지더라도 트러스 부재(하현재, 상현재, 복부재)로 사용할 등급의 구조재 수급이 현실적으로 어려워 구조설계와 실제 제작에 오류가 발생할 가능성도 높다. 품질이 균일한 공업화 주택 시스템을 갖추어 나가기 위해서 제일 먼저 문제 해결을 해야 할 부분이기도 하다.

 

 

 

트러스 형상(Truss Type)

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트러스는 건물 평면과 지붕 형태에 따라 다양한 구성으로 제조되며 목조주택에 트러스 방식 적용은 1950년도부터 시작되어 왔다.

 

 

 

합판 거셋(Plywood Gusset Plate)

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북미권 주택에는 트러스 연결부를 합판 거셋으로 처리한 경우를 흔하게 볼 수 있다. 합판 거셋의 사용은 상부 하중이 없는 실내 천정용으로는 사용이 가능하고 상부 하중이 실리는 트러스 적용 시에는 구조설계를 통해 금속에 플레이트 사용이 올바른 시공 방식이다. 그러나 초창기 트러스 공법을 적용한 북미 주택에서는 합판 거셋을 적용한 트러스 사례를 쉽게 접할 수 있다. 그 만큼 오래된 주택들이 많이 있고 목조주택 유지 관리를 잘하고 있다는 반증이기도 하다. 하지만 이런 장면만을 보고 현장 트러스 제작을 한다면 큰 위험에 처할 수 있으므로 정확한 구조 검토를 통해 계획해야 한다.

 

 

 

수분과 강도(Moisture and Strength

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지붕 내부는 수분과 열기가 응집되고 이동하는 통로로 사용되는 장소이다. 수분 문제로 인해 부패가 가시화된 목재는 최대 50%의 구조 능력이 상실되므로 얇은 목질류 판재가 아닌 금속성의 인증된 접합 철물류를 사용하여야 한다.

 

 

 

금속 플레이트(Nail Plate, Gang Nail, Spike)

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구조 검토를 마쳤더라도 트러스 연결부에 사용되는 네일 플레이트(Metal Plate)는 전용 프레스로 작업되어야 구조 계산 그대로의 강도를 발휘한다. 트러스는 플레이트 설치는 물론 트러스 부재로 사용되는 하현재(Bottom Chord), 상현재(Top Chord), 복부재(Web Chord) 하나하나의 등급 관리가 필요할 정도로 자재 선별과 제작 조건이 까다롭다. 제작 과정의 까다로움을 이겨낸 만큼 트러스 구조 성능은 믿을만하다.그러나 이렇게 까다로운 조건으로 생산된 트러스도 제작이나 배송 중 혹은 현장 설치 시에 실수가 있을 수 있다.

 

 

 

잘못된 트러스의 몇 가지

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특정한 표기가 없는 한 플레이트는 양쪽 면에 접합되어야 한다

 

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압축(Press)이 덜 된 플레이트는 덜 박힌 못처럼 구조적 능력이 부족하다고 판단한다.

 

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꺽인 플레이트는 프레스가 덜 된 플레이트처럼 구조 능력이 부족함은 물론 작업자의 생명과 직접적인 관계가 있다.
벽체 위에 설치(트러스 이렉션)시에 트러스 추락사고(크레인 탈락)발생이 가능하여 아주 위험한 트러스 상태이다.

 

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임시 조치나 구조 해석이 필요 없는 비허가용 건물에 자주 사용된다. 구조해석이 필요한 지붕 구조에서 합판 거셋 사용은 안전하지 않다.

 

 

 

트러스 설치 가이드

설계부터 구조계산이 된 트러스는 설치 시에도 주의사항이 많다. 일반적인 주의사항과 함께 특별한 주의사항들은 트러스 번들에 동봉(제조사 제공)되므로 현장 기술진(설치자)은 확실하게 인지하고 작업에 임해야 한다.

 

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주의사항들은 각각의 트러스마다 스티커 혹은 스테이플로 고정되어 생산하며 인스펙터의 확인이 있기까지 제거할 수 없다.

 

 

 

트러스 폭발(exploding trusses)을 막아주는 트러스 클립

트러스 설계 시에는 실제 힘을 받던 안 받던 외벽(Outer Wall)은 내력벽(Bearing Wall), 내벽(Inner Wall)은 비내력벽(Non Bearing Wall)로 정의하는 경우가 많다.

 

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설치 컨디션, 계절, 습도 그리고 접합부 재질에 따라 트러스를 이루는 각부(특히 하현재)는 수축하는 경우들이 발생한다

 

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외벽에만 트러스 하중을 지지하도록 설계하는 한 가지 이유는 내벽에 트러스를 연결했을 때 생기는 리프팅 현상에 대처하기 위함이다.

 

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트러스 공법을 적용한 건물에 모두 나타나지는 않지만 단열 상태나 환기 조건에 따라 트러스의 하현재(Bottom Chord)가 변형되어 상향되는 리프팅 현상(exploding trusses)을 드물게 관찰할 수 있다. 트러스 클립의 사용은 내부 마감재 파손 방지를 위한 조치로 내벽에 트러스 연결 시에는 하현재가 상하운동이 가능하도록 자유간극을 가지도록 설치하는 것이 바람직하다

 

 

 

바닥 트러스(Floor Truss)

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일반적으로 트러스는 지붕용이라 생각되지만 바닥용으로 적용 가능하다. 대부분의 바닥용 트러스(Floor Truss)는 직사각형의 평 트러스(Flat Truss Type)로 긴 스팬과 설비류의 관통이 편리하여 배관(전기, 설비, 공조 등)이 복잡하고 바닥이 넓은 상업용 건물에 많이 적용된다. 플로어 트러스는 단판(Solid)의 바닥 조이스트(Joist Lumber)와는 다르게 일체의 타공(drilling) 및 따내기(Noching)가 금지되어 있다.

 

 

 

내력전달

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내벽위에 적용되는 트러스는 복부재(Web Chord)를 연결하여 하부 벽체에 온전히 전단(하중 전달) 시켜야 한다.

 

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벽체 위가 아닌 벽체면에 트러스(바닥 및 지붕 트러스)를 설치하고자 할 때는 부식에 강하고 내구성이 좋은 전용 행어와 전용 패스너를 사용하여 체결해야 한다. 위 사진은 겉보기에 정상적인 체결 모습으로 보이지만 실제는 아스팔트 슁글 용 못으로 행어를 체결했다. 심각한 트러스 탈락 위험이 있다.

 

 

 

지붕 내부 검사

이미 거주중인 주택에서의 지붕검사는 마스크를 착용하고 플레쉬를 준비하여 욕실이나 또 다른 연결부를 통해 내부를 관찰하면 많은 것들을 볼 수 있다. 물론 내부 관찰이 불가한 지붕 형태도 있다.

 

 

 

빛과 물 찿기

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1. - 플래쉬를 껏을 때, 벤트류(처마, 용마루, 관통부 등)를 통한 빛을 제외하고 빛이 보인다면 그곳은 물 문제가 있을 가능성이 높다. 집중 관찰이 필요하다.

2. -플래쉬를 꼈을 때 유독 어둡거나 오염된 곳들이 있다면 수분 침착이 많은 곳이다.

 

 

 

벤트 유격

이미 거주중인 주택에서의 지붕검사는 마스크를 착용하고 플레쉬를 준비하여 욕실이나 또 다른 연결부를 통해 내부를 관찰하면 많은 것들을 볼 수 있다. 물론 내부 관찰이 불가한 지붕 형태도 있다.

 

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지붕에 공간이 있는 건물은 환기량을 늘리는데 유리한 천정 단열 방식을 선택한다. 이 방식은 환기 속도를 높여 내부에 수분 및 열기 순환을 빠르게 하는 것이 목적인데 골조 작업 시에 공기 유입구가 없는 래프터 블로킹 시공은 부적절한 시공이다

 

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벽체 위 래프터 높이(HAP)보다 최소 25mm 낮거나 별도의 홀타공이 필요하다.

단열 작업 시에 공간 배려가 없는 시공도 부적절한 시공이다.

 

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레이즈 외벽 끝부분에 설치되는 단열재는 압축될 수밖에 없으므로 베플을 사용하여 공기 유입구를 확보하거나 레이즈 트러스(Raised Heel Type) 방식 등으로 단열층 확보와 공기 유입구를 확보해야 한다.

 

 

 

덕트 라인

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환풍 덕트는 연결이 잘 되었는지 확인해야 한다. 트러스나 래프터로 사용된 구조재의 최대 함수율은 19% 미만이어야 한다. 실제 거주중인 주택의 구조재는 훨씬 작은 함수(10~11%)를 보이게 되는데, 욕실이나 주방 덕트라인의 배출구가 지붕 내부에서 끊길 경우, 심각한 수분 문제가 발생하며 방치하면 치명적인 구조 결함으로 발전한다.

 

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수분 배출량이 많은 배기용 욕실 덕트는 외부로 잘 연장하였어도 동절기 결빙으로 인해 자체 파손이 가능하므로 두꺼운 재질의 금속이나 PVC로 설치하고 잘 지탱하도록 보강(support strap)해야 한다.

 

 

 

덕트 라인H 클립 찾기

지붕 내부 검사 시에는 물, , 함수 체크 외에도 골조 구성품의 파손이나 처짐은 없는지, 부적절한 연결 혹은 올바른 패스너와 커넥터는 사용은 되었는지, 관통부가 있다면 바른 언더 레이먼트(방수 쉬트류)와 플래슁 처리가 되었는지도 확인해야 한다. 그러나 풍부한 경험 없이 내부에서만 확인하기는 한계가 있지만 손쉽게 지붕 내부에서만 확인 가능한 것도 존재한다.

 

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H 클립(Plywood Clip)으로 흔히 합판 클립이라고 부른다.

 

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목적은 구조재, 합판 간 수축 팽창 대비로 쉬딩재간 3mm의 유격을 제공하고 지붕 합판에 설치되면 인접한 쉬딩재간 강성을 증가시켜 준다. 24“(610mm)간격에서는 사용을, 16”(400mm)간격에서는 선택 사항이다.

 


l 글·사진 김준걸 대표

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더 김 인스펙션 김준걸 대표는 프로페셔널 엔지니어(PE)이자 국제 공인 인스펙터(CPI)이다.
미국 교육부가 인정한 인스펙션 교육 단계 전체를 패스하여 인증서를 발급받은 유일한 멤버이며 InterNACHI 한국 지부장으로 활동 중이다. 주택교육 전문 기관인 PITI KOREA를 운영하고 있으며 주택검사(인스펙터) ‘김검사’로 알려져있다.

 

 더 김 인스펙션 | 김준걸 대표