설계/시공관련 질문

외단열 구조 설계 관련하여 질문드립니다.

G 건축구조엔지니어 12 967 2022.10.21 10:31

안녕하세요. 

먼저 좋은 사이트를 알게 되어서 많은 도움을 받고 있음에 감사드립니다.

많은 전문지식과 경험을 가지신 분들이 많이 계신 것 같아 도움을 구하기 위해 글을 남깁니다.

 

외단열재의 구조 설계 기준에 관한 질문인데요,

일반적으로 구조설계에서는 외단열과 콘크리트의 부착이나, 외단열 자체에 대한 설계 기준이 존재하지 않고(저는 그렇게 알고 있는데 아니라면 알려주시면 감사하겠습니다.) 하자가 발생 시 시공하는 업체에서 각자 책임을 지는 형식이라고 알고 있습니다. 

 

외장재의 시공 방법에 따라도 검토 방법이 달라지지 않을 까 하는 생각이 드는데,

가장 단순하게 접착식 외장재라고 생각했을 때,

제 생각으로는 외장재를 콘크리트에 부착할 때의 1) 부착강도, 외장재 자체의 2) 인장 및 압축강도

에대한 검토가 이루어져야 할 것 같은데 혹시 이것과 관련된 설계식이라던지 현장에서 사용하고 있는 어떤 기준들에 대해 조금이라도 알 수 있을까요?

그런게 없다면 그냥 시공자의 경험과 판단에 따라 부착이 이루어지고 있는지도 궁금합니다.

 

너무 주제와 어긋나는 질문이었다면 죄송합니다.

그럼에도 아시는 바가 조금이라도 있으신 분께서는 주저하지 않으시고 답해주시면 많은 도움이 될 것 같습니다.


감사합니다.

 

 

 

 

 

 

Comments

G tbblock 2022.10.21 10:55
협회 기술자료를 참고하시기 바랍니다.

http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=335
G tbblock 2022.10.21 10:56
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01
G 건축구조엔지니어 2022.10.21 11:13
좋은 자료 추천 감사드립니다. 읽어보도록 하겠습니다.
M 관리자 2022.10.21 11:40
기술문서를 짧게 정리해 드리면

1. 우리나라 KS 시험기준에 의해 단열재의 접착력은 최소 0.8N/mm2 으로 보고 있습니다.
2. 접착본드는 자중과 정풍압에 대응을 하고, 부풍압에 대한 대응은 화스너로만 하는 것으로 봅니다.
3. 화스너 하나당 인발강도는 0.15kN/개 로 보고요. 이 부분은 국내 기준이 아직 없습니다. 유럽의 기준인데, 화스너의 인발강도는 훨씬 크긴 하나, 화스너의 인발강도와 단열재 파열 강도 중 작은 값으로 정하기에 그렇습니다. 단열재가 두꺼워 지면 0.25kN/개 로 할 수 있습니다.

이 기준을 대략 계산하면, 자중과 정풍압은 문제가 없고... 화스너 갯수만 계산하면 되는데요.. 구조전문가시니까.. 지역별/높이별 부풍압을 계산하셔서 화스너 갯수를 산정하시면 되세요.

그럼에도 이 부분은 국내구조기준에서 요구하는 인발강도의 기준이 없거나 모호하여, 협회 차원에서 정리 중에 있습니다.  대략 올해 말에 엑셀프로그램으로 공급될 예정입니다.
G 건축구조엔지니어 2022.10.21 12:21
빠른 답변 진심으로 감사드립니다. 안 그래도 읽어보고 여쭤보고 싶었는데
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=335
여기 있는 내용 중에서 단열재 접착제는 바탕재와 동일한 규정을 일반적으로 적용하는 것으로 보이는데, 바탕재 부착강도 기준이 우리나라와 유럽의 경우가 0.8MPa과 0.08MPa로 10배 차이가 나는것이 약간은 의아했습니다. 관련해서 설명 부탁드려도 될련지요?

그리고 두번째 질문으로,
사실 풍압산정을 해보면 부압에 대한 것이 지배적이기 때문에 부압 검토가 주요한 부분이 될 것 같은데요,  정리해주신 내용대로 접착본드는 부압에 대응하지 않는다고 본다면 접착제로만 부착되는 시공 케이스는 없다고 봐야 하는 것인가요? 제가 이부분에 대한 경험및 지식이 전무해서.. 초보적인 질문이라 느껴지실 수 있으시겠지만 답변 해주시면 감사하겠습니다. 부압을 버티기 위해서는 접착력은 완전히 배재하고 온전히 화스너 인발강도로만 저항하게끔 설계해야 하는 것이 맞게 이해한 것일까요?

협회 차원에서 정리중에 있는 엑셀프로그램이 얼른 공급되길 기대해보겠습니다.
감사합니다.
M 관리자 2022.10.21 12:37
그것은 접착 강도에 대한 시험 규격이 달라서 그렇습니다. 이 부분도 엑셀프로그램을 배포할 때 자세한 배경 설명서가 추가될 예정입니다.

접착제가 부압에 대한 대응도 할 수 있겠지만, 계산은 화스너의 인발강도로만 하도록 되어 있습니다.
이는 여러가지 이유가 있겠지만, 접착면적이 현장마다 오차가 있고, 바탕면의 청소 상태에 따른 접착강도의 변화폭이 크기에... 자중만을 담당하는 것으로 보고 있는 탓입니다.
규정에 의한 접착면적이 단열재 표면의 40% 이상인데, 이 것으로 자중은 충분한 여유가 있습니다.

다만 깊게 들어가면 조금 복잡해 지는데..
건물의 노출정도와 가로/세로비율에 따라서...
2층 (8미터) 높이까지는 이 접착력으로 부압에 대응된다고 보고 있습니다. 즉 화스너가 필요없는 거죠..

바람에 대한 노출정도가 커지면, 2층이라도 부압이 커지는 모서리에는 화스너를 요구하고 있고요...
10미터 높이 부터는 지역과 상관없이 화스너가 요구됩니다. 불행히도 우리나라에서 전혀 고려되고 있지 않는 것이 현실이고요.

모든 기준이 그렇지만... 설계기준은 안전율이 높게 되어, 쉬운 표로 제공이 되고.. 이 갯수를 현저히 줄이고 싶다면, 공학적 계산에 의한 화스너 갯수를 별도로 산출토록 하고 있습니다.

저희가 제공할 예정인 것도..
가. 지역별/높이별 화스너 갯수표
나. 공학적 계산을 가능토록 하는 수식
으로 제공될 예정입니다.
G 건축구조엔지니어 2022.10.21 13:51
친절한 설명 감사드립니다. 덕분에 고민들이 상당부분은 해소가 된 것 같습니다. 저도 외단열 관련 구조 검토 요청은 처음이었는데 이번을 계기로 우리나라의 외단열재 혹은 마감재에 대한 구조 설계 기준이나 검토할 수 있는 자료들이 상당히 부족하다는 것을 느꼈습니다. 그래도 이렇게 협회측에서 문제에 대해 인식하시고 개선하시고자 하는 모습이 감명깊습니다. 다시 한번 감사드립니다.
M 관리자 2022.10.21 14:07
감사합니다. 기대에 부응토록 노력하겠습니다.
G 건축구조엔지니어 2022.12.16 11:00
안녕하세요 관리자님, 혹시 위에서 말씀하셨던 엑셀 시트 배포가 언제쯤 될 예정인지 알 수 있을까요? 수고에 감사드립니다.
M 관리자 2022.12.16 15:14
내년 1월 중으로 공개가 될 예정입니다.
G 건축구조엔지니어 2023.04.06 14:37
안녕하세요 관리자님, 혹시 엑셀 시트 배포가 연기나 취소가 되었는지 알 수 있을까요? 너무 부담을 드리는 것 같아서 죄송합니다.
M 관리자 2023.04.06 22:49
별말씀을요..
내부적으로는 정리가 되긴 했는데, 국토부 연구과제이다 보니.. 최종 보고서 제출이 되어야 공개가 가능한지라.. 본의아니게 늦어지고 있는 상황입니다.