<질문>
단열재를 두장 겹침시공하여 (두장 사이에는 우레폼으로 충진접착하고, 각각의 틈도 기밀시공)
방통 미장을 시공할 경우 문제가 없다면. . . .
이 시공방법은 단열재가 방통하중에 의하여 눌리거나 파손된다고 주장하는
건축사사무소를 어떠한 방법(이론?)으로 이해시키고 설득시켜야 할 지
알려주시면 고맙겠습니다 ^^
<전제>
1. 단열재는 압출법1호 또는 비드법2종 1호를 사용하여 두장 합한 두께는 100~200mm 시공
2. 바닥의 평활도는 양호한 상태
시간이 나는데로 계산 예를 올리도록 하지요. 그러면 그 주장이 참으로 설득력이 없는 억지라는 것을 알게 될 겁니다.
일반 가정집의 하중을 고려해도 문제가 되지는 않습니다.
2. 그래도 설득이 되지 않으면 하나의 실험을 1대1로 해보시길 바랍니다. 시멘트 모르타르 대신 더 두꺼운 무거운 보도블록으로 대신 해도 됩니다. 그리고 과연 처지는지 아닌지를 직접 눈으로 보면 더 설득력이 있겠지요!
제가 우려하는 것은 두 단열재를 우레탄 폼으로 접착을 한 부분입니다. 세로로 만나는 부위만 한 것인지 아니면 수평부위도 한 것인지는 잘 모르겠지만 수평부위에도(이전 질문의 도면처럼) 접착처리를 했다면 그 사이에 공기층이 형성이 되면서 국지적으로 방통층 공사 후에 함몰이 될 것이 아닌가 싶습니다. 표면의 평활도가 문제가 아니라면 말입니다.
그리고 이명래 선생님은 시멘트 모르타르층의 두께를 30에서 40mm가 가장 좋다고 하셨는데 바닥난방에서 또 일반주거의 하중을 생각하면 저는 조금은 다른 생각입니다. 바닥배관위를 덮는 모르타르의 두께가 최소 35이상은 되어야 한다고 저는 봅니다. 시멘트 모르타르층은 바닥난방을 설치하기 위해 얇은 것도 중요하지만 하중을 골고루 분산시키는 뜬구조 면에서는 일정한 두께가 (모르타르의 강도를 고려) 필요하다고 봅니다. 사실 더 두꺼운 모르타르층은 층간 소음에도 훨 도움이 되지만 그렇다고 60 mm이상을 하면 일단 건조되는 과정이 길고 함수율로 인한 추가하자의 문제가 있기도 합니다. 저는 질문자께서 하신 배관두께 고려한 60mm를 권유합니다.
첫 장 단열재 표면에 일자로 아주 조금씩 몇 줄 긋듯이 우레탄 폼으로 살포하고
두번째 단열재로 누르면서 좌우로 1-2회 정도 움직여 주면 발포는 거의 없고 접착제 역할만 기대하고 있습니다
제가 표현은 충진이라고 했지만 단지 혹시라도 두번째 단열재가 움직일까 염려되어 처리한것입니다
답변 감사합니다 ^^
1. 바닥의 단열재를 두겹으로 사용할 경우 위아래 단열재를 별도의 접착제로 붙일 필요는 없습니다. 말 그래도 바닥이기 때문입니다.
그리고, 수평의 접착도.. 폼으로 접착해 가면서 단열재를 붙일 필요도 없습니다. 단열재를 다 이어서 설치한 후 틈이 생긴 부분만 폼을 사용하면 됩니다. 물론 최초 단열재를 붙일 때 폼만 믿고 허투루 붙혀서는 않되겠죠..
2. 단열재는 기초하부에도 들어갈 수 있을 정도의 압축강도를 가지고 있습니다. 통상 300kg/㎡ 정도의 하중을 보는 주택의 내부에는 당연히 바닥 단열재를 깔 수 있으며, 홍선생님이 이야기한 것 처럼, 집중하중 (옷장의 다리 등)이 X-L 배관의 상부에 걸리는 등의 상황에 대비하여, 몰탈두께를 확보해 주면, 결국 등분포하중이 되므로 단열재의 처짐은 있을 수 없습니다. (물론 장기처짐은 있을 수 있으나, 그 두께로 볼 때 매우 미비합니다. 즉 느낄 수 있거나, 2차하자를 유발할 처짐량은 결코 아닙니다.
홍선생님이 이야기한 60mm 두께는 우리가 통상 사용하는 내경지름 18mm X_L 배관시 유효두께입니다. 협회 표준주택처럼 내경 12mm 를 사용한다면 50mm 까지 가능합니다.
이명래선생님도 배관 상부 몰탈 두께를 말씀하신 것일 듯 합니다.
3. 위의 예처럼.. 설계사무소가 시공사를 잡는 경우도 비일비재하지만, 그 반대도 허다합니다. 아무쪼록 타산지석이 되었으면 좋겠습니다.
그 부분은 전혀 짐작 조차 못하겠습니다.
하나 있다면.. 단열재를 끼어 넣을 때, 조금 큰 단열재를 밀어서 넣은 경우, 단열재가 난방몰탈을 치는 과정에서 휘었을 확율은 있습니다만, 이 역시 확율적으로는 낮은 확율입니다.
압축강도:
16 N/cm2 이상 (패시브건축협회 비드법 단열재 자료에 의거)
= 160 KN/m2
1KN 은 약 100 kg
= 16.000 kg/m2
= 16 ton
방통층:
5cm = 100 kg/m2
6cm = 120 kg/m2
= 1,2 KN/m2
즉, 방통층으로 인해 단열재가 파괴되는 변형되는 경우는 없다는 것이지요.
다음 계산으로
교통 하중
일반주거용도: 1,5 KN/m2
연주 및 공연장: 5 KN/m2
단열재 변형: 일반적으로 5 mm이하로 보기도 하지만 경우에 따라서는 10 mm도가능(독일 DIN 18560기준)
∆S ≤ 5 mm (10 mm)
2%의 초기 변형율을 고려한다면 이럴 경우 최대 허용하중은 30에서 55 KN/m2을 봅니다. 위에 언급된 교통하중과 비교를 하면 상당히 높은 것을 알 수가 있습니다.
이럴 경우 발생할 수 있는 최대의 변형은
교통하중5 KN/m2을 근거로 한다면 (일반 가정집의 경우는 불가능한 경우 이지만)
5 / 30 x 2% = 0,32%
설치한 단열재를 200 mm로 본다면
200 mm x 0,32% = 0,64 mm가 됩니다.
즉, 이수치는 초기의 ∆S ≤ 5 mm (10 mm) 값 보다 낮은 값이 됩니다.
그래서 결론적으로 표면의 레벨 문제던가 아니면 단열재 사이에 부분적으로 폼이 들어간 부분이 변형이 된 것으로 볼 수가 있다고 추측합니다. 단열재가 원인이 아니라는 얘기가 됩니다.
가장자리의 시멘트 모르타르층의 변형은 99%는 모르타르층의 건조시의 문제와 관련이 있는데 표면을 덮개로 보양하지 않은 경우가 아닌가 봅니다. 보통 너무 빨리 건조가 될 경우에 발생하는 것으로 압니다.
위의 정보는 패시브하우스에서 두꺼워진 단열재로 인한 문제점을 다룬 패시브하우스 연구소의 Protokollband 27, 2004 에 근거합니다.
그래프 출처:
Protokollband Nr. 27, PHI Darmstadt 2004
Y축은 허용중량을 보여주며 X축은 변형율을 보여주는 것으로 상부곡선이 사용하신 비드법 2종 1호와 같은 일반적인 30kg/m3이고 그 아래의 곡선이 20kg/m3입니다.
허용중량에 따른 변형폭을 보여주기에 증명하시기가 편하실 겁니다.
그리고 단열재가 방바닥용 모르타르 하중에 눌려서 요철이 발생되었을 것이라는 건축주의 의견에 대해서는, 홍 선생님께서 논리정연하게 해석하시어 저도 좋은 공부를 하게 되었습니다.
판상형 비드법 단열재(EPS)위에 난방 코일을 설치하고 그 위에 시멘트 모르타르 미장 후 발생된 문제점에 대해서 한 말씀 올리겠습니다.
반포나 잠실아파트 등 공동주택 초기시절에는 연탄아궁이를 사용한 구돌이 난방방식으로 사용되었고, 이후 온수난방으로 발전하게 됩니다.
현재와 같은 비닐계 난방코일이 평편한 바닥을 요구하게 됨으로써 최초 개발되어 공동주택에 적용된 것이 폴 콘크리트라는 것이었는데, 시멘트 모르타르에 스틸렌폼 알갱이를 섞어서 만든 일종의 경량 콘크리트였습니다.(이전 강관이나 동관 등은 각재에 코일을 묶어 수평을 맞춘 후 자갈을 채워 깔았습니다.)
방바닥 시공 시 먼저 마감 먹을 놓고 그 아래 시멘트 모르타르 두께를 기준하여 다른 하나의 먹을 놓으면 그 먹줄이 폴 콘크리트 마감선이 되는 것으로써, 방바닥 마감부터 아래로 각각의 기준 먹매김을 하는 것입니다.
건비빔 형태의 폴 콘크리트를 적당히 물비빔하여 난방 코일의 바탕을 만들고, 난방 코일을 u-pin이라는 철선을 바탕에 꼽아서 고정한 후 그 위에 방바닥용 시멘트 모르타르를 미장하는 방법으로 방바닥 시공이 발전하게 된 것입니다.
그런데 폴 콘크리트 비빔 및 양중 작업의 복잡하고 어려움과 함께 공동주택 층간소음이 말썽으로 등장하여 개발된 것이 밀도가 높은 스틸렌 폼에 난방 코일을 둘러칠 수 있게 성형을 한 바닥용 EPS패널이었습니다.
이의 설치방법은 슬래브 바닥에 모래나 석분을 고르게 편 위에 EPS패널을 깔아서 평편하게 한 다음 그 위에 난방 코일을 설치한 후 방바닥용 시멘트 모르타르를 바르는 것이었는데, 방바닥 모르타르를 바르면서 발생된 물이 EPS패널 아래로 흘러 들어가서 고여 있다가 방바닥 모르타르가 경화된 이후 증발하고 표면의 하중이 작용하면 물이 고여 있던 자리의 EPS패널 하부는 공동이 된 상태에서 사람이 걸어다면 텅텅거리는 소리가 나게 되며, 물이 흘러 내려가는 부분이 벽과 바닥이 만나는 구석이기 때문에 EPS패널 하부 모래가 일부 싯긴 그 부위에서는 방바닥 모르타르를 포함한 전 단면이 굴룩~굴룩 거동하게 되는 것입니다.
그런 문제점으로 인하여 방바닥용 EPS패널이 사양길로 가고, 터널 여굴 뒷채움재 등으로 사용되던 기포 콘크리트가 우리나라 공동주택 방바닥 난반 코일 바탕으로 등장하게 됩니다.
그런데 위에서 말씀드린 EPS패널을 사용하던 시절에는 현장비빔 시멘트 모르타르를 사용하거나 레미콘 공장에 방바닥용 모르타르를 주문해서 사용했는데, 이를 사용했을 때의 문제는 위에서 홍 선생님께서 말씀하신 모르타르의 경화수축이었습니다.
방바닥 모르타르를 타설하기 전 미리 설치된 난방 코일 위에 메탈라스를 전 바닥에 설치하여도 경화된 방바닥은 균열이 발생되고 심지어는 단차까지 발생하는데, 이는 이질재인 EPS패널과 시멘트 모르타르의 접착력이 낮으면서 수축저감재(팽창재라고도 함)와 같은 혼화재료가 포함되지 않은 시멘트 모르타르가 경화하면서 발생되는 건조수축에 의한 것입니다.
현장 근로자들이 벽에다가 소변을 보면 방바닥에 소변이 고이지 않는 것은 시멘트 모르타르의 건조수축에 의해 벽과 바닥 사이에 생긴 틈을 따라 EPS패널 사이로 소변이 흘러들어 가기 때문이었습니다.(당시에는 현장에 소변통 등을 설치하지 않아서 현장 근로자들이 용변처리를 그렇게도 많이 했었습니다.)
지금도 도심의 나홀로 아파트나 소규모 아파트 등의 현장에 방바닥 균열과 단차가 발생함에 따라 장판이나 온돌마루 등 마감재에 문제점이 발생하는 것은, 이렇듯 작은 규모의 현장에서는 무수축 모르타르를 저장하는 사일로 등 시설에 소요되는 비용절감 차원에서 레미콘 공장에 바닥용 모르타르를 주문하여 사용하기 때문입니다.
레미콘 공장은 콘크리트를 주로 생산함에 따라 무수축 모르타르 제조 시스템을 갖추지 않고 있기 때문에, 주택이나 상가 등 소규모 현장의 바닥 모르타르 시공부분이 수축에 의한 균열이나 단차 그리고 들뜸 등이 많이 발생되고 있는 것입니다.
잠깐 언급한다는 것이 장문의 주절거림으로...
죄송합니다.
저의 소견이오니 그냥 참고만 하시기 바랍니다.
진심으로 감사드립니다 ^^