독일 프로클리마사의 투습방수지 및 가변형 투습방습지의 데이터

독일 프로클리마사의 투습방수지 및 가변형 투습방습지의 데이터

 

독일 프로클리마사의 투습방수지 및 가변형 투습방습지를 사용했을때 습기에 대한 데이터를 올렸으며 이에 대한 적절한 설치방법을 올려보았다. 시공 시 참고를 한다면 앞으로의 곰팡이 및 결로에 대한 하자에 많은 도움이 될 것이라고 생각된다.

 

아래의 자료의 출처는 독일의 건축가 홍도영씨이며 현재 독일  Kramm & Strigl 사에 근무하고 있다.

 

 

 

일반적인 경량목구조와 SIP구조체내의 습기증발 

[출처] 일반적인 경량목구조와 SIP구조체내의 습기증발 |작성자 bauhaushong

 

여러가지 질문중에서 가격이 저렴하면서 효과적인 구조를 많이 질문을 한다. 그래서 이번 기회에 독일 건축물리연구소 (IBP) 에서 개발한 Wufi라는 실제 기후, 태양일사, 기타 방향과 각도, 모세관 현상 더불어 우수로 인한 표면 영향등등을 고려해서 몇가지의 테스트를 하이델베르크 인근의 Moll이라는 회사에 의뢰를 했다.

 

기존 우리에게 친숙한  Glaser 공식은 단지 diffusion을 고려하고 계산의 편이성을 위해 현실과는 약간 동떨어진 그런 주변조건을 그 근본으로 하기에 특히 한국의 상황에는 맞지 않다는 것이 그 첫째 이유이고 둘째 이유는 본인이 아무리 맞는 얘기를 했다고 하더라도 과학적인 검증이 없으면 설득력이 떨어지기에 더욱 그렇다. 그러한 씁씁한 경험을 유감스럽게 이미 했다.

 

더불어 현장에 계신 분들은 현장의 긴박한 경험이 없는 건축가의 의견을 무시하는 경우도 있고 여러가지 설명하기가 힘든 그런 관계가 있기에 이런 검증은 더 필요하다고 본다. 저자는 건축가이면서 에너지 및 건축물 평가사의 일을 같이 하고 있다. 단지 에너지 절감이나 법적인 준수를 검토하는 것이 아니라 건축적인 하자의 위험을 줄이고 각 구조체를 그에 맞게 개선하는 그런 일을 하고 있다. 건축가이지만 그러기에 그런말을 할 자격이 충분히 있다고 본다. 개인적으로 목재를 어떻게 효과적으로 연결하고 무슨 방법이 더 좋은지는 나도 모른다. 그것은 나의 영역이 아니다. 건축가는 건축가의 일이 있고 시공자는 시공자의 일이 있는 것이다. 이 두분야가 서로 조화를 이루어야 좋은 건물이 된다.

 

여러가지 많은 구조의 접합이 목조에서는 가능하다. 특히 한국의 경우 단열재의 종류가 한정이 되어 있기에 그렇지만 여기의 경우는 단열재의 선택만으로 증기막이라고 하는 방습지나 혹은 방풍지(투습방수지)를 사용하지 않아도 된다. 그러나 이번 글에서는 한국에서 자주 사용되고 얘기가 되는 구조를 선택하고 특정제품(인텔로, Intello)을 적용시켜 구조체내에 생기는 일차적 그리고 이차적 습기의 증발 정도를 서로 비교하였다. 한국에서 사용되는 목재의 단위에서 인치와 센티미터에는 물론 차이는 있고 더불어 테스트를 위해 사용된 그 구조적인 간격이나 폭에도 약간의 변수는 있지만 건축물리의 기본 성질은 그리 차이가 없음을 미리 밝혀둔다.

 

검토의 근본 원인은 바로 SIP이라는 구조로 단열재를 경량으로 사용하고 내외부에 OSB를 사용한다. 여러곳에서 이미 사용이 되었고 독일도 80년대에 파일럿 프로젝트의 일환으로 검토하고 지어진 적은 있지만 극히 예외적인 구조에 속한다. 예외적이라 해서 꼭 문제가 있는 것은 아니다. 더불어 여러가지 다른 변수가 있기에 생각한 하자는 없을 수도 있다. 예를 들어 공기조화기가 있는 건물이나 내부에 습기를 조절하는 그런 가구나 기타등등이 많고 더불어 입주인의 습관에 따라 습기의 발생이 일반 주거보다 적은 경우 마찬가지로 평면과 단면의 구성등... 이러한 이유에서 여러가지 변수가 많기에 문제가 있다라고 결론을 내리는 것은 위험한 것이라고 개인적으로 본다. 그러나 우리는 항상 일반적인 것 즉, 평균적인 상황을 두고 만일의 경우를 보아야 하는 것이다. 즉, 하자의 위험을 더 줄일수 있는 그런 구조체를 선택하고 개선하는 것이 최상의 목적이지 최소한의 것을 가지고 경계에서 설계나 시공을 하는 것은 피해야 한다는 것이다.

 

이 계산은 본인의 의뢰하에 독일의 Moll이라는 회사에서 하였으며 이회사는 Pro Clima라는 상호로 주변의 상대습도에 따라 투습률이 (Sd값 0,25 에서 10m)변화하는 방습지를 생산하며 한국에도 그 지사가 있다. www.proclima.co.kr

 

차후에는 한국에서 많이 시공하는 투습력이 없는 열반사재의 시공과 습기와의 연관관계를 중점적으로 한 번 다룰 예정이다. 열반사재는 원래 북미에서 단열이 부족한 목조건물의 여름철 냉방에너지를 줄이기 위한 목적으로 시공이 되었는데 사실 냉방에너지 절감에는 그 효과가 있다. 단열효과는 글래스울 4에서 6cm에 지나지 않는다. 더불어 방풍층과 올바른 기밀층 더불어 합당한 단열재의 선택의 경우는 꼭 추천할 사항이 아니라고 본다. 이유는 투습이 거의 불가능한 (Sd = 1500m)그런 구조이기에 그렇다. 한국에서 잘 알려진 Tybek의 제품 가운데에도 이런 성능의 재료가 있지만 투습은 어느정도 가능하다. 일반적으로 Sd (투습저항계수)값이 약0,7m이다. 그러나 이것도 투습력이 좋기는 하지만 보통의 경우 Sd가 0,2m에는 미치지 못한다. 그래도 습기로 인한 하자를 막기에는 충분하다. 무론 그외의 다른 연결되는 부분도 있지만 이는 다음 기회로 미룬다. 참고적으로 방습지로 사용하는 비닐은 약 20에서 30m이다. 그리고 투습이 전혀 않되는 재료에 비해서 가격이 훨 비싸다고도 한다. 그럼에도 일반적으로 투습이 되는 제품을 Tybek 생산회사는 스탠다드로 권한다. 물론 실내에 적어도 약 2cm의 공기층을 두고서 방습지와 기밀층의 역활을 대신하는 경우에는 장점이 있다고 본다. 그러나 이 경우에도 이 부분만 고려할 것이 아니라 전체 구조를 보고 습기의 이동과 증발을 고려해서 결정을 해야 할 것이다. 이 문제는 다음에 집중적으로 거론 하기로 하고 여기서는 생략을 하겠다. 이유는 아직 계산 결과를 손에 들고 있지 않기에 설득력이 부족하기에 그렇다. 독일 프라운 호퍼 건축물리 연구소(IBP)의 주장이라면 또 그들이 직접 건물까지 짓고 테스트하고 Wufi라는 프로그램과 비교를 해서 발표한 데이터라면 그때는 믿으리라 본다. 그 자료 역시 내손에 있다. 단지 독일 기후이기에 한국기후를 적용해야 더 호소력이 있는 듯 하다. 똑같은 이야기도 누가하느냐에 따라 그 받아드리는 정도가 사뭇 다르다. 그리고 나는 단순한 "건축가"이기에 시공인들이 바라보기에 한참 부족한 그런 건축가이기에 그렇다. 한편으론 고맙기도 하다. 더 정리할 시간을 나름데로 갖을수가 있고 더 공부할 이유를 제공하기에 그렇다.

 

두번째 경우는 1년이 지나지 않아서 4000g/m2 이상이 증발을 했다. 설득력이 당연히 있는 그런 재료이다. 서두에 언급을 했듯이 여러 변수가 건축에 있고 우리 자연에 있다. 위의 계산은 단지 현장에서 관리 소홀로 목재의 함수량이 증가하는 경우나 증발히 충분치 못한 목재의 사용, 더불어 기밀층을 아무리 잘 시공을 하였더라도 생길수 있는 습기의 유입은 한국 목조건축 종사자들이  바이블로 보는 미국의 자료를 추가적으로 해서 구조체내의 습기의 증발속도를 좀 더 현실성에 가까운 소프트웨어로 계산한 것이다. 이 소프트 웨어는 당연히 계산치와 실제로 여러 경우의 구조체를 서로 비교하여서 개선한 것이기에 현재 습기와 관련된 가장 현실성 있는 프로그램이다.

 

3번째 경우는 4에서 5년이 지나도 건축시에 구조체내에 생긴 습기가 증발이 되지 않았다. 물론 완벽한 시공을 하고 내부로 부터 습기의 유입이 없는 경우는 문제가 없다고 볼 수 있다. 그러나 현장이 그렇지 못하고 연결부위 모두를 완벽히 습기가 통과하지 못하도록 막을수는 없다. 어느 정도의 습기의 유입은 확산이건 대류이건 존재하는 것이 우리의 현실이다. 물론 판단은 이 글을 읽는 독자의 몫이다. 본인은 건축가이기에 건축주에게 가장 효과적이고 문제가 없는 건물을 설계할 의무가 있기에 여러 사항을 검토해야 하고 그래서 문제가 되는 구조는 아무리 경제적이라 할지라도 권유할 수가 없다. 또 어떤 이유에서이든 "위험한 방식"으로 건물을 지었는데 문제가 없다 하더라도 단 몇년의 경험치 밖에는 없기에 또 다른 불특정의 변수에 의지하고 입주자의 여러 다른 생활 습관에 모험을 걸 필요가 없다. 왜냐하면 위험부담이 훨 더 적은 그런 구조가 많기에 그렇다. 눈에 보이는 것이 모두가 아니며 진리가 아니라고 본다. 습기는 들어간 곳으로 다시 나올 것이라 많은 사람들이 추측을 한다 더불어 그런식으로 증발이 될 것이라 믿는다. 통기층을 통과하는 공기에는 건조한 그리고 습한 공기가 있으며 더불어 온도차이도 있으며 지붕이 눈에 덮여 있을 경우가 있으며 눈이 바람의 영향으로 통기층 빨려 들어가는 경우도 있으며 밝은 겨울밤 공기 온도는 영하가 아님에도 지붕의 표면온도는 영하이하로 내려가기도 하며 아침의 해를 보면서 표면의 찬 부분에서 결로수가 생기기도 한다. 환절기의 외부공기는 겨울철의 그것과 다르며 여름철의 소낙비는 역결로를 만들기도 한다. 냉방장치의 가동은? 통기층의 공기는 용마루에서 외부로 나가야 하는데 다시 반대편 통기층으로 역으로 흐르기도 한다. 그 결과는? 남쪽의 지붕도 있지만 북쪽의 지붕이 있고 더불어 그늘이 지는 경우도 있다. 이런 경우에 북쪽의 지붕이 남쪽의 그것처럼 작동하리라는 것은 우리의 생각일 뿐이다. 언급한 것은 아주 작은 몇개의 주변상황에 불과하다.

 

자연이 그렇게 움직여 주겠지는 단지 우리의 생각일 뿐이다. 그에 관한 증거 사진은 너무나 많이 가지고 있다. 흔히 요즘 많이 하는 외단열 보통 "드라이 비트"라 부르는 그 구조도 독일에서는 시스템 허가증이 있어야 한다. 30년이 넘은 그런 구조인데도 당연히 그냥 시공하는 그런 구조가 아니다. 이유중 하나는 다른 방식에 비해 그 경험치가 너무 낮기에 그렇고 또 현실적으로 단점도 많이 있기에 그런 것이다. 더 재미있는 사실은 똑같은 재료에  똑같은  위치에 똑같은 형태로 지은 건물 10동 중에서 단 하나의 건물에 문제가 있었다. 그 원인이 무엇인가? 난 단지 단 하나의 건물이라도 그런 하자를 내가 할 수 있는 선에서 조금이라도 줄여 볼려는 것 뿐이다. 이런 나의 논리가 어떤이에게는 혐오스러운가 보다.

[출처] 일반적인 경량목구조와 SIP구조체내의 습기증발 |작성자 bauhaushong