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강좌 > 기술정보자료실 > 방수기술자료 > 방수 일반사항
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4.4.6 인공지반 및 옥상정원

4.4.6.1 개 요

옥상, 스카이프론트 스페이스는 도시에 남겨진 귀중한 오픈 스페이스이다. 대도시에서는 과밀하다고 말해질 정도로 건물이 늘어서 있는데, 서울시내만 해도 대부분의 플랫지붕이 아직 이용하지 않고 있다. 옥상이용은 정원화, 스포츠 레져시설, 헬리포트 등 활용방법은 여러가지이다. 이러한 활용을 위해서는 옥상의 구조가 변경되어져야 하고 특히 방수구조를 갖추어야 한다.

유럽 및 일본등의 옥상개발연구회는 빌딩이나 맨션, 주택 등 건축물의 옥상을 도시나 경관의 향상과 유효활용을 목적으로, 종합건설회사, 개발업자, 주택 건설업자, 조경, 방수, 기타 다양한 분야의 기업이 모여 설립되었다. 옥상이라고 하는 특정한 공간을 대상으로 한 임의의 조직이지만 워터프론트, 지오프론트와 더불은 스카이프론트로써 정부를 중심으로 각 방면의 관심있는 지도, 협력을 받고 있다.

4.4.6.2 설계시의 고려사항

옥상 정원화를 할 경우 건축에서의 문제점은 안전, 빗물누수, 하중, 비용 등이 있다.

가. 하중과 비용

하중과 코스트는 정원화 공사비에서만 거의 반비례하지만 건축구체 코스트를 고려하면 바뀐다.

9층건물의 계산에서는 옥상의 내하중을 1톤을 늘리면 3%의 코스트가 상승한다고 한다. 그러나 지하주차장 상부, 저층옥상에서는 그정도의 코스트가 상승하지 않는다.

나. 빗물누수

빗물누수의 문제에 대한 대책으로는 방수층을 확실하게 할 뿐만 아니라 방근층을 설치하는 등의 이중안전을 고려하고 있다. 또 루프드레인, 드레인 앵커 등 사용장소에 맞춘 제품의 개발도 행해지고 있다.

다. 안전

안전은 녹화위치를 포함하여 다양한 안전대책이 있지만 건축 및 옥상의 이용형태에 의해 안전의 내용이 크게 다르다. 각각의 형태에 맞춘 안전대책을 건설계획시에 고려하여 설계할 필요가 있다.

라. 방수상의 성능

방수상의 문제점은 종래의 방수의 성능항목(태양열에 의한 재료의 인장능력, 신축량, 내열노화성, 내충격성)에 옥상녹화방수로써 더 배려해야 할 항목(내근성, 내알카리성, 내약품성, 내압성, 수밀성)과 누름콘크리트를 타설하지 않는 경우에 필요한 항목(내후성, 내구성, 내마모성, 내보행성, 내화성)이 추가되지만 현재 얼마간의 제품 및 시스템은 이 조건을 만족하고 있다.

마. 방수층의 경량화

방수층의 경량화가 필요하다. 특히 아스팔트계 방수의 누름콘크리트를 다른 재료로 바꾼 옥상녹화 방수공법도 개발되고 있어 지금까지 누름콘크리트에 의해 생긴 약 150kg의 하중을 녹화에 이용할 수 있다. 잔디나 관목 정도라면 이러한 하중 범위내에서의 녹화가 가능하다.

하중면에서는 많은 인공 경량토양이 개발되어 어떠한 이용방법에도 대처할 수 있도록 되었고 또 식목자체, 흙막이벽, 플랜터, 포장재, 배수층, 축산의 백업재 등의 경량화도 동시에 진행되었다. 식목의 지지방법, 토양의 비산방지도 다양하게 개발되고 있다.

4.4.6.3 방수공법

가. 아스팔트 방수

① 아스팔트 열방수 적층공법

70년의 실적이 있다. 심재로는 합성섬유를 이용한 아스팔트루핑을 2층붙이기 이상 적층한 방수공법.

② 개질아스팔트시트방수 토치공법

토치버너로 JIS A 6013의 규격에 합격하는 두께 4mm이상의 개량 아스팔트시트를 바탕에 녹여붙이는 공법.

아스팔트계는 양자모두 지붕시트를 부설한다. 또 비녹화 부분은 성형판, 고무칩 성형 품, PC블록 등을 보호층으로 부설한다.

나. 옥상정원화의 방수공법

①시트방수(염화비닐계 시트방수)

자체소염성(自體己消炎性)을 갖는 염화시트방수제는 산, 알카리, 기름, 오존 등에 의한 영향을 거의 받지 않는다. 내마모성, 내압축성에 뛰어나며 노출방수마감으로 보행이 가능하지만 중량물의 이동, 담배꽁초 버리기 등에 대해서는 무기질계의 보호층을 설치한다. 또 박테리아에 의한 부식은 내박테리아배합의 시트의 사용에 의해 막을 수 있다.

② 도막방수(FRP방수, 우레탄/FRP 복합방수)

FRP는 내약품성, 내근성, 내마모성에 뛰어나며 강인한 막을 형성하기 때문에 노출방수공법에 의한 주차장에 시공 실적이 있다. 수밀성, 내수성 모두 뛰어나며 내거동성도 있지만 보다 내거동성에 뛰어난 우레탄계 도막방수와 FRP방수재와의 복합공법도 최근 채용되고 있다.

③ 루프드레인 방수

소구경의 루프드레인은 토사나 먼지, 낙엽으로 막히기 쉽기 때문에 직경100이상의 것을 1옥상면에 2개소이상 설치한다.

루프드레인이 식재지 중에 있는 경우는 반드시 점검구를 설치하여 점검할 수 있도록 한다. 식재지 외에서 사람이 통행하지 않는 장소에 있는 경우 및 파라펫트부의 橫引 루프드레인은 높이가 있는 凸型의 것을 사용한다.

④보행부분의 방수마감

녹화부분의 방수층은 토양에 의해 열, 자외선 등의 영향이 적지만 녹화부분 이외의 보행부분 등은 열, 자외선의 영향만이 아니라 보행에 의한 마모, 담배꽁초 버리기 등 다양한 외압이 있기 때문에 고무칩 성형품, PC블록, 기타 보호층을 설치한다. 이 경우, 가능한한 방수층과 보호층 사이를 물이 이동할 수 있도록 하고 표면을 물이 흐르게하여 미끄러지거나 이끼가 생겨서 보기 흉하게 되는 것은 좋지 않다.

4.4.6.4 인공지반과 방수

가. 식물과의 관계

옥상공간은 자연지반보다 일반적으로 바람이 강하고 건조하고 지하로부터의 물보급이 없는 등, 식물의 생육상의 관계가 있다. 따라서 옥상을 녹화할 경우 식재할 식물종의 선정, 식재기반 - 배수층, 토양, 관수장치, 마루칭, 식재지의 녹(잎사귀) 등으로 해결할 것인가를 처음부터 검토해야 한다. 결국 식재기반이 충분하지 않은 경우는 바람이나 건조에 견딜 수 있는 식물을 식재하지만, 식재기반이 충분하다면 식재할 식물종은 바람, 건조에 약한 것이라도 식재가 가능하다. 그러나 식재기반이 충분하다 해도 둘레부분은 내풍성, 내건성이 있는 식물이 바람직하다. 또 식재기반이 불충분한 경우, 관리(관수, 施肥, 전정, 병충해방제)에 특별히 신경을 써야 하며 이를 게을리하면 식물의 정상적인 생육은 기대할 수 없다.

나. 배수층

식물의 생육을 위해 토양중에 적절한 수분이 필요하지만 과잉 수분은 식물에 악영향을 미침과 동시에 하중의 증가, 누수의 위험도 가지고 있기 때문에 신속히 배수하는 것이 필요하다. 인공토양 중에는 배수층을 필요로 하지 않는 것도 있지만 식재지가 넓은 경우는 유공관 등으로 배수하는 것이 바람직하다. 또 본래 토양에서 보수(保水)를 생각하지만 얕은 토양에서 식물을 생육시키기 위해서는 배수층에 물을 모으는 공법도 유효하다. 토양과 배수층 사이에는 토목용 부직포 등으로 필터층을 만들어 토양이 배수층으로 유입되는 것을 방지한다.

다. 토양

토양은 식물의 근역(根域)을 확보하기 위해 가능한한 두껍고 넓게 하는 것이 식물생육상 유리하지만 하중이 증가하게 된다.

옥상녹화(綠化)를 생각할 경우, 건축물의 구조상 경량화가 필요하게 된다. 자연토양에서는 토양이 중량이며 보수성이 낮기 때문에 토양두께가 두꺼워져 상당한 하중이 증가되는데, 토양의 중량이 무거운 경우 보, 기둥의 증강이나 슬래브를 두껍게 해야 하기 때문에 코스트가 올라가게 되고 동시에 토양공간의 증대에 의해 이용할 수 있는 공간도 협소해진다. 현재 개발되고 있는 인공경량토양의 비중은 약 0.6 전후로 자연토양(흑색 밭흙 1.6, 롬(loam) 1.8)의 약 1/3정도이며 나아가 보수성이 자연토양의 약 2배 이상인 것이 많아, 자연토양 사용의 경우보다 하중은 1/6∼1/10으로 할 수도 있다.

라. 옥상녹화를 위한 토양의 조건

① 경량성

② 보수성

③ 배수성

④ 통기성

⑤ 보비성 또는 충분한 비료성분

⑥ 잘 뭉치지 않을 것

⑦ 비산, 유출, 토막형성이 잘 일어나지 않을 것

⑧ 식물 뿌리의 지지력이 있을 것

인공토양은 이 중 몇개의 항목만을 만족하고 부족한 부분은 시스템이 보조할 수 있다. 또 인력운반이 가능한 주머니마개, 프레콤백 마개 등으로 시공이 용이하고 일부에는 기계에 의한 압송으로 30m정도까지 운반할 수가 있다.

마. 관수장치

옥상은 지상에 비해 바람이 강하고 지하로부터의 수분공급이 없으며 토양중의 잉여수분은 신속히 배출되기 때문에 식물에 건조해를 발생시키는 경우가 있다. 보수성이 높은 토양의 사용 및 머칭으로 표면으로부터의 건조를 막는다고 해도 장기간 비가 오지 않을 경우를 고려하면 관수가 필요하게 된다.

관수방식을 크게 나누면 인력에 의한 것과 장치를 이용하는 것이 있지만 손으로 뿌리는 경우 설비상의 가격은 싸지만 노동력이 들고 작업원의 경험에 의해 식물의 생육이 크게 좌우된다.

관수장치는 여러가지가 있는데 녹지의 넓이, 이용방법 등에 의해 선정한다. 수동으로의 작동도 가능하지만 관수작업을 그냥 지나버리는 것을 고려하면 제어장치가 유효하다. 이것도 단순한 타이머의 전지식, 100V전원식에서 강우검지식, 토양중의 수분검지식, 컴퓨터를 이용한 집중제어, 라디오 전파와 태양 전자변을 조합한 장치 등 현장의 상황, 관리 체제에 의해 가장 적절한 것을 선정한다.

자동관수장치를 이용하는 경우에서도 만일의 고장, 물이 뿌려지기 어려운 장소의 발생, 청소용, 기타로 별도의 수전을 설치해 두는 것이 바람직하다.

바. 방근대책

방수층 자체에 방근기능을 주고 있지만 이중안전을 위해 방근용 시트를 깐다. 시트에는 불투수성의 폴리에칠렌 필름 등과 투수성에서 물리적으로 뿌리를 통과시키지 않는 것, 투수성에서 화학적으로 뿌리를 통과시키지 않는 것이 있다.

사. 바람대책

옥상은 지상보다 바람이 강하고 그밖에도 경량의 인공토양에 식재한 수목은 항구적인 지보가 필요하게 된다. 큰 수목을 식재하는 경우는 건축구체로부터 앵커를 취하는 것도 고려한다.

옥상의 토양은 건조하기 쉽고, 또 인공토양은 경량이기 때문에 표면의 토양이 비산하지 않도록 머칭재(백칩, 자갈, 수피를 푼 것 등)나 지피식물로 토양면을 덮어 씌운다.

아. 대상식물

일반적으로 바람, 건조에 강한 식물이 적합하지만 식재기반이 확실하다면 외주를 제외하고 대부분의 식물을 식재에 이용할 수 있다. 그러나 생장이 빠른 식물, 뿌리가 얕아 넘어지기 쉬운 식물, 바람에 가지가 잘라지기 쉬운 식물, 특히 건조에 약한 식물은 피하는 것이 좋다.

 
 
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