KR101281533B1 - 복합 시트를 이용한 옥상 구조물의 단열-방수 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 모체의 바닥면에서 이물질을 제거하고 바탕정리한 후, 자착형 단열-방수 복합 시트와의 접착성을 향상시키기 위해 콘크리트 바닥면에 프라이머를 도포한 다음, 타공된 망사형 부직포를 설치하고, 그 위에 고점도 우레탄을 도포한 다음, 그 위에 단열-방수 복합 시트들을 설치하고, 그 위에 폴리우레탄을 도포하는 단열-방수 시공 방법에 관한 것이다.

Description

복합 시트를 이용한 옥상 구조물의 단열-방수 시공 방법{CONSTRUCTION METHOD FOR HEAT-INSULATION AND WATER PROOFING OF ROOF STRUCTURE USING THE COMPOSITE SHEETS}

본 발명은 옥상 구조물 등의 단열-방수 시공 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 콘크리트 모체의 바닥면에서 이물질 제거 및 바탕정리한 후, 자착형 단열-방수 복합 시트와의 접착성을 향상시키기 위해 콘크리트 바닥면에 프라이머를 도포한 다음, 타공된 망사형 부직포를 설치하고, 그 위에 고점도 폴리우레탄을 도포한 다음, 그 위에 다시 단열-방수 복합 시트들을 설치하고, 그 위에 폴리우레탄을 도포하는 단열-방수 시공 방법에 관한 것이다.

건축물의 외측 상면에 해당하는 옥상 구조물은 전체 구조물의 외면에 해당하기 때문에, 최상측의 내부 공간의 안전한 사용을 보장하여야 한다.

최근, 저탄소 녹색성장이라는 목표 아래 이산화탄소 억제와 에너지 절약에 효과적인 기술이 각광받고 있으며, 이에 발맞추어 단열효과를 가진 열반사 단열재를 주 기재로써 활용함으로써 단열-방수 시공에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

그러므로 어떠한 형태나 용도의 옥상 구조물이라 할지라도 눈, 비에 의한 물이 아래의 내부 공간으로 침투되는 누수를 완전하게 방지하는 것이 필수적일 뿐만 아니라, 추위 및 더위와 같은 외부 기온으로부터의 영향을 최소화하여야 한다. 즉 옥상 구조물은 외부와의 접촉면이 크고 햇볕에 직접적으로 노출되는 부분인 만큼 기온 차이에 따른 영향을 가장 많이 받는 부분이므로 보온단열도 필수적이다.

또한, 현재의 건축물은 그 단위가 대형화됨에 따라 옥상의 공간 활용성 및 경제적 가치를 새롭게 인식하고 있고, 내부 실내 생활 환경의 쾌적성 증가 요구에 따른 에너지 비용도 증가하고 있는 실정이다.

현재 이러한 옥상 구조물의 단열-방수 시공을 위하여 경질 금속시트, PE 개량 EVA 시트 및 특수 구조 아스팔트 시트를 설치한 후 도막 방수재를 도포하는 방법이 이용되고 있으며, 또한 자착형 단열-방수 시트('패드'라고도 함)를 깔고, 그 위에 우레탄을 도포하는 공법이 널리 시행되고 있다. 그리고 통상적으로는 단열-방수 시트 내의 수분 또는 수증기를 배출시키기 위해 탈기구를 평균 50~100 ㎡당 하나 정도로 설치하여 수분을 배출하고 있으나, 자착형 단열-방수 시트를 시공할 때 상기 단열-방수 시트를 간격을 두지 않고 붙이거나 중첩시키므로 단열-방수 시트의 이음매가 분리 벽 역할을 하므로 수분 또는 수증기가 탈기구를 통해 잘 배출되지 않을 뿐만아니라 상기 시트들의 온도변화에 의한 열팽창으로 인해 폴리우레탄이 부풀거나 들뜨는 문제점이 많이 발생하였다.

특허출원 공개 제2001-0007922에서는 엠보싱 방수패드를 이용한 시공방법에 대해 기술하고 있는데, 여기에서는 엠보싱 방수패드들을 서로 겹쳐서 설치하고 겹친 부분을 우레탄계 접착제로 접착시키는 방법을 이용하고 있다. 그러나 이러한 기술은 이음매 부분을 완벽하게 방수하기가 어려울뿐만 아니라 방수패드가 오랜 시간 경과 후에 밀리거나 들뜸 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

특허 제10-0457861호에서는 구멍 뚫린 PVC 시트와 다공성 세라믹 고무 아스팔트 도막 방수재를 이용한 복합 방수공법에 대해 기술하고 있는데, 이 특허에서도 시트들을 서로 겹치게 하고 그 겹친 부분을 "줄접착" 하는 방식을 채택하고 있어 마찬가지로 이음매(조인트) 부분의 문제점은 여전히 남아있게 된다.

특허출원 공개 제10-2004-0106266호에서는 방수시트를 바탕콘크리트의 전체 면적에 강력하게 접착하고, 시트와 시트의 연결 부분이 일체형이 되도록 완전 결합하고, 연결부분이 일체형으로 결합되게 한 후 결합된 상부를 미가류 고무 밴드로 부착하여 시공하는 방법에 대해 기술하고 있다. 그러나 이 특허에서는 방수 시트와 콘크리트 바닥면을 일체로 접착하고 이음매 부분(연결 부분) 위를 고무 밴드로 부착함으로써 콘크리트 상의 수증기를 배출하는 문제를 해결하지 못하였으며, 온도변화에 따른 시트들의 부풀음(또는 들뜸)이나 박리 현상을 해결하지 못하고 있다.

이에 본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하고자 폴리우레탄 바닥의 부풀음(또는 들뜸)이나 박리 현상을 방지하기 위한 단열-방수 시공방법을 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 바탕처리된 콘크리트 바닥면에 프라이머를 도포한 후, 그 위에 타공된 부직포를 설치하고, 그 부직포 위에 고점도 폴리우레탄을 도포한 다음, 그 위에 다시 단열-방수 복합 시트들을 일정 간격으로 설치하고, 그 위 전체에 걸쳐 폴리우레탄을 도포함으로써 부직포 내에 형성된 스폰지 형상 미세 조직의 하부와 복합 시트 하부의 홈들을 통하여 수분 또는 수증기가 시트들의 좌우 또는 전체적으로 이동하도록 하고 탈기구를 통하여 배출되게 함으로써 폴리우레탄의 들뜸 현상이나 박리 현상을 방지할 수 있다는 사실을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 단열-방수 복합 시트들 아래의 수분 또는 수증기를 원활하게 배출시켜 폴리우레탄 방수 시트의 부풀음이나 박리 현상을 방지하기 위한 단열-방수 시트를 이용한 옥상 구조물 등의 단열-방수 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 바탕처리된 콘크리트 모체 표면에 프라이머를 도포하고, 그 위에 타공된 부직포를 설치하고, 상기 부직포 위에 고점도 폴리우레탄을 도포한 다음, 단열-방수 복합 시트(이하, '복합 시트' 라고 함)들을 일정 간격을 두고 설치한 다음, 그 위 전체를 폴리우레탄으로 도포하는 시공방법에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 공법은, 자착 특성과 격자형 엠보 구조를 가진 복합 시트를 콘크리트 바탕면에 건식 개념으로 시공하고, 그 위에 폴리우레탄을 현장에서 시공하는 습식 기술을 상호 복합적으로 적용함으로써 손쉽게 시공 가능하도록 모든 공정을 단순화하였다.

또한, 본 발명에 따른 공법에 의하면, 복합 시트의 하부 면에는 자착 특성과 격자형 홈이 형성되어 있어 엠보 구조를 갖고, 상기 엠보 부분과 콘크리트 바탕면이 접착하여 방수층을 구성하기 때문에 구조물 거동 시 절연 특성에 의해 무절점 인장응력(Zero Span Tension)에 의한 방수층 파손을 방지할 수 있다. 이러한 기술적 특징은 콘크리트 내부에서 올라오는 수분 또는 수증기의 분산 효과를 동반하여, 부풀음 또는 박리 현상을 방지하게 된다.

종래에는 전문 시공자의 기술 차이에 따라 도막 두께가 달라질 수 있었으나, 본 발명에 따른 공법은, 복합 시트가 라미네이트된 부직포가 일정 두께를 갖고 고점도 폴리우레탄이 부직포의 구멍을 통해 함침되기 때문에 일정 도막 두께를 확보할 수 있다.

또한 본 발명에서는 복합 시트와 또 다른 복합 시트의 틈새 아래에 위치하는 천공된 부직포에 고점도 폴리우레탄을 도포함으로써 부직포의 구멍들 사이로 액상의 폴리우레탄이 침투되어 콘크리트의 표면과 폴리우레탄이 견고하게 결합되고, 고점도 폴리우레탄 위에 복합 시트가 부착됨으로써 복합 시트들이 분리되거나 밀리지 않게 된다. 이때 고점도 폴리우레탄은 부직포의 구멍에만 침투하고 구멍 이외의 스폰지 형상의 미세 조직 부분에는 침투하지 않아 그곳에 수증기 통로가 형성된다.

또한 부직포 내에 형성된 스폰지 형상의 미세 조직 하부와 복합 시트 하부의 홈들을 통하여 콘크리트 표면 위에서 발생되는 수분 또는 수증기가 시트들의 좌우 또는 전체적으로 자유롭게 이동하도록 하고, 탈기구를 통하여 배출되게 함으로써 폴리우레탄 도막층의 부풀음 또는 박리 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 시공된 폴리우레탄 코팅의 단면 사시도이다.

본 발명의 단열-방수 시공방법은,

- 콘크리트 모체의 바닥면(1)을 고르게 처리하는 바탕정리 단계,

- 상기 바탕정리된 콘크리트 모체의 바닥면(1) 위에 프라이머(2)를 도포하는 단계,

- 천공된 부직포(3)를 설치하는 단계,

- 천공된 부직포(3) 위에 고점도 폴리우레탄(5)을 도포하는 단계,

- 상기 도포된 폴리우레탄(5) 위에 복합 시트들(4,4')을 일정 간격의 틈새(a)를 두고 설치하는 단계,

- 상기 복합 시트들(4,4') 및 틈새(a) 위 전체를 폴리우레탄(6)으로 도포하는 단계, 및

- 상기 폴리우레탄(6) 위에 자외선 차단 도막층(탑코팅)을 형성하는 단계를 포함한다.

도 1은 본 발명에 따라 시공된 콘크리트 옥상 구조물의 단면 사시도를 나타낸 것이다.

통상적으로, 콘크리트 바닥면(1)으로부터 이물질을 제거하고 바닥면(1)을 고르게 하기 위해 종래의 방법으로 소위 바탕정리를 한다. 그리고 바탕정리된 바닥면(1) 위에 프라이머(2)를 도포하여 천공된 부직포(3)나 복합 시트들(4,4')이 잘 부착되도록 한다. 프라이머(2)는 공지된 것을 사용한다. 복합 시트(4,4')는 통상 1m 이상의 폭을 갖는 두루마리 형상으로 되어 있다. 이것을 필요에 따라 절단하고 상기 복합 시트들(4,4')을 연이어서 시공하게 되는데, 이때 복합 시트들(4,4') 사이를 10 mm 정도 간격의 틈새(a)를 두게 된다.

종래에는 이 간격이나 틈새(a)를 두지 않고 복합 시트들(4,4')을 연이어서 시공하거나 복합 시트들(4,4')을 서로 겹치게 중첩 시공하여 이 틈새 부분(a)을 실란트 등으로 처리함으로써 상술한 바와 같은 문제점들이 발생하여 완벽한 방수가 불가능하였다. 실제적으로 방수 시공에 있어서 가장 중요한 기술이 이러한 이음매 처리에 있는 것이 현실이다.

복합 시트들(4,4') 하면에는 격자 모양의 홈들(9)이 형성되어 있고, 이 홈들(9)은 콘크리트 바닥면(1)에서 올라오는 수분이나 수증기를 탈기구(도시되지 않음)로 배출하기 위한 통로 역할을 한다. 또한 복합 시트들(4,4')의 하면에는 접착제가 도포되고 그 밑에 점착성 테이프('자착형 테이프' 라고도 함)를 부착하여 언제 어디서나 편리하게 상기 테이프를 제거하여 사용할 수 있도록 하였다.

상기 복합 시트들(4,4')은 서로 약 1 내지 1.5 cm 정도의 간격 또는 틈새(a)를 두고 설치하게 된다. 상기 복합 시트들(4,4')의 틈새(a) 아래에 위치하도록, 상기 프라이머(2) 층 위에 부직포(3)를 설치하게 되는 데, 이 부직포는 사방 1 내지 1.5 cm 간격으로 구멍들(8)이 형성된 두께 0.2 내지 0.7 mm 및 폭 5 내지 10 cm를 갖는 두루마리 형태를 갖는다.

복합 시트들(4,4')의 틈새(a)의 간격은 1 내지 1.5 cm 정도가 바람직한데, 그 틈새의 간격이 1 cm 미만인 경우에는 열팽창으로 인한 시트의 겹침 현상에 관한 문제점이 발생하고 1.5 cm를 초과하면 하부 자재와의 탈착에 의한 문제점이 발생한다.

부직포의 두께는 0.2 내지 0.7 mm가 바람직하며, 부직포의 두께가 0.2 mm 미만인 경우에는 고점도 폴리우레탄이 투과되는 문제점이 발생하고, 0.7 mm 보다 크면 부직포가 박리되는 문제점이 발생한다.

그리고 부직포의 폭은 5 내지 10 cm가 바람직하며, 그 폭이 5 cm 미만인 경우에는 원활한 시공이 어려운 문제점이 있고, 10 cm를 초과하면 시트의 점착 및 이음부 구성에 문제점이 발생한다.

상기 구멍들(8)은 직경 2 내지 3 mm를 가지며, 구멍(8)의 모양은 원형, 타원형 또는 마름모 형을 가질 수 있다. 이 부직포(3) 위에 고점도 액상 폴리우레탄(5)을 1 mm 정도의 두께로 도포한다. 이때 상기 구멍들(8)을 통해 고점도 폴리우레탄(5)이 침투하여 프라이머(2) 층과 복합 시트들(4,4')을 견고하게 부착하므로 복합 시트들(4,4')이 분리되거나 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에서 구멍의 직경이 2 mm 미만인 경우에는, 고점도 폴리우레탄이 구멍을 통하여 콘크리트에 잘 부착되지 않는 어려움이 발생하고, 3 mm를 초과하는 경우에는 다량의 고점도 폴리우레탄이 투과함으로 인해 기둥 모양의 부착층이 형성되지 않는 문제점이 발생한다.

고점도 폴리우레탄(5)을 부직포(3) 위에 도포할 때 액상의 고점도 폴리우레탄(5)은 구멍들(8) 만을 침투하고 스폰지 형상의 미세 조직 하부(도시되지 않음)에는 침투하지 않기 때문에 좌우 복합 시트들(4,4') 간에 수증기가 자유롭게 이동할 수 있게 하였다. 이 수증기는 복합 시트의 하부에 형성된 홈들(9)과 연결되는 공지된 탈기구(도시되지 않음)를 통해 외부로 배출되도록 하여 도포된 폴리우레탄(6)이 들뜨거나 부풀지 않게 하게 된다. 이러한 시공법은 지금까지 시도된 바가 없다.

도포된 고점도 폴리우레탄(5) 층 위에 상기 복합 시트들(4,4')을 약 10 mm 정도의 간격을 갖는 틈새(a)를 두고 설치하고, 상기 틈새(a) 및 복합 시트들(4,4') 위 전체를 폴리우레탄(6)으로 약 1.5 mm 정도 도포하여 폴리우레탄(6)의 층을 형성한다.

최종적으로 폴리우레탄(6) 층을 보호하기 위해서 탑코팅(7)으로서 자외선 차단 도막층을 형성한다.

1 콘크리트 모체
2 프라이머
3 천공된 부직포
4 복합 시트
5 고점도 폴리우레탄
6 폴리우레탄
7 탑코팅
8 구멍
9 홈
a 간격 또는 틈새

Claims (4)

1. 콘크리트 모체의 바닥면을 고르게 처리하는 바탕정리 단계,
   상기 바탕정리된 콘크리트 모체의 바닥면 위에 프라이머를 도포하는 단계,
   구멍을 갖는 천공된 부직포를 설치하는 단계,
   상기 천공된 부직포 위에 고점도 폴리우레탄을 도포하는 단계,
   상기 도포된 폴리우레탄 위에 복합 시트들을 설치하는 단계,
   상기 복합 시트들 및 간격 위 전체를 폴리우레탄으로 도포하는 단계, 및
   상기 폴리우레탄 위에 자외선 차단을 위해 탑코팅을 형성하는 단계
   를 포함하는 옥상 구조물의 단열-방수 시공 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   천공된 부직포의 폭이 5 내지 10 cm이고, 두께가 0.2 내지 0.7 mm 인 것을 특징으로 하는 옥상 구조물의 단열-방수 시공 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 천공된 부직포에 형성된 구멍의 직경이 2 내지 3 mm이고, 구멍들 간의 간격이 사방 1 내지 1.5 cm인 것을 특징으로 하는 옥상 구조물의 단열-방수 시공 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 도포된 고점도 폴리우레탄 위에 설치되는 복합 시트들의 간격이 1 내지 1.5 cm인 것을 특징으로 하는 옥상 구조물의 단열-방수 시공 방법.

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