지붕공사 - 징크공사 시방서,시공법,자재설명
ZINC(아연) : 주기율표 12족에 속하는 아연족원소로, 원소기호 Zn인데, 생물체 내에서 2가 양이온으로 존재하며, 생물의 물질대사에 반드시 필요한 무기물질이자 지각을 이루는 중요 원소이다.
금속아연은 17세기경 인도에서 처음 만들어 졌으며 다이캐스팅합금·베어링합금·황동(놋쇠)·양은 등의 합금재 및 아연도금철판의 도금재로 가장 많이 사용되고 있다. 순수한 금속은 건전지, 지붕재로 사용된다
-VMZINC : 세계 비철금속업계의 선두 주자인 유미코어(UMICORE)그룹에서 건축용으로 생산되는 티타늄합금아연(TITANIUM ALLOIED ZINC)제품의 국제적인 명칭이다. VMZINC는 19세기 나폴레옹3세의 지시로 바론 하우저만(BARON HAUSEMAN)이 시행한 파리 재건축 프로그램의 지붕재료로서 적용되어 오늘에 이르기까지 파리시내 지붕 중 상당부분이 당시의 지붕상태를 유지하고 있으며, 전체적으로 약 85%가 이 VMZINC로 덮여 있는 것은 그 미려함과 아울러 오랜 내구성을 입증하는 것이라고 하겠다.
-VMZINC의 종류: VM징크는 순도 99%이상의 아연에 동(0.08~1.0%)과, 티타늄(0.06~0.2%)이 일정비율로 합금 처리된 건축마감재로서 VM징크의 최초 형상은 은빛의 금속성 색상(natural VM-Zinc)을 띠나 차츰 표면에 산화피막(PATINA)이 형성되어 청회색으로 변한다. 이 과정에서 자연스럽게 변해가는 얼룩의 재미를 느낄 수 있으며 완전한 청회색의 형상이 될 때까지 통상 6개월 정도의 기간이 소요된다.
생산과정에서 인위적으로 산화피막을 형성시켜 만든 것이 콰르츠징크(Quartz VM-Zinc)로 일반적으로 가장 많이 쓰이는 자재이다. 이렇게 형성된 피막은 더 이상의 색상변화가 진행되지 않으며 색상이 고르고 미려한 특징이 있다.
VM-Zinc중 안트라징크(Anthra-Zinc)는 무광택의 검은색 피막을 인위적으로 생성시킨 제품으로 페인트처리를 하지 않고 흑색을 나타내는 유일한 금속마감이다.
-VMZINC의 특성 :
1.VM-Zinc는 무독성, 친환경적이다.
불에 탈 때 유독 가스를 배출하지 않으며 대기속에 유해물질을 퍼트리지 않는다.
ZINC는 제련시 다른 어떤 금속보다 적은 에너지를 소비한다. 광석으로부터 ZINC를 생산하기 위해 드는 에너지는 알루미늄의 1/4, 구리나 스텐레스 스틸의 1/2에 불과한 친 환경적인 재료이다.
2.내구성이 강하다 .
표면에 형성된 산화피막이 내부의 금속을 보호하여 내구연한이 길다. 산화피막의 형성은 지속적으로 이루어지며 ZINC의 수명은 부재두께의 40%까지 소진되었을 때이다. 공기 오염이 심하지 않은 농촌 등의 경우 100년 이상의 내구연한을 가지며 오염이심한 공장지역도 30년 이상의 내구연한을 갖는다.
3.가공성이 좋다.
: 절단, 절곡, 접합이 용이하여 3차원 곡면형태도 자유롭게 표현할 수 있다.
4.유지보수성
: 청회색의 산화피막은 색상의 변화가 없이 일정하게 유지된다. 이는 지속적인 PATINA(산화피막)의 형성에 따른 것으로 표면의 얼룩이나 오염등도 일정시간이 경과하면 피막형성과정에서 떨어져 나가기 때문에 특별한 유지관리가 필요치 않다.
5.자연친화적이다
: 인체에 유해한 독성이 없다.
-VMZINC의 공법(거멀접기공법) :
VM-ZINC의 시공은 롤(role) 형태로 생산된 제품을 절곡 가공하여 이어붙이는데 형상에따라 돌출이음과 평이음으로 나뉜다. 돌출이음 중 일반적으로 가장 많이 쓰이는 방법인 거멀접기 공법은 기밀성, 내풍압성, 방수성능이 좋다.
1. VMZINC는 이론적으로 100도의 온도변화에 10m길이의 판넬이 22mm의 폭으로 수축, 팽창 한다. 이러한 길이방향의 수축과 팽창을 흡수하기 위해서 판넬 최대길이는 제한된다. 지붕 판넬 최대길이는 지붕경사도와 관련이 있으며 아래의 표와 같다.
경사도 | 최대길이 |
5%~60% | 12m |
60%이상 | 10m |
이러한 재료의 특성에따라 일반적으로 지붕표면에 직접 고정하는 방식으로는 재료의 수축, 팽창을 흡수할 수 없어 하자가 발생한다. 따라서 특별한 고정방법이 요구되는데 슬라이딩 클립을 이용한 방법이 그것이다.
VMZINC클립은 스테인레스 스틸304로 만들어지는데 고정클립의 경우 그 두께가 0.6mm이고 슬라이딩클립의 슬라이딩 고리는 그 두께가 0.4mm이다. VMZINC 슬라이딩클립은 70mm의 슬라이딩존을 통해 ZINC의 수축과 팽창을 흡수하면서 동시에 물리적 응력을 보장한다
클립을 고정하기 위해서 못보다는 스크류를 사용하는 것이 내 인발력상 훨씬 유리하다. 거멀접기 지붕에 있어서 수축팽창 흡수를 위한 고정클립과 슬라이딩 클립의 정확한 적용은 매우 중요하다.
VMZINC 판넬을 바탕널에 고정시킬 때, 고정클립(FIXED CLIP)과 슬라이딩클립(SLIDING CLIP)을 적절히 배치해야 한다. 앞서 언급된 VMZINC의 수축과 팽창을 흡수하기 위해 일정 영역을 고정클립으로 고정하고 나머지 영역에서는 열 수축 팽창을 흡수하는 슬라이딩 클립을 적용한다. 이 클립들은 견고하고 내구성이 좋으며 VMZINC와 접촉부식이 없는 스테인레스 스틸이다. 판넬당 필요한 클립의 고정위치 및 개수는 판넬의 길이, 기후조건에 의해서만이 아니라 같은 지붕에서도 바람에 노출되는 정도에 따라 다를 수 있으므로 정확한 검토가 필요하다. 배럴볼트 지붕이나 경사3~5도의 경사 지붕일 경우 가운데부분에 5개의 고정클립을 배치하고, 5~10도의 경사 지붕일 경우 경사길이의 2/3지점에, 10~30도 경사 지붕일 경우 경사길이의 3/4지점에, 그 이상의 경사 지붕일 경우 최상단에 5개의 고정클립을 배치한다.
-시공순서(지붕 거멀접기 공법)
1. 지붕slab 방수
: Zinc 판넬이 적절하게 시공되었을 때는 기본적으로 방수성능이 탁월하므로 바탕면에 대한 방수처리가 필요없으나 만약의 상황을 고려하여 취약부위를 중점으로 콘크리트 바탕면에 대하여 방수처리한다. 방수재로써는 시멘트 액체방수재가 적당하며 모서리, 파라펫 하단, gutter 부위 등은 신축성이 있는 폴리머시멘트몰탈 방수재로 보강하는 것이 좋다. 우레탄계나 아스팔트계는 Zinc와 접촉시 부식의 우려가 있으므로 가급적 피해야 한다.
2. 단열재 부착 및 지붕틀 설치
: 지붕틀은 40*40 각재로 가로방향으로 멍에를 세로방향으로 장선을 설치하며 그 간격은 각각 1200과 610을 표준으로 한다. 단열재는 원칙적으로 먼저 지붕면 전체에 부착한후 지붕틀 공사가 이루어져야 하지만 실제로는 지붕틀 설치에 문제가 있으므로 멍에를 설치하고나서 단열재를 간격에 맞춰 절단하여 끼워 넣는다. 각재와의 틈새가 생기는 곳은 우레탄폼으로 충진하여 단열효과가 떨어지지 않도록 조치한후 장선을 설치하는 것이 효과적인 방법이다.
3. 내수합판(T12)설치
: 지붕틀이 설치되면 실을 띄워 지붕면의 평활도를 검사하고 이상이 없으면 합판을 설치한다. 지붕틀 및 합판의 설치시에는 못 보다는 바람의 영향으로 인한 부압에 유리한 나사못을 사용하여 설치한다.
4. 델타멤브레인쉬트 설치
: 징크는 자체의 물성으로는 매우 우수한 내구성을 가지고 있지만 타 부재와의 접촉시에는 부식이 될 수 있으므로 세심한 주의가 필요한 자재이다. 징크와 접촉가능한 금속으로는 스테인레스스틸, 알미늄, 납, 아연도금철이며 구리는 절대 접촉시켜서는 안된다. 목재는 PH5이하의 나무는 절대 접촉 금지이며 합판도 여기에 해당된다. 그 외에 아스팔트계, 페놀계등의 화학물질과의 접촉도 금지하여야 한다. 또한 징크의 윗면은 산화피막이 형성되어 보호를 받지만 밑면은 그렇지 못하므로 반드시 환기층을 형성해주어야 한다. 이러한 접촉불가성 및 환기에 대한 대안으로 고밀도 폴리에틸렌을 소재로 한 델타멤브레인(DELTA MEMBRANE)쉬트를 사용한다. 이는 10MM의 돌기모양을 가진 폴리에틸렌재질의 이격재로서 , VMZINC의 배면환기층을 형성하며 아울러 직접 접촉에 문제가 있는 모든 소재와의 이격재로서 역할을 한다.
5. 기준선 설치
: 델타멤브레인 쉬트 설치가 완료되면 지붕 줄눈나누기도에 의한 기준선을 정한다.
6. 징크판 절곡
: 징크 자재는 롤 형태로 반입되며 알맞은 길이로 절단한후 절곡기를 이용하여 1차 절곡한다.
7. 징크판 설치
: 절곡된 징크판재는 기준선에 맞춰 지붕의 중앙에서 바깥쪽으로 설치해 나간다. 징크의 고정에 사용되는 클립(고정, 슬라이딩)은 앞서 제시된 기준에 따라 설치하며 풍압에 충분히 견딜수 있도록 견고하게 고정한다. 판재의 겹침부위는 그림과 같이 2단으로 절곡하여 마무리한다.
8. 용마루, 케이싱 설치
: 판재의 설치가 끝나면 용마루 케이싱 및 처마둘레의 케이싱을 설치하여 마무리한다.
9. 각종 Patch 부위 납땜용접/코킹
: 지붕면에 돌출된 각종 시설물 (피뢰, 안테나 등) 주위는 특히 누수의 우려가 있는 곳이므로 징크판재를 덧대어 납땜용접하여 보강하고 필요한 부위는 무초산형실란트로 처리한다.
10. 보양재 제거
: 징크 판재에는 보호용 필름이 부착되어 있어 공사중 발생될수 있는 판재 표면의 손상을 방지하는데 모든 공사가 마무리 될 때까지 제거하지 않는다.
-주의사항
1.일반적으로 가공이 용이하나 동절기에 시공할 경우 금속의 절곡가공시 부러지기 쉬우므로 징크판을 미리 예열한 후 가공하여야 한다.
2.징크판의 표면 산화피막이 금속을 보호해주는 역할을 하지만 지붕배면의 경우 공기가 순환되지 않을 경우 피막이 손상되어 징크판이 부식된다. 따라서 그림과 같이 지붕 배면으로 환기층을 형성하여 공기순환이 잘 이루어지도록 해야한다. 특히 이슬점온도이하에서 발생되는 수증기의 응축에 따른 결로현상은 징크의 부식에 결정적인 영향을 주므로 유의 하여야 한다.
3.징크의 부식을 초래하는 금속이나 PH가 낮은 목재, 방수재 등의 사용을 지양해야 하며 부득이할 경우 델타멤브레인쉬트 등의 이격재를 사용한다.
4. 징크판위에 페인트 도색을 하게되면 산화피막층의 손상으로 징크의 부식이 가속화될수 있으며 청회색의 자연스러움과 고급스러움이 장점인 징크 본래의 느낌을 잃어버리는 결과를 초래하기 때문에 주의해야 한다.
출처 - 도담채 주택 전문카페