지붕시스템에 대한 손상은 강풍시 가장 많은 손실 원인이기 때문에 지붕시스템 설계 및 디테일에 특별한 주의를 기울일 필요가 있습니다. 지붕시스템의 잠재적인 취약성을 이해하고 보호 조치를 고려하면 잠재적인 바람 피해를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 이러한 손상은 건물 내부에 물 피해를 동반하는 경우가 매우 많습니다.
구조(하중 지지) 구성품의 설계 및 디테일, 예를 들어 기둥, 보, 지붕 슬래브는 일반적으로 구조설계 요건을 준수합니다. 그러나 2차 요소, 예를 들면 지붕 패널, 물동이, 후레싱 및 구조 구성 요소에 대한 결합은 법규 요건을 충족하지 못합니다. 이것은 후자가 보통 “기성품” 즉, 표준 부품이며, 이는 설계 규정 요건을 고려하지 않고 주문하고 설치되며, 주로 가격을 고려하여 선택하기 때문입니다. 또한 설치 후 법규 요건에 이러한 구성 요소의 준수 여부를 확인하기 어렵기 때문입니다.
이 위험의 범위는 건물 외피의 바람 성능에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 일반적인 문제에 대한 현장 관리 및 위험 기술에 대한 인식을 높이는 것입니다. 이 문서는 건물 바람 설계와 관련된 모든 문제나 외피 성능의 모든 측면을 다루고자하는 것은 아닙니다.
1. 서론
좋은 구조시스템은 손상을 방지하고 건물의 손상 및 그 내용물의 손상을 최소화하기 위해서 중요합니다. 그러나 건물 보호를 보장하지는 않습니다. 건물 외피의 좋은 성능도 필요합니다. 이 외피는 외부 도어, 무부하 벽 및 벽 마감재, 지붕 마감재, 창문, 셔터 및 채광창을 포함합니다.
역사적으로 건물 외피 성능이 좋지 않은 경우, 강풍동안 내용물과 건물 손상의 가장 큰 원인입니다. 지붕시스템은 건물 외피의 가장 취약한 부분 중 하나입니다. 지붕이 손상되면 건물의 모든 내용물이 물과 바람에 노출됩니다.
구조의 풍력에 영향을 미치는 요인은 지형, 건물 자체뿐만 아니라 인접한 건물의 높이, 해수면 위의 높이, 지붕의 모양, 벽의 개구부(전체 면적의 퍼센트로 측정), 풍향 등이 포함됩니다. 이러한 문제는 구조설계의 일부이며 구조설계 규정에서 다룹니다.
이 문서는 지붕시스템의 구성 요소에만 초점을 맞춥니다. 즉, 외장 및 2차 부속 장치, 특히 디테일과 관련된 문제에 적용됩니다. 구성 요소의 설계와 관련된 모든 측면을 다루지는 않지만, 강풍으로 손상에 기여하는 공통적인 문제에 대한 인식을 높이기 위한 것입니다.
2. 지붕 외장시스템
지붕시스템과 재료는 일반적으로 낮은 경사와 급경사로 분류됩니다. 낮은 경사 지붕은 3:12(14°) 이하의 경사면에 설치된 방수 또는 내후성 지붕막이 포함됩니다. 낮은 경사 지붕 유형 덮개의 예로는 BUR(Built-Up Roof) 및 개량 아스팔트 지붕시스템, SPM(Single Ply Membrane) 지붕 및 우레탄폼 스프레이 지붕시스템이 있습니다. 급경사 지붕은 3:12(14°)를 초과하는 경사면에 설치된 지붕 덮개의 물막이 유형이 포함됩니다. 지붕 피복의 후자의 유형은 지붕 널 및 타일 지붕시스템 및 금속 패널 지붕시스템입니다. 후자는 낮은 경사와 급경사 지붕 모두에서 사용할 수 있습니다. 각 시스템의 주요 특성 및 바람에 대한 성능은 아래에 설명되어 있습니다.
1) 조립식(BUR, Built-Up Roof) 및 개량 아스팔트 지붕시스템
(1) 주요 특징
① 조립식 지붕 조립은 일반적으로 기판에 부착(일반적으로 역청질)된 4 또는 5 층으로 구성되어 있습니다. 기판은 내하중 시스템(퍼린)에 기계적으로 고정되거나 접착될 수 있습니다. 이러한 지붕시스템의 여러 층의 표면은 골재(자갈), 유리섬유 또는 미네랄 표면 캡 시트, 아스팔트 또는 알루미늄 코팅이 될 수 있습니다.
② 개량 아스팔트 지붕시트는 롤로 제조될 때, 고온 폴리머 개량 아스팔트의 매개체 역할을 하는 보강 직물로 구성됩니다. 폴리머로 개량된 지붕시스템은 일반적으로 2 플라이 시스템으로 설치되며, 거의 항상 기판에 완전히 부착됩니다.
[알루미늄 실리케이트 코팅으로 된 아스팔트 지붕막]
(2) 바람 성능
① 건물 지붕 및 개량 아스팔트 시스템은 가장자리 후레싱, 갓돌 또는 물동이가 손상되지 않을 경우(일반적인 유형의 손상) 그림과 같이 양호한 바람 성능을 입증했습니다. 따라서 그러한 구성 요소 및 이들의 연결 즉, 나사의 크기, 간격 등의 디테일은 지붕시스템의 바람 저항을 보장하는 데 매우 중요합니다.
[이 금속 가장자리 후레싱은 연속적으로 미끄럼막이를 가졌지만,
후레싱은 미끄럼막이에서 분리되고 수직 테두리가 위로 들어 올려졌습니다.]
② 골재 표면처리(자갈)는 바람 성능을 향상시키지만, 바람에 흩날리는 경향이 있습니다.
③ 콘크리트 데크에 부착된 아스팔트는 금속 가장자리 후레싱이 날아간 후에 점차적인 박리에 대해 더 나은 저항력을 보여줍니다.
④ 지붕 데크 위에 단열재가 필요없는 열대 기후의 경우, 현장에서 타설된 콘크리트 데크의 표면에 직접 토치된 개량 아스팔트 막을 사용하는 것이 좋습니다.
⑤ 지붕의 코너와 가장자리는 바람의 상승력이 주 영역보다 높기 때문에, 평면 지붕의 매개변수가 최소 90cm 높이의 파라펫을 제공하는 것이 좋습니다. 이것은 코너 압력을 약 1.5배 감소시키기 때문입니다. 그렇지 않은 경우, 건물 지붕과 개량 아스팔트 시스템을 안전하게 하기 위해 코너에는 100%, 가장자리에는 50% 패스너 수량을 증가시킵니다.
⑥ 캐나다 국립 연구위원회(B1049)는 아스팔트 지붕시스템의 건물에 대한 권장 설계를 제공합니다.
참고: http://www.tremcoroofing.com/fileshare/specs/POWERply_Systems.pdf
⑦ 기본 풍속이 110mph(180km/h)인 곳에서는 최소 50mm 두께의 단열재를 사용하는 것이 좋습니다. 풍속이 110~130mph인 곳에서는 최소 75mm 두께를 권장합니다.(2장 겹치기 시공) 풍속이 130mph 인상인 경우 최소 100mm 두께를 권장합니다.(2장 겹치기 시공)