출처: https://mcrma.co.uk/?s=PROFILED+METAL+ROOFING+DESIGN+GUIDE
http://www.mcrma.co.uk/pdf/mcrma_t12.pdf
4. 성능 기준
BS5427: Part1:1996, 건물 지붕과 벽 외장용 성형 시트의 사용, MCRMA 기술 설계 가이드 및 NFRC Blue
Book과 같은 다른 업계의 간행물은 금속 피복시스템의 설계 및 성능 요구 사항에 대한 광범위한 참고 자료
를 제공합니다. 화스너는 이러한 모든 시스템에 필수적이며 적절한 선택을 하기 위해 모두 고려해야하는
특정 범위의 기능을 제공합니다.
화스너의 기능은 4 가지로 나눌 수 있습니다.
① 내구성
② 기밀성
③ 미학
④ 구조
1) 내구성
화스너는 특정 적용시 선택한 외장시스템이 요구하는 기능 수명과 내구성을 가져야합니다.
화스너는 다양한 재료 모두에서 사용할 수 있으며, 외부와 내부 다양한 조건에서 노출될 때 부식 저항성과
내구성을 제공합니다.
BS 7543은 건물 및 건물 요소, 제품 및 구성 요소의 내구성에 대한 지침은 건축 및 건물 내 구성요소의
설계 수명 요건에 대한 지침을 제공하고, BS 5427은 외부 및 내부 환경 고려 사항에 대한 지침을 제공합
니다. 나사식 셀프 태핑 및 셀프 드릴링 화스너는 탄소강, 스테인리스 및 알루미늄과 같은 다양한 재질로
제공됩니다.
(1) 탄소강 화스너
보호되지 않은 탄소강은 대기에 노출되면 부식됩니다. 부식 속도는 빠르며 환경 조건에 따라 달라질 수
있습니다. 금속 외장을 위한 탄소강 화스너는 따라서 제품의 내구성을 증가하기 위해 표면을 코팅합니다.
화스너에 일반적으로 사용할 수 있는 표면 코팅은 아연 및 유기 또는 중합체일 수 있습니다.
금속 외장시스템의 일부로서 이러한 표면 코팅은 금속 구성요소를 통한 설치 과정에서 불가피하게 손상
을 입게 된다는 점을 반드시 인식해야하며, 예를 들어 성형된 강판 또는 알루미늄과 공간시스템 또는
퍼린/레일 등이 있어 특정 용도에서 내구성이 떨어집니다. BS 7543의 표2를 참조하면 화스너는 ‘교체
가능’ 또는 ‘유지보수 가능’으로 분류되어서는 안되며, 사용되는 재료 또는 시스템의 수명까지 평생해야
합니다.
[참고(BS 7543 표2):
http://www.jonesofoswestry.co.uk/pdf/superlintels/britishstandards/BS_Extracts_Durability.pdf]
코팅된 탄소강 화스너는 내부 및 외부 환경에 부식 위험이 없고, 화스너와 외장시스템에 필요한 사용
수명이 약 25년을 초과하지 않는 많은 지붕재 및 외장재 용도에 적합한 것으로 나타났습니다.
외부에 노출된 탄소강 화스너 머리는 부식 위험이 적은 외부 환경으로부터 공장에서의 착색 또는 일체형
플라스틱 머리를 통해 보호되어야합니다.
화스너가 내부에 있고 내부 조건이 MCRMA 기술지 제10호에 규정된 등급 A-정상 습도로 제한되지 않는
한 탄소강 화스너를 알루미늄(또는 스테인리스 스틸) 성형 강판과 함께 사용해서는 안됩니다.
[노출된 화스너 재료 선택]
상기 표는 서로 다른 외부 및 내부 환경에서 코팅된 탄소강 화스너의 예상 수명에 대한 지침으로 참고될
수 있습니다.
(2) 스테인리스 스틸 화스너
스테인리스 스틸은 일반적인 용어로 200개 이상의 등급이 있습니다. 모든 등급이 금속 외장 화스너에
적합하지는 않습니다. 스테인리스 스틸 지붕 및 외장 화스너에 대해 BS 5427에서 권장되는 등급 중 304
가 대표적인 등급이며, 대부분의 용도에 적합한 것으로 간주됩니다. 다른 등급도 사용됩니다. 설계자는
특정 용도/구조에 대한 화스너 사양의 적합성을 보장해야합니다. 화스너 제조업체는 제품에 대한 성능
데이터를 제공해야합니다.
적절한 등급의 스테인리스 스틸 화스너는 상기 (1) 탄소강 화스너에서 언급했듯이 코팅된 탄소강 화스너
에 비해 향상된 내구성과 부식 저항성을 제공할 수 있으므로, 공격적인 외부 조건 및 내부 등급 C 조건
(높은 습도나 특별한 환경)에서도 25년을 초과하는 수명을 제공할 수 있습니다. 그러나 이러한 조건에서
가장 적합한 화스너를 결정하기 위해 항상 제조업체와 상의해야합니다.
스테인리스 스틸 화스너가 스틸 지지대에 자체적으로 드릴링할 수 있게 하려면 화스너가 열처리되고
경화된 탄소강 드릴 포인트가 있을 수 있습니다. 설계 및 선정되면 지지대 안에 모든 나사산은 스테인리
스 스틸이고 탄소강이 아닌 것을 확인해야합니다.
[스테인리스 스틸 셀프 드릴러:
퍼린 내부와 그 이상의 모든 나사산은 스테인리스]
(3) 알루미늄 화스너
알루미늄은 코팅된 탄소강의 내구성을 초과하지만, 스테인리스 스틸의 내식성과는 일치하지 않는 내구성
이 높은 재질로 간주됩니다. 그러나 알루미늄 나사식 화스너가 고려될 수 있는 금속 외장재 내에서의
적용은 재료의 부드러움으로 인해 제한됩니다. 알루미늄 나사식 화스너는 알루미늄 및 특정 ‘플라스틱’
외장 성형을 목재 지지대 및 알루미늄 성형 내의 보조 화스너를 고정하기 위한 기본 고정 장치로 간주될
수 있습니다. 알루미늄 나사식 화스너는 강재 내부, 공간 또는 외장과 함께 사용할 수 없으며, 이것은
알루미늄 강재에 드릴링하거나 나사를 형성할 수 있는 충분한 강도가 없기 때문입니다.
2) 기밀성
일반적으로 이러한 화스너의 기밀성 요구는 노출된 외부 화스너에서만 관련이 있습니다. 그러나 시스템에
확산되는 공기와 증기의 제한이 필요한 특정 내부 고정 장치에서는 종종 밀봉(seal)을 유지하는 화스너의
기능이 필요합니다.
외장 성형에 형성된 구멍을 재 밀봉하는 화스너의 능력은 주로 압축성 밀봉 요소의 설계 및 성능에 달려있
습니다. 실링 요소는 화스너 설치 중 기계적 힘뿐만 아니라 수명 기간 동안 발생하는 환경적 및 기계적
조건에 대해 복원력을 가져야합니다.
일반적으로 EPDM(ethylenepropylene-diene-monomer)은 밀봉 요소에 대해 최상의 전반적인 성능을
제공합니다. 이것은 극한의 온도,습도, 자외선, 오존 및 대기오염 물질과 심각한 산업 오염물질 등 모든
조건에서 탄성을 유지할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 실링 재료의 두께와 경도는 적절한 실링을 보장
하고 화스너 적용을 위해 특별히 설계되어야합니다.
밀봉 요소가 제자리에 고정되고 설치 중에 화스너 몸통으로부터 과도하게 ‘돌출’을 방지하기 위해 EPDM
을 금속 와셔에 접착하거나 경화시킬 수 있습니다. 와셔의 재료는 화스너 재질과 호환되는 내식성을 가져
야하며, 바람 흡입 및 일반적인 현장 설치 방법으로 인한 뒤집힘 저항/뽑힘 하중에 견딜 수 있는 충분한
금속 두께 및 모양이어야 합니다.
[와셔 형태]
일부 제조업체 및 공급업체는 별도의 EPDM 밀봉재와 조임 머리를 화스너와 같이 제공합니다.
이것은 우수한 뒤집힘 및 뽑힘 저항을 제공합니다. 머리의 밑면은 모든 조건에서 EPDM 밀봉재의 돌출을
유지하고 제어하기 위한 목적으로 설계되어야합니다.
와셔와 밀봉 요소의 직경은 일반적으로 10~32mm 사이입니다. 이 선택은 강판 재료 및 지붕 또는 벽의
노출 정도, 화스너가 기본 또는 보조 용도에 사용되는지 여부와 관련이 있습니다. 지침으로 다음과 같은
직경을 사용할 수 있으며, 자세한 지침은 5절을 참조하시기 바랍니다.
[와셔 및 밀봉 요소의 직경]
3) 미학
이 화스너의 기능적 요구는 설치 후 눈에 보이는 기능에만 관련됩니다. 셀프 드릴링/셀프 태핑의 도장되지
않은 화스너의 업계 표준 머리는 평면에 걸쳐 일반적으로 4~5mm 깊이로 측정되는 8mm 육각형입니다.
육각형 아래 부분에는 위에서 언급한 것과 같이 접합된 와셔 또는 조임쇠가 있습니다.
산업 부문에서 가공 고정된 성형 금속 외장은 주로 색상이 도장되어 있습니다. 작업자가 “표준” 화스너
헤드를 도장하기 위해 사용한 원래 방법은 끼우는 플라스틱 캡을 사용하는 것입니다. 이 방법은 구성 요소
측면에서 경제적일 수 있지만, 작업자에게 노동 집약적이고, 많은 경우 장기적인 안정성과 내구성의 측면
에서 색상 일치에 실패한 것으로 나타났습니다.
끼우는 플라스틱 캡은 쉽게 제거할 수 있습니다. 색상 도장 금속에 의해 제공되는 색상 견본과 거의 동일
하지 않습니다. 자외선 분해가 일어나기 쉬우며, 적절하게 설계되지 않거나 설치되지 않은 경우, 습기를
포착하여 탄소강으로 향하는 채결구의 부식을 촉진시켜 외장 아래에 보기 흉한 녹 얼룩을 초래할 수 있습
니다.
시공업체의 경우 끼우는 플라스틱 캡을 사용하는 것을 피할 수 있으며, 이것은 또 다른 작업입니다.
누락되거나 제거된 캡은 많은 곤란한 문제에 공통적인 항목이며, 이를 대체하기 위해 필요한 작업 및 인력
이 시공업체에게 비용을 부담하게 합니다.
[공장에서 도장된 일체형 머리]
끼우는 플라스틱 캡에서 공장에서 도장하는 ‘일체형’ 머리까지 상당한 과정이 있었습니다.
이 머리는 일반적으로 화스너 머리 주위에 컬러 플라스틱/나일론을 성형하는 것을 포함합니다.
일부 제조자는 조임쇠가 있거나 그렇지 않은 표준 육각형 머리 형태를 중심으로 성형하고 특수 육각형이
아닌 머리 형태 주위에 일부 성형을 합니다.
완성된 성형 머리 형태는 육각형이거나 2중 육각형일 수 있습니다. 어떤 방법을 선택하든, 압축된 실링
요소에 의해 플라스틱/나일론으로 장기간의 영구적인 하중이 직접 전달되어 헤드가 조기에 분리될 수
있으므로 설계시 이를 선택해서는 안됩니다. 하중은 항상 실링 요소를 통해 화스너 머리의 금속 부분으로
다시 전달되어야합니다.
전술한 바와 같이 성형 머리에 대한 대안으로서, 화스너는 화스너 머리가 가능한 눈에 거슬리지 않아야하
는 적용을 위해 낮은 성형 머리와 같이 제공됩니다. 이 요구 사항은 일반적으로 벽면 적용과 관련이 있으며,
특히 측면 중첩 스티처(stitchers)와 후레싱 상세와 관련됩니다. 이 화스너는 공장에서 적용한 ‘도장’을
통해 색상이 일치할 수 있으며, 일반적으로 탄력있고 유색인 분체 도장입니다. 종종 이러한 셀프 드릴링
낮은 형상 색상의 화스너는 위에 언급된 공장에서 도장한 머리에 대한 선호도뿐만 아니라 설치 속도 때문
에 리벳 및 끼우는 플라스틱 캡의 대안으로 선택됩니다.
[낮은 형상의 머리]
공장에서 도장된 머리 형태는 화스너의 노출된 머리 부분에 내 부식성을 부여하지만, BS 5427은 “이것이
부식에 대한 유일한 기본 보호 수단으로 사용되어서는 안됩니다”라고 말합니다. 상기에서 언급한 바와
같이 화스너의 내 부식성과 내구성은 화스너의 재료에 기인합니다.
정확한 구멍이 특정 화스너 머리 형태에 맞게 선택되는 것이 매우 중요합니다. 또한 화스너 머리, 와셔 및
적어도 지지 재료/구조 내의 연결부에 대한 손상을 피하기 위해, 나사 건이 올바르게 설정된 깊이 위치
또는 토크 조정 장치가 장착되는 것도 동일하게 중요합니다.
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