19평 다락이 있는 뾰족집_#23 웜루프,레인스크린

안녕하세요. 진진입니다. 지금까지, 외단열이 완성이 되었습니다. 이제 그 위에 웜루프, 레인스크린 공정을 추가하여 최종 집 껍데기 (지붕:슁글, 벽:사이딩)인 Envelope를 붙이게 되면 어느 정도 집의 외관은 완성이 됩니다. 이번 포스트에서는 설치를 어떻게 하느냐보다는 용어에 대한 정확한 개념 이해가 선행되어야 하기 때문에 이론이 많네요. 재미없으시겠지만... 집을 짓고, 시공사, 건축사 등과 시공 협의를 할 때 반드시 알아야 우리의 피 같은 돈을 아낄 수가 있겠죠.

웜루프 & 콜드루프

저도 가끔 하우징 페어 등에 가면, 업계 동향이나 혹시나 제가 모르는 다른 기술이 나와있는지, 혹은 저와 다른 생각을 가지신 빌더들은 어떤 생각을 가지고 계신지 상담을 많이 해 봅니다.

언젠가 "저희는 웜루프 공법을 적용하여 훨씬 더 따뜻한 집을 짓고 있습니다."라는 말을 듣고, 속으로 이게 무슨 소리인가 의아해 한 적이 있습니다.

결론부터 말하면, 저 말은 맞지 않습니다. 그럼 웜루프의 상반되는 콜드루프는 집이 춥나요? 아닙니다. 이는 웜루프라는 용어를 잘못 해석해서 오는 우리의 오해인 경우가 많습니다.

엄밀히 말하면, 콜드 루프는 structural roof framing 아래에 단 열선이 있는 것이고, 웜루프 단열선이 이것의 밖에 있는 것을 말합니다.

이렇게 말하면, 어려우니까, 우리가 짓고 있는 뾰쪽집에서 이 개념을 적용하면, 웜루프, 콜드루프를 구분할 때.. 그 따뜻하고 추운 곳, 바로 그 위치를 먼저 이해를 하시는 것이 정확합니다.

위의 그림은 제가 이 시리즈를 연재할 때 처음 보여 드렸던, 단열과, 건물 Envelope를 설명하면서 만들었던, 그림입니다. 위에 붉은색으로 색칠해져 있는 단 열선이 보이시죠? 오른쪽은 천정과 평행하게 단열선이 있고, 왼쪽은 지붕 서까래선을 따라 단열선이 형성되어 있습니다. 왼쪽은 웜루프, 오른쪽은 콜드루프 입니다. 즉 지붕의 각도로 인해 형성되는 저 삼각형 공간이 따뜻하면 웜루프, 추우면 콜드 루프 인 것입니다. 자세히 보시면, 콜드 루프에는 릿지 벤트 (삼각형 꼭대기)를 설치해 환기를 원활하게 해준 것을 보실 수 있습니다. 그러니 당연히 삼각형 부분이 춥겠죠.

우리 모델은 저 삼각형 모양에 생활 공간을 넣었죠? 그래서 웜루프 공법을 선택한 것입니다. 웜루프가 따로 더 따뜻해서가 아닙니다.

즉 공법의 차이일 뿐 집이 따뜻하냐 안 따뜻하냐의 차이가 아님을 다시 한번 강조해 드립니다.

어쨌든 두 공법 다 최종 집의 껍데기와, 집의 내외를 구분하는 벽체 및 지붕구조체 사이에 공기층이 있어 외부로부터의 비바람은 막고, 내부로부터 나오는 습기는 빠르게 건조시키는 구조를 하고 있어야 한다는 것이 핵심입니다.

Building Envolope 제가 위에서 집의 껍데기라고 표현을 했는데.... 공식적으로 Buidling Envolope는 집의 안과 밖을 나누는 모든 빌딩 구성 요소를 이야기합니다. 외벽이 될 수도 있고, 외벽에 붙인 Zip 보드가 될 수도 있고 그렇지만... 이 모델을 지으면서 설명할 때는 정확하게 외벽 구조 밖의 Air gap 을 이루로 있는 최종 외부 마감재로 그 뜻을 통일하겠습니다. 예를 들면, 지붕 아스팔트 슁글과 그 아래 슁글을 붙이기 위한 판넬, 외벽으로는 사이딩등 각종 외장재를 뜻합니다.

Stack Effect 굴뚝효과라고도 합니다. 이 말은 여러분들도 많이 들어 보셨을 거예요. 그냥 상식적으로 찬바람이 구조체의 밑으로 들어와, 위로 올라라 위쪽으로 빠져나가는 현상을 이야기합니다. 구조체가 얇고 높을수록 이현상은 강해집니다. 이 힘은 여러분들이 생각하는 것보다는 훨씬 강력합니다. 고층건물에 회전문이 있는 경우를 많이 보셨을 거예요. 지금이야 이 현상에 대한 연구와 이를 해결하는 방법이 많이 개발이 되었지만, 고층 빌딩이 처음 등장했을 당시 스택 효과로 인해 문을 열고 닫기가 힘들었답니다. 그래서 이를 방지하기 위해 개발된 게 고층 빌딩의 회전문이라는 사실 흥미롭지 않나요? Air tightness 현대 Buildign Science 에서는 에너지 절감에 초점이 맞춰져 있고, 이 에너지 절감을 위해서는 단열과 함께 기밀이라는 개념이 점점 더 강조되고 있는 상황입니다. 저의 모델에서 이 스택 효과 개념을 알고 진행해야 되는 부분이 바로 두 개가 있습니다. 하나는 기밀이고, 또 하나는 레인스크린과, 웜루프 제작에 따른 Air gap입니다. 우선 기밀에 관한 이야기입니다. 아무리 추운 겨울이라도, 태양으로부터 나오는 복사 에너지와, 집안의 각종 가전제품, 거주자가 직접 내뿜는 열에너지만 가두어도 난방을 위한 에너지를 상당히 줄일 수가 있습니다. 이때 전제되는 것이 실내에서 생성된 에너지를 빼앗기지 않는 것인데, 단열은 "전도(열교)"를 막는 개념이라면, 기밀은 "대류"에 의한 에너지 손실을 막는 것입니다. 그렇다면, 에너지의 이동은 어떻게 이루어 질까요? 전도, 대류, 복사 이 세 가지가 있다고 지난 시간에 이야기했었죠? 이중 전도보다는 대류가 훨씬 더 에너지를 잘 이동시킵니다. 그렇기 때문에 단열과 더불어, 그와 대등하게 기밀도 중요한 것이지요. 또한 이 움직이는 공기는 에너지와 더불어 "물"을 머금고 있습니다. 그리고 이 물이 우리의 집과 건강을 위협하는 가장 큰 적이라는 사실 잊지 마세요.

위의 그림은 한 달 동안 4x8 사이즈의 석고보드를 통해 들어오는 물의 양을 구멍(1인치 x1인치)이 있을 때와 없을 때의 차이를 나타내는 그림입니다. 저 조그만 구멍으로 공기가 들어온다면, 약 28리터의 물이 함께 들어온다는 것을 알 수 있습니다. 물로, 구멍이 없더라도 0.3리터 정도의 물이 들락날락 거리니..

기밀은 에너지 절감과 함께, 습기의 공격으로부터 구조체를 지키는 매우 중요한 작업입니다.

• 우리가 타이벡 같은 하우스랩을 사용하지 않고, Zip 보드를 선택한 이유가 뭘까요? 바로 혼자서 기밀 작업을 용이하게 하기 위해서입니다.

• 우리가 지붕 서까래를 내지 않고 (현재 상태에서는 ) 서까래와 벽체가 만나는 지점을 "선"으로 정확하게 떨어지게 한 이유가 뭔가요? 바로 기밀을 위해서입니다.

• 우리가 독립기초 위에 Flooring 할 때 단열재를 넣고 기밀을 위해서 바닥 Flooring에 일일이 테이핑 한 이유가 뭔가요? 바로 기밀을 위해서입니다.

• 외벽체 Sheathing 을 할 때, 일일이 스터드 위치를 확인하고, 스터드에 못이 박히게끔 한 이유가 뭔가요? 하나는 구조체의 강성을 위해서이기도 하지만, 또 하나는 그 못이 나무 안에 박힘으로써 못에 의한 바람구멍(?)을 막기 위함입니다.

• 그리고 일일이 그 못 자국에 테이핑이나, 액체로 된 flashing을 발라주는 이유가 뭔가요? 바로 기밀을 위해서입니다.

• 내 단열 후 Air Barrier를 설치해 주는 이유? 바로 기밀을 위해서입니다.

이러한 사실을 알고 나면.... 현장에서 아무 거리낌 없이. 네일 건으로 못을 마구 박아대는 빌더에 잔소리하고 싶을까요? 안 하고 싶을까요? ^^.... 물론 회사 건물 인스펙션 나갈 때는 그런 거 상관 안 하고, 법에 정해져 있는 것만 체크하지만..

제가 제집을 직접 짓는다고 하면, 이런 빌더를 고용하느니... 시간은 조금 걸리더라도 제가 혼자 천천히 못 위치 하나도 고민해 가면서 하는 것이 제정신 건강에도 좋고, 나의 집에 대한 자부심을 가지 수 있을 것입니다.

Air gap

하지만, 이 기밀을 위해서 비닐과 같은 자재로 집을 똘똘 둘러싸면 어떻게 될까요? 이렇게 되면 습기도 가두는 결과를 초래하기 때문에 구조체 안에 모인 습기가 하자를 일으키게 됩니다.

마치 우리가 등산을 할 때 싼 우비를 안입고, 고어텍스를 입는지를 생각하시면 됩니다.

그렇기 때문에 우리 집도 비싼 Zip Board로 짓거나, 타이벡 같은, 그리고 여러 가지 숨을 쉰다고 하는 그런 비싼 자재를 이용해 집을 감싸는 것이지요.

하지만, 이렇게 비싼 자재를 사용해도, 밖으로 빠져나온 습기가 잘 마르지 않는다면, 역시 그 비싼 자재들을 사용한 의미가 없겠죠? 그래서 벽과, 지붕에 이 Air gap을 만들어 주는 것입니다.

물론, 습기는 계절에 따라, 안에서 밖으로, 혹은 밖에서 안으로 양 방향으로 흐릅니다. 하지만, 결국 집 외부에 이 Air gap이 존재하고, 이 사이를 통과하는 공기는 스택효과에 의해 지붕으로 올라갈수록 흐름이 점점 빨라진다면, 결과적으로 습기가 구조체에 오랜 시간 갇혀 하자를 일으키는 현상 자체를 현저하게 줄일 수 있습니다.

레인스크린

레인 스크린 자재는 1x4 를 이용 해 주로 작업해 주지만, 한국에는 레인 스크린용 방부목 각재가 따로 나오므로 이 제품을 사용하겠습니다. 크기는 15x38x3600mm입니다.

설치 방법은 간단합니다. 외단열재 위에 스터드 간격에 맞춰 (외장재를 서포트 해야 하므로 반드시 스터드에 고정이 되어야 합니다.) 직결 피스(방청 처리가 된 제품을 사용하셔야 합니다.)를 이용해 설치해 줍니다.

코너 부분을 보시면, 가로로 길게 덧댄 걸 보실 수 있습니다. 이는 단열재의 두께만큼 안쪽으로 지지할 수 있는 스터드가 없기 때문에 스터드가 있는 부분으로부터 지지를 해서 코너 부분을 만든 것입니다.

저 위 붉은색 선이 직결 피스라고 보시면 됩니다. 코너에 있는 레인스크린 각재가 단열재의 두께만큼 더 밖으로 나가기 때문에 그 레인스크린 각재들을 고정시킬 수가 없으므로 가로재를 이용해 스터드에 고정하고 이 가로 부재에 코너 부재들이 연결되어 있다고 보시면 됩니다. 코너에 있는 레인스크린 각재는 결국 코너 트림을 고정하기 위함이므로, 크게 하중이 걸리지는 않습니다.

웜루프 제작 웜루프를 제작하기 위한 각재는 2x2 (지붕 부분)과 2x4 (처마 부분) 이렇게 2가지가 사용됩니다.

열반사 단열재

이 지붕구조는 열반사 단열재를 이용하기 위한 최적의 조건에 있습니다.

요즘은 겨울 난방도 중요하지만, 여름철 태양의 열기를 막는 것도 중요하므로 지붕에는 열반사 단열재를 사용하도록 하겠습니다.

열반사 단열재의 첫 번째 조건 다들 아시죠? 바로 열을 반사할 수 있는 공간이 있어야 한다는 것입니다. 여기서는 최소한 38mm 가 확보되고 있습니다.

그래서, 외단열 위에 열반사 단열재를 설치한 후 그 위에 air gap을 만들기 위한 각재를 설치하면서 공간을 만듦과 동시에 열반사 단열재를 고정하는 역할도 겸하도록 하겠습니다.

이때 열반사 단열재는 R값은 아무 상관이 없습니다. 결국 열을 반사는 목적이기 때문에 이론적으로는 알루미늄 호일을 깔아도 돼지만, 중요한 것은 투습 기능이 있는 제품을 사용하셔야 한다는 것입니다.

지붕 구조를 뚫고, 외단열을 건너온 물이.... 알루미늄 호일같이 투습이 되지 않는 자재를 만난다면.. 우리가 뭐 하러 공기층을 만들려고 이리 노력하나요... 그냥 합판 덮고, 슁글 덮으면 끝나지....

반드시. 투습 가능한 제품을 고르시기 바랍니다.

계속

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