기술자료

4-05. 기초의 단열 - 라. 콘크리트기초의 단열

M 관리자 37 28,466 2011.05.22 14:53
2012.06.14 : 기초 측면 쇄석의 역할과 사례를 별도의 글로 만들고 내용을 보강함
2012.06.10 : 기초방수시공과 외단열의 시공사진 추가
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상기에서 기초에 관한 단열의 기본적 개념을 설명하였다.

그 내용을 근거로 콘크리트구조의 기초단열에 대해 정리하면 다음과 같다.

* 여러번 강조하지만, 디테일은 수많은 예 중에 하나일 뿐이다. 건축물은 다양한 주변의 상황속에 놓이게 되므로 원리에 대한 이해없이 디테일을 그대로 적용하는 것은 또 다른 하자를 부르거나, 예산의 낭비를 초래할 뿐이다. 부디 디테일보다는 원리에 대한 이해를 먼저 하셨으면 한다.


아래 시뮬레이션의 조건은 다음과 같다.

기초방식 : 매트기초
프로그램 : Therm 6.2
외기조건 : -10℃
실내조건 :  21℃
경계조건 : 건축물의 설비등에 관한 규칙에 따름
기초깊이 : 기초콘크리트하단까지 GL -300mm
1층바닥높이 : GL +800
지중사용 단열재 : 압출법보온판 1호
지상사용 단열재 : 비드법보온판 2종3호
기초하부 무근콘크리트두께 : 100mm
기초하부 잡석다짐 두께 : 최소두께 150mm

* 기초 끝쪽에 ㄱ자로 꺽인 부분은 구조때문이 아니라, 1층 바닥이 높기 때문에 동결심도까지 기초가 내려가기 위해 꺽어서 내린 것에 불과하다. 이부분은 기초콘크리트로 꺽어서 내려도 되지만 경우에 따라서는 경계석 같은 것으로 대체를 해도 무방하다. 다만 그럴 경우 기초의 안쪽 잡석다짐을 하면서 경계석이 밀려서는 안된다는 전제조건이 있다. 그러므로 현장에서는 철근콘크리트기초를 그림처럼 꺽어 내리는 것이 많은 경우에 더 안전할 수 있다.



1. 일반적 콘크리트구조 외단열

외단열재 : 비드법 2종3호 80mm

기초하부의 일부가 영하로 떨어지며, 실내 표면온도가 15℃까지 떨어지며, 바닥마감 하부는 결로온도이하로 낮아짐



2. 일반적 콘크리트구조 외단열 + 기초측면에 수직단열재

외단열재 : 비드법 2종3호 80mm
지중단열재 : 압출법보온판 1호 75mm

지중 0℃ 이하인 선이 기초하부를 벗어남 (동결가능성 없음)



3. 외단열을 패시브하우스 수준으로 설치 + 기초측면에 수직단열재 누락

외단열재 : 비드법 2종3호 250mm
지중단열재 : 없음

이번엔 외단열을 패시브하우스 수준인 0.15W/㎡k 이하로 맞추고, 지중 단열을 누락했을 경우이다. 자칭 패시브하우스 전문가라고 선전하시는 분들이 많이들 하시는 방법이다.
1층바닥에서 부터 높이 700mm 정도까지의 벽체까지 17℃ 이하로 떨어지며, 바닥 모서리의 경우 1번의 얇은 단열재를 댄 것과 결과가 같다. 
또한 당연하지만, 기초하부의 일부도 영하의 온도까지 내려간다.




4. 외벽과 기초측면에 패시브하우스 수준의 외단열

외단열재 : 비드법 2종3호 250mm
지중단열재 : 압출법보온판 1호 200mm (100mm 두겹)

기초하부는 영하의 온도에서 많이 벗어나 있고, 1층 바닥 모서리 마감 하부는 15℃ 이상을 유지하고 있다.





5. 외벽, 기초측면, 바닥하부에 패시브하우스 수준의 외단열

외단열재 : 비드법 2종3호 250mm
지중단열재 : 압출법보온판 1호 200mm (100mm 두겹)

기초하부의 온도는 4번과 거의 같으나, 1층 바닥 모서리의 온도가 충분히 안정적 온도까지 올라간다. 여기에 기초의 안쪽 측면까지 단열을 할 경우 비로서 열교없는 디테일이라고 말할 수 있다.
동결심도를 위해 -300까지 ㄱ자로 꺽인 기초의 하부에 단열재를 설치하면 더 좋지만, 반드시 필수적인 것은 아니다. 열교의 다소유무는 외기와의 접속면적에 정비례한다. 패시브하우스에서도 외기와의 접속면적이 적을 경우 그 부분의 단열을 외벽과 동일한 두께로 해주지 않아도 열교가 있다고 판단하지 않는다.





** 이를 정리하면 다음과 같다.



여기서 압출법보온판 1호를 100mm 두겹으로 한 것은 두장을 겹쳐서 열교를 완전히 방지하자는 의미도 있지만, 우선적으로 압출법보온판 1호는 최대 125mm까지만 생산이 가능하다. 이는 우리나라의 경우만 해당되는지는 아직 확인되지 않았다. 
압출법보온판 3호는 최대 두께 75mm까지만 생산된다.

가끔 외벽의 단열재도 절반으로 나누어서 두겹으로 설치해야 하느냐는 질문이 있는데.. 그러면 더 좋겠지만, 필수적인 것은 아니다. 열화상을 찍으면 아주 미세하게 선이 보이는데, 문제를 유발할 정도의 온도는 아니다.
그러나, 공사비가 허락한다면 외벽도 단열재 두께를 절반으로 나누어서 두겹으로 설치하는 것을 추천한다.

가끔 건축주 중에 단열재를 틈새없게 시공해달라고 시공자에게 부탁하는 것을 본 적이 있다. 이 것은 부탁해서 하는 것이 아니라 그래야만 하는 것이다. 틈새있게 시공하는 것은 부실시공이다.


아래 그림은 2011년 후반에 완공될 파주주택의 기초부분 디테일이다. 1층 바닥의 높이가 지반과 차이가 많지 않아 편편한 매트기초를 적용하였다.  기초하부가 GL -300mm 이하로 충분히 내려가므로 기초측면 수평단열재도 적용하지 않았다.


1층 바닥에 다시 150mm의 비드법보온판을 깐 것은 단열 보강의 의미도 있지만, 마감재의 변경이나, 화장실 등의 다양한 레벨을 단열재 두께의 변경으로 대응하기 위하여 깐 것이다. 이 단열재 두께는 현장의 상황에 맞추어서 변경하면 된다.

아래 일련의 사진들은 콘크리트통기초 시공시 지하 외방수(시트방수)를 한 사진이다. 모범적 사례로써 협회 정회원사인 세린에너지피아에서 제공되었다.

<출처 : 세린에너피아>

<출처 : 세린에너피아>

<출처 : 세린에너피아>

<출처 : 세린에너피아>

<출처 : 세린에너피아>

<출처 : 세린에너피아>

<출처 : 세린에너피아>

<출처 : 세린에너피아>


아래 사진은 줄기초에서의 외단열 시공모습이다. 두겹의 압출법 중 첫번째 장이 설치된 모습니다. 현장은 협회 정회원사인 풍산우드홈에서 제공해 주셨다.

<출처 : 풍산우드홈>





Comments

1 차동광 2011.05.23 08:18
덕분에 월요일을 즐겁게 시작합니다...감사합니다...
1 김용철 2011.05.25 10:57
다양한 기초하부 상세까지 열심히 배우고 갑니다.
바쁘신 일정 속에 이렇게 좋은 자료들을 업데이트해주신 덕분에
많은 것을 배우고 또 느끼고 갑니다.
안녕히 계세요.
1 양길준 2011.05.31 10:34
많은 것을 배웁니다.
노고에 감사 드립니다.
질문 좀 드려 봅니다.
도면을 보면 미장전 그라인더로 단열재 표면처리를 하라고 한 것은 접착력을 높이기 위함인가요?
혹시 해당 내용의 사진이 있으면 좋겠네요. 보통 메쉬를 본드로 부착하고 난 뒤 미장을 해 오던 터라
생소한 내용입니다.
M 관리자 2011.05.31 10:57
양길준님// 네 그렇습니다. 비드법에는 메쉬미장을 해도 무방합니다만, 압출법은 흡수률이 거의 0이라 몰탈의경화가 더디고 표면이 매끄러워 탈락될 수도 있습니다. 그래서 표면처리를 해주는 것이 좋습니다. 면이 작다면 하지 않아도 무방합니다.
사진은 탈락으로 인해 하자가 난 사진만 가지고 있습니다. 협회에서도 올해 착공되는 건물부터 그라인더를 사용한 표면처리를 할 예정입니다. 감사합니다.
1 정봉찬 2011.06.14 10:53
5번 시뮬레이션으로 보자면 그 아래 도면에서 나타난 기초꺽임부의 내측면 수직 단열재는 없어도 무방한 거 아닌가요?
M 관리자 2011.06.14 12:33
안녕하세요..
동결심도 측면에서 볼 때는 그러하지만, 내측단열재를 해주는 것이 실내 모서리 온도를 더 안정적으로 가져갈 수 있기 때문입니다.
단열재가 없는 시뮬레이션은 최소치만을 보여드린 것입니다. (외기 영하 10도)
실제 외기 온도가 더 하락할 수도 있기 때문입니다. 물론 남부지방에서는 생략해도 되나, 이 역시 전부 생략하는 것 보다는 두께를 조절하는 것이 합리적입니다.
감사합니다.
G 이승연 2011.08.15 15:33
단열재 역할은 알았지만, 이렇게 복잡하고 세세한 사항까지 고려해가며 써야 하는줄 몰랐어요.  앞으로도 많이 배워야 겠어요. 교재에 나온 설명으로는 전혀 이해할수 없었는데 그림과 도면을 보면서 하니깐, 이해가 잘 되요. 귀중한 자료 감사합니다.
1 김진엽 2012.02.26 23:06
기초의 하부가 동파되면 안되는 이유가 아무리 찾아봐도 안보여요
수축이나 팽창현상이 있나요 ? 아니면 침하균열에 예상?
기초상부슬라브만 얼지않고 그위 수도배관에 타격이 없고 그위 난방배관에 피해만 없으면 되지않을까요?
혹시 곰팡이 때문에 그런가..
기초하부에서의 낮은온도가 위로 타고 올라와 벽체와 몰탈이 만나는부분이나 또는 그부분때문에
열손실로인해그런가요 ?
어떤 카페에 기초슬라브 20cm 이상이면 동결심도는 상관없다라고 글이 적혀있네요.

네..또 접니다...선생님 답글좀 부탁드릴게요
M 관리자 2012.02.26 23:25
기초 하부가 얼면.. 기초가 거동을 합니다. 토양속의 물이 얼면서 부피가 커지기 때문에 주택정도는 쉽게 들어올릴 정도로 부풀어 오르면서 구조체에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
1 김진엽 2012.02.27 14:09
주변에 옛방식의 집이나 또는 최근짓는 집들도 괜찮아 보이는데 너무 큰염려는 아닌가요 ?
M 관리자 2012.02.27 22:20
통상적으로 기준이란.. 만채 중에 한채만 문제가 되어도 문제는 문제입니다. 특히나 그것이 생명과 연관될 때는 더 명확하게 기준이 세워져야 됩니다..
우리나라 건축계가  이 모양, 이 꼴이 된 것은 경험으로 기준을 만들기 때문입니다. 그 것도 소수의 경험만으로 일반화하는 오류를 범하고 있는게 현실입니다.
물론 경험이 과학이 미치는 순기능도 많습니다만, 경험을 일반화하기 위해서는 과학적으로 증명이 가능해야 합니다.
동결심도를 무시하려면 무시할 만한 과학적 근거가 있어야 하는데.. 아직 껏.. 기초거동으로 인한 하자는 과학적으로 설명이 되어도, 동결심도를 무시해도 된다는 과학적 근거는 보지 못했습니다. 다 경험치 인 것이죠..
내가 과학적 근거없이 안해도 된다고 생각이 들면.. 나만 안하면 되는데.. 그 걸 딴 사람의 프로젝트까지 하지 말라고 이야기하는 것은 너무나 무책임한 행동입니다. 그러다 골조 크랙이 발생하면 아무런 책임도 지지 못할 사람들이 그런 이야기를 합니다.
이야기를 조금 격하게 해서 죄송합니다. 이해해 주실 분이라 생각이 되어 이리 표현하였습니다.
항상 좋은 의견 감사드리고 있습니다..
1 김진엽 2012.02.28 03:56
만채 중에 한채만 문제가 되어도 문제다.
경험을 일반화하기 위해서는 과학적으로 증명이 가능해야 합니다
너무감사한 답변입니다.
그리고 절 알아봐주신 관리자님께 감사합니다
살짝 돌려말씀하셔도 알아듣기는 해도 이리말씀해주시면 한번에 알아들어 참 좋습니다
M 관리자 2012.02.28 12:31
항상 좋게 이해해 주셔서 감사드립니다. 잦은 조언과 충고 부탁드리겠습니다.
G 초보 2012.03.08 07:10
매트기초에 단열재를 설치해도 구조적으로 문제가 없는지 궁금합니다.
M 관리자 2012.03.08 08:09
"기초의 외단열과 지내력" 글의 댓글에 관련 내용이 있습니다..
그리고, 죄송합니다만, 실명사용을 원칙으로 하고 있습니다. 감사합니다.
G 김연옥 2013.02.08 16:15
전단원 기초의 외단열과 지내력에서는 PE FILM을 단열재 하기 전에 설치하였는데 여기서는 단열재위에 설치를 하였네요. 위치가 상관이 없나요? 방습을 하려면 위에 설치하는게 맞는것 같기도 하고... 궁금합니다.
M 관리자 2013.02.10 22:41
PE 필름이 단열재 위로 가기위한 전제조건은 단열재가 흡수율이 없는 XPS 여야 하며, 해당 현장은 이 조건을 만족시키므로 단열재 위에 방습층을 형성한 것입니다.
G 김연옥 2013.02.12 15:19
아 그렇군요. 알았습니다. 정성껏 답변해 주셔서  감사합니다.
1 김병수 2014.03.20 23:59
위 사진중 세린에너피아 마지막사진에서 시트방수+XPS×2+?? 으로 시공하던데 ??은 XPS보호겸 외부 습기차단을 위한 T15배수판인가요?? 아니면 부직포가 붙은 시트인가요?
M 관리자 2014.03.21 07:37
배수판입니다.
G candidku 2014.05.07 16:53
위 사진에서 마지막 마감은 어떻게 되나요?

배수판 뒤쪽 빈공간에 잡석을 채우고 그 밖에 있는 비닐을 덮은 후 흙으로 마감이 되는 건가요?
배수판이 단열재를 보호 해줄 수 있나요? 수분이 침투 하면 단열 성능이 현저히 떨어지는 걸로 아는데.

위 설계도에는 pe 필름이 기초와 단열재 사이에 들어가는 걸로 되어 있고 배수판이 단열재 중간에 있으면 맨 바깥쪽 단열재를 미장 한 후 잡석을 채우는 것으로 되어 있는 것 같은데요.
M 관리자 2014.05.07 17:09
안녕하세요.

흡수율 때문에 기초 단열재는 XPS를 사용하는 것을 권고해 드리고 있습니다.
관련 내용은 아래 글을 참조하시면 되실 듯 합니다.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=147

도면에는 PE필름으로 되어져 있으나, 가능하다면 방수쉬트가 더 나은 방법이긴 합니다.
그리고, 배수판은 단열재와 기초사이에 들어가면 배수기능을 하지 못하며, 단열재 외부측에 들어가게 됩니다. 그리고 별 다른 마감없이 잡석 되메우기를 하며, 지상으로 드러나는 부분만 마감을 하면 됩니다.

이 역시 관련 내용은 아래 글을 참고하시면 되실 듯 합니다.
http://www.phiko.kr/bbs/board.php?bo_table=z3_01&wr_id=334

감사합니다.
G candidku 2014.05.07 17:22
답글 감사합니다.

답글에 링크 된 글 보니 XPS가 시간이 지날 수록 단열 성능이 떨어진다고 되어 있는데 기초 단열은 교체나 재시공이 굉장히 어려울 텐데.. 기준 이하로 성능이 떨어지면 어떻게 해야 하나요?
M 관리자 2014.05.07 17:35
기초부위는 다행히 공기와 직접 접하는 확율이 적어 사용해도 그리 큰 저하는 일어나지 않을 것으로 보고 있고,  또 별다른 대안도 마땅치 않은 실정입니다.
G 승민 2015.09.24 08:13
좋은 자료를 오픈해주셔서 감사합니다.~
2 권희범 2015.11.02 19:20
기초하부와 외벽 단열재를 두겹으로 시공하면 단열재 사이에 물이 들어가 어는 문제는 없는지 궁금합니다.
M 관리자 2015.11.04 13:50
그래서. 기본적으로 두겹의 단열재 중 내측의 단열재와 외측의 단열재 두께를 1:2로 맞추는 것이 더 좋습니다. 단열재 끼리도 외단열인 셈이죠..
1 김송도 2016.05.24 00:21
모범적사례로 올려주신 사진에서 2번,3번이 궁금 합니다.(PE 필름은 아닌거 같아서요)
그리고 마지막 2번짼 사진도 뭔지 궁금합니다.
M 관리자 2016.05.24 10:12
아스팔트 방수시트입니다.~
마지막 사진은 방수시트 보호용 배수판이구요..
1 김송도 2016.05.24 19:45
아~ 알겠습니다. ^^
1 박형재 2016.06.12 21:58
줄기초의 외단열시공에서 위의 사진처럼 바깥쪽(?)만 단열하는 것인가요?
1 박형재 2016.06.24 23:51
기초측면의 압출법단열재 부착시 화스너를 사용하나요?
M 관리자 2016.06.25 09:32
기초 측면이 지표면에서 얼마나 올라와 있는지에 따라 다릅니다.
단열재가 지면속에 뭍혀있고, 지면에서 올라와 있는 부분이 300mm 내외라면 화스너가 없어도 됩니다.
1 밤장개 03.08 10:53
기초외측면 노출부위(GL +300) 수직단열재(비드법 또는 압출법) )를 바탕으로 인조석(파벽돌)으로 마감시 세라픽스로 단열재위에 붙일 수 있는지요?
M 관리자 03.08 11:02
수직단열재는 압출법단열재만 가능하며, 세라픽스는 안됩니다.
현재로써는 (저희가 아는 범위 안에서) 테라코에서 출시된 엔바이로텍700 제품이 가능합니다.
G 학생 04.24 20:52
검은색비닐도 아스팔트 방수시트에요?? 단열재 전 검은색 비닐 이름이 궁금합니다.
M 관리자 04.25 00:29
네. 방수시트입니다.