표준주택(스틸하우스) _ 외단열 시공 및 기밀테스트 재 검증

안녕하세요!

이전 시간에 경기 광주 영동리 소재, 협회 표준주택(스틸하우스)의 1차 기밀테스트 및 방수성능에 대한 검증이 이루어 졌습니다.

당일 현장 테스트 결과, 기밀성능은 1/h 0.12회로 독일 패시브하우스 기준, 1/h 0.6회 보다 5배 우수한 기밀성능을 평가 받았으며, 당일 집중호우 상태에서도 우수한 방수성능을 현장검증 받았습니다.

이후의 현장 상황에서 가장 좋은 상황은 현재의 기밀상태가 시공과정에서 훼손 되는일 없이 최종 준공까지 건전하게 지속되는 것입니다.

하지만, EZBlock 시공과정에서 열교차단용 커넥터를 고정하기 위해서 약 3,000여개의 나사못이 체결 될 것이므로 이는 인위적인 기밀층 파괴가 발생 된다고도 볼 수 있습니다.

하여, 이러한 불신을 타개하기 위한 가장 좋은 검증은 EZBlock 시공 이후, 동일한 조건에서 기밀테스트를 한번 더 하는것 입니다.

이러한 내용으로 협회에 건의를 드렸으며, 협회에서도 내부 회의를 통해 검증이 필요함에 의견이 개진되어 EZBlock 시공 이후, 추가적인 기밀테스트를 통해 기밀층 훼손여부를 재 검증 하기로 하였습니다!

우선은 EZBlock 외단열 시공이 전제 되어야 하기에.. EZBlock 시공에 관한 내용으로 이어갑니다.

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1. 단열(EZBlock) 시공 _ 벽체편

협회 표준주택 스틸하우스는 "EZBlock 건식 외단열 시스템" 및 공법이 적용되는 주택입니다.

EZBlock 건식 외단열 시스템의 핵심은 100% 외단열 / 외기밀 / 열교없는 건식마감이 핵심입니다.

이러한 벽체구성을 영구적으로 건전하게 유지하려면 몇가지 전제가 필요합니다.

좌측은 일반적인 판상형 EPS를 사용한 외단열 구성의 단면입니다.

일반적인 판상형 EPS를 벽체에 고정하기 위해서는 나사못의 금속 화스너를 사용하여야 합니다.

이때, 겨울철 외부의 찬공기가 금속의 나사못의 온도를 떨어뜨려 노점온도 지점에 도달하면, 내부의 습기가 금속의 나사못에 달라붙어 결로가 발생됩니다.

또한, 판상형 단열재는 단열재와 단열재 사이의 틈으로 냉기가 흐를 수 있으며, 이를경우 벽체 표면온도가 낮아져 이 또한, 결로와 곰팡이의 원인이 될 수 있습니다.

우측 이미지는 EZBlock 벽체 시스템의 단면으로 일반 판상형 EPS와 달리 개별 성형된 단열블록은 이음부가 상하좌우 돌출구성으로 틈새가 발생되지 않아 냉기가 침투할 수 없는 구조이며, 단열블록을 벽체에 고정하는 방법은 35mm 미만의 짧은 나사못을 커넥터에 삽입하여 벽체에 고정하고, 고정된 나사못은 단열블록을 통해 가려짐으로서 외기와 완전히 차단되는 구조로 열교가 발생될 수 없는 환경입니다.

보이는 그대로 장기적인 선형열교와 금속 나사못을 통한 점형열교가 발생될 가능성이 높은 구성입니다.

단열재 이음부의 선형열교를 방지하게 위해 "인부를 시켜, 30평 주택을 10일동안 인조섬유를 이용해 틈새를 충진하도록 시켰다" 라는 무용담이 들리기도 합니다.

아마도 선형열교에 대한 이해와 이를 조치하지 않으면, 추후 장기적인 하자 개연성이 있다는 사실을 알고 있는 전문가일거라는 판단입니다. (이러한 노력이 눈물 겹습니다~ㅠ)

 



모든 자재는 기후와 온도변화에 따라 수축과 팽창을 합니다!

시공 과정에서도 시공이 끝난 후에도.. 그러므로 준공이후, 지속적으로 발생될 수 있는 자재의 수축과 팽창을 고려할 때, EZBlock 시스템은 일반 판상형 단열재에 비해 수축과 팽창 대응에 매우 유리한 구성임에 틀림이 없습니다.

본격적으로 EZBlock 시공에 들어갑니다!

위 이미지는 표준주택 설계도에 의해 실제 현장에서 시공될 EZBlock을 3D로 모델링 한 이미지 입니다.

EZBlock은 총 11종의 모듈로 구성되어 있으며, 각 모듈이 가장 효율적으로 로스없이 최소한의 재단(개구부 및 경사지붕 등)으로 적용될 수 있도록 사전에 3D로 모델링하고 시뮬레이션을 해봅니다.

현장 시공 시, 각 모듈은 색깔별로 구분하여 작성된 시공매뉴얼에 의해 시공됩니다.

위 모듈에서 900mm 모듈은 회색으로 600mm 모듈은 갈색으로 구분되어 있는것을 확인하실 수 있습니다.

위 시공매뉴얼의 조립도는 전면부(1번)를 외부에서 시공자 시각에서 바라본 조립도 입니다.

좌측 하단부 부터 시공하며, OUT코너(보라색) - 900(회색) - 900(회색) 순으로 시공됩니다.

이때, 개구부 및 중간 중간 연속되지 않는 모듈에 주의하여야 합니다.



후면부는 전면부 보다 개구부가 많지 않아 상대적으로 EZBlock 모듈 시공이 수월해 집니다.

EZBlock은 11종의 모듈들 모두, 개별 금형에 의해 생산되는 제품으로 매우 정교합니다. (허용오차 1mm 내외)

또한, 시공자의 정성이 많이 필요한 제품이기도 합니다.

현장마다 시공자의 꼼꼼함에 따라 틈새간격이 조금 들쭉날쭉 할 수 있으나, 돌출이음 특성(장점)으로 약간의 벌어짐(5mm 이내)으로 인해서는 성능에 영향을 주지는 않습니다. (단지, 미관상의 차이일 뿐입니다!)



시공매뉴얼의 조립도에 명시된 이미지대로 각 모듈들이 조립되고 커넥터에 삽입된 나사못에 의해 부착됩니다.



EZBlock 전용의 열교차단용 화스너(195mm)는 전용 커넥터가 누락된 곳(예: 창호 상단 또는 하단부 등)에 사용되는 부품으로 금속의 나사못이 열교차단용 화스너 끝단부에 결속되어 열교를 차단할 수 있는 신규 개발제품 입니다.



열교차단용 화스너는 커넥터와 달리 외부에 노출되는 부품이라 마감캡이 추가로 공급되며, 열교차단용 화스너 체결 이후, 우레탄 폼으로 화스너 구멍에 충진을 하고 이후, 마감캡으로 씌어 마감을 합니다. (빗물차단 기능)



이로서 외부 EZBlock 벽체 외단열 시공이 미무리 되었습니다.

위 이미지는 내부에 바라본 모습으로 전용 피스캡으로 WSB(방수합판)를 관통한 나사못을 피스캡이 한번 더 지지(칼블럭 역할)하고 감싸주는 역할을 수행합니다.

잠깐, 여기서 주의깊게 보시면.. 가로, 세로 모두 균등하게 배치(300mm)된 나사못의 간격을 확인할 수 있습니다.

특히 가로방향의 경우, 나사못(피스캡(흰색점으로 보이는 부분))이 하나는 WSB(방수합판)을 뚫고 나와 있고, 다음 나사못은 스틸프레임에 결속되어 있습니다.

이는 설계 단계부터 계획된 상황으로 EZBlock 커넥터가 보다 더 강한 결속을 위해 600mm마다 스틸프레임에 결속되게 계획한 결과입니다.

이를 통해 보다 더 안정적인 구조안전성 향상을 기대할 수 있습니다!

이러한 여러 복합적인 기능들이 조화되어, EZBlock 시스템은 일반적인 화스너에 의한 시공과 현격한 성능 및 품질 차이를 보이는 것입니다.

EZBlock은 단지, 자재가 아니라 시스템이라 칭하는 이유이기도 합니다!



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2. 단열(EZBlock) 시공 _ 지붕편

EZBlock 건식 외단열 시스템 공법의 특징은 기초바닥 부터 벽체, 지붕까지 단열층이 끊기지 않고 열교없이 밀착되게 시공 되는것 입니다.

벽체에 이어 지붕에도 EZBlock이 적용됩니다.

EZBlock 지붕시스템의 모형과 단면입니다.

위의 이미지만 보셔도 충분히 무얼 하고자 하는 바를 잘 설명하고 있습니다.

지붕 또한, 벽체와 동일하게 열교차단용 커넥터가 핵심 부품입니다.

커넥터는 EZBlock 단열재(모듈)를 부착하기 위한 주된 목적 이외에 건식 마감을 위한 주된 용도이기도 합니다.

특히, 지붕의 경우 여름철 열화방지를 위해 외부 통기층은 필수적으로 적용되어야 하는 공정으로 이때에도 통기층 각상의 고정을 위해 커넥터가 주된 역할을 수행합니다.

만약 커넥터가 없다면.. 300mm 가까이 되는 금속의 직결피스가 단열재를 관통하여 WSB(방수합판)에 고정되어야 하는데 이는 여러모로 시공상황에 따라 하자(결로 및 방수 등) 개연성이 있을 수 밖에 없습니다.

EZBlock 지붕 시스템은 이러한 하자 걱정없이 3중의 방수제어 기능까지 포함됩니다.

지붕의 최종마감인 마감재(예: 징크, 슁긍 등)에서 99% 이상의 빗물이 대부분 처리가 될것이지만 폭우 및 바람을 동반한 태풍 시, 용마루를 타고 들어오는 빗물은 통기층 하부의 투습방수지가 대부분 처리를 하게 됩니다.

만약, 최악의 경우 투습방수지를 뚫고 들어오는 빗물이 있다면.. EZBlock 돌출부 등에 맺혀 있다 투습방수지 위 통기층으로 증발 될것입니다.

이보다 더한 경우, 지붕 WSB(방수합판)의 방수성능은 이전 기밀테스트 편에서 검증되었기에 최악의 경우라도 내부로 스며드는 경우는 없을것으로 판단하고 있습니다.

추가로 지붕에 연장된 처마의 경우도 이미지에서 볼 수 있듯이 통기층 각재를 활용하여 열교없이 시공될 수 있습니다.



EZBlock 지붕시공이 시공매뉴얼 조립도에 의해 완료 되었습니다.

최근 기후변화 등 앞으로의 기상이변에 대비하여 지붕에는 EPS 100T를 추가로 설치하는 것으로 변경 하였습니다.

이로서 EZBlock 스틸하우스 표준주택은 보다 더 높은 단열성능을 확보하게 되었습니다.



지붕 단열재 시공이후, 투습방수지가 설치되고 퉁기층 각재를 시공중에 있습니다.

지붕 투습방수지는 지붕마감(징크) 용마루 통기부를 뚫고 들어온 빗물을 차단하기 위한 2중 방수층으로 건전한 지붕구성을 위해 필수적으로 적용 되어야 하는 공정입니다.





이이서 벽체 통기층 까지 빠르게 진행되고 있습니다.

벽체 통기층은 건식 마감을 위한 하지재의 기능도 수행합니다.

벽체 마감인 세라믹사이딩까지 완료되면, 벽체 방수의 대부분은 마감재가 담당을 할것이고 일부 틈새로 들어온 빗물은 통기층 공간에서 중력에 의해 하부로 배출되는 구성입니다.

방수의 관점에서는 습식마감(예: 스티코 등) 보다 통기층 구조의 건식마감이 유리한 상황임을 위 이미지를 통해 판단해 볼 수 있습니다.

이러한 건전한 건식 마감을 위해서도 EZBlock 커넥터가 중추적인 핵심 역할을 하고 있음을 재차 확인할 수 있습니다.

EZBlock 시스템이 단순히 일반 EPS 단열재와 비교될 수 없는 이유가 바로 이러한 이유 때문입니다!



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3. 기밀테스트(재 검증) _ 기밀층 훼손 여부 검증

글 서두에 명시한 대로 EZBlock 시공과정에서 커넥터를 고정하기 위해 사용된 약 3,000여개의 나사못에 의해 기밀층이 훼손 되었는지를 검증하기 위한 기밀테스트 입니다.

사실, 그 동안 여러 말들이 돌았던 것 또한 사실 입니다.

나사못에 의해 인위적으로 뚫린 기밀층이므로 이전보다 더 훼손되었을 것이라는 말도 일리는 있습니다.

하지만, 일반적인 상황과 다른점은 EZBlock 시스템의 특성 상, 나사못이 외측부분 부터 단열재를 관통하여 뚫리지 않았다는 점과 나사못에 의해 체결된 커넥터의 디자인 특성상 합판에 접촉되는 부분의 단면이 넓어 합판과 밀착된다는 점, 그리고 단열재가 적층되면서 돌출이음에 의해 밀봉(일체회) 되는 상황이 일반 판상형 단열재를 일반 화스너로 고정하는 상황과는 크게 다르다는 점 때문에 기밀에 크게 영향을 미치지 않을것 이라는 믿음은 개발자로서 가지고 있었습니다.

그러나 개인적인 믿음보다 공인된 기관의 검증을 통한 결과가 더 신뢰할 수 있기에 오늘 테스트는 더욱 긴장감으로 다가온 것도 사실입니다.

얼마전에 실시한 1차 테스트 결과가 1/h 0.12회로 너무나 좋은 결과값이라.. 오히려 긴장감은 가중 되었습니다.





협회에서 정확한 검증을 위해 1차 기밀테스트를 실시한 조광래 연구원과 함께 박요환 연구팀장까지 합류하여 검증을 실시 하였습니다.

만약, 표준주택이 아니었다면.. 굳이 이렇게까지 할 필요는 없으나 협회가 보증하는 표준주택 이기에 보다 더 높은 신뢰성 확보를 위해.. 그리고 향후, 표준주택 모니터링 과정에서 발생될 수 있는 변수를 미연에 방지하기 위한 목적도 있을것 입니다.

테스트 진행중에 기기의 에러로 인해 예상보다 시간이 지체되고 있습니다.

경험상, 기밀이 잘된 집일수록 이러한 에러가 자주 나타난다는 것을 알기에.. 오히려, 안도가 되기 시작했습니다.





와우~ 엄청난 반전이 일어났습니다~!

기밀값 1/h 0.09회로 이전, 1/h 0.12회 보다 0.03회가 높은 결과가 나왔습니다.

(기밀테스트 경험자들은 동의 하실듯.. 0.1회 미만의 기밀값은 신의 영역이라 할 수 있습니다~ㅋ^^)

이후, 기밀테스트 검증을 담당한 협회 박요환 연구팀장이 참관한 분들에게 결과값에 대한 설명이 이어졌습니다.

"나사못이 WSB(방수합판)를 뚫고 나왔지만, 나사못이 단열재(EZBlock)를 관통하지 않았고 또한, 단열재(EZBlock)가 WSB(방수합판)과 밀착되어 시공된 점이 오히려 기밀테이프를 압착하여 틈새를 보완해준 점 등으로 인해 기밀값이 좋게 나온것으로 판단됩니다."

통상의 경우, 1차 기밀테스트 이후에는 시공과정에서 기밀층이 훼손되는게 일반적인데..

EZBlock 현장의 경우, 오히려 EZBlock 효과로 인해 기밀값이 더 좋아질 수 있다는 상황은 시사하는 바가 크다고 할 수 있습니다.

그동안 혹여나 하는 마음과 시공상태에 대한 불확실성이 존재하였지만, 이번 검증을 통해 불확실성이 해소되고 보다 "명약관화(明若觀火)"한 상황이 전개 되었습니다.

무엇보다 협회 차원에서 검증이 이루어진 점, 그리고 1차 기밀테스트를 수행한 동일한 연구원에 의해 동일한 기기와 조건으로 이루어진 점에서 결과값의 신뢰도는 확보 되었다고 보아도 무방할 것입니다.

바쁜 업무에도 현장에 재 방문하여 표준주택 신뢰도를 위해 기밀테스트를 재차 수행해 주신 협회 연구원 두분에게 깊은 감사의 마음을 전합니다!

EZBlock은 패시브하우스라는 정량적인 목표와 동시에 현장에서 사람에 의해 발생될 수 있는 오류를 시스템으로 전환하여, 보다 더 안전하고 건전한 시공 환경이 될 수 있도록 공정 개선과 단열 / 열교(차단) / 기밀의 통합된 시스템을 개발해 나가고 있습니다.

EZBlock 건식 외단열 시스템은 시공자가 누구이든 동일한 성능과 품질을 보장하고, 예측가능한 시공 상황을 만들어 갑니다.

EZBlock은 주택을 재발명 합니다!!!



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다음편은 건식 마감재 시공편 입니다.

EZBlock 패시브하우스 DIY (Naver 카페 링크)