Leaky Condo 와 Rain Screen Wall 시스템

밴쿠버 조선 news@vanchosun.com 기자의 다른 기사보기

지난 10-15년 사이에 다 가구 주거용 건물 건축 붐이 광역 밴쿠버 지역에서 있었다. 결과적으로 당시 디자인과 개발, 건설에 참여한 자격 있고 경험 있는 사람들의 부족으로 빌딩 성능에 문제들을 초래하였는데 BC주에서 유독 특별했던 것은 기후와 관련된 빌딩 외장재의 누수 피해문제였다. 이로 인해 나무가 썩고 외장 표면이 변형되고 재료에 스테인이 생기는 문제가 발생하자 정부의 리키 콘도 원인 조사 위원회 설치와 공청회로 일반의 관심이 집중되게 된 것이다. 기술적 견지에서 본다면 리키 콘도를 단순히 외부에서 물이 스며들어 내부에 문제가 발생한 것을 말할 수가 있으나 여러 요소가 복잡하게 얽혀 있는 문제를 너무 단순화 시킨 것이고 본란에서는 리키콘도의 문제 뿌리가 되는 근본적 기술 메커니즘을 밝히고자 한다.

물이 스민다는 것

물에 의한 건물의 구조적 피해 문제는 외부 경로를 통한 우수의 침투와 관련이 높은 것으로 알려지고 있다. 1996년 CMHC는 지난 10년간 로워 메인랜드 지역의 우수 침투 원인 및 건물 외장재의 성능을 연구 발표하였다. BC 주의 해안성 다습 기후지역에서의 외벽 마감에 있어서 누수 문제는 대개 3-4층의 우드 후레임 콘도미니움에서 확인이 되었고 주요 모이스쳐 원인은 외부로부터 유입이 원인이었음을 말해준다. 다시 말하면 내부로부터의 수분 유입 경로인 틈새 또는 증기 확산으로 인한 벽 내부 결로와 건축 당시 벽 내부의 습윤 공기에 의한 것은 리키 콘도문제의 주요대상에서는 무시할 수가 있다는 것이다.
문제와 관련된 대부분 외벽마감 방법으로 Face Seal 방법을 사용하고 있는데 이는 외장 표면에서 우수를 차단하고 침투하는 것을 방지하는 방법으로서 외부의 모든 이질 접합부들(스터코, 비닐 또는 우드 사이딩 등과 창문, Deck, 발코니, 복도, 난간 등)을 완전 밀봉 해주는 방법이다. 조사 결과로는 우수가 이들 접합부로 스민 것이 확인 되었고 초기 건설 당시의 완전 우수 차단 노력이 실패하였음을 말해 준다. 외부 마감재가 우수에 적게 젖어 있을수록 건조 속도도 빨라 이런 벽 구조 시스템으로 수십 년간 기능하는데 문제가 되지 않았다. 그러나 BC주의 해안 지역은 북미에서도 가장 습한 지역이어서 10월에서 3월까지 우기철 동안 외벽이 비에 젖어있는 기간은 길고 건조되는 시간은 짧고 게다가 많은 건물의 향이 바람을 동반한 비에 많이 노출되게 위치하고 또한 처마의 길이가 짧아 벽이 우수에 보다 많이 접하게 되어있다. 
 
Face Seal 대 Rainscreen 외벽 구조 시스템

리키 콘도 문제와 관련하여 기술적으로 변화된 것 중의 하나가 외부 마감재 뒤에 드레인 공간을 주는 외벽 시스템을 의무화한 것이다. 개선된 디테일과 드레인 공간은 우수의 외벽 내부 침투를 차단하고 침투하더라도 배수가 될 수 있도록 하며 외벽 건조를 촉진하는 기능을 하고 있다. 이런 외벽 시스템을 Rain screen Wall 시스템이라 부른다.
이 완전 밀폐(Face seal) 방법과 레인 스크린 벽 시스템의 우수조절은 아래 그림과 같다.

기본적으로 빌딩 내로 물이 침투하기 위해서는 물(Water), 틈새(Holes), 침투력(Driving Force) 3가지 요소가 필요며 이중 어느 한 요소만 없애도 누수 문제를 막을 수가 있다.

만약 외벽이 처마로 보호되지 못하고 우수에 직접 노출 되는 구조라면 틈새와 침투력을 관리하여 우수 침입을 조절해야 하며 바람의 경우 내부와 외부 표면에 압력 차를 발생하게 한다. Face seal 과 Rainscreen 벽 시스템에서 압력 변화는 외벽 구성체중 공기 흐름에 저항이 가장 큰 재질에서 일어나는데 이런 에어 타이트한 재료를 에어 배리어(Air Barrier)라 부른다.

Face seal 시스템에서는 에어 배리어가 외장재 표면에 있고 이 곳 표면에서 압력이 크게 떨어지게 된다. 자주 겉 표면이 젖어있고 벽의 이질 재 접합 부분에 틈이 생기면 틈새로 공기의 이동과 바람에 의한 공기압력 차이로 우수 침투력이 발생하여 외부표면에 젖어있는 우수를 내부로 끌어 들이게 한다.

레인스크린 월 시스템에서는 에어 배리어는 외장마감 방법에 따라 여러 위치가 될 수 있는데 위 그림에서는 외 장재와 쉬딩(Sheathing) 사이의 멤브레인이 에어 배리어가 된다. 사실 외부 마감재는 에어타이트가 아니고 중간의 간극에서 드레인과 건조를 감당하기에 공기 압력이 떨어지는 곳은 내부 멤브레인에서 일어나게 되는 것이다. 외 장재 내외부 공기 압력 차가 없거나 작다는 의미는 침투력이 없어진 것을 말한다. 그러므로 아주 작은 양의 우수만 외장재의 틈새로 내부 공간으로 들어오고 들어와도 공간 내 멤브레인 표면에만 존재한다면 내부로의 우수 침투는 차단될 수 있는 것이다. 에어 배리어에서의 경미한 사항은 대개 우수침투의 직접적 원인이 되지 못하며 게다가 에어 배리어는 외부 마감재에 의해 보호된 환경에서 존재하기에 Face seal 시스템보다 더 내구적이다.

개선된 그러나 새롭지 않은 기술
 
아이러니하게도 이 레인 스크린 방법은 우수의 침투를 조절하는데 새로운 것은 아니었다. 예로 스터코 외장 건물에서 긴 스트립을 수직으로 외부에 대는 방법은 간극을 주어 배수와 건조를 가능케 하였다. 사실 케네디언은 30년 전에 이런 벽 시스템으로 개발 적용하였던 것이다.
이런 오래된 주택들이 우수 침투를 차단하는데 효과적이었던 데에는 다음의 여러 가지 이유가 있다. 적절한 처마와 후레슁의 사용으로 물의 배수와 유도가 보다 효과적이었고 단순한 평면으로 외기에 노출된 면적이 작으며 입면이 덜 복잡하여 단순한 디테일로 잠재적 문제 가능성이 적었다는 사실 그리고 벽이 단열이 안되어 열의 이동으로 인한 벽 내부 건조가 가능했던 것이다.
Face seal 방법을 대신하는 레인 스크린 공법이 이름있는 개발 업체의 최근의 광고 사실과 같이 리키 콘도의 경이적인 치유방법은 아니다. 좋은 디테일과 함께 외부 노출 조건의 적절한 관리가 성공적 벽 성능을 발휘하는데 중요하다. 프로젝트를 수행함에 있어 이런 면들은 기술을 개선하기 위해서 단순히 구입될 수 있는 것들이 아니라 좋은 계획과 디자인 능력, 현장관리 및 품질관리 능력이 요구된다.
그런데 왜 이런 기술이 필요한데 이용을 하지 못했냐? 그 대답은 리키 콘도와 관련된 법적인 문제일수 있지만 주요 이슈는 아마도 주거용 건설 비즈니스의 전반적 자연현상에 있지 않았나 한다. 주택에서 적용되던 외벽 마감 공법과 디테일, 시공을 가지고 규모가 커서 외기에 보다 많이 접하고 복잡하여 보다 디테일한 주거용 빌딩에 적용한다는 것은 주택에서 외벽과 창문 시스템이 적절히 성능을 발휘하였을지는 몰라도 외기 조건에 보다 많이 노출된 빌딩에서는 내구 면에서 성능을 발휘할 수 없었던 것이다.
 
다음은 하이라이즈 콘도 차례?

3-4층의 우드 후레임 콘도미니움에 대한 관심 집중으로 하이라이즈 콘도는 이런 류의 문제들과 관련이 없다는 잘못된 인식을 하게 만들었다. 많은 경우가 이런 높은 빌딩들도 누수방지를 위해 똑 같은 Face Seal 방법을 적용해왔다. 차이점이라면 외벽 구조가 우드 스터드에서 스틸 스터드를 사용하고 외벽 쉬딩(Sheathing)을 목재 대신 짚섬 보드로 바뀐 것 외에는 똑같다는 것이다.
정말로 이런 빌딩에 누수가 된다면 놀랄 만한 일인데 근본적 차이로는 문제가 발견되고 건강이나 안전의 위험 수준에 이르는 시간이다. 일반적으로 스틸이 부식하기까지는 나무가 썩는 것보다 더 오래 걸린다. 게다가 저층 빌딩에서의 우드 스터드가 주요 힘 받는 것과는 달리 스틸 스터드는 하이라이즈 빌딩에서 주요구조부가 아니다.

누수로 인한 피해?

습도, 온도, 영양분의 조합으로 곰팡이 성장과 나무 썩음 현상이 일어 난다. 이와 같은 문제점이 저층의 주거 빌딩에서 CMHC 주요 관심 사항이 되고 그 외에 경미한 사항으로 내 외부 스테인과 물이 떨어지는 경우가 있다. 
하이라이즈 빌딩에서 문제들은 약간 다르게 나타날 수가 있는데 바닥에 물이 있고 카펫이 젖어 있는 상태가 일반적이다. 벽 시스템에서 짚섬보드위의 곰팡이와 스틸 스터드와 그 긴결재의 주요 관심은 부식 메커니즘이다. 이런 부식문제의 극단적 결과는 Burnaby 중층 규모 빌딩의 외 장재 붕괴에서 볼 수가 있다. 이런 빌딩 외장문제의 원인에 엔지니어도 한 축을 이루었지만 결국은 이를 해결하기 위한 확인, 조사, 치유하는데 있어 주요 역할을 해야 할 것이다. 30년 이상 검증된 외장 디자인 원칙을 가지고 다 가구 주거용 빌딩을 재해석하여 적용하는 노력이 필요하다.

리키 콘도 이후의 변화들?

이후로 밴쿠버 시티에서는 레인 스크린 월 적용을 발안하여 개선된 디테일과 함께 인스펙션을 의무화 하였다. 그리고 대부분의 새로운 빌딩은 이 개선된 기술을 적용하였으며 BC 주 해안성 기후에 맞는 외벽마감 시스템을 연구 개발하고 건물 외장 협회 창설과 교육 프로그램 설치로 공공의 인식 변화와 이해를 추구하였다.

리키 콘도 서류 체크리스트

리키 콘도 바이어는 다음과 같은 사항 까지도 면밀히 주의 검토할 필요가 있는데 엔지니어 리포트가 빌딩의 한 부분만 취급했다면 적절하지 못하고 개발 업체가 빌딩 일부만 보수하고 완전 회복을 안 했을 수도 있으며 스트라타 회사와 프라퍼티 매니저는 빌딩에 대한 완전 정보제공에 협조적이지 못할 수가 있으며 전에 보수한 빌딩들이 현재 기준에 충족되지 못할 수도 있음을 알 필요가 있다.
1. Engineers Report: 이 리포트에는 현재 빌딩의 상태를 평가한 것이 포함되어야 하고 평가 방법과 필요한 개선방법과 비용이 제시되었는지
2. 2년치 Strata Council Minutes: Annual General Meeting 과 Special 혹은 Extraordinary Meetings 을 포함한다. Minutes에는 Special Assessment 과 per-unit assessment 가 포함되어야 하겠다.
3. 90일 이내의 Financial statements of the Strata Corporation.
4. By-laws.

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