[학위논문]지하 구조물 계절별 특정 온도환경과 방수공법에 따른 습도 변화량에 관한 연구 A Study on Humidity Difference between Seasonally Particular Temperature Environment and Waterproofing Methods to Underground Structures원문보기
현재 국내 대형건축물의 지상공간이 대형화됨에 따라 지하공간의 확장 및 그 용도가 다양화 되고 있는 추세이다, 특히, 공동주택의 지하주차장은 주동통합형으로 건설되면서 주차장 자체가 지하층의 면적을 상당히 차지하게 되고, 현(現) 추세는 단지별로 지하층에 동의 구분이 없이 지하 공동주차장을 차지하면서 그 면적은 더더욱 커져가고 있는 추세이다. 이에 따라 대공간의 지하층은 동일한 지하 실내 환경을 가지게 되고, 지하층의 경우 외벽에서 유입되는 지하수에 의해 지하층 외벽은 함수(含水)상태를 항상 유지하고 있는 실정이다. 이러한 문제는 지하층 내벽에 ...
현재 국내 대형건축물의 지상공간이 대형화됨에 따라 지하공간의 확장 및 그 용도가 다양화 되고 있는 추세이다, 특히, 공동주택의 지하주차장은 주동통합형으로 건설되면서 주차장 자체가 지하층의 면적을 상당히 차지하게 되고, 현(現) 추세는 단지별로 지하층에 동의 구분이 없이 지하 공동주차장을 차지하면서 그 면적은 더더욱 커져가고 있는 추세이다. 이에 따라 대공간의 지하층은 동일한 지하 실내 환경을 가지게 되고, 지하층의 경우 외벽에서 유입되는 지하수에 의해 지하층 외벽은 함수(含水)상태를 항상 유지하고 있는 실정이다. 이러한 문제는 지하층 내벽에 결로 등의 문제를 발생시키고, 더 나아가 구조물내의 누수로 인한 침수 및 구조물 전체의 내구성을 악화시킨다. 특히, 지하구조물의 누수문제가 발생될 경우, 우리나라는 내부 공기조화적인 측면에서 접근하여 내부 온도조절, 환풍, 단열재 등으로 대처해왔다. 하지만 상기 방법들은 내부로 들어오는 물의 유입을 완전히 차단되지 못하게 되며, 반복적인 문제점을 가지게 되고, 이를 장기적으로 방치할 경우 건축 구조물 전체에 구조물의 부식에 따른 내구수명의 단축 등 여러 가지 악(惡)영향을 끼치게 된다. 따라서, 본 연구는 건축구조물 지하층에서 처할 수 있는 환경요인(방수성능을 저하 요인)을 설계단계에서 분석하고, 시공 중에 발생하는 각종 실패요인을 현장 사례를 중심으로 분석하여 대상 환경조건에서 반영구적으로 대응할 수 있는 방수공법 및 재료를 선정하고, 현장에서는 이에 적합한 시방 기준의 적용 및 품질관리의 수행을 체계화할 필요가 있다. 또한 지하층 특성상 사용 및 운용 과정에서 발생할 수 있는 구조물의 거동의 영향으로 방수층이 손상되어 누수가 발생하였을 때 이를 치유하고, 향후 지하물 유지관리에 필요한 보수, 보강에 소요되는 인력과 비용을 최소화할 수 있는 사후 유지관리 기술을 설계 단계에서부터 검토하여 반영할 수 있도록 해야 한다. 또한, 지하층 환경에 적합한 적정 방수기술을 도입하여 누수 안전성 및 장기 내구수명을 확보하는 기술적 목표의 달성과 함께, 공동주택 지하의 장기간 사용 과정에서의 발생하는 유지관리 비용의 절감과 각종 시설의 안전성 및 종사자(사용자)의 쾌적한 사용성 확보하고자 다음과 같이 연구를 진행하였다. (1) 현재 방수재료와 공법에 대한 이론적 고찰을 수행하여 건축 구조물 지하층에 적용 가능한 재료 및 공법을 선정하였다. (2) 지하 구조물에 내방수, 외방수 공법이 각각 적용된 현장에 대하여 현장 조사를 진행하고 각 현장의 실내 온도, 벽체 표면온도, 습도, 함수율(含水率)을 측정하여 각 공법과 비교 분석을 실시하였다. (3) 4계절의 평균 온도를 설정하고, 설정된 온도를 계절별 특정 온도환경으로 하여 각각 무처리, 내방수, 외방수 공법에 따른 습도 변화량을 온・습도계 센서와 Data Logger를 이용하여 측정하고, 측정된 결과 값을 비교분석하여 지하 구조물에 적용 가능한 최적의 방수 공법을 확인해 보고자 한다. 결론적으로 건축 구조물 지하층에서 발생하는 결로 및 누수문제에 대하여 원천적 차단을 위하여 지하층에 적용 가능한 방수 공법 및 재료를 확인하고, 지하 구조물에 적용된 방수재료 및 공법에 대한 실태조사를 바탕으로 우리나라 4계절의 기준 온도를 설정하였고, 각각의 방수재료 및 공법이 적용된 지하 환경과 동일한 시험체를 준비하고 시험을 진행하여 계절에 따른 지하 구조물의 내부의 습도 변화량을 측정해 보았다. 그 결과, 설정 된 온도와 관계 없이 무처리 및 내방수 공법을 적용한 시험체의 경우, 시간이 지남에 따라 습도의 변화량이 높아지는 것을 확인하였지만, 외방수 공법을 적용한 현장의 경우, 설정된 온도와 관계없이 습도의 변화량이 없거나 극소한 것으로 나타났다. 결론적으로 외방수 공법을 적용하여 외벽으로부터 유입되는 지하수를 사전에 차단할 경우, 내방수 및 무처리가 적용된 공법에 비해 건축물의 내구수명 및 부식으로부터 안전할 것이라 판단된다.
현재 국내 대형건축물의 지상공간이 대형화됨에 따라 지하공간의 확장 및 그 용도가 다양화 되고 있는 추세이다, 특히, 공동주택의 지하주차장은 주동통합형으로 건설되면서 주차장 자체가 지하층의 면적을 상당히 차지하게 되고, 현(現) 추세는 단지별로 지하층에 동의 구분이 없이 지하 공동주차장을 차지하면서 그 면적은 더더욱 커져가고 있는 추세이다. 이에 따라 대공간의 지하층은 동일한 지하 실내 환경을 가지게 되고, 지하층의 경우 외벽에서 유입되는 지하수에 의해 지하층 외벽은 함수(含水)상태를 항상 유지하고 있는 실정이다. 이러한 문제는 지하층 내벽에 결로 등의 문제를 발생시키고, 더 나아가 구조물내의 누수로 인한 침수 및 구조물 전체의 내구성을 악화시킨다. 특히, 지하구조물의 누수문제가 발생될 경우, 우리나라는 내부 공기조화적인 측면에서 접근하여 내부 온도조절, 환풍, 단열재 등으로 대처해왔다. 하지만 상기 방법들은 내부로 들어오는 물의 유입을 완전히 차단되지 못하게 되며, 반복적인 문제점을 가지게 되고, 이를 장기적으로 방치할 경우 건축 구조물 전체에 구조물의 부식에 따른 내구수명의 단축 등 여러 가지 악(惡)영향을 끼치게 된다. 따라서, 본 연구는 건축구조물 지하층에서 처할 수 있는 환경요인(방수성능을 저하 요인)을 설계단계에서 분석하고, 시공 중에 발생하는 각종 실패요인을 현장 사례를 중심으로 분석하여 대상 환경조건에서 반영구적으로 대응할 수 있는 방수공법 및 재료를 선정하고, 현장에서는 이에 적합한 시방 기준의 적용 및 품질관리의 수행을 체계화할 필요가 있다. 또한 지하층 특성상 사용 및 운용 과정에서 발생할 수 있는 구조물의 거동의 영향으로 방수층이 손상되어 누수가 발생하였을 때 이를 치유하고, 향후 지하물 유지관리에 필요한 보수, 보강에 소요되는 인력과 비용을 최소화할 수 있는 사후 유지관리 기술을 설계 단계에서부터 검토하여 반영할 수 있도록 해야 한다. 또한, 지하층 환경에 적합한 적정 방수기술을 도입하여 누수 안전성 및 장기 내구수명을 확보하는 기술적 목표의 달성과 함께, 공동주택 지하의 장기간 사용 과정에서의 발생하는 유지관리 비용의 절감과 각종 시설의 안전성 및 종사자(사용자)의 쾌적한 사용성 확보하고자 다음과 같이 연구를 진행하였다. (1) 현재 방수재료와 공법에 대한 이론적 고찰을 수행하여 건축 구조물 지하층에 적용 가능한 재료 및 공법을 선정하였다. (2) 지하 구조물에 내방수, 외방수 공법이 각각 적용된 현장에 대하여 현장 조사를 진행하고 각 현장의 실내 온도, 벽체 표면온도, 습도, 함수율(含水率)을 측정하여 각 공법과 비교 분석을 실시하였다. (3) 4계절의 평균 온도를 설정하고, 설정된 온도를 계절별 특정 온도환경으로 하여 각각 무처리, 내방수, 외방수 공법에 따른 습도 변화량을 온・습도계 센서와 Data Logger를 이용하여 측정하고, 측정된 결과 값을 비교분석하여 지하 구조물에 적용 가능한 최적의 방수 공법을 확인해 보고자 한다. 결론적으로 건축 구조물 지하층에서 발생하는 결로 및 누수문제에 대하여 원천적 차단을 위하여 지하층에 적용 가능한 방수 공법 및 재료를 확인하고, 지하 구조물에 적용된 방수재료 및 공법에 대한 실태조사를 바탕으로 우리나라 4계절의 기준 온도를 설정하였고, 각각의 방수재료 및 공법이 적용된 지하 환경과 동일한 시험체를 준비하고 시험을 진행하여 계절에 따른 지하 구조물의 내부의 습도 변화량을 측정해 보았다. 그 결과, 설정 된 온도와 관계 없이 무처리 및 내방수 공법을 적용한 시험체의 경우, 시간이 지남에 따라 습도의 변화량이 높아지는 것을 확인하였지만, 외방수 공법을 적용한 현장의 경우, 설정된 온도와 관계없이 습도의 변화량이 없거나 극소한 것으로 나타났다. 결론적으로 외방수 공법을 적용하여 외벽으로부터 유입되는 지하수를 사전에 차단할 경우, 내방수 및 무처리가 적용된 공법에 비해 건축물의 내구수명 및 부식으로부터 안전할 것이라 판단된다.
The enlargement of the ground spaces of domestic large buildings have resulted in the enlargement of underground spaces and the diversification of their usage. Especially, the underground parking lots of an apartment complex that is integrated into the buildings take significant areas of the basemen...
The enlargement of the ground spaces of domestic large buildings have resulted in the enlargement of underground spaces and the diversification of their usage. Especially, the underground parking lots of an apartment complex that is integrated into the buildings take significant areas of the basement floors. As apartment builders make common parking spaces on basement floors of the whole apartment complex without sectional divisions, underground parking lots tend to take more areas. This creates the equal indoor environment for basement floors. As underground water penetrates into the outside walls of basement floors, they are always in water-containing status. This results in several problems such as dew condensation to the inside walls of basement floors as well as water leak that causes the flooding of structures and the worsening of durability of the entire building. Especially Korean architects have regarded water leak to underground structures as a problem related to internal air-conditioning systems. Therefore, they have tried to solve this problem through internal air temperature adjustment, ventilation, insulation and etc. However, such methods are not perfect in blocking water penetration to the inside, causing repeated problems. If leaving this matter unsettled for a long time, it will bring about a lot of adverse effects including corrosion and degradation of durability of the entire building. Therefore, we need to analyze the environmental factors (waterproofing performance degradation factors) that affect the basement floors of buildings from the design stage, select the semi-permanent waterproof methods and materials by which we can cope with bad environmental conditions by analyzing all kinds of failure-causing factors we face during construction and systematize the application of construction specifications and quality control standards in work sites. We also need to review and apply follow-up maintenance technology that covers the damage to waterproofing layers and the accompanying water leak that may be caused by structure behaviors made in the course of the use of basement floors and minimizes manpower and cost burden required for basement structure maintenance and reinforcement from the design stage. In addition, we need to introduce waterproofing technology that is appropriate for the environment of basement floors to achieve the technical goals for the prevention of water leak and the improvement of long-term durability as well as for the reduction of maintenance costs incurred in the course of long-term use of apartment building basement floors, the safety of all kinds of facilities and the creation of pleasant basement environment for managers and residents. For the purpose set forth above, we conducted the following study. (1) We conducted a theoretical study on the current waterproofing materials and methods and selected the materials and methods applicable to the basement floors of building structures. (2) We conducted a field study on some construction sites where an inside or outside waterproofing method was applied and conducted comparative analysis on waterproofing methods by measuring indoor temperature, surface wall temperature, humidity and water content of each site. (3) We set average temperatures for 4 seasons, measured the humidity difference between unwaterproofed method, inside waterproofing method and outside waterproofing method with a temperature and humidity sensor and data logger by applying these seasonally fixed temperatures and conducted comparative analysis on the measurement results to find the optimum waterproofing method applicable to underground structures. In summary, we set reference temperatures for the 4 seasons of Korea and measured the humidity difference of underground structures according to the seasonal change by conducting a test with specimens that applied the same waterproofing materials and methods with basement structures. The test results show that the humidity difference of the specimens that applied unwaterproofed method and inside waterproofing method became higher according to the time variation regardless of temperature, while that of the specimens that applied outside waterproofing method was none or not significant. In conclusion, it is considered that we will be able to maintain the durability of building structures and protect them from corrosion by blocking underwater penetration from outside walls to structures through outside waterproofing method instead of unwaterproofed method and inside waterproofing method.
The enlargement of the ground spaces of domestic large buildings have resulted in the enlargement of underground spaces and the diversification of their usage. Especially, the underground parking lots of an apartment complex that is integrated into the buildings take significant areas of the basement floors. As apartment builders make common parking spaces on basement floors of the whole apartment complex without sectional divisions, underground parking lots tend to take more areas. This creates the equal indoor environment for basement floors. As underground water penetrates into the outside walls of basement floors, they are always in water-containing status. This results in several problems such as dew condensation to the inside walls of basement floors as well as water leak that causes the flooding of structures and the worsening of durability of the entire building. Especially Korean architects have regarded water leak to underground structures as a problem related to internal air-conditioning systems. Therefore, they have tried to solve this problem through internal air temperature adjustment, ventilation, insulation and etc. However, such methods are not perfect in blocking water penetration to the inside, causing repeated problems. If leaving this matter unsettled for a long time, it will bring about a lot of adverse effects including corrosion and degradation of durability of the entire building. Therefore, we need to analyze the environmental factors (waterproofing performance degradation factors) that affect the basement floors of buildings from the design stage, select the semi-permanent waterproof methods and materials by which we can cope with bad environmental conditions by analyzing all kinds of failure-causing factors we face during construction and systematize the application of construction specifications and quality control standards in work sites. We also need to review and apply follow-up maintenance technology that covers the damage to waterproofing layers and the accompanying water leak that may be caused by structure behaviors made in the course of the use of basement floors and minimizes manpower and cost burden required for basement structure maintenance and reinforcement from the design stage. In addition, we need to introduce waterproofing technology that is appropriate for the environment of basement floors to achieve the technical goals for the prevention of water leak and the improvement of long-term durability as well as for the reduction of maintenance costs incurred in the course of long-term use of apartment building basement floors, the safety of all kinds of facilities and the creation of pleasant basement environment for managers and residents. For the purpose set forth above, we conducted the following study. (1) We conducted a theoretical study on the current waterproofing materials and methods and selected the materials and methods applicable to the basement floors of building structures. (2) We conducted a field study on some construction sites where an inside or outside waterproofing method was applied and conducted comparative analysis on waterproofing methods by measuring indoor temperature, surface wall temperature, humidity and water content of each site. (3) We set average temperatures for 4 seasons, measured the humidity difference between unwaterproofed method, inside waterproofing method and outside waterproofing method with a temperature and humidity sensor and data logger by applying these seasonally fixed temperatures and conducted comparative analysis on the measurement results to find the optimum waterproofing method applicable to underground structures. In summary, we set reference temperatures for the 4 seasons of Korea and measured the humidity difference of underground structures according to the seasonal change by conducting a test with specimens that applied the same waterproofing materials and methods with basement structures. The test results show that the humidity difference of the specimens that applied unwaterproofed method and inside waterproofing method became higher according to the time variation regardless of temperature, while that of the specimens that applied outside waterproofing method was none or not significant. In conclusion, it is considered that we will be able to maintain the durability of building structures and protect them from corrosion by blocking underwater penetration from outside walls to structures through outside waterproofing method instead of unwaterproofed method and inside waterproofing method.
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