[건축] 플랜트 건축 방수설계 실무 (1) : 부위별 방수공법 선정과 설계 검토사항

1. 방수설계의 기본 개념

방수설계는 단순히 건축물의 각 부위에 적합한 방수재를 선정하는 작업이 아니다.

설계자는 해당 부위에 물이 유입되는 원인과 방향, 구조체의 종류, 사용조건 및 실제 시공 가능성을 종합적으로 검토하여 적절한 방수공법을 선정해야 한다.

예를 들어 옥상은 외부 우수의 유입을 차단해야 하고, 지하 PIT는 지하수와 주변 토사의 수분 침투를 고려해야 한다. 반면 수조는 구조물 내부에 저장된 물이 외부로 누출되지 않도록 설계해야 한다.

따라서 방수설계는 다음 순서로 검토하는 것이 기본이다.

1. 발주처 요구조건 및 프로젝트 사양 확인
2. 방수 대상 부위 및 구조체 확인
3. 물의 유입 방향과 사용조건 검토
4. 방수층 시공 공간 및 시공 순서 확인
5. 적정 방수공법 선정
6. 타 공종 간섭 및 방수층 관통부 검토

특히 발주처의 별도 방수 사양이나 요구조건이 있는 경우 이를 우선 확인해야 한다.

방수 설계 실무

2. 방수설계 시 가장 먼저 확인할 사항

방수공법을 선정하기 전에 가장 먼저 확인해야 하는 것은 물이 어디에서 유입되는가이다.

구분	주요 수분 유입 원인	설계 검토 사항
옥상	외부 우수	우수 배수, 방수층 노출 여부
지하외벽	지하수, 토사 수분	외방수 가능 여부, 배수계획
화장실·샤워실	내부 사용수	바닥 및 벽체 방수
PIT	지하수, 결로, 내부 습기	외방수, 내방수 및 배수계획
수조	내부 저장수	내부 방수 및 수밀성

 

같은 RC 구조물이라도 설치 위치와 물의 작용 방향에 따라 방수설계 방향은 달라진다.

방수 부위별 물의 유입 방향

 

TIP. 방수설계의 출발점은 방수재 선정이 아니라 물의 유입 경로를 파악하는 것이다.

 

 

3. 부위별 방수공법 선정

3.1 화장실 및 샤워실

화장실과 샤워실은 바닥뿐 아니라 벽체에도 방수계획이 필요하다.

벽체의 종류에 따라 적용 가능한 방수공법이 달라질 수 있다.

구분	적용 방수	공법 검토 사항
조적벽체	시멘트 액체방수	바닥 및 벽체 방수 연속성
건식벽체	무기질 탄성 도막방수	벽체 이음부 및 접합부 보강
건식벽체 이음부	섬유보강포 보강	균열 및 이음부 취약성 검토

 

특히 건식벽체는 조적벽체와 구조적 거동 및 이음부 특성이 다르므로 동일한 방수방식을 일률적으로 적용하기보다 벽체 시스템에 적합한 방수공법을 선정해야 한다.

3.2 옥상

옥상은 외부 우수에 직접 노출되는 부위로, 방수층의 내구성과 유지관리 조건을 함께 고려해야 한다.

RC 옥상 및 옥상정원에는 복합방수를 적용하는 방안을 검토할 수 있다.

또한 옥상 방수는 방수층 상부의 마감 구성에 따라 노출형과 비노출형으로 구분한다.

구분	구성	특징
노출방수	방수층 상부에 별도 누름층이 없는 방식	방수층이 외부에 직접 노출
비노출방수	방수층 상부에 누름콘크리트 등 보호층 설치	방수층을 외부 환경 및 물리적 손상으로부터 보호

 

우레탄 도막방수의 경우에도 누름콘크리트 설치 여부에 따라 노출형과 비노출형을 구분하여 검토한다.

따라서 옥상 방수설계 시에는 방수공법뿐 아니라 다음 사항을 함께 확인해야 한다.

• 방수층 상부 마감 및 보호층 설치 여부
• 옥상 구배 및 우수 배수계획
• 파라펫 및 옥상 출입구 접합부
• 배수구 및 설비 관통부
• 유지관리 동선 및 장비 설치 조건

3.3 지하 PIT 및 지하구조물

지하 PIT는 지하수 및 토사 수분의 영향을 받는 부위로, 구조물의 설치 위치와 외부 시공조건을 고려해야 한다.

플랜트 설계에서 검토하는 대표적인 방수공법은 다음과 같다.

구분	적용 방수 공법
PIT 바닥	규산질계 도포방수
PIT 내벽	규산질계 도포방수
PIT 외벽	아스팔트 시트방수
지하구조물 내부	방습벽 및 배수판을 이용한 유도배수 검토

 

다만 모든 지하구조물에 외방수를 일률적으로 적용할 수 있는 것은 아니다.

주변 구조물과의 이격거리, 흙막이 설치조건, 지하수위 및 시공공간에 따라 외방수 시공이 어려울 수 있다.

이러한 경우에는 방습벽과 배수판을 이용한 유도배수 방식 등 대체 방안을 함께 검토해야 한다.

 

TIP. 지하 PIT 설계에서는 방수공법 선정과 함께 실제 외방수 작업이 가능한 공간이 확보되어 있는지 반드시 확인해야 한다.

특히나, PIT 에 반입되는 물질 (오염수 또는 화학약품 등) 등을 고려하여, 방수재가 내산성 또는 내화학성을 가져야 할 경우도 있다. 이 경우, 해당 물질에 적합한 자재 (FRP 등) 를 활용한 방수재를 선정 및 시공하여야 한다.

 

 

4. 역타설 방수(Pre-applied Waterproofing)

4.1 역타설 방수의 개념

일반적인 외방수는 구조체를 시공한 후 구조체 외부에 방수층을 설치하는 방식이다.

그러나 지하 PIT와 같이 구조체와 흙막이 또는 인접 구조물 사이의 공간이 협소한 경우에는 작업자가 접근하여 외방수를 시공하기 어렵다.

이러한 조건에서는 역타설 방수를 검토할 수 있다.

역타설 방수는 일반적인 후시공 방수와 달리 구조체 콘크리트를 타설하기 전에 방수시트를 먼저 설치하고, 이후 콘크리트를 타설하여 구조체와 방수층을 일체화하는 방식이다.

 

<방수공법 시공 순서>

1. Fill Concrete 벽체 시공
2. 합판 및 신축재 설치
3. 역타설용 자착식 방수시트 설치
4. 콘크리트 타설 전 이형지 제거
5. 건축 벽체 콘크리트 타설

즉, 구조체를 완성한 후 방수하는 것이 아니라 방수층을 먼저 설치한 다음 구조체를 시공하는 방식이다.

역타설 공법

4.2 역타설 방수 적용 조건

역타설 방수는 다음과 같은 조건에서 검토할 수 있다.

• 지하 외벽과 흙막이 사이의 작업공간이 부족한 경우
• 인접 구조물과의 간섭으로 외방수 시공이 어려운 경우
• Top-Down 공법 등으로 일반적인 외방수 시공이 제한되는 경우
• PIT와 인접 기초 또는 주기기 구조물 간섭으로 외방수 시공이 어려운 경우

특히 발전 플랜트에서는 PIT와 주기기 기초가 근접하게 배치되는 경우가 있으므로 초기 설계 단계에서 방수층의 시공 가능 여부를 검토해야 한다.

(대부분 STEAM TURBINE BUILDING 에서 일반적으로 발생한다)

4.3 역타설 방수 설계 시 주의사항

역타설 방수는 방수시트를 먼저 설치하는 공법이므로 일반적인 외방수와 다른 시공 관리가 필요하다.

주요 검토사항은 다음과 같다.

• 방수시트 설치 전 바탕면의 상태 및 평활도
• 방수시트의 접합부 및 이음부 처리
• 콘크리트 타설 과정에서 방수층 손상 방지
• 구조체와 방수층의 밀착 및 접착 조건
• 벽체와 바닥의 방수층 연속성
• 관통부 및 시공이음부 상세 검토

역타설 방수는 시공 순서가 방수 성능에 직접적인 영향을 미치므로 방수 상세도뿐 아니라 시공계획과 Construction Sequence를 함께 검토해야 한다.

 

 

 

5. 방수설계에서 중요한 것은 시공 공간과 Construction Sequence

방수공법의 성능이 우수하더라도 실제 현장에서 시공할 수 없다면 적절한 설계라고 보기 어렵다.

특히 플랜트는 PIT, Trench, 기초 및 각종 설비 구조물이 밀집되어 있어 방수층 설치 공간이 제한되는 경우가 많다.

예를 들어 지하 PIT 외벽에 일반적인 아스팔트 시트방수를 계획했더라도, 외벽과 인접 구조물 사이에 작업공간이 확보되지 않는다면 시공 자체가 어려워질 수 있다.

 

이 경우 역타설 방수 또는 별도의 배수계획을 검토해야 한다.

따라서 설계자는 다음과 같은 시공 순서를 이해해야 한다.

Excavation → 방수공사 → 구조체 시공 → 되메우기

실제 현장의 시공 순서가 위와 다르거나 방수공사를 위한 접근이 불가능하다면 설계 단계에서 공법 변경 및 상세 조정이 필요하다.

 

TIP : 역타설 공법은 제한된 상황에서 적용되는 공법임으로, 전반적으로 적용하지 않도록 주의하고, 연결 부분에서 누수가 되지 않도록 시공 품질 관리가 필요하다.

특히 발전 PJT 의 경우, 스팀터빈동 지하 구조물 벽체 방수 시공시, 주기기 기초 구간과 간섭이 발생하여, 외부 방수 시공이 어려운 경우가 있으므로, 공기 단축을 위하여 적용하는 경우가 있다.

 

 

6. 플랜트 건축 방수설계와 타 공종 Interface

플랜트에서 방수설계는 건축공종만의 업무가 아니다.

전기, 기계, 배관 및 구조공종의 설계 결과가 방수층에 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문이다.

특히 방수층을 관통하거나 방수 상세와 간섭하는 요소는 사전에 확인해야 한다.

관련 공종	주요 검토 대상
전기	Cable, Conduit, Sleeve
배관	Pipe Penetration, Drain
기계	Equipment Foundation
구조	Steel Support, Embedded Item
토목	PIT, Trench 및 외부 배수계획

 

방수층 시공이 완료된 이후 추가적인 배관이나 전기 관통부가 발생하면 해당 부위가 누수 취약점이 될 수 있다.

따라서 건축 담당자는 방수계획을 작성한 후 관련 공종에 방수구간과 관통부 조건을 Inform하고, 설계 간섭 여부를 확인해야 한다.

방수 공사와 타공종 간섭 검토

 

TIP. 방수층을 관통하는 요소는 설계 초기부터 확정하는 것이 바람직하다. 시공 이후 추가되는 관통부는 별도의 방수 보강 및 상세 검토가 필요하다.

부득이하게, 방수 공사가 진행된 이후 타공이 발생할 경우, 해당 관통부가 지하 수위 상부에 위치할 수 있도록 해야 하며, 관통부 주변에 방수 신축성 있는 방수재로 충실히 도포 후 보호재로 해당 방수층을 보호해야 한다.

내측에는 방습벽을 설치하여, 혹시나 발생할 수 있는 누수를 일정 ROUTE 로 연결하여, 추후 배출 할 수 있도록 SUMP PIT 및 관련 펌프 시설을 보유하도록 한다.

(이러한 사항을 고려하여, 지하실의 경우, 방습벽 및 SUMP PIT 를 사전에 반영하도록 한다)

 

 

7. 사내 설계 Guide와 Project Specification 확인

프로젝트에서 방수공법을 선정할 때는 사내 설계 Guide만으로 판단해서는 안 된다.

발주처의 일반사양이나 프로젝트별 별도 요구조건이 있다면 해당 내용을 먼저 확인해야 한다.

실무에서는 다음 문서를 순서대로 검토하는 것이 좋다.

1. ITB / Contract Requirement
2. Client Specification / Project Specification
3. Project Design Criteria
4. 사내 방수설계 Guide 및 시공 Manual
5. 방수 상세도 및 시공성 검토

단, 실제 적용 순위는 계약문서에 명시된 Order of Precedence를 기준으로 판단해야 한다.

사내 Guide는 설계의 일관성과 품질 확보를 위한 중요한 기준이지만, 프로젝트 계약조건을 대신하는 문서는 아니다.

 

TIP : 사내 설계 기준에 의거하여 방수 사양을 결정할 경우, 이에 대한 성능 기준 및 해당 방수재를 적용해야 하는 근거를 충실히 준비하여, 발주처 또는 감리측 검토 요청이 있을 시, 적절히 대응 할 수 있도록 해야 한다.

 

 

 

8. 방수설계 실무 CHECK LIST

방수계획도 및 관련 SPEC을 검토할 때 다음 항목을 확인한다.

구분	주요 검토 사항
1. 설치 위치	옥상, 화장실, 지하외벽, PIT, 수조 등
2. 물의 유입 원인	우수, 지하수, 생활용수, 저장수, 결로
3. 구조체 종류	RC, 조적, 건식벽체, 기존 구조물
4. 시공 공간	외방수 및 내부 방수 작업공간 확보 여부
5. 상부 마감	누름콘크리트 및 방수층 보호층 설치 여부
6. 관통부	Pipe, Cable, Sleeve, Drain, Embedded Item
7. 타 공종 협의	전기, 기계, 배관 및 구조공종 간섭
8. 프로젝트 요구사항	발주처 Specification 및 계약조건 일치 여부

 

 

9. 마무리

 

플랜트 건축 방수설계에서 중요한 것은 방수공법의 종류를 많이 아는 것이 아니다.

물이 유입되는 원인과 방향을 파악하고, 구조체의 특성과 사용조건을 고려하여 적절한 방수공법을 선정하는 것이 기본이다.

특히 지하 PIT와 같이 시공공간이 제한되는 부위에서는 방수공법의 성능뿐 아니라 실제 시공 가능 여부와 Construction Sequence가 중요하다.

또한 전기, 배관, 기계 및 구조공종과의 Interface를 사전에 검토해야 방수층의 연속성을 확보할 수 있다.

 

방수설계는 도면에 방수선을 표시하는 것으로 끝나지 않는다. 해당 방수층이 현장에서 실제로 시공될 수 있고, 구조체와 관통부까지 연속적으로 유지될 수 있는지를 확인하는 것이 설계자의 역할이다.

 

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