아파트 지하주차장 등 지하구조물의 누수의 원인
- 구조체에 미치는 화학적, 물리적 영향에 의한 누수
- 구조체 수밀성 확보의 한계에 따른 누수
- 기존 방수공법의 한계(내방수의 문제점)에 따른 누수
지하구조물이란 흙으로 덮여 있어 노출이 되지 않는 지하주차장 등의 구조체를 말하고, 이 구조체 콘크리트 외부 즉, 흙 속에 존재하는 수분, 습기, 물 등이 콘크리트 구조물 내부로 침입, 투과를 못하도록 방지하거나, 수조 구조물 등 콘크리트 구조체 내부에 저장한 물이 구조체 밖으로 새어나가지 못하도록 방지하는 것을 방수라고 합니다.
여러 가지 방수공법을 통하여 건축물 시공 시 방수를 시행함에도 불구하고, 지하층에 누수가 되는 원인과 이 누수로 인해 건물과 그 안에서 생활하는 사람에게 어떠한 영향을 미치는지 말씀드리겠습니다.
지하구조물 누수의 원인
1. 구조체에 미치는 화학적, 물리적 영향에 의한 누수
1) 화학적 요인에 의한 누수
- 지하구조물의 외측은 지하수 및 토양의 영향을 지속적으로 받기 때문에 구조체 및 방수층의 성능저하에 영향을 미칩니다. 아래 표는 화학적 요인과 이에 따른 현상입니다.
| 화학적 요인 | 성능저하 요인과 현상 | |
| 수질 및 토양성분 | 염해 | 바닷가의 지하수 및 토양 내 존재하는 염소 이온의 침투 -> 구조체 외측 철근 부식 위험성 증대, 일부 방수층(벤토나이트계, 시멘트계)의 화학적 침식의 원인이 됨 |
| 산, 알칼리, 유산염 피해 |
공장 지역, 온천지역, 오염 지역 등에서 지하수 및 토양 내 존재하는 산, 알칼리, 유산염의 침투 -> 콘크리트 체적 팽창, 침식으로 인한 균열 및 박리, 중성화의 원인 | |
| 유류피해 | 가솔린 등 각종 유류 생산, 사용, 취급 지역에서 토양에 포함되어 있는 유류 성분의 침투 -> 콘크리트 및 철근 부식, 일부 방수층(아스팔트계, 도막계, 시트계)의 용해의 원인이 됨 | |
| 공기질 성분 | 지하주차장에서의 자동차 시동 등의 영향으로 이산화탄소, 염화수소, 황화수소 발생 -> 콘크리트 및 철근 부식, 일부 방수층(벤토나이트계, 시멘트계) 성능 저하의 원인이 됨 | |
2) 물리적 요인에 의한 누수
- 지하구조물의 외측은 동결융해, 온도변화에 따른 수축 및 팽창, 수압 작용, 부등침하, 차량 등 교통하중의 영향을 받고 이로 인해 구조체의 조인트, 균열부, 이어치기부 등에서 거동이 발생하고, 이 때문에 지하공간에서 구조체 및 방수층의 성능 저하에 영향을 미칩니다. 아래 표는 누수의 물리적 요인과 현상입니다.
| 물리적 요인 | 성능저하요인과 현상 | |
| 온도 영향 피해 | 동결융해 | 구조체 외측의 동결융해 반복으로 콘크리트 균열 및 박리 발생 |
| 거동 영향 피해 | 온도응력 및 건조수축 | 콘크리트 수화열과 건조수축에 의한 균열 발생 등 미세거동으로 방수층 손상 |
| 지진 및 진동 | 지진, 차량 진동, 내부 설비 가동 등에 의한 균열 등 미세거동으로 방수층 손상 | |
| 부등침하 | 장기간에 걸친 부등침하로 인한 균열 발생에 따른 침하 거동으로 방수층 손상 | |
| 수압 및 유속 피해 | 장기간에 걸친 지하수위 변동에 따른 수압작용, 유속의 변화에 의한 방수층 손상 | |
2. 구조체 수밀성 확보의 한계에 따른 누수
- 콘크리트 재료는 재료 자체만으로도 우수한 수밀성을 지니고 있지만 현장에서의 시공과정에서 발생하는 이어치기부, 신축 줄눈부, 폼타이 구멍, 균열, 타 연결부(접합) 및 결함 등이 존재하므로 완전한 수밀성을 유지하기 어렵습니다.
- 상식적으로 아시겠지만 아래 그림에서 보시는 바와 같이 균열 폭이 클수록 콘크리트 균열을 통해 물이 들어오는 양이 많고, 콘크리트의 물시멘트 비가 클수록 물의 투수가 더 잘 이루어집니다. 여기서 물시멘트비가 크다는 것은 콘크리트 배합 시 물을 많이 사용한 경우입니다.
3. 내방수 공법의 문제점에 따른 누수
- 대부분의 지하공간에서의 방수는 구조체 안쪽에서 시멘트계 방수재를 사용하는 내방수를 해왔습니다. 그러나 내방수 공법은 지하수의 침입을 직접적으로 차단하지 않고, 구조물 내부로 물의 유입을 허용함으로써 구조체의 내구성 저하를 방지하는 기술적 대책이 되지 못합니다.
- 위 그림과 같이 내방수는 앞서 말씀드린 물리적, 화학적요인 그리고 콘크리트 수밀성 확보의 어려움 등으로 인한 누수를 가중시킬 수 있습니다. 이를 개선하기 위해서 국토부 가이드라인에 따르면 지하구조물 벽면 방수의 경우 기존의 내방수 공법에서 외방수 공법으로 변경하도록 되어 있습니다.
내방수 공법과 외방수 공법의 비교
외방수 공법 정의
- 콘크리트 구조물의 외부에 존재하는 물이 구조체 표면에 직접 닿지 않도록 구조체의 외부측 표면에 방수하는 것을 말합니다.
외방수 공법 특성(내방수와 비교)
- 내방수에 비해 방수의 신뢰성이 높음
- 지하수압에 대한 저항성 우수
- 구조체 보호 및 방승 효과 우수
- 작업성은 내방수가 외방수보다 좋음
지하구조물 누수가 건축물 및 거주자의 생활환경에 미치는 영향
현재 국내 공동주택의 지하구조물 누수 하자는 끊이지 않고 있으며, 이로 인해 구조체의 안전성 및 생활상의 불편 문제가 지속적으로 증가하고 있습니다. 이와 같이 지하구조물의 누수가 어떻게 건축물과 사람에게 영향을 미치는지 말씀드리겠습니다.
1. 건축물의 구조안전성 저해
- 지하구조물에서 누수는 철근의 부식과 콘크리트의 열화를 촉진시켜 콘크리트 표면 박리 및 바락, 강도 저하를 일으켜 장기적으로 구조물의 안전성과 내구성을 떨어뜨립니다.
2. 지하수위의 저하
- 지하구조물에서 지속적인 누수로 인해 지층에 존재하던 지하수가 건물로 빠져나가면서 주변 지반의 지하수위를 저하시키는 원인이 될 수 있습니다. 이는 지하수위 저하에 따른 지반침하 등 싱크홀을 발생시킬 우려가 있습니다.
3. 생활환경의 피해
지하구조물의 외벽 및 바닥에 존재하는 각종 조인트 및 관통부, 균열 등에서 장기적인 누수는 내부 공간의 오염에 의한 실내 환경 훼손에 큰 영향을 줍니다. 이는 지하 공간의 쾌적성을 떨어뜨리며 아래와 같은 문제점으로 거주자의 생활환경 불편으로 많은 민원이 발생하는 요인으로 작업하고 있습니다.
- 감전 및 누전 등의 전기 안전 문제
- 지하 주차장의 차량 오염 또는 훼손 등 재산상의 문제
- 곰팡이 및 미생물의 서식 등의 위생 문제
- 라돈 가스의 유해성 영향 : 라돈은 용해성이 강하여 지하수에 녹아 있고, 실내로 유입된 지하수로 인해 라돈 가스가 유입된다고 보고 되고 있습니다. 즉, 지하수에 라돈 함유량이 높을 경우 실내 라돈 농도 증가에 영향을 미친다는 연구가 발표되었습니다.
참고자료 : 국토부 「공동주택 지하구조물 누수 예방을 위한 방수 설계 가이드라인」
여기까지 공동주택 지하주차장 등 지하구조물의 누수의 원인과 영향에 대해 정리하여 말씀드렸습니다. 현재 지하층을 가지는 건축물은 다양한 공법으로 지하층에 존재하는 지하수를 건축물 내부로 누수되지 않도록 방수 또는 배수를 하고 있습니다. 이 글을 보시고, '우리 아파트 지하 주차장은 깨끗한데?'라고 생각하실 수도 있습니다. 그러나 대부분은 아파트 지하주차장은 지하 벽면에 배수판, 방습 벽, 이중벽을 설치하여 이를 감추고 있기 때문에 일반 거주자들이 잘 모르실 것으로 예상됩니다.
이 점 참고하시어 아파트 등 지하구조물의 누수에 대한 하자가 없는 잘 살펴보시고 하자 조치 받으시길 바랍니다. 감사합니다.
- 하자담보 책임기간 / 하자검사 관련 법령
- 공동주택(아파트)의 하자판정 기준
- 공동주택(아파트)의 결로 하자 판정기준 TDR 해설
- 신축 아파트(공동주택) 하자 예방, 입주자 사전점검, 입주자 권리 강화 방안 관련 법적 근거 및 주요 내용
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