박공벽과 돌출 부분의 시공

지붕 구조체를 시공한 후, 박공벽의 샛기둥을 높이에 맞게 절단하여 정해진 위치에 못으로 부착한다. 다락을 마감하지 않는다면, 샛기둥의 넓은 면을 벽체와 평행이 되도록 부착한다. 샛기둥의 끝을 서까래 각도에 맞게 절단한 후, 경사 못치기로 벽깔도리와 서까래 아래에 양쪽 끝을 2∼1/2인치(63㎜) 못 4개를 각각 박아서 부착한다(그림 1).

(그림 1과 2)는 박공벽에서 돌출되는 지붕의 일반적인 시공법이다. 돌출된 처마 밑에 사포질을 한 1/4인치(6㎜) 합판이나 알루미늄, 비닐판 등을 붙이고, 처마돌림 판자(Fascia)를 외부 구조재에 붙인다.

박공벽 밖으로 12인치(300㎜) 미만 돌출된 지붕의 끝은 ‘처마 서까래(Rake Rafter)’라고 부르는 부재로 끝맺음한다(그림 2). 1인치(19㎜) 목재를 못받이 띠장으로 박공벽 위에 있는 서까래에 부착한다. 가로막이는 중심 간격을 24인치(600㎜)로 부착하여 처마밑 덮개를 붙이는 데에 사용한다. 이 가로막이는 못받이 띠장에 경사 못치기로 부착하고 처마 서까래에는 마구리 못치기로 부착한다. 그런 다음에 처마밑 덮개를 이들 못받이에 못으로 부착하고 처마돌림 판자를 붙인다.

박공벽 밖으로 12인치(300㎜) 이상 지붕이 돌출되는 경우, 그 부분을 처마장선(Lookouts)(그림 1)이라고 부르는 구조 부재로 지지한다. 박공벽의 샛기둥은 좁은 면이 벽덮개와 평행하도록 설치하고, 그 위에 위깔도리를 붙인다. 처마장선 부재는 일반적으로 서까래와 같은 규격의 목재를 사용하며, 중심 간격을 24인치(600㎜)로 한다. 처마장선의 한쪽 끝은 첫째 번 서까래에, 다른 쪽 끝은 끝막이보에 마구리 못치기로 부착하고, 벽깔도리 위에는 경사 못치기로 부착한다. 그렇게 한 다음, 지붕덮개와 처마 밑덮개의 안쪽 끝을 붙이기 위해서 벽 선 위의 처마장선들 사이에 가로막이를 부착한다. 처마 밑 덮개는 이 가로막이에 못으로 붙이며, 처마돌림 판재를 부착한다. 처마장선의 길이는 처마 폭의 대략 두 배가 돼야 한다. 처마장선의 길이가 서까래 간격의 1∼1/2 이상인 경우에는 처마장선의 안쪽 끝이 붙는 서까래를 두 겹으로 만든다.

평지붕

일반적으로 평지붕은 경사지붕보다 비실용적이며, 특히 눈이 많이 오는 지역에서는 내구성이 낮다. 때로는 평지붕을 부속 건물의 지붕, 혹은 위층의 덱(Decks) 바닥으로 사용하기도 한다. 간이 차고(Carports)나 차고(Garages)는 평지붕으로 흔히 덮는다.

평지붕 구조에서 서까래가 천장장선 역할도 같이 하면, ‘지붕장선(Roof Joist)’이라고 부른다. 지붕장선의 규격은 지붕과 천장의 하중에 따라서 결정한다. 그러나 구조적으로는 적절한 규격의 서까래를 골랐어도 단열재의 부착과 환기에 필요한 공간이 모자랄 수 있다. 이 때는 더 넓은 목재나 공학목재(EWPs)를 사용해야 한다.

지붕장선은 일반적으로 수평으로 설치하여, 그 위에 지붕덮개와 마감재를 덮는다. 지붕장선의 밑 부분은 천장을 지지하는 데에 사용된다. 내력벽체 위에 얹힌 장선 밑에 장선받이 띠장(Ledger Strip)을 붙이거나, 장선 위에 경사지게 목재 띠장을 붙여서 지붕 경사도를 최소한 1 : 50 이상으로 만들어서 배수가 되도록 한다. 지붕이 벽 밖으로 돌출되거나 지붕 위에 난간벽(Parapet)을 설치한 집을 짓는 경우에, 단열재를 천장 바로 위에 붙여도 된다. 이 경우에는 겨울에 결로를 방지하고, 여름에 더운 공기를 제거하기 위해서 단열재 위의 공간으로 환기가 되도록 해야 한다. 또 다른 방법으로는 경질 단열재를 지붕덮개 위에 붙이고, 그 위에 지붕 마감재를 부착하는 것이다. 이 경우에는 천장 위의 공간을 환기가 되도록 만들 필요가 없다. (그림 3A)는 지붕장선의 바닥이 수평이며 별도의 천장장선이 필요 없는 단순한 평지붕이다. 집 둘레에 처마가 있어야 하며, 처마 서까래(Lookout Rafters)를 일반적으로 사용한다(그림 4). 처마 서까래의 길이는 처마 길이의 두 배 정도로 하며, 벽깔도리 위에서는 경사 못치기로, 첫째 번 서까래의 길이가 장선 간격의 1∼1/2 이상이 되면, 지붕장선을 두 개를 못을 박아 결합해서 끝막이보(Header)로 사용한다. 그리고 서까래 끝막이보(Rafter Header)는 처마 서까래와 지붕장선에 마구리 못치기로 부착한다.

서까래 끝막이보는 지붕덮개, 처마돌림 판자와 처마 밑 덮개를 부착하는 못받이의 역할을 한다. 이와 같은 처마의 길이는 일반적으로 16∼24인치(400∼600㎜)이며, 4피트(1.2m)를 초과하지 않는다. (그림 3B)와 같은 경사도를 갖게 만들면 ‘경사천장(Cathedral Ceiling)’이 된다. 이 경우 지붕장선은 마루보(Ridge Beam)에 의해서 지지된다.

단열재는 일반적으로 지붕과 천장장선 사이에 부착한다. 단열재 윗면과 지붕덮개 사이에는 환기에 필요한 공간을 최소한 63밀리미터 이상 두어야 한다. 그렇게 하려면, 2×2인치(38×38㎜) 도리(Purlins)를 지붕과 천장 장선 위에 직각으로 교차되도록 부착하면 된다. 쐐기를 2×2인치(38×38㎜) 부재 밑에 끼워서 지붕을 적절히 경사지게 만들어도 된다.

지붕 속의 환기

경사지붕이나 평지붕을 불문하고, 단열재 위의 지붕 밑 공간은 적절히 환기가 되어야 한다. 공기/증기막(Air and Vapour Barriers)을 사용해도, 약간의 습기는 파이프 주위와 그 밖의 구멍 그리고 증기막 자체를 통해서 침투한다. 만일에 수증기가 다락 공간 내와 평지붕 아래에 누적되고, 겨울철에 날씨가 추워지면 온도가 낮은 지점에 많은 양의 결로가 생겨서 피해를 입게 된다. 모든 종류의 증기막은 증기를 거의 투과시키지 않으므로 지붕 속으로 들어온 수증기를 제거하는 가장 실제적 방법은 환기를 하는 것이다.

날씨가 추운 동안, 햇볕과 함께 천장 단열재를 통해서 나오는 열로 인해서 지붕 위의 눈이 녹는데, 이때 처마 위에서 녹으면 안 된다. 눈 녹은 물이 처마 물받이나 처마 위의 지붕에 얼어붙으면 얼음 둔덕(Ice Dams)이 생겨서, 처마에서 물이 역류하며, 벽체와 천장으로 물이 새기 때문이다. 이와 유사한 둔덕은 지붕 골에도 생길 수 있다. 지붕의 단열과 환기가 잘 되면, 다락의 온도가 낮게 유지되어서 지붕 위의 눈이 녹는 것을 방지할 수 있다. 처마에 적절한 보호 장치와 골 비흘림(Valley Flashings)을 설치하면 물로 인한 피해를 방지할 수 있다.

환기를 하는 보편적 방법은 박공지붕과 모임지붕의 처마 밑면에 비늘널(Louvered)을 붙인 개구부나 방충망을 부착한 가늘고 긴 구멍(Slots)을 설치하는 것이다(그림 5). 이와 같은 개구부를 통한 환기는 주로 바람에 의존한다. 지붕 위에 높게 설치하는 용마루 환기구(Ridge Vents) (그림 6A) 혹은 박공벽 환기구(그림 6)와 처마밑 환기를 함께 설치하는 것이 가장 효과적이다.

단열재 위에 공간이 없거나, 장선 사이의 공간들이 서로 연결돼서 공기가 통하지 않는다면, 지붕장선 사이에 단열재를 부착한 평지붕은 환기가 안 된다. 미세한 눈이 바람에 날려 환기구를 통해서 지붕 단열재 위에 쌓이는 지역에서는 앞에서와 같은 환기 방법을 사용할 수 없다. 이와 같은 경우에는 그 지역의 시공법을 따라야 한다.

환기구의 크기

지붕 환기구의 크기는 지붕의 경사도와 환기할 지붕 구조에 따라서 달라진다. 그 크기를 환기 개구부의 순면적(Net Area) 혹은 자유면적(Free Area)으로 표시한다.
지붕의 경사도가 1 : 6 이상으로 더 가파른 경우에는, 다락 지붕 공간에 대한 환기구의 최소 순면적은 단열한 지붕 면적의 1/300이다. 예를 들어, 천장 면적이 100제곱미터이면 환기구는 0.33제곱미터의 순면적이 필요하다. 비늘널, 철망 혹은 방충망과 같이 공기의 흐름을 방해하는 것을 부착하려면, 그 면적을 더 크게 해야 한다.

경사도가 1 : 6 미만이며, 지붕장선으로 구성된(평지붕과 경사천장 등과 같은) 천장의 최소 자유면적은 단열한 천장 면적의 1/150이다. 평평한 천장, 경사도가 낮은 천장 그리고 경사천장은 밑에 다락이 있으며 경사가 더 가파른 지붕보다 최소한 두 배 이상의 지붕 환기 면적이 필요하다.

모든 지붕의 환기구는 건물 지붕의 양쪽에 균일하게 배치해야 하며, 가능하다면 환기 개구부의 최소한 25퍼센트는 환기하려는 공간의 꼭대기에 그리고 최소한 25퍼센트는 환기하려는 공간의 바닥에 배치해야 한다.

지붕 환기구를 설계할 때, 단열재와 지붕덮개 사이의 간격을 최소한 2∼1/2인치(63㎜) 이상 되도록 하는 것이 중요하다. 환기구와 천장 단열재가 지붕 속의 공기 흐름을 방해해서는 안 된다.
환기구는 비와 눈, 벌레가 들어가지 못하도록 만들어야 한다. 환기구와 개구부의 방충망은 부식이 안 되는 금속이나 플라스틱으로 만들어야 한다.

다락이나 지붕 밑 공간의 출입구에는 단열과 밀폐가 잘 되는 문 혹은 덮개를 부착해야 한다. 특히 집의 난방이 된 실내의 출입구는 더욱 그러하다. 벽장 천장에 출입구를 설치하는 전통적인 방법 대신에 건물 외부에 박공벽 환기구로도 사용할 수 있는 출입구를 만드는 것이 대안으로 인기를 끌고 있다.田

자료협조 유재완
<우림목재인터내셔널 국제목구조 교육센터 대표>
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