도시철도 차량기지의 기반녹화에 적합한 방수시스템 선정을 위한 환경 조건 분석 = Analysis of Field Condition for Proper Waterproofing Materials applied to Green Roof System for Depot
저자
발행사항
서울 : 서울産業大學校 産業大學院, 2007
학위논문사항
학위논문(석사)-- 서울산업대학교 산업대학원 : 건축공학과 2007. 2
발행연도
2007
작성언어
한국어
주제어
KDC
543.992 판사항(4)
발행국(도시)
서울
형태사항
viii, 59p. : 삽도 ; 26cm
일반주기명
참고문헌: p. 54-55
소장기관
대도시 도로교통의 혼잡을 방지하기 위해 중추적인 역할을 하고 있는 도심지내 지하철도는 차량의 검수·정비·차량의 야간 유치를 위한 차량기지, 부속시설물, 철로 등 다양한 형태의 시설물의 건설과 넓은 건설부지가 요구된다. 특히, 도시철도 차량기지는 경관형성에 있어서 미적으로 낙후될 수 있는 구조적 형태를 갖고 있기 때문에 주변 거주자들에게는 차량의 소음 및 공기환경 저하 등으로 인하여 과거에는 혐오시설로 까지 인식되고 있던 상황이었다.
그러나, 최근에는 부가가치가 높은 시설물로서의 집약적인 형태와 새로운 삶의 장으로 연출하고자 복합화 및 지하시설화 기술을 도입하고 있다. 도시철도 차량기지의 복합화, 지하시설화를 통한 구조계획과 인공지반의 녹지화를 환경계획이 동시에 이루어져야하므로 무엇보다 차량기지의 환경적 조건분석이 선행되어져야 할 것이다.
한편, 고밀도로 밀집된 도시환경에서는 다양한 인공적 공간이 많이 생겨나게 되었고, 이러한 공간의 대부분은 재래의 녹화기술 기법만을 이용해서는 양호한 녹화 경관을 조성하기 어렵다. 도시철도 차량기지의 경우도 마찬가지이며, 이러한 특수한 공간에 녹화하기 위해서는 철도구조물 차량기지의 환경적 조건을 분석하는 것이 중요하다. 그렇지 않으면, 녹화도입초기에 비해 사용후 각종 하자 발생 등으로 사후처리비용의 손실이 예상되며, 더욱이 사용자로부터 녹화에 대한 불신을 얻기 쉽다.
따라서, 특수한 공간 즉, 차량기지에 녹화를 도입할 때에는 사용 후의 결과를 고려하여 다양한 방법에서 녹화기법의 도입을 고려해야할 것이다. 이때의 본 연구에서 다루는 녹화기법은 식재부를 시공하기 전에 기반을 구축하는 방수와 방근재료 및 공법의 측면으로서 다음과 같은 내용을 본 연구를 진행하고자 한다.
1. 차량기지의 환경조건분석
(1) 차량 진동 및 구조체 거동의 영향
철도에 의해 콘크리트 구조물에 전달되는 차량진동의 주요 원인은 다음과 같으며, 그 원인에 따라 구조체의 균열 및 이어치부 및 콜드조인트부 등이 누수에 대한 취약부가 될 수 있다.
① 규칙적인 축배치에 의한 하중의 작용으로서 열차의 차륜이 지상의 특정점을 통과할 때 주기적인 재하현상에 의해 생기는 것으로 열차의 속도 및 차축 간격과 밀접한 관계가 있다.
② 차륜의 Tire Flat, 레일의 틀림, 이음부의 마모, 용접부의 재질변화 등에 의한 국부적 원인과 성토와 고가교의 접합부분, 구조물의 연결부 또는 열차의 각 차량별 중량차이 등으로 인해 발생한다.
(2) 차량진동에 의한 구조체 균열 발생 및 누수사례
도시의 경우, 지금까지는 관심 밖이었던 큰 도로 주변 및 철로변이 주거지로서의 개발이 거론되고 있으며, 일부 지하철구간에서는 많은 건물이 집중적으로 지어지고 있다. 이들 지역은 차량과 열차 등으로 진동과 소음이 크며, 이 진동과 소음이 건물과 인체에 직·간접적인 영향을 미치고 있다. 또한 기존 건물주위로의 신축 등으로 인한 진동의 영향도 새로운 진동원의 발생에 의한 진동의 영향이 문제가 되고 있다.
그러므로 진동원이 인접한 지역의 개발이나 새로운 진동원의 발생시 향후 구축될 녹지공간 및 주거공간에 대한 진동의 정확한 예측과 기존건물의 진동으로 인한 영향이 먼저 파악되어야 한다.
철도에 의해 콘크리트 구조물에 전달되는 차량진동의 주요 원인은 다음과 같으며, 그 원인에 따라 앞서 설명한 지하철의 진동은 구조물의 터널벽에 까지 영향을 미치게 되며, 심지어는 구조체의 균열 및 이어치부 및 콜드조인트부 등이 누수에 대한 취약부가 될 수 있으며, 누수 및 하자발생을 유발시키는 경우도 있다.
(3) 차량기지 환경조건분석에 따른 재료적 요구성능
1) 차량 진동 및 구조체 거동 대응
콘크리트 구조체의 진동 및 거동을 흡수하여 장기적인 대응이 가능한 것으로서, 탄성력, 인장강도, 접착성능을 동시에 갖춘 고내구성의 재료가 적당할 것으로 판단된다.
① 거동에 쉽게 판단되지 않도록 탄성이어야 한다.
② 접착성능이 저하되면 바탕체로부터 들뜨고, 방수층 표면이 열화된 부위로부터 누수가 시작되므로 진동환경에서도 지속적으로 바탕면에 점·접착되어 있어야 한다.
2. 차량기지 기반녹화 적용에 따른 환경조건 분석
옥상녹화 공사에 따른 방수층 및 방근층의 구성은 옥상녹화시스템의 구성비중 중 식재나 배수시스템에 비해 작다고 볼 수 있으나 건축물의 장기적인 내구성 확보와 경제적인 유지관리 누수비용을 고려했을 때 건물에 미치는 영향이 크므로 이에 대한 계획이 중요하다.
옥상녹화를 위한 방수층 및 방근층은 식재층과 건물을 연계하는 구성요소로서 누수문제발생시 건축물의 내구성과 직결되며, 특히 건축물과 가장 근접하게 위치하여 일체화되어야 하는 방수층 및 방근층에 대한 시공 및 품질관리는 옥상녹화의 중요한 기술 사항으로서 이에 대한 기술적 검토가 필요하다.
(1) 식물뿌리에 견디는 기술 도입
방수·방근층은 옥상녹화 시스템의 내구성에 가장 중요한 영향을 미친다. 항상 습기가 있고, 시비나 방제 등의 식재관리가 이루어지므로 미생물이나 화학물질에 영향을 받은 방수층은 식물뿌리의 침입으로부터 쉽게 영향을 받을 수 있다. 사진 7과 같이 식물의 뿌리는 견고한 콘크리틀 뚫는 정도로 강한 성장력을 갖는 생명체이므로 뿌리에 대한 종합적인 분석이 된 재료이어야 할 것이다.
(2) 차량기지 기반녹화의 요구성능
방수층 및 방근층은 옥상녹화와 건물의 내구성에 가장 중요한 구성요소이다. 항상 습기가 있고, 화학비료 및 방제 등의 식재관리가 이루어지므로 미생물이나 화학물질에 영향을 받지 않은 옥상녹화 특유의 안전한 방수층과 식재플랜의 특성을 고려하여 식물뿌리로부터 방수층 및 건물을 보호하는 방근층의 소재 및 공법을 사용한다. 특히 식물의 뿌리는 방수층 및 방근층을 파고들어 건물에 치명적인 손상을 입혀 누수의 주된 원인이 되므로 내근성을 확보한 소재를 사용한다. 또한 토양층에 대한 내알칼리성 및 내박테리아성을 가진 소재를 사용한다.
(3) 식물뿌리의 관통에 대한 대책
방수·방근층은 옥상녹화 시스템의 내구성에 가장 중요한 영향을 미친다. 항상 습기가 있고, 시비나 방제 등의 식재관리가 이루어지므로 미생물이나 화학물질에 영향을 받은 방수층은 식물뿌리의 관통으로부터 쉽게 영향을 받을 수 있다.
3. 결론
(1) 본 연구는 도시철도 차량기지의 기반녹화 적용에 따른 적정 방수 및 방근 공법의 제안에 대한 검토를 국내외 사례 및 실험결과를 통하여 재료의 설계방안을 제시하였으며, 옥상녹화 시공 및 관리에 부합될 수 있는 방수층의 내근성 확보와 내근층의 안정성 확립이 필요함을 제안하였다.
(2) 철도구조물의 환경조건 즉, 차량 진동에 의한 구조체 거동과 인공녹화에 따른 식물뿌리의 침입이 가장 중요하게 고려되어야 할 사항으로 나타났다.
(3) 향후에는 기반녹화에 적용 가능한 방수·방근재에 대한 세부적인 실험이 필요할 것이다.
Depot have a lagged behind structure in the side of building up the view. With this reason, people have been recognized depot as hatred facility causes to have car noise, air pollution. In the other hand, depot become a underground and complex facility as a higher-value added building, and moreover, it need to understand the environment that depot structure have a specific field condition to apply green roof system.
1) Analysis proper waterproofing material and root barrier apply to depot need root penetrating test method
2) Suggest root barrier and waterproofing material relate to maintain and construction for green roof system
3) Construction condition for depot have crack movement of structure by vehicle vibration and root penetrating force by plant growth
The accessary building very need to keep the facility and subway which is main traffic means in the city. Especially, depot is very important facility to keep the subway and to maintain and accept the subway car.
However, It has been recognized that the depot as unlike facility to local resident due to occur air pollution, noise, vibration of car and even the appearance of facility. It become difficult to obtain the competitiveness compare with other facilities.
In recently, these reasons are lead to various technology for being underground depot structure or complex structure to offer new and intensive space as a higher valu added building.
In case of SHIN JUNG depot, even it become complex facility, difficult to offer comfortable environment. This is one or the reason for lack of greening rate or green park here and there. Therefore, to accomplish being underground structure or complex structure for depot, it has to get accomplish environment and structural plan for a concrete ground.
Then, important factor is suitability which including the various waterproofing and root barrier materials and construction method to make greening space of environment condition for dept. Suitable waterproofing materials and construction method could be lead suitable greening space a long while.
For these purpose, I suggested the building up the greening space in concrete grounds, especially depot, to improve the problem, so I understand the main problem of depot first, then I analysis the construction condition exposed to aggressive environment of depot. The result are as follow;
1) In this paper, I suggested the how to plan for waterproofing and root barrier materials and construction methods results in the various test and domestic example. And I also suggested that setting up the waterproofing layer which have root resistance property and root barrier layer is very need to accomplish the maintenance and construction for concrete ground.
2) It shows that the root penetration in concrete ground and concrete structural movement due to the car vibration are most considerable factors in depot.
3) In further study, It need that the specific test for waterproofing materials and root barriers adopt to concrete ground shall be accomplish and suggest scope of the proper materials.
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