제 Ⅲ 편  집합건축물 유지관리 매뉴얼

1. 개  요

1.1 유지관리 계획

(1) 시설물의 유지관리자는 시설물의 특성, 규모 등을 고려한 장기유지관리기준을 마련하고 그 기준에 따라 매년 유지관리계획을 수립하여 계획에 따라 적절한 유지관리를 행하여야 한다.

(2) 유지관리는 초기 점검에 의한 시설물의 현상평가로부터 시작된다. 이 점검을 행할 때에는 당해 시설물의 계획, 설계, 시공의 기록을 이용하는 것이 점검내용을 정하는 데에 매우 유용하다. 특히, 기록의 신뢰성이 높은 경우에는 점검내용을 상당히 줄일 수 있다. 기록은 유지관리단계별로 매우 유용하게 이용되므로 기록을 적절히 정리하여 보관하여야 한다.

(3) 신설되는 시설물의 경우 유지관리를 고려하여 계획, 설계, 시공을 행하면, 유지관리가 매우 용이하게 된다. 특히, 유지관리를 위한 점검설비 등을 건설당시 적절히 설치하거나 기존 시설물에도 점검설비 등을 미리 설치하면, 유지관리업무에 매우 유용하게 활용할 수 있다.

1.2 점검의 종류

1.2.1 정기점검

정기점검은 시설물의 기능적 상태를 판단하고 시설물 현재 사용요건을 계속 만족시키고 있는지 확인하는데 필요한 관찰로 이루어지는 점검으로 시설물의 이상이 발견되는 경우 즉시 보고하여야 한다. 점검자는 전반적인 외관형태를 관찰하여 심각한 손상?결함의 가능성을 발견할 수 있도록 세심한 주의를 기울여야 한다.

(1) 정기점검

정기점검은 매뉴얼을 작성해서 이것에 따라서 실시하는 것이 좋다. 점검의 결과는 정기점검, 점검자, 열화의 발생의 부위와 상황 등이 파악될 수 있도록 기록해 두는 것이 좋다.

(2) 점검항목

점검항목에는 ① 균열상황 ② 들뜸?박리?박락 ③ 강재의 노출상황?녹의 유무 ④ 청소 ⑤ 누수 ⑥ 변위?변형 ⑦ 지지상태 ③ 이상음?진동 ⑨ 변색 등이 있다. 일상점검은 육안관찰에 의해서 발생개소와 상황을 파악하는 것이기 때문에 구체적인 점검항목은 열화예측을 기초로 선정하는 것이 좋다.

또, 유지관리상의 대책으로서 보수와 보강을 실시한 개소에 대해서도 적절한 빈도로 육안관찰을 계속할 필요가 있다. 점검결과가 열화예측 결과와 다른 경우에는 점검빈도에 따라 항목을 변화시켜서 유연하게 대응할 필요가 있다.

(3) 점검기구

정기점검은 육안관찰, 사진, 비디오, 쌍안경 등에 의한 외관상 열화점검과 차상감각 등의 기타 점검으로 분류하며 일반적으로 특수한 검사기구를 사용하지 않지만, 상황과 발생위치를 정기점검의 매뉴얼에 따라서 가능한 한 정확하게 기록하는 것이 중요하다.

1.2.1.1 정기점검 요령 및 방법

(1) 검사항목

정기점검은 육안 또는 쌍안경 등의 장비를 이용하여 실시하되 대상구조물이 특성과 열화현상의 종류 등을 고려하여야 한다. 정기점검에서는 다음과 같은 항목의 검사를 실시한다.

① 새로운 균열이나 열화의 발생

② 열화손상의 진행성 여부

③ 보수부위의 보수효과

④ 구조물 또는 부재전체의 상태 및 콘크리트의 상태

⑤ 기타 점검책임자가 지정한 항목

(2) 검사방법

새로운 균열이나 열화가 발생한 경우 과거의 관련기록을 참고하여 열화상태를 파악한다.

1.2.1.2 정밀점검

(1) 초기점검

 초기점검은 책임기술자로서의 자격을 갖춘 자에 의하여 수행되어야 하며 내하력에 대한 해석적 계산이 필요하다. 초기점검의 목표는

① 특별법에서 요구하는 시설물 관리대장 및 평가자료와 관리주체가 수집한 관련 자료를 활용하기 위함이며,

② 구조물 상태의 판단 및 구조물의 문제점 또는 문제가능성이 있는 구조부위를 확인하고 기록하는 것이다.

도면의 사전 상세검토를 통하여 붕괴유발부재 또는 부위에 대하여 주의를 기울여야 하며 추후 특별한 주의를 필요로 하는 사항에 대해서는 점검기간 중에 평가하여야 한다. 육안검사시 결함이 있는 경우에는 기록하여 도서로 보관한다.

소요의 품질을 갖는 콘크리트, 강재, 보수, 보강재료를 사용해서 시공한 콘크리트 구조물에서 외관상의 문제가 없더라도 콘크리트의 품질변동 혹은 시공오차 때문에 구조물 각부의 기능이 영향을 받는 경우가 있다. 따라서, 완성후의 검사는 콘크리트 구조물에 관한 전문적인 지식에 기초해서 외관뿐만이 아니고, 콘크리트의 품질변동, 내부결함의 유무 및 배근상태 등의 시공오차에 대해서도 점검을 하여 열화예측의 자료로 사용할 필요가 있다. 신축인 경우에는 준공검사를 초기점검으로 할 수 있지만, 되도록 상세한 점검을 하는 것이 바람직하다. 또, 기존의 구조물에 대해서는 최초의 초기점검으로 한다.

또한, 보수와 보강으로 인해 구조물의 마감이 변하는 경우도 있기 때문에 보수, 보강후의 점검을 초기점검으로 할 수도 있다. 초기점검에서 얻은 데이터는 구조물의 사용중에 실시하는 점검에서도 확인추적하는 경우가 많기 때문에, 사용중에 용이하게 점검할 수 있는 항목과 부위를 선정해 두면 일상점검과 정기점검에 적절하게 이용할 수 있다. 초기점검은 구조물을 손상하지 않도록 비파괴검사 등을 사용하여 가능한 한 상세하게 실시하는 것이 좋다.

(2) 정밀안전점검

면밀하고 지속적 검사가 필요한 시설물의 부위는 사전현장조사 및 안정성평가 계산을 통하여 결정한다. 감시부위의 육안검사 결과는 도면으로 기록하여야 한다. 정밀안전점검 결과는 사진 및 유지관리 혹은 보수 그리고 필요한 경우 정밀안전진단 계획에 관한 사항과 함께 보관하여야 한다. 구조 상태가 변화되어 안전성 평가에 영향을 주는 경우에는 내하력을 다시 계산하여 보관하여야 한다. 정밀점검에는 시설물의 상태평가가 필요할 때 시설물의 안전성평가가 포함된다.

정밀안전점검은 열화에 관한 전문적인 지식에 기초해서 정밀안전점검의 매뉴얼을 작성하고 이에 기초해서 실시하는 것이 좋다. 점검항목은 정기점검에서 실시하는 것과 동일 하지만, 근접해서 열화상황을 파악할 수 있기 때문에 이전의 점검결과와 비교를 통해 열화의 진행을 평가할 수 있다. 특히, 간단한 계측기구를 사용하여 균열의 폭과 길이, 들뜸의 범위 등의 외관형상을 정량적으로 기록하는 것이 가능하다. 또, 구조물의 환경조건으로부터 염해, 중성화, 동해, 피로 등의 열화정도가 심각하다고 예측되는 경우에는 이러한 열화외력을 적절하고 정량적으로 평가할 수 있도록 점검을 하는 것도 중요하다.

정밀안전점검의 빈도는 구조물 혹은 부재의 중요도, 형식, 설계내용기간, 예정 사용기간, 환경조건, 유지관리구분, 기존의 유지관리 기록 및 열화예측에 따라서 달라지며 일괄적으로 결정하는 것은 곤란하다. 점검결과 및 열화예측(열화예측곡선 혹은 성능열화곡선) 결과에 따라서는 점검항목, 부위와 장래의 점검빈도와 변경이 필요한 경우가 있으며, 특히 점검빈도에 대해서는 유연하게 대처해야할 필요가 있다. 정밀안전점검은 대상구조물의 종류와 부위에 따라서 적절한 방법을 편성하는 것이 바람직하다.

1.2.1.3 정밀점검요령 및 방법

(1) 검사항목

외관검사에서는 콘크리트 구조물에 보편적으로 발생하고 있는 다음과 같은 열화현상을 검사한다. 외관검사의 결과는 검사양식에 따라 기입하여 보관한다. 점검책임자는 외관검사 결과 열화현상이 심하다고 판단되는 부위에 대하여 정밀검사를 실시해야 한다.

① 균열 : 발생시기, 길이, 범위, 부위, 규칙성, 형태, 깊이, 폭, 균열성상

② 콘크리트 변형?변질 : 박리, 박락, 겔형성, 백태현상, 누수, 누출

③ 철근 : 부식, 노출

④ 특수환경 : 지진, 화재, 산?알칼리의 접촉 유무

(2) 검사방법

검사대상 구역을 격자화하고 균열 등의 항목 검사방법은 아래와 같은 방법으로 실시한다. 외관검사를 마치고 열화현상이 현저한 구역에 대해서는 검사자료를 검토하여 정밀검사의 실시여부를 판단한다.

1.2.1.4 정밀점검의 검사절차

정밀점검의 대상은 주로 콘크리트 구조체를 대상으로 하며, 이 경우 정밀점검 절차는 다음과 같다.

(1) 균열도의 작성

(2) 균열폭의 측정

(3) 균열깊이 측정

(4) 콘크리트의 균열성상

(5) 콘크리트의 변형?변질

  ?콘크리트의 박리

  ?콘크리트의 박락

  ?콘크리트의 부서짐

(6) 철근조사

  ?철근노출

  ?철근부식

  ?누수

  ?누출

1.2.1.5 정밀점검의 정밀검사

(1) 검사항목

정밀검사의 기본항목은 염해, 중성화, 동해로 한다. 점검책임자는 구조물의 수명관리를 위하여 필요하다고 생각되는 항목은 정밀검사항목에 추가할 수 있다.

(2) 검사방법

  ?코어의 채취 및 보수

  ?염화물량 측정

  ?중성화깊이 측정

1.2.2 긴급점검과 특별점검

정기점검 결과에 의하거나 관리주체가 사고나 재해에 대하여 안전 및 유지관리에 필요하다고 판단하였을 때 또는 관계 행정기관의 장이 필요하다고 판단하여 긴급히 실시하는 비정기적인 점검으로 구조물의 손상이나 재료의 급격한 성능저하에 대하여 평가하고 이에 따른 긴급한 사용제한이나 금지 등이 여부를 판정, 응급 보수?보강 등의 긴급 안전조치를 판단하기 위하여 실시한다. 긴급점검에는 손상점검과 특별점검이 있다.

(* 자세한 사항은 http://www.kistec.or.kr의 「점검?진단세부지침」내용 참조)

1.2.3 손상점검

손상점검은 정기점검 결과에서 발견되었거나 사고나 재해에 의하여 비롯된 손상을 평가하기 위하여 실시한다. 손상점검의 범위는 건축물의 사용제한 및 금지의 필요성 여부의 판단과 긴급 안전조치의 정도를 판단하는 것으로 한다. 손상점검에서 발견된 문제에 대한 정확한 분석과 평가를 위하여 사안에 따라서는 부분적으로 진단 수준의 시험을 실시하여야 하며, 구조물의 내력계산을 실시할 수도 있다.

1.2.4 특별점검

특별점검은 관리주체가 건축물의 안전 및 유지관리에 필요하다고 판단하여 실시하는 정밀점검 수준의 비정기적 점검이다. 특별점검은 부동침하, 주변의 건축 환경, 건축물의 사용조건 변경 등으로 인하여 구조물의 안전성에 영향을 끼칠 우려가 있어 확인이 필요하거나 사용제한중인 건축물의 지속적인 사용여부를 판단하기 위하여 실시한다.

1.2.5 정밀안전진단

정밀안전진단은 건축물에 내재되어 있는 위함 및 수명단축 요인을 소정의 경험과 기술을 갖춘 책임기술자가 미리 조사?평가하여 그에 대한 적절한 조치를 하고, 적시에 적절한 보수?보강조치를 하여 건축물의 안전 및 유지관리를 체계적으로 행함으로써 건축물의 기능을 확보하고 재해 및 재난을 예방하고 수명을 연장하기 위함을 목적으로 한다. 진단은 정기점검 과정을 통해서는 쉽게 발견하지 못하는 결함부위를 발견하기 위하여 행해지는 정밀한 육안검사 및 검사측정 장비에 의한 측정을 포함하는 근접점검이다. 진단에서는 건축물의 구조안전성 정도와 노후화 또는 손실정도에 따라서 구조물의 기능이나 잔존수명을 예측하기 위하여 상태 및 안전성 평가를 포함한다. 비파괴 조사나 재료시험 및 재하시험은 건축물의 상태평가나 구조부재의 내력을 결정하는데 필요한 보조수단으로 이용할 수 있으며, 필요한 경우 모형실험도 실시할 수 있다. 진단의 결과에서 필요한 경우 보수?보강 방법을 제시한다.(*자세한 사항은 http://www.kistec.or.kr의「점검?진단세부지침」내용참조)

1.3 집합건축물의 시설종류

1.4 건축물의 구성

 건물 내의 인간이나 가구, 기기류 등의 하중 외에 건물자체의 하중을 지탱하는 골조체를 구조체라고 한다. 이러한 구조체는 물리적으로 건물의 뼈대, 겉표면, 내부의 분할된 공간으로 나누어지고 이들 각각은 다시 수평구조(바닥면, 지붕면, 보)와 수직구조(벽체, 기둥)로 나뉜다. 힘의 흐름은 우선 바닥으로 하중을 지탱하고, 그 바닥을 보에서 받아 기둥으로 전달하고, 기초 또는 지정을 통해서 결국에는 견고한 지반으로 지탱하는 것이다.

(1) 기초

기초는 건물의 자중, 적재하중, 풍력, 지진력 및 기타의 외력을 받아서 이를 안전하게 지반에 전달하는 하부 지중구조부분으로서 기초판과 지정으로 이루어져 있다. 기초는 상부의 하중을 지반에 전달할 뿐만 아니라 지반이 동결되어 기초를 올려 미는 작용이 생기므로 이에 대응한 충분한 구조를 갖추어야 한다.

(2) 기둥

기둥은 지붕면에 작용하는 하중을 기초까지 전달하는 역할을 한다. 만약 힘이 기둥상부의 중앙부분에 작용하지 않거나 수직선상으로 작용하지 않으면 휨현상이 발생하여 기둥이 휘어지려는 경향이 있기 때문에 이를 고려해서 충분히 보강을 해야한다. 일반적으로 기둥은 기둥부재의 높이에 비해서 그 폭이 두꺼울수록 중심을 벗어난 편심하중이나 측면하중에 대해 더욱 잘 버틸 수 있다.

(3) 보

보는 상부층 바닥판의 하중을 기둥 또는 벽으로 전달하는 역할을 한다. 이때 보에는 보를 수직방향으로 끊으려는 전단력과 밑으로 휘게 하려는 휨력이 작용하게 된다. 보에 지나친 하중이 걸리면, 마치 그 지점에 매달아 놓은 정첩이 꺽이는 것처럼 파괴된다. 보는 그 받침대에서 길이 방향을 따라서 측면으로 힘을 가하며 하중을 가진 보는 그 힘에 대한 반대힘을 받는다. 이러한 힘은 보의 상부와 끝부분을 따라 가장 강하다. 일반적으로 보의 강도는 깊이의 제곱에 비례하고 그 견고성은 깊이의 세제곱에 비례한다.

(4) 바닥

바닥 또는 슬래브라고 하며, 분포하중이나 집중하중을 표면에 놓고 지탱시키는 편평한 판으로서 그 위에 실리는 하중을 보, 기둥 또는 벽으로 전달하는 역할을 한다.

(5) 내력벽체

내력벽체는 바닥판이나 보로부터 전달되는 하중을 기초로 전달하는 기둥과 같은 역할을 한다. 이밖에 구조적으로 서로 다른 것의 버팀대 역할을 하기 때문에 벽체표면에 평행한 전단력에 견딜 수 있어야 한다.

1.5 건축물의 결함현상

1.6 유지관리 절차

시설물의 유지관리는 초기에 변형이나 결함을 정확히 파악하여 가장 적절한 대책을 수립하는 것이므로 결함의 예측, 점검, 평가 및 판정, 대책, 기록 등을 합리적으로 조합시켜 순서에 따라 대처하여야 한다.

시설물을 유지관리함에 있어서 정확한 현 보유강도나 안정성 파악, 급격한 기능저하를 가져올 우려가 있는 변형누수 등의 결함을 조기에 파악하여 적절한 대책을 수립하는 것이 매우 중요하다. 시설물 유지관리는 정량적으로 기준화된 것이 아니므로 경험적 판단을 요하는 경우가 많으나 적절하고 객관적인 평가가 이루어지기 위해서는 시설물별 점검기준 및 평가?판정기준을 마련하여 각 기준에 따라 유지관리를 시행하는 것이 바람직하다.

한편, 새로운 형식의 특수구조물에 결함이 나타난 경우에는 경험의 부족으로 향후의 예측이 불가능한 경우가 있으므로 전문기술자의 자문을 구하여야 한다.

유지관리를 적절히 하기 위해서는 다음과 같은 절차에 따라 수행하는 것이 바람직하다.

(1) 시설물별 적절한 유지관리계획을 작성한다.

(2) 유지관리자는 유지관리계획에 따라 시설물의 점검을 실시하며, 점검은 점검표에 따라 실시한다.

(3) 점검결과에 따라 발견된 결함의 진행성 여부, 발생시기, 결함의 형태나 발생위치와 그 원인과 장해추이를 정확히 평가?판정한다.

(4) 점검결과에 의한 평가?판정 후 적절한 대책을 수립하여야 한다.

상기 사항을 고려한 시설물의 유지관리절차는 해설 <그림 1>과 같다.

그림 1 각종 시설물의 유지관리 절차

앞서 기술한 내용과 같이 점검과 보수보강 수행절차를 통해 유지관리가 이루어진다. 이에 제 Ⅲ 편은 점검과 보수보강에 대한 매뉴얼이 수록되어 있으며 세부적으로는 건축공사, 기계설비공사, 전기?정보통신설비공사로 대구분하여 구성하였다.

1.6.1 건축부문 매뉴얼 목록

1.6.2 기계설비부문 매뉴얼 목록

1.6.3 전기?정보통신 설비부문 매뉴얼 목록