옥상녹화 계획의 고려사항

옥상녹화는 건축과 도시환경을 더욱 쾌적하게 하고 자연스럽게 만들어주는 환경조성 방법 중 하나입니다. 이를 통해 우리는 히트아일랜드현상저감효과, 과잉건조방지효과, 대기의 정화효과, 우수유실의 보호효과(자외선의 차단과 온도 변화의 차이에 따른 방수층의 열화 방지 등), 도시의 자연성을 높이는 효과 도시의 편의시설 향상효과(알맞은 습기와 평온함 향상 등), 새로운 이용 공간의 창출효과를 얻을 수 있습니다. 옥상녹화의 우수한 점은 기타의 기계적인 개성과 설비적인 처리가 달라, 효과·효응이 다방면에 해당됩니다.  

이글에서는 옥상녹화를 계획하고 시행하기 전에 고려해야 할 사항들을 소개합니다. 

 

옥상녹화와 대지녹화의 차이

식물의 생육환경의 차이는 적재하중 조건에 따라 토양부피가 한정되어 있고, 바람이 강한 것과 지하부터의 수분공급이 없으면, 건조되기 쉽습니다. 또한, 적재하중을 준수, 누수방지대책, 낙엽과 과실의 낙하방지 등의 안전대책을 하는 등의 안전면에서 계획이 필요합니다.  

 

옥상녹화의 유의점

1. 하중조건 내에서 식재기반을 확보합니다. (구조의 보강과 토양을 포함한 식재기반의 경량화, 경량기재의 사용 등)

2. 누수방지 대책을 합니다. (방수층의 보호, 벽난간의 조이기와 지붕 널 등)

3. 바람대책을 합니다. (벽난간 세우기, 방풍네트, 격자설치, 지주설치, 다각적으로 설치 등)

4. 관수설비 시공을 고려해야 합니다.

5. 안전대책을 합니다. 

6. 자연환경, 식재환경에 적당한 나무를 심습니다. 

 

식재기반의 확보와 경량화

사람이 다니는 곳에 일반적인 옥상과 베란다 발코니의 경우 적재화 조건은 300㎏/㎡ 정도입니다. 비중 1.6~1.8의 자연토양을 200㎜로 객토로 할 경우, 320㎏/㎡이상의 적재하중이 되기 때문에 적재기준경량화가 필요합니다. 일반적으로 퍼라이트와 유기질비료를 혼합한 인공경량토양으로 비중을 30~50% 정도로 경량화시키고, 하중이 고려된 일반적인 옥상 녹화에 사용되고 있습니다. 

 

● 옥상녹화에 사용하는 토양비교

토양	특징
자연토양	풍토에서 습윤시 비중이 약 1.6~1.8 전후, 재료단가는 저렴하지만, 토양 두께가 필요하고 또한 무겁기 때문에 시공 비용이 올라갑니다. 토양에 비산이 적고, 일반적인 지주사용이 가능합니다. 하중조건이 충분한 옥상화원과 토양적 인공지반녹화가 적당합니다.
개량토양	흙토의 균형이 경량한 토양개량재료를 혼합한 토양으로 습윤시 비중이 약 1.1~1.3 전후이고 토양의 비산이 비교적 적습니다. 일반적인 지주의 사용이 가능하고, 하중조건을 고려한 일반적인 옥상녹화에 적당합니다.
인공경량토양	무기질계의 토양개량이 주성분이 된 비산이 경량인 토양으로서 습윤시의 비중이 약 0.8 전후입니다. 재료단가는 비싸지만, 토양두께가 적습니다. 또한 경량으로 시공성이 우수하지만 비산이 일어납니다.

 

또한 식물을 키우기 위한 토양의 두께는 식물을 심을 때의 식물 형상치수 종류, 토양의 조성에 따라 다르기 때문에 적재하중 조건을 고려하여 적절한 토양에 심을 식물의 크기와 종류를 정하는 것이 중요합니다. 토양 등의 적재기반뿐만 아니라 터파기자재와 바닥재 등도 적재하중을 고려하여 경량의 자재를 사용합니다.  

 

● 옥상녹화 주요 자재 비중 

자재 종류	비중	자재 종류	비중
흑요석 펄라이트	0.2 전후	우드데크	0.9 전후
진주석 펄라이트의 습윤시	0.6 전후	자갈, 모래	1.7~2.1 전후
질석 습윤시	0.6 전후	벽돌	2.0 전후
화산모래	0.8 전후	콘크리트	2.3 전후
화산자갈	0.8~1.4 전후	어영석	2.8 전후

 

● 수목의 무게

수목 종류	무게	수목 종류	무게
수목높이 2m 전후	30kg/본 전후	관목류, 지피실물 밀집	25~30kg/m2 전후
수목높이 3m 전후	50kg/본 전후	산울타리(2~3본/m)	40~50kg/m2 전후
수목높이 4m 전후	200kg/본 전후

 

● 식재와 기반두께 및 하중

공법	식재기반	잔디, 화초	관목류	수목 2m 전후	수목 4m 전후	수목 6m 전후
자연토양	자연토양(mm)	300	400	500	700	900
	배수층 (mm)	80	100	150	200	300
	하중 (kg/m2)	528	700	890	1240	1620
개량토양	개량토양 (mm)	300	400	500	700	900
	배수층 (mm)	80	100	150	200	300
	하중 (kg/m2)	438	580	722	1000	1290
경량토양	경량토양 (mm)	150	200	300	500	700
	배수층 (mm)	70	100	120	150	200
	하중 (kg/m2)	147	200	282	440	610
박형경량토양	경량토양 (mm)	150	200	300	500	700
	배수층 (mm)	30	30	30	30	30
	하중 (kg/m2)	74	123	193	298	438

 

누수방지대책

1. 방수재외에 방수시트의 설치 또는 녹화방수공법이 되는 방수층을 보호합니다. 

2. 벽난간 사이는 메우고, 식재기반의 높이를 방수층 단높이 100㎜이상 얕게 합니다.(최소 방수턱 100㎜이상을 확보합니다.) 가능한 한 150㎜ 이상으로 합니다. 

3. 우수배수의 물구배는 최저 1/100 이상 확보합니다. 가능한 한 1/75 이상으로 하여 구배는 구체로 합니다. 

4. 지붕 널은 공간을 최저 2개소 이상을 취합니다.

5. 지붕널을 설치하는 경우에는 점검 가능한 지붕널을 반드시 설치합니다.  

 

● 방수층의 종류와 방수 대책

방수층의 종류	방수 대책
아스팔트보호방수	방지하는 시트를 방수합니다.
아스팔트노출방수	녹화방수공법으로 합니다.
시트방수	보호를 비롯해 방지하는 시트를 부설합니다. 가능한 한 녹화방수공법을 실시합니다.
FRP 복합도포방수	보호를 비롯해 방지하는 시트를 부설을 실시합니다.
도트방수	기본적으로 컨테이너 녹화를 실시합니다.
오르타르방수	기본적을 ㅗ컨테이너 녹화를 실시합니다.

 

배수층 및 암거대책

옥상에 사용하는 방수층의 자재에는 경량으로 통기성이 있는 화산자갈, 펄라이트와 페가스의 발포자재(비중 약 0.4)의 리사이클자재 등을 사용합니다. 배수층의 두께는 일반적으로 토양 두께의 약 1/3 전후입니다. 잉여수 등을 빠르게 배수시킬 목적으로 암거배수로서 합성수지투수수관과 내압투수수판을 배수층에 설치합니다. 물아래와 벽난간 주변, 건물외벽선 등에 설치하고 지붕널까지 도입합니다. 또한 배수층으로서 기능을 확보하면서 배수층의 두께를 얕게 함과 동시에 보수성과 통기성의 기능을 가진 보수 배수패널을 사용하는 배수기반(녹화방수공법)입니다. 노출방수와 토양두께가 충분하지 않은 장소에 단단한 뿌리성능을 높이고 싶을 때에는 경작은 넓은 옥상 화원 등을 사용합니다. 

 

식재기반의 정비

일반적인 옥상녹화의 식재기반의 구조는 아스팔트 보호방수의 위에 단단한 시트(폴리에틸렌 비닐 시트 0.3㎜ 동등품 이상)를 설치 후 배수층(펄라이트와 화산자갈, 모래 등)을 시공하고 여과장치로서는 투수시트(부직포)를 깔고 토양(자연토양, 개량토양, 인공경량토양 등)을 기재하고 표층에 건조방지와 잡초번식방지를 위하여 토양피복재를 덮어줍니다.  

 

박형경량의 식재기반 

경사진 지붕녹화에 대해서는 두께 35~75㎜ 에서 40~60㎏/㎡ 전후로, 매우 경량인 시듐과 일체가 되는 식재기반이 있습니다. 시듐녹화는 매우 건조에 강해 일반적인 권수가 필요하지 않습니다. 또한 금잔디를 사용한 박형의 팰릿을 사용한 두께 75~100㎜ 로, 60㎏/㎡ 전후와 박형 경량으로서 자동권수장치와 연동된 박형경량인 녹화공법과 습지섬유를 사용한 박형경량된 녹화공법도 있습니다.   

 

바람대책

1. 풍속 경감: 벽난간의 세우기를 높이거나 방풍네트와 산울타리 등을 설치해서 풍속을 경감합니다. 

2. 풍도 방지: 지주를 설치하거나, 키가 작은 식물에 의한 식재 등에 의하여 방지합니다. 

3. 건조 방지: 표층을 토양피복하여 방지합니다.

 

● 옥상에 적용되는 지주의 종류와 특징

구분	지주의 종류	특징
가지를 지지고정	덧댐지주	가지등은 3 또는 4방향에서 지탱하는 방법으로서, 수재높이 4m 전후에 사용합니다. 토양두께가 있는 경우에서 조이기의 충분한 토양에 사용합니다.
	가로지주	대나무와 통나무를 사용해서 지탱하는 방법으로 산 울타리와 식물을 나란히 심는 경우에 사용하며, 토양두께가 있는 경우와 펜스에 사용합니다.
	와이어지주	앵커와 훅으로 고정하고 와이어를 사용해서 고정하는 방법입니다. 고목에 적당합니다. 방수층의 파손에 주의합니다.
지중을 화분고정	용접 긍양 교정지주	용접철구를 토양아래 부설해서 화분을 고정하는 방법입니다. 2m 전후의 사용에 적당합니다.
	저항판 설치 고정판	저항판을 사용해, 토양아래에 부설해서 화분을 고정하는 방법입니다. 고목이 적은 경우에 적당합니다.

 

토양피복

토양피복이란 식물 뿌리에 지푸라기 등을 깔아, 건조방지와 보온, 잡초의 번식방지, 토양의 비산방지와 미관 등의 목적으로 실시합니다. 그 외에 토양피복에는 목재의 나무조각 외에 수피섬유와 화산자갈, 벽돌 등이 있습니다. 

 

관수설비의 고려사항

1. 기후와 식물의 수분 요구도를 합하여 관수가 될 수 있도록 관수설비가 필요합니다. 

2. 살수 개폐장치는 청소용과 관수전용의 2개의 개폐장치 설비가 필요합니다. 

3. 자동관수는 우수감지기 또는 토양수분감지기가 연동되어 작동합니다. (또는 기후와 식물의 상태를 고려하여 수동으로 관수하는 방식도 고려해 봅니다.)

5. 활착 후는 물 주는 것을 경감하고 식물을 건조에 견딜 수 있도록 합니다. 

 

● 관수방법의 종류와 특징

방법	관수장치	특징
옯겨심음	살수호수	관수가 적은 경우가 많습니다. 식물에 적절한 관수가 되기위해서는 시간이 필요합니다. 작은 화원과 화단, 화원 등에 적합합니다. 건설비가 저렴하지만, 유지관리가 어렵습니다.
수동	이동식 스프링쿨러	호수에 연결하고 작동과 이동을 실시합니다. 범위는 좁지만 살수얼룩이 커집니다. 잔디밭에 적당합니다. 건설비는 저렴하고, 유지관리도 비교적 용이합니다.
	뿜어나오는 파이프	파이프에서 물이 뿜어나오는 방식입니다. 고저차가 없이 심은 나무와 화단에 적당합니다. 건설비가 저렴하고, 유지관리가 용이합니다.
	점적파이프	사막지에서 개발된 방식으로 점적의 구멍이 식물의 배치에 맞추어 집니다. 고저차가 있는 장소에도 가능합니다. 건설비가 저렴하고 유지관리비도 비교적 용이합니다.
자동	스프링쿨러	수압에 의해 노줄이 상승하는 팝업식이 일반적입니다. 건설비는 약간 고가입니다. 타이머부착으로 유지관리가 용이하지만, 건설기기 점검이 필요합니다.
	뿜어나오는 파이프	건설비는 비교적 저렴합니다. 타이머부착으로 유지관리가 용이하지만, 건설기기 점검이 필요합니다.
	점적파이프

 

안전대책

전략방지를 위하여 난간과 목책의 높이는 110㎜ 이상으로 합니다. 방풍대책, 안전대책, 목책 등의 설비를 고려합니다. 과실의 낙하방지를 고려하여 식재계획을 합니다. 

 

흙막이재료

식재의 흙막이에는 콘크리트와 블록 쌓기, 벽돌 쌓기 등의 조성형과 유리섬유 강화시멘트와 침목 등을 사용한 조립한 시스템 컨테이너형, 간단한 컨테이너형이 있습니다. 시스템 컨테이너형과 컨테이너형을 이동과 철거가 용이해 보수성과 시공성이 좋습니다.   

 

자연환경조건에 적합한 식재

대지의 기상조건, 자연환경조건에 적합한 수목 중에서 적재하중조건과 식재기반두께, 수목의 성장도과 반입 등을 고려하여 수종 및 형상을 선택합니다. 크게 자란 수목은 하중부하 등의 점에서는 적합하지 않습니다. 또 키가 큰 나무는 바람에 쓰러지기 쉽습니다. 풍해와 유지를 고려하면서 1층의 인공지반에서는 거리구성을 형성하도록 고목을 식재하고 저층부의 옥상에는 중·고목의 녹화가 위로 자라기 때문에 관목류와 지피식물이 중심이 되도록 식재계획을 실시합니다. 

 

마무리

옥상녹화는 건축과 도시 환경을 개선하고 자연의 아름다움을 높이는 중요한 방법입니다. 그러나 옥상녹화를 시행하기 전에는 식재기반의 강화, 누수방지, 바람대책, 관수설비 등 다양한 요소들을 고려합니다. 이렇게 신중한 계획을 통해 안전하고 효과적인 옥상녹화를 실시할 수 있습니다.  

 

아래링크는 '옥상 조경 시공과 시공 순서'를 소개하고 있으니 참고하시기 바랍니다.   

옥상 조경 시공: 준비 작업과 시공 순서