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화재시 취약한 내화성능과 시공시 열악한 작업성능을 가진 발룬 구조의 약점을 보완하는 하나의 새로운 구조방식이 개발되었는데 이것이 플랫폼(Platform Framing) 방식이다.
현재 시공되는 경량목구조의 대부분을 차지하는 방식으로 두 단계의 시공과정을 거치게 된다.
먼저, 통상적으로 콘크리트 줄기초 위에 1층의 평탄한 바닥구조를 설치한다. 그런 후, 평탄면은 내력벽과 비내력 간막이벽의 조립과 설치를 위한 작업장 이 된다. 건물이 중층일 경우,다음 층의 플랫폼은 하층부의 벽체 위에 새로운 평탄한 바닥면을 형성하여 설치한는 것이다.
마지막으로 최상층 벽체의 상부에 지붕의 서까래와 천장틀이 지지되게 된다.
벽의 스터드 부재로는 외벽에 2"x6", 내벽에 2"x4"의 규격재가 16"간격으로 설치되고 스터드 사이에 단열재를 채우는 방법이다. 발룬 구조와 비교하여 플랫폼 구조의장점은 다음과 같이 3가지를 들 수 있다.
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 구조 부재의 길이가 짧아지고 가벼워져 작업이 용이하다
평탄한 플랫폼 위에서 조립되는 벽체는 정확하게 직각으로 제작될 수 있고, 세워지기 전에 합판이나 대각선 가새를 설치 하여 벽체 프레임의 강성을 높일 수 있다.
플랫폼으로 구성된 바닥골조는 하층부와 상층부의 벽체 구조 사이에서 방화막으로 기능하다는 점이다.
이렇듯 플랫폼이 구성하는 방화막은 발룬 구조에서 추가적으로 소요되었던 방화용 깔판의 설치를 위한 인력과 시간을 절감한다.
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기둥-보 구조는 가장 오래된 목구조 방식 중하나로 장점은 큰 단면의 부재 사용으로 지간 사이를 버틸 수 있어서 자재 및 인력을 절감할 수 있다. 또 목재를 노출하여 목재의 질감을 자연스럽게 표현할 수 있고 기둥 사이에는 비내력벽이므로 대규모의 개구부나 외부로의 조망을 위한 대형창을 만들 수 있다.
단점은 배관, 배선 등 설비 라인이 노출되는 경우가 생기고 수직 설비를 위한 샤프트(Shaft)가 요구된다.
또한 이 구조는 부재의 연결 부위의 설계와 시공에 각별한 주의가 요구된다. 하중의 전달이 결합 부위로 전달되므로 이곳의 세부 사항에 대한 구조적 계산이 필요하다 |
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패널공법은 벽, 바닥 및 지붕 시스템을 하나의 단면으로 조립 생산하는 방법이다. 이러한 공법은 패널 형태의 규격이 반복될 때에 가장 효과적이다. 패널은 공장 또는 현장에서 제작될 수 있으며, 각각의 패널 형태에 대하여 제작틀, 또는 지그(jig)가 개발된다.
스터드 및 조이스트는 패널 작업을 위하여 재단될 수 있는 길이로 주문되며, 지그 위에 나사 또는 용접을 이용하여 접합된다. 외부 쉬딩, 또는 어떠한 경우에 외장 마감 전체는 세워지기 전에 패널에 부착될 수 있다.
공장에서 패널을 제작하면 다양한 이점이 있다. 무엇보다도 공장에서 패널생산 작업은 기후조건에 영향을 받지 않는다. 또한 패널에 쉬딩 및 마감재를 수평으로 부착하는 것이 수직으로 하는 것보다 쉽고 신속하게 처리될 수 있다. 이러한 이점들에 따른 경제성이 패널을 공장에서 현장으로 이동하는 데에 소요되는 추가비용을 상쇄시킨다. 패널공법은 골조를 세우는 데에 매우 신속한 방법이며, 스틱조립 공법을 통하여 골조를 세우는 데에 소요되는 공기에 비하여 절반 이하 수준이다.
패널에 외장마감재까지 부착되어 패널의 일부가 되면 공기단축을 통한 비용절감은 상당한 수준에 이르게 된다. 나아가 시공기간에 공기지연 요소가 적기 때문에 대체로 공기에 맞게 공사가 완료된다.
또한 패널공법에서 완성된 패널은 영하의 날씨에서도 세워질 수 있기 때문에, 사계절 동안 패널공법을 통한 스틸하우스 시공이 가능하며, 나아가 공장에서 최적의 환경에서 경험 있는 작업반에 의하여 패널이 조립되기 때문에 보다 확실한 품질관리가 가능하다.
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| 이 구조방식은 기본적으로 기둥-보 방식과 동일한데 다른 점은 구조용 목재로 큰 각재(Heavy Timber)를 사용하여 건축한다. 이러한 특징의 중목구조는 목재를 구조재와 동시에 수장재로써 사용하고자 할 때 많이 사용되고 있다.
중목구조에 요구되는 부재의 최소규격은 화재 시 구조체의 안전을 보장하기 위한 것이 다. 목재가 화염에 휩싸였을 때 검게 그을린 탄소 피막은 방화망을 형성하여 목부재가 일정한 시간 동안 구조적 성능을 유지할 수 있게 하는 것이 기본 개념이다.
중목구조는 목재를 구조재와 동시에 수장재로서 사용하고자 할 때 많이 사용되고 부드러운 목재의 재질감을 표현하고자 하는 레스토랑, 호텔 혹은 교회 같은 전원풍의 건물들에 주로 사용된다.
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통나무 구조는 시공 방식에 따라 크게 기계식 과 수공식(Hand Made)으로 구분되며 구조적 으로 수평 목을 내력벽으로 하고 나머지 바닥이나 지붕 구조는 2x4경량 목구조와 동일한 구조로 구성된다.
벽체가 통나무를 쌓은 구조이기 때문에 1개층 높이에서 7∼12㎝의 침하가 장기적으로 발생하게 되므로 창문틀 등의 개구부에는 침하를 고려한 디테일을 만들어야 한다.
통나무 구조는 통재와 통재가 접합되는 부위의 접합방식에 의해 그 구조적 성능이 다른데 초기에는 Saddle Joint가 사용되다가 이후 Square, V-Notched, Dovetail방식 등의 맞춤법이 개발 되었다. 통나무 구조의 특징은 구조목이 실내외 마감으로 노출되기 때문에 산장이나 식당 등 자연 속의 집에 잘 어울린다.
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목조주택은 가공 건조한 규격 목재를 접합하여 뼈대를 구성하는 구조로 견고성이 뛰어나다. 흔히 콘크리트 조적 문화에 익숙해져 있어 목구조의 수명이나 견고성이 떨어질 것으로 잘못 알고 있으나 규정된 공법에 의한 정확한 시공 시 그 견고성은 월등히 뛰어나다. 미국을 비롯한 서구에서 주택건축의 표준으로 자리 잡게 된 이유 중 하나도 100~200년 이상 사는 견고성 때문이다. 우리나라에서 콘크리트 및 조적조 건물의 경우 건축물 수명이 20~50년 가량으로 20~30년 된 아파트의 재건축이 이루어지는 등의 수명이 짧은데 반해 서구에서는 50~100년 된 리노베이션 하여 재사용하는 것에서 그 성능을 입증할 수 있다.
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목조주택은 점탄성의 재료로써 외부로부터의 하중이나 충격을 흡수할 수 있는 능력이 뛰어나고 특히 진동에 대한 저항력이 우수하며 이는 미국이나 일본 등의 나라에서 발생한 지진의 피해상황 분석에서도 사실로 증명된 바 있다.
목조주택은 주택 전체가 일체화된 구조로 이루어질 뿐만 아니라 목재 부재 자체와 적합부가 반강 유연 성질을 지님으로써 충격과 진동을 흡수할 수 있는 구조로 되어 있다.
일본의 고베지진에서 나타난 결과를 분석해보면 최근에 현대식으로 지은 경골목구조의 주택들은 거의 대부분이 피해를 입지 않았거나 경미한 피해에 그쳤으나 일본의 재래식 전통가옥이나 콘크리트 건물들은 많은 인명과 재산 상의 피해를 입었다.
고베지진전에 일본 내의 주택시장에서 경골목구조가 차지하는 비율은 5% 전후에 불과하였지만 지진 이후에 그 비율이 15~20%로 급성장하였다는 사실은 일본 사람들도 경골목조주택의 안전성을 높이 평가하였다는 사실을 나타내는 것이다.
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목구조는 가변성이 뛰어나 공사 완료 후 내부 구조의 변경이 콘크리트에 비해 수월하고 손쉬운 가공성과 안전한 구조로 다양한 외관을 만들 수 있을 뿐만 아니라 형태가 아름답워 이국적인 전원주택에 적합한 주택이다
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목조주택은 주택의 구조재료 자체가 단열성이 우수하며 단열재의 설치가 쉽고 개구부 주변, 부재와 부재의 접합부위 등에서 밀폐성이 뛰어나다.
목재는 콘크리트나 스틸에 비해 열전도율이 낮아 여름에 시원하고 겨울에 따뜻한 효과가 있다. 특히 콘크리트 및 조적건물에 비해 에너지 비용이 30%이상 절감된다. 에너지 소비의 절약은 각 가정의 경제에 도움이 될 뿐만 아니라 국가 경제적으로도 크게 도움이 되며 지구 환경보호의 측면에서도 바람직한 일이다.
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흔히 목구조는 화재에 취약한 것으로 알려져 있다. 그러나 건물의 화재시 안전의 문제는 건축재료가 불에 잘 타느냐, 잘 타지 않느냐가 아니라 어떤 구조물이 더 화재 에 오래 견디는가, 인명 대피시간을 얼마나 더 오래 확보 할 수 있는가가 더 중요한 점으로 보아져야 할 것이다
목구조 건물은 내화재인 석고보드 사용으로 불을 차단하는 안전장치를 마련하였다.
또한 높은 온도에서는 오히려 철골구조가 목구조에 비해 구조 성능 약화가 빨리 진행됨이 내화성능 시험을 통하여 확인된 바 있으므로 화재 발생시 구조적 안전성의 문제는 오히려 철골 구조물이 더 심각하다고 볼 수 있어 목구조라 하여 특별히 화재에 더 위험하다고는 말 할 수 없을 것이다.
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| 목재의 실내습도 조절 능력으로 항상 실내가 쾌적하며 집 전체가 숨을 쉬는 것 과 같은 기능을 누릴 수가 있다. 때문에 조적조 및 콘크리트에서 흔히 볼 수 있는 결로 현상에 의한 외벽 곰팡이 현상이 전혀 나타나지 않는다.
목조주택은 재 생산이 가능하며 지하에 매장되어 있는 다른 천연자원들에 비하여 환경의 파과가 적다. 폐기물의 부폐가 쉽고, 태워진 목재는 땅속에서 석탄,석유 등의 자원으로서 후세에 이용될 수도 있으므로 목재는 자원의 채취, 가공, 사용, 재활용, 폐기의 전 사이클을 통하여 환경에 미치는 부담을 최소화 할 수 있는 유일한 재료이다
목재가 가지는 천연 자재로서의 장점을 그대로 삶 속에서 유익하게 누릴 수 있다는 점은 다른 건축물에서 가질 수 없는 목조 건물만의 장점이 될 수 있을 것이다.
무엇보다 삶의 질의 향상을 추구하는 현대사회에서 well-ving의 목적에 맞는 최적의 주거환경은 바로 가장 자연친화적인 목조주택이 아닐까 생각한다.
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| 주택의 사용중 여러가지 요인들에 의한 수리가 필요할 경우 다른 형태의 주택에 비하여 목조주택은 문제가 생겼을 경우에 해당 부분만 해체하여 쉽게 교체할 수 있고 다시 수리하여 완전한 상태로 복구 할 수 있다. 콘크리트 주택과 같은 중장비가 필요하지 않으며 수리 후에도 목구조의 뼈대를 손상시키지 않기 때문에 내구성에 문제가 없으며 수리자국이 남지 않아 하자요인이 되지 않는다. 누구나 쉽게 작업을 할 수 있으며 오랜 시간이나 많은 자재가 필요하지 않는 유지관리 및 보수의 용이점이 있다. | | | |
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