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번호 37
작성자 관리자
날짜 2008-06-03
조회수 2730
목조주택의 장점과 시공

목조주택의 개요

일반적인 목조주택은 미국형으로 경량 목구조 주택을 기본으로 한다. 기둥과 보 공법의 주택은 특수한 경우나 고급사양에 속하는 방식의 일종이다. 미국, 캐나다, 유럽, 호주 등에서는 목구조가 주택구조의 가장 적정한 시스템으로 보편화되어 있어 연간 새롭게 건축되는 단독주택 중 95%가 목구조이며, 가까운 일본만 하더라도 연간 70만호의 주택이 목구조로 건축되고 있다.

목재의 규격, 크기 및 시공방법에 따라 통나무주택(Log House), 기둥-보구조(Post&Beam)주택, 경량 목구조(Light Weight Wood Frame House)주택 등으로 분류된다.
경량목구조주택의 구조는 발룬구조(Balloon Framing), 플랫폼구조(Flatform Framing, 2×4), 판넬공법방식(Core Panel Housing)으로 나눌 수 있다.
경량목구조주택(목조주택)은 구조용으로 사용된 목재가 대부분 두께 2인치 폭 4인치의 재료로 다른 구조보다 가벼운 목재를 사용하며, 최근 미국, 캐나다 등에서는 일반주택의 거의가 플랫폼구조로 건축되고 있다.

목조주택의 장단점

장점 :
- 자연소재로서 습도 조절이 잘 되어 쾌적하다.
- 안정적 구조로 건축물의 내구성이 뛰어나다
- 단열이 잘되어 에너지효율이 높으며, 차음(외부음)효과가 뛰어나다.
- 배관 등 설비 하자에 대한 수리가 용이하다.
- 공사기간이 짧으며, 동절기 공사가 가능하다.
- 구조변경이 다른 구조에 비해 용이하며, 공간활용성이 뛰어나다.


단점 :
- 다른 구조에 비해 자재, 시공비가 많이 든다.
- 공사기간은 짧으나, 준비기간(설계 및 자재선택, 발주, 수입절차 등)이 길다.
- 일반 조적조 등에 비해 선자금 투여분이 많다.
- 경험 많은 업체가 비교적 적다.


목조주택의 시공방법


1. 기둥-보구조(Post and Beam Construction)

들보, 도리 등의 횡가재와 기둥으로 이루어진 구조로서, 한옥 등을 포함하는 우리의 전통적인 목조 건물에 적용되어 온 공법이다. 외국에서도 가장 오래된 공법의 하나로서. 세계적으로 오랜 기간을 지나면서 많은 변화가 있었으나 횡가재와 기둥을 통한 하중 전달을 기본으로 하는 점은 변함이 없다.
2. 경량목구조(Light Weight Wood Frame House)

현재 미국은 물론 전세계에서 가장 많이 사용하고 있는 공법으로 바닥벽과 내력벽에 의하여 건물을 일체화시켜 일종의 상자를 조립하는 방식을 기본으로 목재로 짜여진 틀에 합판 또는 이와 유사한 판재를 그 위에 붙인 바닥 및 벽에 의해 건축하는 공법이다. 발룬구조(Balloon Framing), 플랫폼구조(Flatform Framing, 2×4), 판넬공법방식(Core Panel Housing)이 있으며, 현재에는 플랫폼공법이 목조주택의 중심을 이루는 공법이 되었다.

발룬공법(Balloon Framing)
작은 단면의 각재들만 사용하여 그 간격을 좁혀서 벽체에는 샛기둥(Stud), 바닥에는 장선(Joist), 지붕에서 서까래(Rafter)로 구성되며 기계로 양산된 못을 사용하여 목수들이 쉽고 빠르게 건축할 수 있게 만든 구조이다.

발룬 구조의 특징은 외벽의 샛기둥이 기초에서 지붕에 이르기까지 두개 층의 길이로 된 단일부재를 사용한다. 그리고 이층바닥은 샛기둥의 중간에 끼워 시공하고 지붕의 서까래와 천정틀은 샛기둥 상부의 2겹 깔도리(Top and Double Plates)위에 지지 된다. 이 발룬구조는 외벽마감을 스터코(Stucco) 등의 습식공법 자재로 마감할 경우 샛기둥 부재의 단일성으로 벽면에 금(Crack)이 가지 않게 하는 최적의 방법이다. 그러나 벽체와 바닥 장선의 결합방식이 화염 진행을 적절하게 차단하지 못하고 샛기둥의 길이가 길어 시공 때 다루기가 힘들며 자재값이 비싸 현재 거의 사용되지 않는다.



플랫폼구조(Flatform Framing)


발룬구조는 화재에 약하고 작업이 까다로운 점이 있는데 이런 약점을 보완한 새로운 구조방식이 플랫폼구조(Platform Framing)다. 현재 미국식 목조주택은 이 플랫폼구조를 말한다. 플랫폼구조는 벽체가 평탄한 바닥 구조 위에 놓이게 되는 것으로 발룬구조와 다른 점은 연속 벽체 혹은 하부의 벽체 상부에 벽체 구조가 놓이게 되는 것이다. 발룬구조와 비교해 플랫폼구조의 장점은 세가지다.
-. 구조 부재의 길이가 짧아지고 가벼워져 작업이 용이하다.
-. 평탄한 플랫폼 위에서 조립되는 벽체는 정확하게 직각으로 할 수 있고 세워지기 전에 합판이나 대각 가새를 설치할 수 있어 벽체 프레임의 강성을 높일 수 있다. 또 플랫폼 위에서 작업을 할 수 있어 벽체를 신속하게 제작하고 용이하게 설치할 수 있다. 그러므로 보통 두사람 정도가 하나의 벽체를 5분에서 15분 정도면 설치할 수 있다.
-. 플랫폼으로 구성된 바닥구조는 하층부와 상층부의 벽체 구조사이에서 방화막 역할을 한다.

이렇듯 플랫폼이 구성하는 방화막에 의해 발룬구조에서 추가적으로 소요되었던 방화용 깔판이나 방화막이(Fire blocking) 등의 설치를 위한 인력과 시간을 절감할 수 있다. 이 플랫폼 구조의 시공은 통상적으로 콘크리트 줄 기초 위에 바닥 장선을 이용해 일층의 평탄한 바닥구조를 설치한다. 그러면 평탄면은 내력벽과 비내력벽의 조립과 설치를 위한 작업장이 된다. 건물이 중층일 경우 다음 층의 플랫폼은 하층부의 벽체 위에 새로운 평탄한 바닥면을 형성해 설치한다. 마지막으로 최상층 벽체의 상부에 지붕의 서까래와 천장틀을 설치한다. 벽의 스터드 부재는 외벽에 2"×6", 내벽에 2"×4"의 규격재가 16" 간격으로 설치되고 스터드 사이에 단열재를 채우는 방법이다.


판넬공법방식(Core Panel Housing)


이 공법은 건축물을 구성하는 바닥, 벽, 지붕 등의 각 부분을 공장에서 패널로 제작하여 현장에서의 조립 또는 연결 작업만으로 건축하는 공법으로서, 우리 나라에서도 최근에 많이 보급되고 있는 PC공법과 기본적으로 동일한 개념에서 출발한다고 할 수 있다.


3. 통나무주택(Log House)

주택의 주요 구조부인 벽, 지붕, 바닥 등을 통나무 재료를 사용하여, 우물정자 구조로 쌓아올려 건축하는 주택을 말한다. 전체적인 시공순서나 방법에 있어서는 목조주택과 거의 유사하지만 벽체와 지붕의 재료와 연결 방법에서 큰 차이가 있다.
통나무 주택의 종류로는 목재를 현장에서 직접 다듬고 가공하여 시공하는 북유럽식(핀란드등)과 자재를 현장에서 조립만 하면 되도록 미리 공장에서 가공을 하는 북미(캐나다와 미국)식이 있다. 북유럽식은 현장에서 벽체, 창문, 출입구 등을 목수가 수공하기에 공사기간이 길고 가격이 높다는 단점이 있으나 나무가 가지고있는 질감 및 성질을 최대한 원목상태를 유지할 수 있다는 장점도 있다. 최근 선호되어지는 방식은 캐나다 등에서 이용되는 북미식(조립식)공법이다.
사용되는 단면 형상은 이전의 원형에 가까운 형상으로부터 가공 기술의 발달과 더불어 사각형에 가까운 형상까지 매우 다양한 형상을 띠고 있다.

- 공장생산 통나무주택의 잇점


적은 건축비 : 공장생산의 통나무주택은 일반 벽돌주택과 비슷한 가격이다.

다양한 디자인 가능 : 공장에서 가공되는 통나무는 여러가지 요구에 맞게 둥근모양, D자모양, 판넬모양 등 형태가 다양하고 목재도 다양하다.

규격화된 통나무로 인해 시공시 기술적 어려움이 없다.

노치공법
나무와 나무의 교차부분을 서로 반씩 겹치게 하여 물고 물리는 형식을 취한다. 통나무집 형식으로 가장 대표적인 것이며 튼튼하고 지진이나 지반 침하에도 잘 견디어 내는 공법이다. 육중한 멋을 낼 수 있으며 장엄하면서도 아늑한 분위기를 느낄 수 있다.

포스트앤빔
하단부분은 노치공법으로 쌓아올리며 중간에서 위까지는 기둥을 세워 건물 내부에서 시야를 다각적으로 처리할 수 있으며 고풍스러우면서 현대적인 감각을 느끼게 할 수 있다. 주로음식점이나 카페, 휴게실 등에 많이 이용하는 공법.

콤비네이션
나무를 이용한 여러 형태의 공법을 분배 이용하여 다양한 모양을 표현할 수 있고 벽채를 황토나 여러 가지 재료로 처리할 수 있으며 아기자기한 멋을 느낄 수 있다.

피스앤피스
비교적 짧은 원목을 이용할 수 있는 장점이 있고 건물각이 많은 설계에 적합하며 가지런하면서 안정감을 주는 건축공법이다.



시공과정

1. 기초공사
건축물의 하중을 지탱하도록 지반 위에 기초구조물을 설치한다. 이 때 지내력을 검토하는 것은 기본, 지하층의 유무에 의해서도 기초공사가 달라질 수 있다.
토공사는 기초 및 지하실 등 지하 구조물의 설치를 위한 절토, 사토, 성토등의 공정으로 진행되며 일반적으로 콘크리트 줄기초, 온돌기초 등이 사용된다.
기초의 옹벽면과 지하실이 있는 경우는 외벽면 등에 방수층과 단열층을 형성해야 하는데 동결심도, 지하수면, 지하실의 용도 등을 고려해 방수 방법을 결정한다. 토목공사는 대지내 마수, 하수처리, 전기, 상하수도, 통신, 가스 등의 공사와 토지의 형질 변경을 위한 옹벽공사 등이 검토되어야 한다.
기초공사를 할 때 가장 중요한 사항은 바닥의 수평을 제대로 맞추는 것이다.

2. 구조공사
목조주택의 구조재에는 바닥장선과 기둥, 대들보가 있다.
각재로 바닥장선을 배치해 바닥 틀을 짜고 그 위에 속바닥을 설치한다. 즉 바닥은 구조용 목재 패널 속바닥과 별도층의 밑깔개, 양탄자나 타일 간은 마감바닥 덮개로 구성된다.
기둥과 대들보는 주택 중심선을 따라 놓인 바닥장선을 지지하는 기본 구조재인데 기둥에는 주로 적당한 길이로 절단한 집성재나 4×6 또는 6×6의 각재를, 대들보는 2~3개의 2×규격목재 또는 집성목을 사용한다.
최근에는 바닥체와 벽체, 지붕을 공장에서 제작, 현장에서는 조립만하는 조립식 패널목조주택을 짓기도 하는데 건축공기가 짧고 과학적인 시공관리가 가능해 선호도가 높다.

3. 벽체공사
천장과 지붕을 지지하는 내외부의 수직 샛기둥과 수평부재를 사용해 벽틀을 짠 다음 목재패널로 덮고 마지막으로 그 위에 사이딩을 붙이면 벽체공사는 완료된다. 외부 사이딩은 수평으로 설치하는게 일반적이고 경우에 따라서 수직도 가능하다. 그리고 벽틀에 패널을 붙일 때는 반드시 녹슬지 않는 못을 사용해야 하는데 이는 못의 부식 때문에 사이딩재가 변색되는 것은 막기 위해서이다. 벽체공사를 할 때는 반드시 직각 및 수직, 수평을 잘 맞춰야 하고 정확하게 측정해 직선으로 자르고 단단히 못박는게 중요하다.

4. 지붕공사
지붕구조는 일반적으로 트러스와 서까래로 구성된다. 지붕의 골조가 완성된 후에는 합판을 덮은 다음 그 위에 방수재를 깔고 아스팔트 슁글이나 나무 세이크, 기와 등으로 마감하면 완성된다. 목조주택의 지붕은 누수처리가 잘되면서 형태가 다양한 경사지붕이 대부분이며 박공지붕일 경우에는 모든 서까래를 같은 길이와 형태로 미리 잘라서 시공한다.
지붕공사에선 천장, 굴뚝, 배기파이프 등 지붕을 관통하는 부위에 신경을 써야 하며 주위의 누수를 방지하기 위한 플레싱 시공에는 세심한 주의가 필요하다. 목구조주택의 지붕 속 자연환기를 위해서는 처마 및 용마루의 환기구 설치가 필요하며 처마 물받이 설치를 위한 홈통받이도 설치해야 한다.

5. 외장공사
완성된 골조의 외벽 합판면에 방습용 페이퍼를 붙인 후 창문과 출입문을 설치한다. 특히 빗물이 새어들기 쉬운 창문주위에는 누수방지를 위한 플레싱을 철저히 시공해야 하고 벽과 창틀 사이는 단열재를 꼼꼼히 채워넣는다. 외벽 마감재로는 사이딩과 스터코, 벽돌 등이 주로 쓰이며 목재사이딩일 경우엔 오일스테인계의 도료를 칠해 내구성을 높이도록 한다.

6. 내장공사
건식마감이기 때문에 공정관리가 비교적 단순하고 빠르게 진행되는 장점이 있다. 외벽 및 지붕의 구조체 사이에 단열재를 채우고 내벽과 천장은 석고보드를 붙인 후 페인트나 벽지로 마감한다. 욕실이나 다용도실에는 방수 석고보드를 반드시 사용하고 바닥에 물을 사용하는 부위는 방수를 철저히 한 후 타일을 사용한다. 특히 바닥은 우리 주거문화에 적합하도록 온돌난방을 설치하는데 바닥의 습기를 완전히 제거하고 마루재를 깔아야 변형이 없다.

7. 설비공사
설비공사는 급수공사, 배수공사, 난방공사, 전기공사등으로 구분된다. 급배수를 위한 수평 배관공사는 바닥장선 사이에서 이루어지고 수직배관의 경우에는 벽체의 두께를 6인치로 사용해 그 공간을 이용하면 되므로 별도의 배관공간이 필요없다. 배관, 배선 공사는 골조공사가 완료되고 단열재 공사를 하기 전에 실시되므로 전원 투입시기를 잘 조정해야 한다. 난방을 위한 배관에는 PVC제품을 사용해 이음새가 없도록 해야 하고 각 실별로 분배기를 설치해 실내난방의 균형을 잡도록 한다. 한편 전기 공사의 경우 화재등의 재해에 직접적인 영향을 미치기 때문에 철저한 시공이 요구된다.

목조주택 마련시 주의사항

계약시 :
- 시공사의 시공실적을 참고하되, 기존 입주자와 면담을 통해 시공,사후관리에 대해 문의한다.
- 2개 이상의 회사를 두고 비교 선택한다.
- 하자 및 민원등에 대한 처리원칙과 책임을 명확히 한다.
- 공기지연(특히 설계나 자재 발주시 주요부품을 빼놓아 공기가 지연될 경우가 빈번히 발생)시
책임과 배상 범위를 명시한다.
- 상세한 자재내역서를 받아낸다.



시공시 :
- 구조재의 수종 및 등급 파악 (가격 및 구조의 안정성 및 재료의 질과 직접 연관이 있다)
- 통풍(기초와 지붕의 통풍 장치 및 구고와 화장실내 환기-배기팬 설치-를 확인한다)
- 습식공사 부분(온돌바닥, 화장실, 지붕물받이 및 배수) 방수
- 단열재(외벽과 내부지붕에 따른 적절한 단열재 사용여부/단열재 충진)

부분별 주의사항 :


평면 지나치게 복잡한 구조는 공사비 상승, 하자발생의 요인이다
지붕 습기로부터 구조재를 보호하기 위한 환기구 설치. 천창 또는 굴뚝의 방수공사확인
내장: 벽체의 단열재를 조밀하게 처리하지 않으면 처짐현상 발생. 물을 쓰는 욕실이나 다용도실의 내부마감재는 방수용 석고보드 사용
주방: 너무 개방형 구조는 냄새를 효과적으로 차단 못함. 환기시설에 대한 집중검토(주방의 환기창/주방위 천창)
거실: 2층 개방형 주택의 경우 거실의 온기가 상부로 집중되므로 이에 대한 배려
욕실: 한국식은 바닥에 물이 닿으므로 철저한 방수계획 필요
환기: 벽난로 설치시에는 확실한 환기 계획 및 설비 배치
설비: 누전을 막기위해 접지선 확인. 목구조에 맞는 기구(콘센트 등) 필히 사용
창문: 주택의 외형을 결정지으므로 모양, 기능, 몰딩 등 세심한 고려
데크: 건물본체와 구조적으로 분리되는 것이 안전


시공사 선정시 :
- 설계능력 : 외국주택모델을 수정없이 사용하는 것은 바람직하지 않다.
- 공급처관리 : 지속적인 자재공급처가 있는 경우가 좋다.
- 시공실적 : 시공사례소개요구/입주자 면담해 볼 것/훈련된 목수확보 가능성이 높다.
- 재정상태 : 계약금, 중도금기간에 너무 여유를 부리거나 촉박하게 하는 경우는 좋지않다.
- 기능인력, 면허보유 : 공사지명원이나 회사안내서 참고(기능인력확보정도/현장관리인력확정)