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전원주택의 강자 경량 목조주택의 정의. 장점.구조

목조주택의 정의

목조주택이라면 흔히 통나무로 만든 건축물을 연상하는 분들도 있고,

외부를 목재로 마감한 주택들을 생각하는 경우도 있습니다.

그러나, 목조주택은 건축물에 작용하는 힘(하중)을 목재로 지지하는 구조형식을

뜻하는 것으로 외관이나 내장에 목조자재가 사용되는 것의 여부와는 무관합니다.

즉, 목조주택은 기둥이나 벽체, 보, 서까래 등의 구조물이 목재로 구성되어야 하며

그것이 반드시 통나무 만을 뜻하는 것도 아닙니다.

최근에는 실제 구조부는 조적이나 콘크리트, 샌드위치 패널 등으로 만든 후 내/외장만

목조건축에 흔히 사용되는 재료로 마감해 놓고 목조 주택이라고 하는 경우까지도

심심치않게 볼 수 있는데, 이런 건축물은 목조주택과는 아무런 관련이 없습니다.

목조주택의 장점

목조주택은 일반적인 조적조나 콘크리트조, 철골조 등에 비해

아래와 같은 장점이 있습니다.

1. 목조주택은 공기가 짧다.

목조주택은 건식 구조입니다. 따라서, 습식구조인 조적조나 콘크리트조 등에 비해

시공 속도가 빨라 공사기간이 짧게 소요됩니다.

2. 목조주택은 내구성 및 안정성이 좋다.

목조주택은 그 내구연한이 100년 이상 가능하며, 관리만 잘 해 주면 그 이상도

얼마든지 내구성을 유지할 수 있습니다. 불과 30년 안팎이면 철거 후 재시공해야

하는 콘크리트조 등과는 내구성에서 비교가 되지 않습니다.

또한, 건축물의 자중 감소와 목조 특유의 유연성으로 인해 지진등의 외력에 강한

내력을 가집니다.

3. 목조주택은 내화성이 좋다.

목조주택을 생각할 때 흔히 염려하는 것 중 대표적인 것이 화재에 대해 취약할

것이라는 점입니다. 그러나, 현실적으로 이는 기우에 불과합니다.

목조주택에서는 구조재의 내화성을 위해 목재인 구조재를 내화성이 있는

석고보드로 덮게 되는데, 이 석고보드는 최소한 20분 이상의

내화성을 확보하고 있습니다. 또한 순수 목재만 보더라도 목재의 열 전도율은 상

당히 낮으므로 목재가 전소될 때까지는 상당히 오랜 시간이 소요되며 일반적인

화재에서는 수분 안쪽에 대피가 가능하고, 1시간 이내에 완전 진화가 가능할

것이므로 목구조는 화재에 대해 취약하지 않습니다.

현대 화재의 주된 사망원인은 화재로 인한 유독가스 발생과

이에 따른 질식사임을 감안한다면 목재는 연소된다 하더라도

유독성 가스가 거의 없으므로 여타 구조물에 비해 훨씬 화재에 유리한

구조라고 볼 수 있겠습니다.

4. 목조주택은 다양성과 가변성이 좋다.

목조주택은 콘크리트 등과는 달리 설계시 원하는 의도대로 거의 모든 형상의

설계가 가능할 뿐만 아니라 내/외부 마감재로 현재 시판되는 거의 모든

재료를 다 사용할 수 있어 뛰어난 다양성을 가지고 있습니다.

또한, 착공 이후라도 내부 공간의 변경이 가능할 정도로 가변성이 뛰어나므로

건축주의 의도를 확실히 만족시킬 수 있는 구조형태입니다.

5. 목조주택은 경제적이다.

목조주택의 형식 중 가장 널리 사용되는 미국식 2×4공법인 플랫폼 구조를

이용한 경량 목구조 방식의 시공 순서와 각 공정 상의 주요점은 다음과 같습니다.

토공사

목조주택에서 토공사는 기초 및 지하실 등 지하 구조물의 설치를 위한 터파기

공사로 현장 여건에 따라 절토, 사토, 성토 등의 공정이 필요합니다.

지반의 내력은 목조주택의 내력을 좌우하는 가장 기본적인 요소로,

건축물의 하중을 지탱하기에 충분한 지내력(Soil Bearing Capacity)을 가지고

있는지 검토되어야 하며, 토질 및 지형 등을 종합적으로 고려해 경우에 따라

지반 개량이나 옹벽 설치 등이 토공사 이전에 우선적으로

수행되어야하는 경우도 있습니다.

기초공사

목조주택 건축물의 구조 형식이 목구조이더라도 기초는 콘크리트를 이용해 시공되며,

목조주택의 기초는 대부분 크롤 스페이스(Crawl Space)형 기초와 콘크리트

슬래브(Concrete Slab)형 기초를 사용합니다.

크롤 스페이스형 기초는 기초벽을 지반선 위까지 올려 지반과 1층 바닥

사이에 공간(크롤 스페이스)를 둔 형태로 1층 바닥을 목재

플로어로 설치할 때 사용됩니다.

콘크리트 슬래브형 기초는 1층 바닥에 온돌을 설치하고자하는 경우 사용되며,

우리나라에서는 주로 온돌을 이용한 난방형식이 선호되므로 크롤 스페이스

형식보다는 콘크리트 슬래브형 기초로 시공되는 경우가 많습니다.

목조주택 기초 공사시 주안점은 충분한 구조 내력의 확보와 원활한 배수 및

방습처리가 필수적입니다. 이를위해 슬래브형 기초에서 슬래브의 두께는

최소 4인치 이상이어야 하며 습기의 침투를 방지하기 위해 잘 다져진 지반 위에

약 6인치 정도 두께의 자갈 층을 깐 뒤 방습층을 시공하고 설계에 따라

철근 및 와이어 매쉬로 보강하여 충분한 강도를 얻을 수 있어야 합니다.

또한, 기초 주위의 배수를 위한 처리와 방수처리도 꼼꼼히 검토되어야 합니다.

기초 벽면, 지하실 외벽면 등에는 방수층 및 단열층을 형성하여야 하는데 동결심도,

지하수면, 지하실의 용도 등을 고려하여 방수의 방법을 결정합니다.

거푸집 설치 및 콘크리트 타설 관리를 확실히 해 기초 상부의 레벨이 정확히

유지될 수 있도록 해야하며, 타설 후에도 양생 과정이 충분히

진행될 수 있도록 해야합니다. 특히, 타설 후 초기 양생은 콘크리트의

강도를 좌우하는 가장 중요한 시기이므로 세심한 주의를 요합니다.

목구조공사 (구체공사)

목조주택 구체공사시 우선 토대(Sill Plate)를 설치하게 되는데 토대로 사용될

목재는 강압 방부 처리된 방부목재를 사용하고 콘크리트 면과 접하는

부분에는 패드(Sill Sealer)를 부착하여 콘크리트와 방부목재의 직접적인

접촉을 피해야 합니다.

목조주택 토대는 콘크리트에 잘 정착된 앵커 볼트로 고정하되 특히

토대의 수평상태가 건물전체의 수평상태를 결정하므로 주의 깊게 설치해야만 합니다.

토대는 일반적으로 2인치(실제치수 1.5인치) 두께의 방부목재를 사용하지만

슬랩형 기초에 온돌을 시공할 경우엔 4인치(실제치수: 3.5인치) 두께의

방부목재를 사용해야만 온돌 두께 만큼의 여유 공간을 확보할 수 있습니다.

목조주택의 벽구조에서 외벽은 구조 내력, 단열효과, 창호, 내 외부의 마감

등을 고려하여 2×4 혹은 2×6 스터드(Stud / 샛기둥)을 사용합니다.

2×4 벽체에 사용되는 단열재는 일반적으로 R-11등급을 지니고

있는 솜 단열재(Batt Insulation), 2×6 벽체엔 R-19 등급의 솜 단열재를 사용합니다.

목조주택에서 내벽은 보통 2×4 샛기둥을 사용하지만, 화장실 등

설비 공간이 계획된 경우 배관용 공간 확보를 위해 2×6 샛기둥을 사용하게 됩니다.

각 샛기둥의 중심 간격은 그 부재의 표면에 시공될 합판이나 석고보드 등의

정해진 모듈(4 피트)에 맞게 설계에 따라 16인치 또는 24인치 간격으로 시공합니다.

샛기둥의 하단부에는 밑깔도리(Bottom Plate)를 상단부에는 위깔도리(Top Plate) 또는

이중깔도리(Double Plate)를 설치하고, 문이나 창호 등의 개구부 윗부분에는

상부의 하중을 지지하기에 충분한 폭의 끝막이보(Header)를 설치하게 됩니다.

목조주택 벽체 시공시 주의할 점은 벽체의 직각 상태와 수직상태의 유지입니다.

이것이 제대로 맞지 않는 경우, 건축물이 기울거나 틀어져 버려, 구조적 문제는

물론이거니와 내 외장 공사시에도 정밀한 마감처리가 불가능해 시간의 경과에

따라 점차 누수, 균열 등 심각한 문제를 야기시키게 됩니다.

목조주택의 바닥구조는 우선 장선(Joist)을 시공한 후 바닥

덮개(Sub Flooring)로 덮는데, 장선용 자재는 제재목(Sawn Lumber)이나

공학목재인 I-Joist를 사용할 수 있습니다. 대체로, 두께 2인치 폭이

8, 10, 12인치인 장선을 중심간격 16인치로 시공하는데 장선의 폭이나

장선의 스팬(Span)은 작용되는 하중과 처짐을 고려한 구조계산을 통해 결정하게 됩니다.

바닥 덮개는 3/4인치 두께의 제혀 쪽매(T&G) 합판이나 OSB를 장선 위에

접착제와 스크류 형상의 못으로 고정합니다.

목조주택에서 지붕 구조는 일반적으로 트러스(Truss)나 서까래를 사용하는데,

트러스는 공장에서 제작된 것을 사용하고 현장에서 제작할 경우 구조적

성능 및 접합방법에 관한 충분한 검토가 요구됩니다.

서까래로 지붕을 구성하는 경우 서까래의 구조적인 배치 방법과 환기방식

등을 신중히 고려해야 하며, 특히 다락방 혹은 경사천장을 구성하는 경우

각별한 주의가 요구됩니다. 서까래 부재는 일반적으로 두께 2인치에 폭이

8, 10, 12인치 중 택일하는데 간격은 16인치나 24인치 중 한가지로

서까래의 스팬도 바닥 장선의 스팬처럼 하중과 처짐을 고려한

구조계산을 하여 결정하게 됩니다.

지붕 구조가 완성되면 1/2인치 두께의 합판이나 OSB 등으로

지붕덮개(Wall Sheathing)를 깔고, 그 위에 방수층을 형성한 후

지붕재로 마감하게 되는데, 목조주택의 지붕재는 아스팔트 싱글이 널리 사용됩니다.

외장 및 지붕공사

목조주택 골조가 완성되면 외벽 덮개에 방습을 위한 방습지(Building Paper)를 붙인 후

창문과 출입문을 설치하게 되는데, 이때 방습지로는 듀폰사의 Tyvek이 주로

사용되기 때문에 일반적으로 방습지를 타이백으로 호칭하기도 합니다.

창문은 못이나 스크류를 사용하여 고정하고 나무 쐐기(Shim)를 사용하여

틀어짐을 막습니다. 창문 주위는 특별히 누수에 주의해야 할 부분으로,

누수 방지를 위한 후레싱(Flashing)과 실런트를 철저히 시공하여야 하고

벽과 창틀 사이의 공간은 단열재로 밀실하게 채워 열손실을 막아 주어야 합니다.

목조주택의 외벽 마감재로는 사이딩(Siding), 스터코(Stucco), 벽돌 등

다양한 재료를 사용할 수 있으나, 사이딩이 가장 널리 사용되고 있습니다.

사이딩 재료는 목재, 비닐재 및 성형제품 등이 많이 쓰이며, 목재 사이딩은

내구성을 높여주기 위해 오일 스테인(Oil Stain) 계의 도료로 처리해 주어야 합니다.

스터코 바름은 와이어 메쉬(Wire Mesh)를 바탕면으로해 부착력을 높여주어야 하고

수축 팽창에 의한 갈라짐을 예방하기 위하여 익스펜션

조인트(Expansion Joint / Control Joint)를 두어야 한다.

목조주택에서 벽돌을 외장재로 사용할 경우에는 조적조의 공간쌓기와 유사하게

본체와 1인치 정도의 공간 띄우기와 하단부에 물빠짐 구멍(Weep Hole)을

설치해야 합니다.

목조주택 지붕공사는 모양이나 경사각에 따라 난이도 차이가 생기는데 특히,

경사각이 30도 이상이면 작업용 발판을 별도로 설치해야 작업이 가능합니다.

지붕재로는 아스팔트 싱글이 널이 사용되는데 다양한 패턴과 가볍고 저렴하고

또한 일정수명 후(약 20년) 그 위에 덧붙이는 방법으로 쉽게 재시공을 할 수

있는 이점이 있기 때문입니다. 이런 아스팔트 싱글 이외에도 우드싱글, 기와

등이 사용되기도 합니다.

목조주택 지붕공사시에는 천장, 굴뚝, 배기파이프 등 지붕을 관통하는

주위의 누수를 방지하기 위한 후레싱 시공에 특별히 세심한 주의를 필요로 합니다.

또한, 목구조 주택은 지붕 속 자연 환기를 위해 처마 및 용마루에

환기구를 필히 설치해야 합니다. 아울러, 빗물 배출을 위한 물받이

홈통(Gutter & Lead)등도 설치하여 정해진 곳으로 우수가 배출되도록 합니다.

목조주택 외장 공사의 완성도를 높이기 위해서는 창문틀 주위나 처마 등의

세부 몰딩(Moulding)과 굴뚝, 현관 포치(Porch) 및 데크(Deck) 등 부분 장식들의

마무리까지 세심한 손질이 필요합니다. 특히 외장용으로 사용되는 못은 부식

방지를 위해 아연 도금한 못(Galvanized Nail)을 사용하고 외부 창문 등의

개구부의 틈새는 실런트로 콜킹(Caulking) 처리를 해 충진해 주어야합니다.

내장공사

목조주택의 내장공사는 주로 건식마감이기 때문에 공정관리가 비교적 단순하고

신속히 진행될 수 있는 장점이 있습니다.

구체 공사가 된 상태에서 바닥, 외벽 및 지붕의 골조 사이의 중공에

단열재를 설치하는데 단열재의 장기 처짐을 막기 위해서는 꼼꼼하고

촘촘하게 채워주어야 만 합니다.

단열재는 고형단열재(Rigid Insulation)와 솜 단열재(Batt Insulation) 등이 있는데,

목조주택의 단열재로는 유리섬유로 된 솜 단열재가 일반적으로 사용 됩니다.

단열재는 그 단열 성능을 R값으로 표시하며, R값이 클수록 단열 효과가 좋습니다.

단열재의 사용 개소별로 R값이 규정되어 있으므로, 규정된 값 이상의

단열재를 사용하도록 해야합니다.

단열 시공이 끝나면, 내벽과 천장에 1/2인치 석고보드(Gypsum Wall Board)를

붙이고 테이핑과 플라스터링(Taping & Plastering) 과정을 거친 후

페인트나 도배로 마감하면 내장 공사가 마무리 됩니다.

목조주택의 욕실이나 다용도실에는 방수 석고보드(Green Board)를

필히 사용하여야 하고, 벽난로 연통주위 부분 등은 5/8인치 방화

석고보드로 내화성을 유지합니다.

바닥에 물을 사용하는 부위는 방수를 철저히 한 후 타일 마감을 합니다.

그 외 내장공사는 바닥마감공사, 걸레받이, 천장, 문, 창호 등의 몰딩 공사,

계단 마무리 공사, 부엌가구, 욕실가구 등의 영구 부착 가구공사 등이 있고

건축주의 취향에 따라 실내 분위기를 다양하게 연출 할 수 있습니다.

설비공사

목조주택의 설비공사는 급배수공사, 전기공사, 난방공사 등으로 구분되고

공정상 내벽 석고보드공사 전에 이루어지는 초기배관배선공사와 석고보드

설치 후의 마감배관배선공사로 나뉘어집니다.

특히 초기 배관배선공사는 구체공사가 완료되고 단열재공사가 되기 전에

이루어지기 때문에 전원 투입시기를 잘 정해야 다음 공정에 지장을 주지 않습니다.

목조주택에서 급/배수를 위한 수평 배관공사는 바닥장선 사이에서 이루어지고

수직 배관의 경우에는 벽체의 두께를 6인치로 하여 그 공간을 이용하면 되므로

특별한 경우가 아닌한 별도의 배관공간은 필요치 않습니다.

욕조가 위치하는 바닥은 욕조에 만수된 상태의 하중을 고려해 구조보강이 필요하며

수전류와 연결되는 배관 부위는 흔들리지 않도록 철저히 고정시켜야 합니다.

욕조나 샤워부스에는 소음 발생이 많으므로 욕실의 벽과 바닥에는 차음을 위한

시설을 하도록 합니다.

목조주택 난방을 위한 배관은 온돌인 경우엔 PVC제품으로 하여 이음매가

없도록 하는 것이 중요하고 공기식 중앙 공급형은 덕트를 사용합니다.

또 실별로 분배기를 설치하여 실내 난방의 균형을 잡도록 해야 합니다.

목조주택에서의 전기공사는 화재 등의 재해에 직접 영향을 끼치는 요인이 되므로

철저한 시공이 요구됩니다. 전기 배선 공사는 누전 등의 사고를 방지하기 위한

접지선을 필히 사용하여야 하고 콘센트나 스위치 박스는 목조주택에 맞는

제품을 사용해야 합니다.