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구조적인 안정성

목조주택은 기초, 바닥, 벽체, 지붕 등의 주요 구조부들로 구성된다. 목조구조는 가볍기 때문에 지진하중에 저항력이 좋으며 풍하중에 약한 단점을 강도가 높은 목질계 재료를 개발하여 보완하고, 지상부의 하중을 효율적으로 지반에 분산시킬 수가 있는 것이다.

기초는 지면의 수축이나 팽창 등의 움직임에 효율적이며, 기초구조는 지상에서 작용하는 하중을 지반에 골고루 분산시키며, 장선은 같은 치수의 부재가 좁은 간격으로 배열되기 때문에 부재 사이의 하중 분담에 의하여 하중 지지 능력이 향상될 수 있다.

바닥판이나 벽판의 재료로는 합판이나 OSB(Oriented Strand Board)가 사용되며 모든 공학적인 성능이 건축물의 덮개로서 합당한 성능을 나타내도록 조절된다.

벽체나 지붕구조도 마찬가지로 좁은 간격으로 배치되는 골조와 그 위에 못으로 결합되는 덮개로 구성되며 역시 부재 사이의 하중 분담 및 상호 복합작용에 의하여 보다 큰 하중을 지지할 수 있는 능력을 발휘하게 된다.

골조 위에 덮개를 덮은 구조는 격판(diaphragm)이라고 하며 목조주택은 수평격판과 수직격판이 서로 조화를 이루는 구조라고 할 수 있다. 격판구조는 주택에 작용하는 수직하중뿐만 아니라 바람이나 지진에 의한 수평하중에도 매우 우수한 저항 성능을 나타내고 있다.


시공상의 경제성

목재의 성능면에서도 방화문제를 해결한 내화목재가 개발됐으며 강도면에서는 콘크리트에 상응할 만한 높은 목질계 재료가 개발됐다. 또한 합판, 글루램, OSB 등은 높은 수준의 강도와 내화성을 확보했다.

한편 공장생산화를 통한 공업화 목재의 개발로 가격절감의 대중성을 확보하고 있으며 현장에서의 가공성이 뛰어나 공사비절감은 물론, 사용되는 부재와 치수, 간격 등이 모두 모듈화 되어 있는 공법으로써 모든 부재들은 정해진 치수로 제조되고 간격도 정해진 모듈대로 시공하면 모든 부재들이 완벽하게 조립될 수 있다. 

모든 부위에 사용되는 부재의 치수, 간격, 등급, 못박기 방법, 세부구조 등의 필요한 사항들이 이미 표준화돼 있으며 이 표준을 준수함으로써 기준에 적합한 구조를 만들 수 있는 것이다. 따라서 목조구조는 표준화 및 규격화가 가장 완전하게 정착된 건축공법 중의 하나라고 할 수 있다.

이같은 간결성은 목조구조가 시공상의 효율성을 통한 경제성 있는 구조방식으로 평가되기에 부족함이 없다 하겠다.

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거주의 사용성

주거환경 중에서 불만요인에 대한 조사결과를 보면 외부로부터의 생활소음이 가장 높게 제기되었고 악취, 수질오염, 진동 등의 순으로 나타나고 있다.
이 같은 결과는 음 환경이 우리의 주거환경에서 차지하는 비율이 매우 높다는 것을 보여주고 있다.

건축공간에서 요구되는 음향성능으로는 주변에 피해를 주지 않고 원하는 음을 흡수할 수 있는 흡음성능 그리고 원하지 않는 음의 차단성능 등을 들 수 있다.
목재는 차음성능 및 잔향시간 등과 같은 종합적인 음향특성이 우수하기 때문에 건축공간에서 요구되는 음향성능을 만족시킬 수 있는 재료로 인식되고 있다.

실내에서 음의 청취와 관련된 인자로서 잔향시간과 내장재료의 흡음율을 들 수 있는데  목조건물 내에서의 잔향시간은 0.2~0.4초 정도 콘크리트 건물내에서는 0.4~0.6초 정도가 나타나고 있고 흡음율은 0.25~0.30 정도가 적당한 것으로 알려져 있으며 목재 및 목질재료가 이 범위에 속하며 상대적으로 콘크리트 구조는 0.01~0.03 정도의 매우 낮은 흡음율을 가지고 있음이 보고되고 있다.

이 같은 목재의 흡음성능은 음악실이나 방송실 회의실 등과 같이 내부에서 음이 많이 발생하는 공간의 실내는 거의 대부분이 목재로 마감되어 있는 것으로 알 수 있으며 이것은 목재가 내부에서 발생한 음을 흡수하여 음의 반사를 줄이고 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되는 음을 차단하는 우수한 성능을 가지고 있기 때문이다.

다음호 계속


장 극 관  서울산업대학교 건축학부

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