건축가가 구조를 염두하고 설계를 진행하면 그 구조를 건축구조기술사가 공학적으로 해석해 건축주의 가상을 현실로 만들어냅니다.
사실상 구조라는 것은 전문가 영역만이 아닙니다. 아름다운 구조물은 우리 주위에 참 많습니다. 새둥지, 비상하려는 찰라의 새, 나무 등에서도 찾을 수 있습니다.
최근엔 건축주들이 구조에 대한 관심이 높다는 것을 느낍니다. 처음에 건축주와 접할 때 과반 이상이 경량목구조, 철근콘크리트, 조적조 등 건축구조에 대해 이미 생각해 봤다고 이야기 합니다. 일부는 그 구조에 대한 장점을 파악하고 있는 반면, 일부는 그 구조의 특성을 잘못 알고 있는 경우도 있습니다.구조와 어울리지 않는 건축공간에 대해 이야기하는 경우도 있습니다. 예를 들면 벽체가 황토인 황토집과 철근콘크리트 외벽에 외장재 황토를 바른 것이 다를 것이고 벽체에 숨어있는 목구조재로써 경량목구조와 구조로 드러난 중량목구조가 다른 것입니다.
구조가 바로 건축공간으로 표현될 수 있습니다. 구조가 건축외관에 미치는 영향이 큰 만큼 건축가와 상의해 건축주가 생각하는 공간과 디자인에 가장 잘 구현될 수 있는 구조를 선택해야 합니다.
다음은 우리주위에서 쉽게 볼 수 있는 건축구조에 대해 알아보겠습니다.
◇철근콘크리트 구조
인장력과 압축력이 동시에 강한 구조입니다. 철근을 균등하게 배열하고 합판으로 된 거푸집에 레미콘을 넣어 고체화시킨 일체형구조로서 장스팬구조나 초고층건물이 아닌 다음에야 평범한 건축물에 관한 한 거의 무한대의 자유를 제공합니다.
특히 내화(耐火)에서는 타의 추종을 불허합니다. 박근혜 정부때 부동산 활성화를 위해 아파트재건축 연도를 30년으로 했던 것을 문재인 정부에서 40년으로 복귀하는 것을 추진하고 있을 만큼 내구성 또한 훌륭합니다.
현대도시 공간은 거의 철근콘크리트 구조가 점유하고 있는 만큼 재료 공급도 수월합니다.
단점으로서는 목구나 철골구조의 경우는 재료 재사용이 가능하지만 철근콘크리트 구조는 재사용이 불가능합니다. 또 물을 사용하는 습식공법이기 때문에 콘크리트 양생으로 공사기간이 길어지는 면이 있습니다.
◇목구조
1. 경량목구조
경량목재를 이용하여 기둥, 보, 서까래 등 주요 골조를 세운 목조주택 방식으로 북미 목조주택의 대부분이 경량목구조로 지어지고 있습니다. 최근 우리나라 전원주택에 많이 적용되는 방식입니다.
경량인 다수의 기둥, 샛기둥을 사용하고 그 사이에 단열재를 넣어서 시공하고 외장재, 내장재를 붙여서 시공하는 방법으로 휨 강도가 큰 목재 특성상 내진성이 우수하며 구조재가 경량이어서 건축물을 시공 중이거나 완공 후에 개보수가 상대적으로 수월합니다. 철근배근 및 레미콘 타설을 하는 철근콘크리트구조에 비해 표준화가 정립돼 있어 공기가 짧고 시공비가 싸다는 장점이 있습니다.
2. 중(량)목구조
목재의 기둥과 보가 주요 구조부로 이루어진 공법입니다. 경량목구조에 비해 굵은 목재를 사용한다는 측면에서 ‘중목구조’라는 명칭으로 불리게 되었습니다. 일본에서 들어온 공법으로, 전통적 구조를 간략화해 프리켓 가공(공장 사전 제작)으로 현장에서 조립하는 공법입니다.
경량목구조에 비해 비용은 더 들지만 장점 또한 많습니다. 가장 눈에 띄는 장점은 목구조가 숨어있는 경량목구조에 비해 목구조가 드러나서 나무로 둘러싼 공간미를 느낄 수 있습니다. 벽체가 힘을 받는 경량목구조에 비해 내구성이 있고 넓은 개구부(창, 문) 설치가 가능합니다. 특히 공학목재를 사용하면 대공간의 설계가 가능합니다. 우리의 전통한옥을 생각해보면 이해하기 쉽습니다.
목구조는 목재 특성상 울림현상을 동반한 층간소음이 크기때문에 2층을 임대할 시 유의해야 합니다. 또 내화 성능이 낮기 때문에 화재가 골조로 확산되는 것을 지연시킬 수 있는 내화성능이 뛰어난 마감재 선택을 고려해야 합니다. 목재 특성상 틀어짐이 발생해 문이 잘 안 닫히거나 타일탈착 등 작은 하자가 발생할 수 있습니다. 경간(기둥과 기둥사이의 거리)의 제약을 받기 때문에 경간이 큰 공간에는 불리한 구조입니다.
그리고 높은 층고나 3층 이상의 건물일 경우 이를 검토 할 목구조 엔지니어나 구조기술자가 국내에는 적다는 점도 유의할 사항입니다.
◇기타구조
1. 조적식 구조
장식적인 의미가 아닌 돌, 벽돌, 콘크리트 블록 등을 쌓아 올려서 구조벽을 만드는 건축구조를 말합니다. 작은 입자가 모여 여러 가지 모양 혹은 하나의 중후함을 형성하는 형상에서 느끼는 묘미가 있습니다.
건축재료가 구조재이자 마감재이기 때문에 구조재 자체가 가진 아름다운 건축표현이 가능하고 시공법이 간단하고 공사비가 비교적 적게 드는 편입니다.
내구성은 우수하나 요즘 이슈화되고 있는 지진 등에 의한 수평방향의 외력(外力)에 대하여 약점을 가지고 있어 내진성능을 요구하는 건물의 구조부에 사용하기에는 적절하지 않습니다.
또한 벽체가 수직하중을 받는 구조체이기 때문에 평면과 입면의 자유로움에 제약이 있습니다.
2. 스틸하우스
전형적인 건식공법의 일종으로 공사기간이 짧고 지진, 화재 등 자연재해에 강합니다. 자재의 재활용이 가능하고 같은 건식공법인 목조주택보다 구조변경, 내구성, 유지보수면에서 유리합니다. 반면 구조체가 철이므로 열전도율이 높아 취약부위에 열교에 의한 결로가 발생할 수 있기 때문에 외피는 외단열시스템으로 해야합니다.
