목조건축의 한 가지 장점은 목조로 된 벽체, 바닥, 지붕 속의 공간에 난방, 설비, 전기배선 등의 많은 부분을 안전하고 경제적으로 내장할 수 있다는 것이다.
전기배선, 여러 개의 설비 파이프, 난방과 환기 덕트(Ducts)를 장선 및 샛기둥과 평행으로 설치하면, 부재들 사이에 쉽게 내장 할 수 있다. 만일에 파이프나 배선이 장선이나 샛기둥과 직각으로 교차하게 되면, 목재 부재에 홈을 파거나 드릴로 구멍을 뚫는다. 일정한 한계까지는 홈이나 구멍이 골조 부재의 구조적 강도를 심각할 정도로 약화시키지 않는다.

구조부재의 절단

장선 끝의 상부에 만드는 홈은 지지점 끝으로부터 장선 깊이의 1/2이내에서 가능하다. 홈의 깊이는 장선 깊이의 1/3 이상 되면 안 된다 <그림 1B>. 만일에 그 밖의 지지간격 가운데 어떤 지점에 홈을 만들어야 할 경우 <그림 1A>에는 홈의 깊이만큼 장선 규격을 크게 정해야 한다. 하중이 걸리면 장선에 처짐이 생기면서 쪼개질 수 있으므로 장선 끝의 바닥에는 홈을 만들면 안 된다.

장선에 구멍 뚫기 : 장선에 드릴로 구멍을 뚫는 경우, 장선 깊이의 1/4을 초과하거나, 장선의 상부 혹은 하부에서 2인치(50mm) 미만이 되는 곳에 구멍을 뚫으면 안 된다.
샛기둥에 홈파기와 구멍 뚫기: 내력 벽체의 샛기둥은 그 폭의 1/3을 초과해서 홈을 파거나 구멍을 뚫은 경우에, 1.5인치(38mm) 규격목재를 샛기둥의 옆에 붙여서 구멍의 양쪽을 24인치(600mm) 가량 구조적으로 보강한다. 칸막이벽의 샛기둥에 홈을 파서 목재가 1~9/16인치 미만으로 되면 비슷한 방법으로 보강한다. <그림 2>

위깔도리에 홈파기와 구멍 뚫기 : 내력 벽체에서, 위깔도리의 남은 목재가 2인치(50mm) 미만이면, 1.5인치(38mm)규격목재로 보강한다. 위깔도리 혹은 샛기둥의 눈에 보이는 면을 보강하는 경우에는 일반적으로 금속판을 이용해서 그 위에 벽 마감재를 부착하기 좋게 만든다.

설비배관을 위한 골조의 상세시공

일반적으로 골조공사가 끝난 후에 설비배관의 설치를 시작한다. 이와 같은 초기공정을 ‘내장 배관공사’라고 한다. 이 공정에는 설비의 배기관과 배수관 그리고 온수와 냉수 파이프를 벽체와 천장 안에 혹은 지하실 바닥 밑에 설치하는 것이 포함된다. 외부 벽체 안에 설치하는 배관은 단열을 해야 한다. 욕조는 벽체 마감재를 부착하기 전에 건물 안으로 들여 놓아야 하므로 일반적으로 내장 배관공사에 포함된다. 내부마감이 끝날 때까지 급·배수용 기구와 비품을 부착하지 않는다. 일반적으로 모든 설비장치를 설계하고, 설치하는 것은 지자체의 규정에 의해서 규제된다. <그림 3~4A>

직경 3인치(75mm) 동 혹은 플라스틱 파이프를 사용하는 수직관이 지나는 벽체에는 1.5×4인치(38×89mm) 목재를 사용해도 된다. 파이프 주위를 밀폐시켜서 다락으로 공기가 누출되는 것을 방지해야 한다. <그림 4B>

오수 수직관이나 큰 파이프가 장선과 직각을 이루며 수평으로 지나는 곳에는 장선에 틀을 만들어야 한다. 그렇게 하려면, 끝막이보를 장선 사이에 부착하면 된다. <그림 5A> 그 밖에도, 배관을 매달고 격벽(Bulkhead)으로 둘러싸는 방법을 사용한다.

난방장치를 위한 골조의 상세시공

집을 난방하는 방법은 다양하며, 다중제어 방식의 전기 혹은 온수 난방장치부터 비교적 간단한 개별 난방기구가 있다.
가장 많이 사용하는 세 가지 난방방식에는 강제 열풍, 걸레받이형 전기히터와 강제 순환식 온수난방이 있다. 그 밖에도 자주 사용되지는 않으면서 공기, 지열 혹은 물을 이용하는 히트 펌프, 천연가스 히터를 보조 난방장치로 사용하는 히트 펌프 그리고 고체 연료(나무 혹은 석탄)를 때는 난방장치가 있다. <그림 5C>는 일반적인 난방장치의 등각투시도면이며, <그림 5B>는 일반적인 난방장치의 배치도이다.

목조주택에는 모든 종류의 난방장치를 안전하고 쉽게 설치할 수 있다. 그러나 난방장치와 가연물질 사이에 일정한 간격이 유지되어야 한다. 난방 시공업자는 공사를 시작하기 전에 그 지역의 법규를 잘 이해하고 있어야 한다.

열풍 난방장치에 있어서, 급기(Supply)와 귀환(Return) 덕트는 샛기둥 사이와 바닥 장선 사이에 일반적으로 설치한다. 집을 설계할 때, 덕트 망을 설치할 수 있도록 장선, 보 그리고 샛기둥을 배치해야 한다.

주택의 열 배급장치를 설계할 때, 환기장치를 제어하는 방법도 마련해야 한다. 밀폐가 잘 되도록 집을 시공하면 오염된 실내공기를 외부로 내보내고, 외부공기를 들여와서 실내공기의 질을 좋게 유지시켜 주는 환기장치를 반드시 설계해야 한다.

열풍난방과 환기장치

정상적으로는 샛기둥과 장선을 자르지 않고도 난방 덕트를 설치할 수 있도록 샛기둥과 장선을 배치한다. 위층의 방에 난방을 하려고 벽을 뚫고 덕트를 설치해야 하는 경우에는 그 부분의 위와 아래 깔도리를 제거하고, 샛기둥 사이에 덕트를 설치한다.

두 겹 바닥장선 위에 서게 되는 칸막이 벽 안에 난방 덕트를 수용하려면, 정상적인 간격으로 장선을 설치하고, 사이에 가로막이를 붙여서 덕트를 설치할 공간을 확보한다. 그렇게 하면, 골조 부재를 불필요하게 절단하거나 덕트의 각도를 복잡하게 만들지 않아도 된다.

귀환 덕트의 흡입구는 일반적으로 방바닥에 가까운 내부 벽에 설치하고 덕트에, 혹은 공기가 새지 않도록 밀폐한 샛기둥 사이의 공간에 연결한다. 이 지점의 아래깔도리와 바탕바닥을 절단하여 공기가 지나가는 덕트 혹은 통로를 만든다. 만일에 바탕바닥을 대각선으로 붙인다면, 장선 사이에 목재 가로막이를 부착해서 절단된 바탕바닥 판재의 끝을 지지한다. 가끔, 커다란 귀환공기 흡입구를 설치하기 위해서 샛기둥을 절단해야만 한다. 이런 경우에는, 절단된 샛기둥을 지지하기 위해서 인방이 사용되며, 문 개구부의 골조시공과 같은 방법으로 개구부를 만든다. 바닥장선 사이의 공간을 공기가 새지 않도록 만들어서 송환공기 덕트로 사용할 수 있으며, 다른 송환 덕트를 이 장선 공간에 연결할 수도 있다. 열풍 난방로, 바닥 레지스터(Floor Resisters) 그리고 수직 덕트의 바닥으로부터 24인치(600mm) 이내에 있는 장선 공간의 내부에는 금속과 같은 불연성 재료를 붙여야 한다.

열풍 레지스터는 일반적으로 외벽에 가까운 방바닥에 설치하며, 창문 아래에 설치하는 것이 더 바람직하다. 이 레지스터에는 외벽의 넓은 면을 향해 열풍을 보낼 수 있게 날개가 달렸다. 가능하면, 레지스터로 가는 덕트는 장선 사이에 설치하고 덕트와 레지스터를 연결구로 연결한다. 그렇게 하면, 바탕바닥과 바닥 마감재만 절단하면 된다. 대각선으로 붙인 바탕바닥의 절단 지점은 목재 가로 막이를 부착해서 지지해야 한다.바닥밑 공간이 있는 주택에는 열풍 난방로를 집 내부에 특별히 구획한 바닥 위에, 바닥 밑 혹은 바닥밑 공간에 만든 콘크리트 토대 위에 설치할 수 있다. 앞의 두 경우에는 열풍 난방기의 무게를 견딜 수 있도록 장선을 설계해야 한다.

환기장치를 열풍 난방로에 연결하여 열풍 덕트로 사용하는 경우가 많다. 열풍 난방장치를 사용하지 않는 집에는, 경우에 따라서, 전용 환기장치를 집 전체에 설치하기도 한다. 이 경우에 사용하는 덕트는 난방에 사용하는 것보다 작으며, 열풍 난방장치와 같은 방법으로 골조에 설치한다.

온수 난방장치

난방장치의 공급과 귀환배관에 가느다란 파이프만 사용한다면, 일반적으로 배관에 맞추어서 골조설계를 미리 할 필요가 없다.
걸레받이형 컨벡터(Convectors)는 외벽체를 따라서 창문 밑에 설치한다. 그렇게 하면, 더운 공기가 위로 올라가면서 외벽면을 덮게 된다. 걸레받이형 컨벡터와 같은 유형의 난방기구는 벽면에 붙이기 때문에 사실상 샛기둥이나 장선을 절단할 필요가 없다.

걸레받이형 전기히터

배선을 벽체와 바닥 속에 설치하기가 쉽기 때문에 이런 종류의 전기 난방장치를 설치하려고 구조체를 별도로 설계할 필요가 거의 없다. 온수난방과 온풍난방에서와 같이, 전기난방에서도 기구는 일반적으로 외벽체를 따라서 설치해서, 발열체에 의해서 가열된 공기가 외벽면을 감싸게 한다. 이 경우에는 발열장치를 벽에 부착하므로 벽체의 샛기둥을 절단할 필요가 없다. 천장에 발열체를 설치하여 복사난방을 하기도 한다.
걸레받이형 방열기를 사용하는 온수난방이나 전기난방을 하는 경우, 시공을 잘 해서 밀폐가 잘 되는 집은 실내공기를 교체해야 하며, 자연대류 혹은 공기의 유입에 전적으로 의존하지 말아야 한다. 환기에 대한 대책을 세우지 않으면, 결로가 생길 정도로 습도가 높아질 수 있다.田

자료협조 캐나다주택 공사(CMHC),
유재완<우림목재인터내셔널 국제목구조 교육센터 대표>