목조주택의 공법상 분류와 과정별 시공법

목구조 건축물 시공의 과정마다 각 분야별로 반드시 검사나 확인을 해야하는 분야가 있다. 이것은 곧 그 목건축이 건강한 건축물로서의 여부가 결정되는 것이기 때문에 반드시 체크리스트를 보며 꼼꼼히 따져보며 시공해야 할 것이다. 목조주택은 우리들에게 휴식처이자 재충전의 공간으로 안전하고 쾌적하며 생활에 활력소를 찾을 수 있는 주거공간이어야 한다. 이는 소비자와 시공자 간의 상호 신뢰를 쌓음으로 이뤄질 수 있을 것이고 나아가 현재 저변이 넓어지고 있는 우리나라 목구조 건축 시장에 활력을 불어넣을 수 있을 것이다.

Ⅰ. 목조주택의 공법상 분류

일반적으로 목조주택이란 미국식 건축법을 일컫는다. 이중 미국식 2″×4″목조주택이란 크게 밸룬 프레이밍(Baloon Framing)구조와 플랫폼(Platform Framing)의 두 가지 공법으로 나뉜다.

우선 밸룬 구조는 주 부재가 구조상 기둥의 역할을 대신하는 공법으로 미국 시카고 주의 목재상이었던 ꡐ스노우ꡑ라는 사람에 의해 고안됐다. 그 특징을 보면 먼저 외벽의 샛기둥(Stud)이 기초부터 지붕까지 두 개 층의 길이로 된 단일 부재로 되어 있고, 2층 바닥은 샛기둥의 중간에 끼워 바닥(Floor)을 형성하며, 지붕의 서까래와 천장틀은 샛기둥 상부의 두 겹 깔도리(Top & Double Plate) 위로 고정되는 것이다.

하지만 이 방식은 몇 가지의 문제점을 안고 있기도 하다. 샛기둥이 긴 관계로 작업의 비효율성과 구조의 유동 및 변형에 의한 내․외벽 마감의 문제점, 샛기둥 간의 중공이 연도의 역할로 방화막(Fire Block)층 기능이 잘 안되는 단점을 안고 있는 것이다. 이런 단점들로 인해 현재는 목조주택 시공 방법에서 점차 멀어지고 있는 것도 사실이다.

이러한 단점을 보완한 공법이 플랫폼 구조(Platform)다. 이는 층간 바닥과 벽체를 별도로 시공해 플랫폼이 구성하는 방화막 기능과 그 위에서 조립되는 벽체는 벽 구조의 정확성을 높여준다. 벽을 세우기 전 덮판(Wall Sheating)이나 대각 가새를 설치할 수 있어 벽체의 종․횡 강성을 높이며 사용되는 부재의 길이가 짧아 벽체를 용이하게 제작 설치할 수 있다는 장점이 있다.

이것이 현재 일반적으로 사용되는 플랫폼 경량 목구조 방식이며, 건축물의 기능상 플랫품 구조에 ꡐ기둥-보구조ꡑ(Post & Beam Framing)나 ꡐ중-목구조ꡑ(Heavy Timber Framing)를 혼합해 현재의 목조건축에 적용되고 있다.

이와 같은 공법을 기초로 여러 여건을 고려한 세부공법으로는 Mobile Home, Modular Home, Prefabricated System, Site Construction 등이 있다. 이 중 Site Construction 구조법이 우리 나라의 여건에 유리하며, 실제로 현재 가장 많이 적용되고 있다. 하지만 어느 한 가지만을 적용한다기보다는 현장의 여건을 고려해 상호 장단점을 보완한 시공 방법을 도입하는 것이 좋다.

Ⅱ. 목조주택의 과정별 시공법

1. 기초공사 (Foundation)
기초공사는 말 그대로 건축물의 기초이기 때문에 공사를 하고자 하는 지역에 따라 지반의 내력 검사를 필히 거쳐야 하며 필요에 따라서는 배수나 절토, 사토, 성토 등의 공정이 요구되기도 한다.

1층 바닥을 목구조로 할 경우에는 우선 크롤 스페이스(Crawl Space)형 온돌구조라면 콘크리트 슬래브(Concrete Slab)형태로 할 수 있다. 이 때 슬래브의 두께는 최소 4″ 이상으로 해야한다. 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 잘 다져진 지반 위에 6″정도 두께의 자갈이나 굵은 석분을 채우고 폴리에틸렌 방수막을 치며, 규격 철근을 배근하여 적당한 강도를 유지해야 한다.

지하층 설치 시에는 기초 옹벽면에 방수 및 단열층을 형성하여 동결 및 방수에 대비하고 지하층의 용도에 따라 방수 방법을 고려해야 한다. 토목공사 시에는 대지 내의 배수나 하수, 상수, 전기, 통신, 가스 등의 각종 배관 공사를 병행한다. 또한 상부 슬랩기초가 양생되기 전에 건축물 구조에 적합한 앵커볼트(Anchor Bolt) 등을 고정시켜야 한다. 특히 기초의 외벽과 각 코너의 밀림 현상에 대비하여 거푸집 기능도 점검해야 한다.

2. 목구조 공사(Structure)
토대(Sill Plate)의 재료는 방부목재(Pressure Treated Lumber)를 사용하는데 이 때 콘크리트와 방부목 간의 직접적인 접촉을 방지하기 위해 패드(Sill Sealer)를 설치한다. 토대는 통상 외벽의 S형 Size와 폭이 동일한 각재를 사용할 수 있지만, 온돌구조에서는 그 두께를 고려하여 토대의 높이를 결정할 수 있다.

외․내벽 구조의 각재는 건축물의 규모와 하중, 단열, 외장 마감, 창호 마감 등을 고려해 2″×4″ 또는 2″×6″를 결정하며, 필히 규격화되고 검증된 자재를 사용해야 한다.
단열재는 각재가 2″×4″일 경우에는 R-11등급을, 2″×6″일 경우에는 R-19등급의 솜 단열재(Batt Insulation)를 각각 사용한다. 만일 2″×4″를 사용할 경우라면 화장실 및 설비 배관의 기능을 위해 부분적으로 2″×6″, 2″×8″ 샛기둥을 보충해야하며, 이 때 샛기둥의 간격은 표면에 시공될 덮판(Sheating)인 O.S.B나 석고보드 등의 정해진 모듈 (4′)에 맞게 16″또는 24″간격으로 시공하고 샛기둥의 하단부인 밑깔도리(Bottom Plate)와 위깔도리 (Top Plate)는 이중깔도리(Double Plate)를 설치한다.

문이나 창호 등의 개구부 윗부분은 상부의 하중을 고려한 넓이의 끝막이보(Header)를 설치하며, 여기에 사용되는 각재는 더블이나 O.S.B 한 겹을 라미네이팅시켜 설치한다. 벽체 시공 시에는 벽체의 직각이나 수직상채가 필히 요구되는데, 이를 위해서는 외벽은 벽덮판(Wall Sheating)을 먼저 시공한 후에 수직계로 점검하고 가새(Temporary Bracing)로 고정해야 한다.
바닥구조는 2″×8″～12″중 장선의 중심 간격을 16″로 하는데, 장선의 폭이나 스팬(Span)은 건축물의 하중과 처짐을 고려해야 한다. 이 때 장선은 규격각재나 I-Joist를 사용해야 하고 바닥 덮판은 3/4″T/G O.S.B 합판을 장선 위에 접착본드를 바르고 스크류 네일(Screw Nail)로 고정해 장선과 합판의 격리를 방지한다.

지붕은 트러스(Truss)나 서까래(Rafter)구조를 일반적으로 사용한다. 트러스 구조의 경우는 현장에서 제작할 때 구조적으로 성능의 검토가 요구되며, 서까래 구조 설치 시에는 Span Table을 적용해 구조적인 배치와 지붕의 환기 기능을 고려해야 한다. 부재는 2″×8″～12″를 16″또는 24″간격으로 시공한다. 이 경우 단열재는 지붕구조에 맞는 솜 단열재가 좋다.

지붕의 덮판은 7/16″ O.S.B나 합판을 H-CLIP을 활용하여 덮고 벽체의 덮판은 덮판간 3밀리미터씩 이완 고정한다. 따라서 벽과 지붕을 만들 때는 각종 하드웨어의 적절한 접목이 필요하다 하겠다.

3. 외장마감공사
벽이 완성되면 방습을 위한 방습지(Building Paper)를 외벽에 설치하고 창문과 문틀의 공간을 단열재로 채운 후에 누수방지를 위해 창문틀 주위 및 상단에 방습지 기능을 점검해야 한다. 단, 창문 상단부는 고정하지 않는다. 외벽 마감재는 수입품이나 국내 생산품 등 다양한 형태의 마감재를 건축주 기호에 맞게 접목할 수 있다.

마감재 중 특히 목재 사이딩 재는 오일 스테인(Oil Stain)재의 도료를 적절히 도포해 내구성을 높여야 좋다.
지붕 마감재도 여러 형태의 것이 있으나 그 기능에 따라 지붕의 처리가 각기 달라져야 하며 특히 누수방지를 위한 후레싱, 쉬트, 펠트를 잘 활용하는 게 좋다. 이와 함께 지붕 속 환기 기능을 위한 각종 처마(Soffit)나 용마루(Ridge), 박공(Gable) 벤트(Vent) 등을 설치해야 한다. 한편 외장공사는 주택의 미관을 고려해 각 몰딩 부분이나 틈새를 콜킹(Caulking)처리하는데 신경써야 한다.

4. 내장마감공사
내장 마감은 건축주의 기호를 고려해 마감이 되겠지만, 무엇보다도 구조 속이나 단열재의 처짐현상을 막기 위해 단열재 상단부를 고정하는 작업이 중요하다. 또한 방화, 방수 기능의 석고보드는 마감재의 기능에 따라 규정에 맞게 부착되어야 할 것이며 천장의 Ceiling Joist는 석고보드의 하중을 고려해 최소 2″×4″ 각재를 사용한다.

5. 설비공사
목구조 주택의 설비는 급수나 배수, 난방, 전기 공사로 구분되며, 주택의 특성상 각 공정별로 분리 작업을 해야하기 때문에 각 공정별로 적절한 공사인력의 투입시기를 잘 맞추어야 다음 공정에 지장을 주지 않는다.
특히 2층에서 무게가 무거운 욕조가 위치하는 바닥은 구조보강이 각별히 요구되며 각종 수전류와 연결되는 배관 역시 유동성이 없도록 해야한다. 또한 소음 차단이 요구되는 곳도 차음을 위한 시설을 고려해야 한다. 각 상층부의 욕실은 방수성능에 대한 특별한 검사를 해야하며 각종 하드웨어는 설계시방기준을 꼭 준수해야 할 것이다.

6. 결론
목구조 건축물을 시공할 때는 각 과정마다 분야별로 반드시 검사나 확인을 해야하는 것이 있다. 이것은 곧 그 목건축이 건강한 건축물로서의 여부가 결정되는 것이기 때문에 반드시 체크리스트를 보며 꼼꼼히 따져보며 시공해야 할 것이다.

목조주택은 우리들에게 휴식처이자 재충전의 공간으로서 안전하고 쾌적하며 생활에 활력소를 찾을 수 있는 주거공간이어야 한다. 이는 소비자와 시공자 간의 상호 신뢰를 쌓음으로써 이뤄질 수 있을 것이고 나아가 현재 저변이 넓어지고 있는 우리나라 목구조 건축 시장에 활력을 불어넣을 수 있을 것이다. 田