스크랩 목조주택 경량목구조와 중목구조의 차이...

[서민석]

<경량목구조 공법>

<중목구조 공법>

중 목구조인 팀버프레임 공법의 이해를 돕기 위하여 통상 투바이포 공법이라고 불려지는 스틱프레임 (Stick Frame) 공법과의 차이를 설명 드립니다.

 Size의 차이.

 통상 6” x 6” 이상의 크기의 큰 목재를 사용한다.

 보통의 경우 포스트 로는 8" X 8", 빔의 경우 8"x12", 래프터로는 4"X8" 이상의 크기가 큰 부재를 사용 한다.

 Nominal & Actual 의 차이

 일반 목조 주택에서 사용 하는 Dimension Lumber 의 경우 공칭치수(Nominal Size)가 사용 되지만 팀버프레임에서는 실제치수인 Actual size 가 기준이 된다 .

 앞으로 설명될 모든 사이즈는 실제 치수가 기준이 된다.

 엔지니어링적 측면 의 차이

 2X4 주택 에서는 개별적인 구조계산을 하지 않고 스판테이블등의 코드에 의거 설계하는 것이 일반적 이지만 팀버프레임의 경우 코드에 의존 하지 않고 반드시 엔지니어에 의한 엔지니어링을 거쳐야 한다. (미주의 경우)

 횡력에 대한 고려

 Stick frame은 OSB를 사용 하여 횡력에 대비한다. 

 즉 Stick Frame 에서의 골조란 디멘죤 럼버(Dimension Lumber) 와 OSB 등 판상재와의 결합까지를 골조로 이해하며 이를 기준으로 구조를 해석하게 된다.

 이에 반해 Timber Frame 은 Knee Brace, Strut 등의 부재를 를 사용하여 각 부재를 트러스 형태로 짜맞추어 횡력에 대비한다.

지진 다발 지역인 일본, 미국 또는 캐나다의 서부지역에서  팀버프레임이 각광 받고 있는 이유는 이러게 잘 짜인 내진구조가 그 이유이다.

공사기간

 목재의 건조, 프레임의 별도 설계, 프레임제작에 있어서 짜맞춤 공법을 사용하는 등 스틱프레임에 비하여 일반적으로 공사 기간이 길어지는 단점이 있다.

하지만 공장 제작을 할 수있어 시간적 장소적 이점이 있고 프레임이 완성되고 난 후에는  탑다운 공법(Top Down System)을 적용할 수 있다.

설치(Raising) 및 쉬팅기간은 아주 신속히 이루어질 수 있어 품질 고급화를 이룰 수 있으며 그 외 마감 등 에서는 일반 경량 목 구조와 비슷하다.

 중기 사용

 아무래도 중량 자재를 사용 하게 되므로 지게차와 크레인 등 중장비가 필요하며 이에 따라 공사비도 증가하게 되는 단점이 있을 수 있다.

 

 숙련공

 일반 스틱프레임에 비하여 기술 습득이 어렵고 시간과 노력이 많이 요구된다.

 그래서 서양에서도 우리의 한옥 목수과정과 같은 도제제도가 아직도 시행되고 있다.

 최근 미주에서는 길드 (Timber Framer Guild Of North America)등을 중심으로 몇몇 교육과정을 만들어 팀버프레임 저변확대에 노력하고 있다.

 하지만 무엇보다 가장 중요한 것은 현장 경험이며 노비스 (Novice Framer)에서 컷맨 (Cut Man), 레이아웃(Lay-Out) , 프로젝트 매니저를 거쳐 마스터가 되려면 최소한 5-6년 이상의 과정을 거치게 된다.

 참고로 국제 팀버프레이머들의 대표랄 수 있는 협회로 북미 팀버프레이머 길드가 있으며, 현재 길드 멤버는 전 세계적으로 약 1500명 정도이고 이 글을 쓰고 있는 필자도 길드 멤버로 활동 하고 있읍니다. 

정밀성

 팀버프레임의 모든 부재가 만나는 부분은 끌 또는 대패로 아주 정밀하게 짜여지게 된다.

 또한 전체적인 마감 수준도 그와 상응하여 일반적 수준 이상의 정밀성이 요구되며 이를 이루기 위하여 목재의 성질, 씨즈닝 은 물론 구조를 위한 엔지니어링 지식과 정확한 제도법 등의 연구가 선행 되어야 한다.

 이 같은 높은 수준의 정밀성과 경험적 시간적 요소 등으로 대중화에는 어려운 난제를 주지만 바로 그것이 매니아 층에게 미학적 공간 만들기와 더불어 열광적인 성원을 받는 매력중의 하나이다.

 설계의 제한

 팀버프레임의 특성상 경골 목 구조에 비해 벤트(Bent) 혹은 에일(Aisle)을 중심으로 공간을 만들어야 하는 관계로 설계상 일정부분 제약이 따른다.

 하지만 외모에 치중하여 지붕에 과다한 비용을 지불 하지만 실제적으로 별 쓸모 없는 공간을 만들게 되는 2X4 형식과 달리 지붕 Attic 공간을 보다 효과적으로 사용 할 수 있는 장점도 있다.

 최근 현대적 해석의 팀버프레임 건축물을 에서 팀버프레임의 제한적 요소 보다는 그 같은 장점을 살린 디자인 이 많이 탄생 되는 것을 볼 때 팀버프레임 디자인의 한계는 곧 그 디자이너 상상력의 한계라 할 수 있다.

 미학적 측면 

경골 목 구조가 목조로 지어지지만 실제로 그 골조 부분은 모두 OSB와 석고 보드 등으로 마감되어 목조 분위기를 위하여 또다시 그 위에 목재 사이딩, 몰딩, 루버 등으로 장식하여야 되지만 팀버프레임의 경우는 모든 목 부재가 솔직하게 노출 되게 되므로 또 다른 부차적인 장식재를 사용 하지 않아도 된다.

 오히려 목 골조를 강조 하기 위하여 벽체를 석고 후 벽지, 페인트 등으로 많이 하는 경향이 있다.