전원주택건축공법-습식 및 건식공법

[상무이사]

콘크리트 기초 제외하면 모든 공사가 가능
사이딩, 창문, 방수, 도배 등 오히려 건조한 겨울이 제격

전원주택을 짓는 방법은 다양하다. 자재에 따라 흙집, 목조주택, 통나무주택, 스틸하우스, 벽돌주택, 석재주택, 콘크리트주택 등으로 나뉘는 다양한 집들. 이 집들은 다시 물의 사용유무에 따라 습식 또는 건식공법의 주택으로 구분된다.

 기온이 낮은 겨울엔 물이 금방 얼어버리기 때문에 습식공법으로 주택을 시공하는 게 어렵다. 따라서 철근콘크리트나 조적조 주택건축은 사실상 불가능하다고 보는 게 좋다 반면 건식공법은 굳이 겨울철이라고 해서 피해 갈 필요가 없다.

 전국 각지에 지어진 수많은 목조, 통나무, 스틸하우스, 그리고 조립식 패널주택은 모두 건식공법을 사용한 집이다.

건식공법의 사전적 의미는 시공시 전혀 물을 쓰지 않고 볼트 등의 연결재를 사용하는 공법 또한 건식구조는 미장재료 등에 물을 첨가해 비빔한 재료 등을 일체 사용하지 않고 성형판 같은 건식재료만을 조립해 건축물을 세우는 구조방식을 말한다.

 이때 쓰이는 건식재료는 대부분 공장에서 생산한 후 현장으로 옮겨 조립할 수 있는 것으로 약간의 줄눈재와 볼트, 쐐기 등으로 연결하기 때문에 공기단축, 공사비 절감등의 효과를 지닌다.

건식공법은 영하의 날씨가 몇 달째 계속 이어지는 핀란드, 스웨덴등의 북유럽과 캐나다, 북미 등 추운 지역에서는 보편화된 건축 방법이다. 어쩌면 그들 나라에 목조나 통나무주택이 많은 것도 꼭 울창한 침엽수림 때문만은 아닐 것이다.

기후로 인해 물을 사용해 주택을 지을 수 있는 기간이 짧으므로 그들은 물 없이 건축하는 방법을 개발해 발전시킬 수밖에 없었다.

조립식주택, 건식공법의 일종

현재 국내에 들어와 시공되는 목조, 통나무주택은 모두 건식공법으로 짓는다. 그리고 스틸하우스는 골조가 목재가 아니라 아연도금한 스틸 스터드라는 점을 제외하곤 목조주택의 구조와 거의 동일하므로 건식공법 주택 속에 포함된다.

 단지, 망치와 톱 대신 스크류건과 절단기를 사용하는 게 다를 뿐이다.
먼저 목조주택이 왜 겨울철 공사가 가능한 집인지 알아본다. 주택은 전원주택에 관심있는 사람이라면 한두 번쯤은 주의깊게 살펴보고 지나갔을 정도로 널리 알려져 있다

주변에서 흔히 목조주택은 대개 경량 목구조 방식, 흔히 2×4공법이라고 하는 구조는 콘크리트 줄기초 위에 바닥장선을 설치하고 벽체와 조립해 완성한다. 그리고 내벽은 석고보드, 외벽은 사이딩, 벽돌 등의 자재로 마감하고 지붕은 아스팔트 슁글, 적삼목 등으로 마무리한다.

건축주들 중에는 목조주택도 조립식주택의 일종이라는 생각을 전혀 하지 못하는 사람들도 있다. 목조는 목조이고 조립식은 조립식, 전혀 다른 별개의 주택으로 인식하는 경우가 대부분인데, 기존에 갖고 있던 패널형태의 조립식주택 이미지가 너무 강하기 때문이다. 목조뿐 아니라 스틸하우스도 조립식주택이다.

조립식주택이란 말 그대로 공사현장에서 자재를 조립해 지은 집이다. 구조재로 쓰이는 각종 자재들이 정확한 공정을 거쳐 대량생산 되므로 작업의 효율성이 높아 공사기간이 짧아지고 공사비 절감효과까지 가져온다. 무엇보다 급속도로 발전하고 있는 조립식주택은 물이 필요 없는 건식공법의 집으로, 건축주가 희망하면 겨울철에도 얼마든지 공사가 가능하다는 장점이 있다.

물이 필요 없는 구조, 경량 목조주택

경량 목조주택을 구성하는 장선(조이스트)과 스터드, 서까래각종 구조재들은 공장에서 주택건축에 알맞게 재단된다. 현장에서는 목재를 재단하는 시간과 인력을 줄일 수 있다. 이처럼 도면과 시방서에 따라 조립하는 이 구조는 모빌 홈(Mobile Home), 모듈라 홈(Modular Home), 공장제 패널공법으로 설명할 수 있다.

 먼저 모빌 홈은 이동식 주택이다. 구조체가 바퀴가 달린 트레일러 위에 운반되고 세워진다. 현장에서는 단지 구조체를 안정시키기 위해 잭이나 가새로 받혀주는 것과 전기나 상·하수도의 설비를 연결하는 작업만 한다. 모빌 홈은 이동이 가능한지, 주변 도로 여건을 꼭 확인해야 하는데 일반적인 주택 개념보다는 주말주택, 방갈로 등의 용도로 더 적합하다. 현대 조립식주택의 기본개념이다.

모듈라 홈은 유니트화한 2개 이상의 구조체(모빌 홈)를 먼저 공장에서 제작한 다음 현장에서 반입, 크레인으로 상자를 쌓듯이 건축하는 주택이다. 미리 타설된 콘크리트 기초위에 구조체를 고정시키고 각종 설비라인을 결속시켜 주택을 완성하는 방법이다.

 국내 목조주택은 대부분 이같은 방법 대신 자재를 가져다 현장에서 직접 건축하는 방식이 쓰여진다. 그래서 조립식주택임에도 불구하고 현장에서 다시 목재를 재단하기도 한다. 외국 업체가 들어와 공사하는 경우, 이 때문에 종종 양국 기술자 사이에 의견충돌이 빚어지기도 한다.

공장제 패널공법은 우리가 흔히 말하는 조립식주택을 일컫는다. 모빌 홈이나 모듈라 홈과는 달리 구조부재를 유니트화하는 패널공법은 자재를 공장에서 대량생산해 현장으로 옮긴다. 이러한 구조부재는 벽체, 바닥, 지붕 등 집의 모든 부위를 기성화할 수 있다. 또 소규모 현장인력과 소형 크레인만 있으면 쉽게 조립할 수 있는데, 단층 주택의 경우엔 단 하루만에 조립을 끝낼 수도 있다. 통상 단독주택에 쓰이는 바닥과 지붕구조는 공장제 트러스를 함께 사용한다.

이같은 패널의 유형엔 내력패널과 가압판패널, 샌드위치패널이 있다. 내력패널은 경량 목조주택의 구조 개념에 의하며, 현장에서 립하는 공법(Stick Frame)과의 차이점은 구조체를 공장에서 제작한다는 것. 기본 패널은 스터드와 상하부 두겁대(Plate), 외부 합판재로 구성된다.

또 내력패널은 문, 창문, 사이딩, 단열재, 설비 배관등을 공장에서 미리 설치, 현장작업을 그만큼 줄인다. 가압판패널은 경량 목조주택의 내부 벽체용으로 사용되며 양면이 합판이나 OSB로 마감된 소규모 내력패널이다. 벽체에 작용하는 응력을 내부의 목재 프레임보다 양면의 합판재가 부담하는 것이 특징이다. 샌드위치패널은 기본적으로 스트레스트 패널과 유사하나, 내부 프레임이 목재가 아닌 스티로폴, 우레탄 같은 단열재를 채워 제작한다. 외부면을 합판이나 OSB로 마감해 구조적으로 가압판패널과 동일한 기능을 지닌다.

이상과 같이 대략적으로 조립식주택의 공법에 대해 살펴봤다. 공장 생산과 현장작업이 서로 조화를 이루는 조립식주택은 국내 여건에 따라 다양한 방법으로 변형되었고 현재 많은 공사현장에서 사용되고 있다. 목조주택과 패널형 조립식주택을 분명하게 구분하는 것은 어디까지나 국내 정서 때문일 뿐, 조립식주택 개념 자체에 목조주택도 포함되어 있다는 것은 엄연한 사실이다.

시공과정으로 확인하는 습식&건식공법

주택의 시공과정을 보면 건식과 습식공법의 차이를 보다 확실하게 느낄 수 있다. 주택짓기의 가장 첫과정은 기초공사, 이때는 1백%물이 들어간다.

먼저 기초 및 지하실을 설치하기 위해 절토, 사토, 성토 등의 토공사가 진행되는데 통상 콘크리트 줄기초, 온돌기초 등이 쓰인다. 기초공사에서 가장 주의해야 할 점은 정확한 수평, 조금이라도 기울어지는 부분이 없도록 콘크리트 타설시 각별히 신경쓴다.

 대부분 주택의 기초공사는 콘크리트 줄기초, 그러므로 목조나 통나무, 스틸하루스라고 해도 이때만은 습식공법을 적용할 수 밖에 없다. 시멘트와 골재, 물 그리고 혼화재료를 섞어 비빈 콘크리트는 시간이 경과하면서 시멘트와 물이 결합, 단단하게 굳는 성질을 가지고 있다.

기초의 옹벽면, 지하실이 있는 경우엔 외벽면 등에 방수 및 단열층을 형성해야 하며 동결심도, 지하수면, 지하실의 용도 등에 따라 적절한 방수방법을 찾는다. 이 과정에서 전기, 전화, 가스, 상·하수도, 배수, 하수처리 등의 각종 배선, 배관공사가 함께 이뤄져야 한다.

가능하면 기초공사는 영하의 날씨를 피하는 게 바람직하지만 부득이하게 겨울에 콘크리트 기초를 작업할 경우엔 시공성, 조강성, 방수성, 응결지연성, 동결융해 저항성 등을 개선할 수 있도록 혼화재료를 첨가해 시공한다. 목조, 조적조, 스틸하우스 등 국내 전원주택의 대부분은 지반이 약하거나 주변 환경이 특별해 독립기초 방식을 택해야 하는 경우가 아닌 이상, 콘크리트 줄기초를 시공하고 있다.

이렇게 콘크리트 기초공사가 끝나면 골조가 세워진다. 목조주택의 경우엔 콘크리트와 직접 접하지 않도록 주의하면서 방부목으로 토대를 만든다. 토대는 주택 전체의 수평상태를 결정짓는 중요한 부분이므로 정확하게 시공한다. 그리고 그 토대 위에 2×4또는 2×6 샛기둥을 사용 내·외부 벽체를 올린다. 벽체를 시공할 때는 직각과 수직상태를 주의깊게 살펴야 한다. 바닥은 장선을 알맞은 간격으로 나열한 다음 합판이나 OSB 등의 바닥덮개로 마감한다.

온돌 기초는 콘크리트 바닥이 바로 집의 1층 바닥이 되므로 장선 등을 사용한 별도의 바닥공사가 필요 없다. 그러나 단열과 방수층을 형성하는 작업은 선행되어야 한다. 지붕은 트러스나 서까래를 사용해 만들며, 특히 다락방이 있거나 경사천장을 구성하는 경우엔 각별한 주의가 따른다. 지붕구조가 완성되면 합판이나 OSB로 지붕을 덮어준다. 이 과정에서는 각 자재들이 앵커와 볼트, 못 등으로 고정되므로 물이 필요 없다.

스틸하우스는 스터드와 조이스트, 트러스가 경량철강재라는 점을 제외하곤 목조주택의 구조와 큰 차이가 없으며 공장에서 제작한 자재를 현장에 가져다 조립하는 방식으로 지어진다. 골조공사는 바닥, 벽, 지붕을 형성하는 과정으로 이때 사용되는 자재는 조금씩 다르다. 먼저 스틸하우스의 바닥구조재로는 조이스트와 평트러스가 쓰인다.

그리고 벽은 하중을 받는지, 받지 않는지에 따라 각각 내력벽용과 비내력벽용 스틸스터드가 사용된다. 지붕에 쓰이는 스틸프레임의 재료는 길이와 두께가 매우 다양한데 단순한 형태에서 복잡하고 경사진 구조에 이르기까지, 모두 사용 가능하다.

바닥골조는 기초공사가 완료된 시점에서 진행되며 수평구조재인 조이스트를 기초옹벽, 기둥 또는 기초 부위에 설치한다. 경우에 따라서는 기초 바닥 위에 바로 트랙을 설치하고 벽체를 세우기도 한다. 벽체는 공장에서 패널을 조립한 후 현장으로 옮겨 설치할 수도 있고 현장 작업틀에서 직접 제작하기도 한다. 아니면 스틱 조립공법을 적용해 각각의 부재를 현장에서 조립하면서 골조를 완성할 수도 있다.

벽체의 기본은 수직재인 스터드와 수평재인 트랙의 연결, 수평과 수직을 정확하게 조절해 나사를 이용해 견고하게 고정시킨다. 스틸하우스 역시 목조주택과 마찬가지로 골조 전과정에서 물을 사용할 필요가 없다.

내·외장, 지붕, 설비 겨울 영향 안받아

다음은 외장과 지붕공사. 목조주택의 골조가 완성되면 외벽 덮개에 방습지를 붙인 후 출입문과 창문을 설치한다. 창문주위엔 누수방지를 위한 후레싱을 시공하고 벽과 창틀 사이는 단열재를 밀실하게 채워 열손실을 막는다.

외벽 마감재로 많이 쓰이는 자재는 목재, 비닐, 성형제품 등의 사이딩과 스터코, 벽돌 등이다. 목재 사이딩은 방습, 방충 등의 기능을 지닌 오일스테인을 반드시 칠해주고 스터코는 부착력을 높이기 위해 외벽에 와이어 메쉬(철망)를 댄다.

외장재 중에서 벽돌과 인조석 등 외벽에 붙이는 자재는 겨울철 공사에 적합하지 않다 그러나 목재 사이딩은 오히려 겨울공사가 유리할 수도 있다.

그 이유는 목재의 특성 때문인데 여름엔 습기가 많아 나무의 부피가 늘어나 있다. 그래서 빈틈이 생기지 않도록 촘촘하게 마감했다 하더라도 부피가 줄어드는 겨울에 자칫 사이딩 사이가 벌어질 수도 있다.

창문 또한 계절에 구애받지 않고 시공할 수 있는데 오히려 겨울에 설치하면 찬바람이 들어오는지 바로 확인할 수 있어 효 과적이다. 지붕재로는 아스팔트 슁글. 적삼목, 금속기와 등이 사용되며 주로 가격이 저렴하고 색상이 다양한 아스팔트 슁글이 인기가 높다. 지붕공사에서는 천장, 굴뚝 배기관 등 지붕을 관통하는 부분에 혹 생길지 모르는 누수를 방지하는 후레싱 시공에 세심한 주의가 필요하다.

그리고 지붕 속 자연환기를 위해 처마 및 용마루에 필히 환기구를 설치해야 한다. 마지막으로 물받이 홈통을 설치해 지붕에 떨어진 빗물이 정해진 곳으로 흐르도록 한다. 스틸하우스의 외장, 지붕공사는 목조와 거의 비슷한 과정을 거친다. 이제 남은 공사는 내장과 설비 그리고 온돌공사. 이중에서 내장공사는 실내에서 진행되는 데다 대부분이 건식마감이기 때문에 계절의 영향을 받지 않는다.

그리고 급수, 배수, 난방, 전기 등으로 구분되는 설비공사는 바닥, 벽체공사 과정에서 이미 부분적으로 진행되어야 할 사항. 좌식에서 입식생활로 생활습관은 많이 변했어도 건축주들은 여전히 온돌을 선호한다.
오랫동안 고집스레 지켜온 온돌을 바닥에 시공하는 방법은 습식과 건식, 2가지. 최근 들어 많은 사람들이 시공의 정밀성과 보수관리의 용이성을 들어 건식온돌을 적극 추천하고 있다. 온돌문화가 발전된 국내의 경우, 어떤 형태의 집을 짓든 난방만은 온돌방식이어야 한다고 생각하는 사람들이 많다.

시멘트를 사용하지 않고 조립만으로 공사가 완료되는 건식온돌 시스템은 골재를 사용하지 않으므로 하중을 걱정할 필요가 없다. 그래서 목조나 스틸하우스의 2층 바닥에도 얼마든지 온돌을 설치할 수가 있다.

바닥에 온돌마루를 설치할 경우에는 마루재의 신축과 팽창을 고려한 벽면 띄우기가 필요하며 마루를 깔기 전에 습기를 완전히 제거해야 마루의 변형을 막을 수 있다. 단순히 습기만 놓고 생각한다면 습기가 많은 계절보다는 다소 건조한 겨울이 온돌마루 시공에 더 좋을 수도 있다.

겨울에 갑자기 전원주택을 건축해야 할 사정이 생길 수도 있다. 그런데 날씨 때문에 주저한다면 그건 건식공법을 잘 모르고 하는 말이다. 걱정부터 앞서는 겨울철 공사, 그러나 때에 따라서는 득이 될 수 도 있다. 비수기를 틈타 경험 많은 시공업체와 기술자에게 내 집을 맡길 수 있고 또 인건비도 싸다. 이번 겨울에 주택을 짓는다면 오는 새봄을 전원에서 맞이할 수 있을 것이다.