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[5월호 특집] 08. 지진 대국 일본에서 인정한 탁월한 내진성 스테키홈, 파워빌드 공법
2017년 5월 1일 (월) 00:00:00 |   지면 발행 ( 2017년 5월호 - 전체 보기 )

지진 대국 일본에서 인정한 탁월한 내진성 스테키홈, 파워빌드 공법


일본 최대 규모의 건축 자재 유통기업으로 1950년 창업 이후 일본 각지에 건축용 자재의 판매 및 아파트·단독주택 분양사업, 대규모 목조건축사업, 부동산중개업 등을 하고 있는 나이스그룹. 해외 9곳의 사업 거점과 종합물류센터, 프리-컷 공장을 보유하고 품질과 가격이 안정적인 일본의 목재 그리고 나이스그룹의 고성능 중목구조주택 상품인 ‘스테키홈SUTEKI HOME’을 해외로 수출하고 있다. 바로 경기 용인시 수지구 고기동에서 선보인 ‘30세에 실현하는 단독주택’을 콘셉트로 한 스테키홈이다. 구조용 집성재와 전용 고강도 접합 철물을 결합해 높은 내진성, 내구성, 정밀도를 실현한 스테키홈의 파워 빌드Power Build 공법을 살펴본다.

윤홍로 기자
취재협조 더나이스코리아(주) 055-548-8811 www.the-nicecorp.com  
               스테키홈 02-539-4915 www.suteki.kr

일본뿐만 아니라 우리나라에서도 경주 지진 발생 이후 건축주들의 구조 안전성과 신뢰성에 대한 관심과 요구가 높아지고 있다. 내진 강도 1.5배를 자랑하는 일본 나이스그룹 스테키홈의 ‘파워빌드 공법’이 주목을 받는 이유다. 내진 강도 1.5배란 일본 주택 성능 표시 기준의 내진 등급 최고 수준인 3에 해당하며, 수백 년에 한 번 정도 발생하는 강진에 의한 지진력의 1.5배 힘에 대해 건축물이 붕괴되지 않을 정도의 힘을 나타낸다.
파워 빌드 공법이란 목재 고유의 장점을 유지하면서 엄선된 목재들을 접합해 기존 목재보다 내구성을 높인 ‘구조용 집성재’와 ‘고강도 접합 철물’을 사용해 구조 강도와 내구성을 높인 중목구조 방식이다. 이 공법은 지진으로 인한 흔들림(횡력)에 대한 안전성을 입증하기 위해 일본 건재시험센터 주최 ‘목질 구조물 진동 연구회’가 2006년 5월 실시한 한신·아와지 대지진 당시보다 강한 1.25배 대진동 실험에서 충분한 내진 성능을 발휘했다. 실험 후 전용 고강도 접합 철물의 변형 및 손상이 나타나지 않음으로써 높은 강도와 안전성도 확인됐다. 한편 구조용 집성재는 박리 시험 등 다양한 검사를 수행하는 엄격한 JAS(일본 농림 규격) 인증을 통과한 안정적인 부재다.

내진성을 기본으로 일본 차세대 에너지 주택 기준을 통과한 스테키홈 내부.
 
에너지 절약 등급 높은 집_스테키홈은 고기밀, 고단열의 기준이 되는 에너지 절약 대책 등급(일본 주택의 에너지 절약 성능을 높이기 위해 만들어진 단열성, 기밀성, 냉·난방에 관한 기준)의 최고 4등급인 차세대 에너지 절약 기준을 통과했다. 이 기준을 통과한 주택은 단열성과 기밀성이 뛰어나고, 냉·난방의 에너지 소비에 의한 열부하를 대폭 줄여준다. 에너지 절약 대책 등급이 높다는 것은, 그만큼 건물의 단열 성능이 올라가서 냉·난방비를 절약할 수 있다는 의미다.

정취가 묻어나는 따뜻한 집_재생 가능한 친환경 목조주택으로 일본의 까다로운 건축 기준을 통과한 고품질 주택이다. 실내 공기 환경에서도 일본 최고 등급 레벨의 성능을 충족하고 사계절 쾌적한 생활이 가능하며, 오랜 세월이 지나도 목조주택만의 부드러움과 따뜻함을 느낄 수 있다.

유지관리가 편리한 집_고도의 입체 분석과 허용 능력 계산을 통합한 전용 CAD에 의해 안정성을 확인하고 있다. CAD 데이터는 그대로 프리-컷 가공 데이터로, 구조 설계와 시공의 오차가 발생하지 않는다. 또한, 점검과 교환이 간단한 외부 배관을 설치해 유지 보수가 간단하며 실내에 큰 공간을 만들 수 있다.

라이프스타일의 변화에 대응하는 집_가족 구성원의 라이프스타일을 고려하지 않는 고정된 벽을 만드는 이전 주택 방식과 달리 수도 배관이나 건물 내·외부 벽의 내구성을 충분히 고려해 설계했다. 또한, 외부의 구조 강도가 높기 때문에 각 실의 구조용 기둥은 1개만 설치하는 것으로도 충분하다. 따라서 바닥과 천장을 선행 시공하는 공법으로 방의 구조를 바꿀 수 있어 아이들의 성장과 라이프스타일의 변화에 따라 변형할 수 있게 함으로써 주거의 질을 높인다.

목재는 공장에서 미리 가공하므로 토대부터 지붕 합판까지 2일이란 단기간 시공이 가능하다.

파워 빌드 공법 접합 상세
파워 빌드 공법은 나이스그룹의 독창적인 특허 기술로 건물의 강도와 정밀도를 높이는 최신 기술 공법이다. 목재의 높은 강도와 내구성을 자랑하고 뒤틀림과 어긋남이 적은 목조용 집성재를 채택하며 고강도 파워 빌드 전용 철물을 사용해 부재와 부재를 접합한다.

파워빌드 공법 디테일
A 토대와 토대의 접합부 : a 기둥 b 토대
B 기둥에 부착하는 평보용 철물 단면 : a 고정 패킹 b 평보용 철물 c 기둥
C 기둥과 평보의 접합부 단면 : a 평보 b 기둥
D 평보의 단면과 고정 핀 : a 고정 핀 b 평보
E 평보용 철물 : a 철물(대) b 철물(소)
F 토대와 기둥의 접합부 : a 기둥 b 기둥용 철물 c 토대
G 평보용 철물이 부착되기 전 고정 핀 삽입 : a 고정 핀 b 평보 
H 고정핀
I 토대용 철물
J 고정핀
K 고정 패킹
L 고정핀 장치
M 기둥용 철물

파워 빌드 공법 시공 순서
토대와 기둥, 기둥과 보 등의 접합 부분에 특수 방청(녹 방지) 처리한 여러 종류의 철물을 사용한다. 접합 볼트와 너트를 사용하지 않기 때문에 신축 당시의 성능을 장기간 유지할 수 있다.

토대 깔기_큰 지진이 발생해 집을 지탱하는 토대가 기초에서 벗어나거나 들리지 않도록 앵커볼트로 확실하게 긴결한다.

1층 바닥 합판 설치_현장 시공자의 원할한 작업과 안전을 위해 기둥을 세우기 전, 기초 토대 위에 바닥 합판을 설치한다. 소재는 침엽수 구조용 합판이며 두께는 24㎜이다.

1층 기둥 고정_1층 기둥을 고정한다. 일반 목조주택은 돌기를 미리 만들어 놓은 기둥을 기초 토대 위에 끼우고 금구(금속 철물)로 고정한다. 그러나 파워 빌드 공법은 금구와 핀으로 접합함으로써 볼트와 너트를 사용하지 않는다. 이것은 장기간 신축 시 성능을 유지하도록 하며, 시공 시 편차를 없애준다.

2층 상량_2층 상량上樑을 장선받이 철물(Joist Hanger) 안에 넣고 직경 13㎜ 드리프트 핀으로 확실하게 고정한다.

2층 바닥 합판_2층 보 작업을 완료하면 1층과 마찬가지로 합판 바닥을 깐다. 이 합판은 수평하중을 받을 때 건물이 변형되는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 2층 바닥은 지상에서 약 3m 위치여서 위험하므로, 이 과정을 통해 작업자의 안전성과 시공성을 확보하게 한다.

2층 기둥 설치_1층 기둥과 마찬가지로 주각柱脚(기둥뿌리)을 철물 HD로 2층 상량에 확실하게 고정한다.

2층 지붕 구조와 시공_지붕 버팀대, 마룻대 등을 기둥-보 작업 전용 공구로 확실하게 시공한다. 서까래엔 강풍에 견디도록 트위스트 철물을 사용해 단단히 고정한다. 이것으로 건물의 골조가 거의 완성된다.

지붕 합판 시공_지붕과 외벽은 구조용 합판을 붙여서 시공한다. 소재는 침엽수 구조용 합판이며 두께는 12㎜이다. 그 위에 건물을 비로부터 보호하는 방수 시트(루핑)를 부착한다.

구조 조립 완료_지진이나 태풍 등의 영향으로부터 건물이 안전하도록 1, 2층 벽면엔 공장에서 미리 가공한 구조용 합판(두께 9㎜)을 부착한다. 구조용 합판은 수직·수평하중을 버텨내는 내력이 우수하다. 목재는 공장에서 미리 가공하므로 토대부터 지붕 합판까지 2일이라는 단기간 시공이 가능한 건축 공법이다. 공기가 빠르면 시공비를 절약할 뿐만 아니라, 건자재가 물에 젖는 위험 요소도 줄어든다.

나무에 기술을 더하다
스테키홈은 시공 단계부터 건축 도중에 발생할 수 있는 건축 자재의 낭비를 최소화해 시공의 합리화를 실현했다. 비용 면에서 부담을 줄여주고 보통 아이들을 기르는 세대인 20∼30대가 살 수 있는 가격대로 계획한 것이다. 또한, 건물의 외부 구조와 배수·배관 등의 부분에서 1.5배의 내진 강도를 확보하기 위한 노력으로 탁 트인 공간을 만들 수 있다. 생활방식과 환경이 바뀜에 따라 그 변화에 대응할 수 있는 공간 만들기를 가능하게 했으며, 새로운 공간에 대한 지진 걱정도 없앤 것이다. 
스테키홈은  유지 관리·보수에 대한 면도 충분히 고려하고 있다. ‘CASBEE(건축 환경 종합 성능 평가 시스템)’의 최고 등급인 S등급을 평가 받았으며 재생 가능 에너지로 이산화탄소 수지收支가 마이너스인 ‘LCCM(Life Cycle Carbon Minus) 주택’의 표준도 통과했다. 스테키홈은 합리적인 가격뿐만 아니라 높은 기본 성능을 자랑한다. 

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태그 : 스테키홈 파워빌드 공법 내진성 중목구조
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