목공사, 방수공사, 단열공사

 

1. 목공사

순수 목조 건축물의 주체, 조적조 건축물의 바닥, 철근콘크리트조 건축물의 지붕 및 창문틀, 건축물의 수장, 창호, 내장공사 등에 나무가 사용될 때 목공사라고 한다. 목재는 화재와 부식에 약해서 철저한 대책이 필요하다. 목재는 수종에 따라서 침엽수와 활엽수로 구분할 수 있는데 목재의 일반적인 특징은 무게가 가볍고 공작 및 가공이 용이하고 색채 및 무늬가 미려하여 가구 및 장식재로 주로 사용하며 비중에 비하여 강도와 탄성이 크므로 구조용재로도 이용된다. 또한 열전도율이 낮으므로 보온, 방안, 방수성이 뛰어나고 차음성, 흡음성이 높지만 고층이나 장 스팬의 건축물에는 사용이 어렵고 흡수성 및 흡습성이 커서 건습에 의한 신축 변형이 심하며 흰개미 등 충해에 약하여 기초 토대, 흙에 접한 부분은 부패하기 쉬운 단점이 있다.

목재의 용도에 따른 분류로 구조재, 수장재로 구분하며 수장재는 일반 건축용 수장재, 창호재, 가구재 등으로 분류할 수 있다. 목재의 수축변형은 재질과 함수 상태의 변화에 의하여 일어나며 이를 방지하기 위해 목재를 건조하여 사용한다. 목재는 건조 수축하여 변형하고 연륜 방향의 수축은 연륜에 직각 방향보다 약 2배가 된다. 목재의 함수율은 무게에 대한 목재 내에 함유된 수분 무게의 백분율로서 함유 수분의 양을 목재의 무게로 나누어서 백분율로 구하며, 기준이 되는 목재의 무게를 구하는 시점에서의 함수율에 따라 건량기준 함수율과 습량기준 함수율로 구분할 수 있다. 특히 건조가 불충분한 목재는 강도저하, 건조수축, 변형, 부식 등의 원인이 되고 중량도 무거우므로 될 수 있는 대로 건조한 것을 사용하고 대기 중에서 건조한 목재를 사용해야 한다. 이렇게 건조하여 사용하면 중량을 경감하고 강도가 증진되며 사용 후의 수축균열, 반곡, 부정변형 등을 방지할 수 있으며 균류 발생을 방지할 수 있고 도료나 주입제 및 접착제 등의 효과를 증대시킬 수 있다. 목재를 건조시키는 방법에는 대기건조법, 침수건조법, 인공건조법이 있다. 또한 목재는 잘 썩고, 충해에 약하며, 불에 잘 타는 성징을 가지고 있어 방부처리를 해야 하는데 방부제에는 유성 방부제와 수용성 방부제, 유용성 방부제가 있다. 목재는 가공, 대패질, 철물 조이기 등의 순서로 가공한다. 구조재는 뼈대의 하부에서부터 상부 즉 지붕틀 순으로 가공해 가며 마름질, 먹매김, 바심질한다. 수장재는 설치 순서대로 가공하여야 하므로 재료공급, 건조처리 등에 착오가 없도록 한다. 두 부재의 목재를 선형으로 길게 접합하는 것을 이음이라고 하는데 부재를 경사 또는 직각으로 접합하는 것을 맞춤이라고 한다. 이음에는 맞댄 이음, 겹친이음과 반턱이음, 따낸 이음이 있으며 이음의 위치에 따라 심이음, 낸 이음, 벼개 이음이 있다. 맞춤은 바턱맞춤, 걸침턱, 통넣기, 가름장맞춤·안장맞춤, 주먹장맞춤, 장부맞춤, 연귀맞춤, 쪽매가 있다. 가공이 완료된 목재는 도면과 대조하면서 바심질의 과오 또는 가공이 안 된 재료가 있는지를 확인해야 하며, 세우기 순서대로 운반하여 정리하고, 양식 지붕틀은 지상에서 완전히 조립하여 빨리 세울 수 있게 한다. 세우기의 순서는 토대, 1층 벽체 뼈대, 2층 마루틀, 2층 벽체 뼈대, 지붕틀이다. 목조의 뼈대세우기 작업이 완료되면 수장작업에 들어간다. 수장작업에는 창문틀 및 창문·반자틀·마루틀 짜기·계단·벽장·반침 등이 있다. 수장공사는 건축공사의 마무리 단계로서 미장공사 등 다른 공종이 함께 진행되므로 철저하게 계획을 세워 공사한다.

2. 방수공사

방수공사의 목적은 외부로부터 빗물이나 지하수의 침입을 방지하고 방습하여 시설물을 보호하고, 건축물의 가치가 떨어지지 않도록 하기 위해 사용한다. 방수공법은 사용 재료에 따라 아스팔트 방수, 시트 방수, 도막 방수, 시멘트 모르타르계 방수, 금속판 방수 등으로 구분할 수 있으며, 공사 부위에 따라 지하실 방수, 옥상 방수, 외벽 방수, 실내 방수 등으로 분류하기도 한다. 단열공사의 목적은 건축물의 바닥, 벽, 천장 및 지붕 등 외기와 접하고 있는 부위에서 열의 이동을 막아 건축물 내부의 쾌적한 열 환경을 확보하고 열 손실 방지를 통한 에너지를 절감하는 데 있다. 단열공사는 대류, 전도, 복사에 의한 열의 이동을 건축용 단열재료를 적용하여 감소시키거나 차단하는 것으로 단열층 설치 위치에 따라 구조체 실내 측에 설치하는 내단열, 중공이나 공간 내부에 설치하는 중단열, 구조체 실외 측에 설치하는 외단열로 나눌 수 있으며 특히 단열이 약화되거나 끊김으로 인하여 생기는 취약부위의 열교나 냉교 현상에 의해 결로하자가 발생할 수 있으므로 이를 방지해야 한다. 방수공사의 준비에 있어 방수의 기본 개념은 고인 물은 누수될 수 있으므로 구배를 주어 자연스럽게 물이 흐르도록 하며 들어온 물은 신속히 배수하도록 유도해야 한다. 시공계획 수립 시에는 적정 공사 환경 조성을 위해 강우시, 고온시, 저온시, 결로시에 따라 적정한 방법을 선정하고 충분한 사전검토가 중요하며 시공 시에는 방수 바탕면의 적절한 처리가 우선되어야 한다. 또한 바탕면에 돌출물이 있거나 균열이나 흡이 있으면 반드시 보수하고 표면의 레이턴스나 이물질을 제거해야 한다. 부위별 방수공법으로 지하실 방수는 안방수 공법과 바깥방수 공법이 있고 아스팔트 방수와 시멘트 액체 방수가 주로 사용된다. 바깥방수 공법은 구조체가 방수층 안에 있으므로 수압의 처리가 유리하고 방수의 확실성이 있다. 이에 반해 안방수 공법은 건물의 지하 구조체가 완성되면 자유로이 시기를 택하여 시공할 수 있어 방수층 시공이 바깥방수보다 용이하나 수압처리가 어려운 단점이 있다. 옥상 방수는 바탕은 물 흘림 경사를 두어 물이 빨리 드레인으로 흘러 내려가도록 하고 충분한 개수와 크기의 드레인을 설치해야 한다. 외벽 방수는 보통 방수 모르타르 또는 시멘트 액체 방수로 하고 중요한 곳은 도막 방수로 한다. 외벽은 비를 맞거나 흘러내리지 않도록 차양, 처마돌림띠 등을 길게 내밀어 두는 것이 효과적이고 벽을 두껍게 하거나 공간을 두어 이중으로 하면 어느 정도 방지할 수 있다. 실내 방수는 욕실, 세탁실, 샤워실 등의 바닥 또는 벽에 시멘트 액체 방수나 도막 방수로 한다. 멤브레인 방수는 콘크리트 구조물의 피할 수 없는 균열 및 시공상의 결함 부분에 대하여 구조물의 외부 또는 내부에 여러 층의 피막을 형성하여 물이나 습기를 차단시키는 방법을 말하며 아스팔트 방수, 개량 아스팔트 시트 방수, 합성고분자계 시트 방수, 도막 방수 등으로 구분할 수 있다. 시멘트 모르타르계 방수는 시멘트 액체 방수와 방수 모르타르 바름이 있으며 콘크리트 면에 시멘트 방수제를 도포하거나 침투시키고 방수제를 혼합한 모르타르를 덧발라 방수층을 형성하는 방법이다. 외기의 영향을 많이 받는 옥상 등의 부위에는 적당하지 않지만, 지하실 방수나 소규모의 차양 등에는 많이 사용되며 결함 발생 시 보수가 용이한 장점이 있다.

3. 단열공사

단열공사에 단열재의 종류에는 형상과 특성에 따라 판상형, 모포형, 현장발포형, 모르타르형, 반사형 등으로 나눌 수 있다. 단열재는 국가에서 규정한 건축물 에너지절약 설계기준에 따라 지역 및 부위별 열관류율을 만족하는 등급과 인체에 유해하지 않은 재료를 사용해야 한다. 등급별 분류에는 가, 나, 다, 라 등급이 있으며 각 등급에 따라 열전도율의 범위에 따른 단열재의 종류가 구분되어 있다. 판상형 단열재로는 발포폴리스티렌 단열재로 비드법 보온판, 압출법 보온판이 있으며 경질 폴리우레탄 폼 단열재, 폴리에스테르 흡음 단열재, 셀룰로오스 폼 단열재가 있다. 모포형 단열재로는 글라스울 단열재, 미네랄울 단열재가 있고 현장발포형 단열재는 현장에서 벽체나 천장에 직접 분무 발포하여 시공하는 단열재로 폴리이소시아네이트와 폴리하이드록실 화합물을 촉매 반응시키고 발포제로 팽창시켜서 독립 기포를 형성하는 제품이다. 단열 모르타르는 단열성능뿐 아니라 미장 성능이 요구되는 부위에 시공하는 것으로 주로 결로 방지를 위한 건축물 단열공사에 사용된다. 단열재 시공 시 결로 방지를 위해 원칙적으로 단열재를 연속하게 설계 및 시공해야 하나 시공상 제한되어 끊어지는 부위에 열교 현상이 발생하게 되고 이를 방지하기 위해서는 단열이 취약한 열교 부위에는 별도의 보강해야 하고 시공 시 유의사항을 준수하여야 명시된 재료와 규격으로 사용하고, 경질 판상형 단열재 또는 모르타르형 단열재 등 부위별로 마감을 고려하여 적합한 자재로 시공하고, 거푸집 형틀 계획시 결로방지재의 사전 매입설치 방법을 고려해야 하며, 형틀 해체 시 결로 방지재의 박리, 파손, 찍힘 등에 주의하여 거푸집과 결로 방지재의 밀착 불량으로 인한 콘크리트 페이스트 유입 및 오염이 발생하지 않도록 하며, 구조체와 창호 틀의 여유 폭을 최소화하여 틈새를 줄이고 틈새는 단열재로 메우고 실내 측 단열재와 연속되게 하거나 결로 방지재를 설치해야 한다.
이처럼 4계절이 있는 한국과 같은 지역에서의 건축물의 가장 중요한 공종은 단열과 방수라서 현장 여건에 맞는 시공 방법을 계획하고 완벽한 시공을 통한 건축물을 완성한다면 건축물의 수명연장은 물론 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 기본이 될 수 있을 것으로 본다.