고층 목조건축의 구조유형 분석에 따른 건축계획에 관한 연구
저자
발행사항
서울 : 홍익대학교 건축도시대학원, 2019
학위논문사항
학위논문(석사) -- 홍익대학교 건축도시대학원 , 건축설계전공 , 2019.2
발행연도
2019
작성언어
한국어
DDC
721.0448 판사항(22)
발행국(도시)
서울
기타서명
A study on the architectural planning based on the analysis of the structure type of tall timber building
형태사항
x, 114 p : 삽화 ; 26 cm.
일반주기명
지도교수: 공순구
참고문헌: p. 109-111
UCI식별코드
I804:11064-000000023314
DOI식별코드
소장기관
최근 나날이 더해지는 환경오염으로 인해, 세계적으로 지속가능한 친환경 건축의 필요성이 점점 대두되고 있다. 목재는 온실가스 배출을 줄이고 탄소를 저장하는 능력으로 인하여 재생가능하고 지속가능한 대표적인 친환경 재료이다. 과거 목재는 콘크리트나 강재에 비하여 구조용 재료로서의 한계 때문에 주로 저층 주거용도의 구조용 재료로만 사용되어 왔지만, 최근 과학기술의 발달로 교차집성재, 구조용 집성재 등의 공학목재 개발 이후 그 구조적 한계를 뛰어넘어 고층 구조용 친환경 건축 재료로 새로이 주목받고 있다. 최근 국내에서도 국립 산림과학원을 중심으로 다층 목조 건축을 활성화하려는 움직임이 있지만, 현실적인 법규의 제한이나 기술의 제약으로 인하여 어려움이 따르고 있는 상태이다.
따라서 본 연구에서는 공학목재를 이용한 목조 건축의 이론적 고찰과 함께 다양한 해외사례의 분석을 통하여 고층 목조 건축물의 주요구조와 내화성능 인증유형을 분석하고, 이를 목조 건축물 계획 시 층수 및 용도에 따른 구조 계획의 기초가 될 수 있는 틀을 제시하는 데 목적이 있다.
본 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 국내 목구조 건축물의 법규는 그 높이가 18m이하로 제한되어 있는 실정으로, 층수 및 높이규정이 완화되어야 한다.
둘째, 고층 목구조 건축물은 주요 구조를 구성하는 방법에 따라 크게 “TIMBER" 구조와 "HYBRID"구조로 분류할 수 있다. TIMBER는 벽식 구조로 주거 및 오피스 용도에 주로 사용되고, 10층 이상의 고층이거나 대공간이 필요한 경우에는 주로 콘크리트와 강재 등 다른 재료와 복합하여 구조를 완성하는 HYBRID구조로 시공하는 것으로 분석된다.
셋째, 목구조 건축물의 내화성능의 주요 인증유형에 있어서는 크게 탄화법과 캡슐화로 나눌 수 있으며, 그 용도에 있어 상업 및 복합 용도의 건축물에서는 탄화법을, 비교적 내화인증이 엄격히 요구되는 주거 용도의 건축물에서는 탄화법과 캡슐화를 병행하는 것으로 분석된다.
본 연구와 사례조사를 통하여 국내 목구조 건축물의 법규 및 높이제한은 완화되어야 함을 알 수 있다. 또한 고층 목구조 건축물은 층수, 용도에 따라 주요 구조유형과 내화성능 인증 유형이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는, 향후 국내 목조 건축물 계획 시 층수, 용도에 따른 구조계획 및 내화인증 계획에 있어 기초적 자료로 활용되기를 기대해 본다.
Recently, due to the increasing environmental pollution, there is a growing need for sustainable eco-friendly architecture around the world. Wood is a representative eco-friendly material that is renewable and sustainable due to its ability to reduce greenhouse gas emissions and store carbon.
In the past, wood was used mainly as structural material for low-rise residential use due to limitations as structural material compared to concrete or steel, due to the recent development of science and technology, it has surpassed the structural limitations of engineering materials such as cross-fabrication and structural aggregate materials, drawing new attention as an eco-friendly building material for high-rise structures.
Therefore, in this study, the theoretical consideration of wooden architecture using engineering wood, and the analysis of main structures and types of fire resistnace performance of tall timber buildings is planned and presented so that they can be applied to the number of floors, the purpose of structural plans, and the method for certifying fire resistance.
Theoretical considerations of high-rise wooden architecture were conducted through literature investigations, expert face-to-face interviews, and e-mail interviews, while overseas case analyses were conducted by the case investigation method through web research and e-mail interviews.
In the case study, nine overseas cases with six stories or more completed were analyzed based on the major structure of engineering wood from 2009 to July 2018. The major structures and types of certification of fire resistance were compared. The analysis results are as follows.
First, the regulations for domestic wooden buildings are limited to 18 meters or less, so the number of floors and height regulations should be eased.
Second, high-rise wooden buildings can be broadly classified into "TIMBER" and "HYBRID" structures depending on how they are constructed. It is analyzed that the TIMBER is used primarily for residential and office applications, and is constructed mainly with HYBRID structures when high-rise buildings with 10 or more floors or require large spaces.
Third, Major types of fire resistance performance of wooden structures can be divided into reduced cross section and encapsulation. The commercial and complex buildings use the method of "Reduced cross section“. In residential buildings, where fire resistance is strictly required, it is analyzed that they used the "Reduced cross section" and the "Capsulated" method.
Through this study and case study, it can be seen that the regulations and height restrictions of domestic wooden structures should be relaxed. In addition, high-rise wooden buildings were shown to have different key structural types and types of fire resistance performance depending on the number of floors and applications. These results could be applied to the number of floors, structural plans according to use, and methods for certification of fire resistance when planning wood structures in the future.
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