건축 바닥공사는 건물의 하중을 지탱하고, 사용자의 안전과 편의성을 보장하는 역할을 합니다. 건축 바닥공사의 목적과 기능, 설계와 시공 고려사항, 주요 공법에 대해 자세히 살펴보도록 할겠습니다.
1. 바닥공사의 목적과 기능
바닥공사의 목적은 건물의 하중을 안전하게 지탱하고, 이용자가 편하게 활동할 수 있도록 지원합니다. 구체적으로 바닥공사는 다음과 같은 기능을 수행합니다.
①하중 지지는 건물의 자중과 사용자 하중, 적재 하중 등을 안전하게 지탱할 수 있습니다. 이 부분은 기초하중이며, 이보다 더 큰 하중도 지탱할 수 있도록 설계를 합니다. 그다음으로 ②내구성 확보입니다. 바닥은 오랫동안 다양한 하중과 마모, 습기 등에 노출되므로 파손되어 위험하게 되는데, 이를 견뎌내는 것이 내구성이 확보입니다. 그리고 ③이용성 보장인데요. 바닥은 이용자의 보행과 활동을 지원하는 기능입니다. 미끄럼 방지와 평탄성을 통해 편리하게 이용할 수 있도록 합니다. 마지막으로 마감 기능인 바닥은 건물의 미적 완성도를 높이는 마감재의 기능입니다.
2. 바닥공사의 설계 및 시공 고려사항
바닥공사를 진행할 때는 다음과 같은 사항들을 고려해야 합니다.
1) 하중 계산
건축물의 안전성과 구조적 안정성을 확보하기 위해 바닥 하중 계산을 통해 바닥의 두께, 보강재의 크기와 간격, 기초의 크기 등을 결정할 수 있는데요. 바닥 하중 계산 시 고려해야 할 주요 사항은 다음과 같습니다.
①고정하중 계산은 바닥 자체 무게, 마감재 무게, 설비 및 비구죠 요소의 무게 등을 포함합니다. ②활하중 계산은 바닥에 작용할 수 있는 하중, 적재 하중, 집중 하중 등을 충분히 고려합니다. ③지진하중 및 풍하중 계산은 건축물의 위치와 용도에 따른 지진하중과 풍하중을 계산합니다.
④하중 조합은 고정하중, 활하중, 지진하중, 풍하중을 적절히 조합하여 바닥의 최대 하중을 선정합니다.
⑤안전계수 적용은 하중 계산 시 안전계수를 적용하여 예기치 못한 상황에 대비합니다. 그리고 계산된 하중을 바탕으로 바닥 구조의 응력과 변형을 분석하여 적절히 설계에 반영합니다.
2) 재료 선정
바닥 마감재, 방수재, 단열재 등 바닥이 요구하는 기능을 만족하는 자재를 선정해야 합니다. 그리고 바닥 재료의 강도와 탄성계수를 충분히 고려해서 두께와 보강재를 선정해야 합니다. 환경에 따른 마모, 부식, 화재 등에 대한 내구성을 보장하는 재료를 선정합니다. 재료 구매 및 시공 비용과 시공의 편의성, 유지보수 용이성 등도 함께 검토합니다. 마지막으로 미적 요소는 다양한 색상과 패턴, 질감 등의 선택지를 고려하여 최고의 미적 감각을 나타내는 재료를 선정합니다.
3) 시공 방법 및 순서
①기초 및 하부 구조 시공은 기초 콘크리트 타설 및 양생, 하부 슬래브 또는 보 콘크리트 타설 및 양생
②단열 및 방수층 시공은 단열재 또는 방수층 설치, 단열재와 방수층의 적절한 결함
③바닥 구조체 시공은 철근 배근 및 콘크리트 타설, 바닥 구조체의 양생 및 표면 마감
④바닥 마감재 시공은 바닥 마감재(타일, 석재, 우드 등)시공, 바닥 마감재와 바닥 구조체의 적절한 접합
⑤바닥 배관 및 설비 시공은 바닥 내 배관 및 전기 설비 시공, 배관과 바닥 구조체의 적절한 배치
⑥바닥 마감 및 조정은 바닥 표면의 최종 마감 및 평활도 조정, 바닥 배수 및 단차 확인
⑦바닥 성능 검증은 바닥 하중 지지 능력 확인, 바닥 표면의 안정성 및 내구성 검증
이처럼 순서의 맞춰 바닥공사를 시공하고요. 이때 품질관리와 안전성 점검을 함께해서 시공합니다.
4) 품질관리
콘크리트, 타일, 석재 등의 재료의 품질관리, 시공 기준 및 방법 준수 여부의 품질관리, 바닥 구조체의 강도, 균형, 등 검사, 바닥 마감재의 평활도, 접착력, 내구성 등 시험, 바닥 배수 및 단차 등의 성능 확인의 품질관리, 마지막으로 바닥공사 관련되면, 명세서, 품질 기준의 문서화, 시공 과정 및 검사 결과 기록 관리, 하자 발생 시 원인 분석 및 대책 수립의 품질관리가 있습니다.
3. 바닥공사의 주요 공법
바닥공사는 다양한 공법이 적용되어 있어요. 여기서 대표적인 공법만 뽑아서 설명해 드립니다.
1) 콘크리트 슬래브 공법
가장 일반적인 바닥공사 방식으로, 철근 콘크리트 슬래브를 사용합니다.
①기초 및 하부 구조 시공 → ②단열 및 방수층 시공 → ③철근 배근 및 콘크리트 타설 → ④콘크리트 양생 → ⑤ 바닥 마감재 시공입니다.
콘크리트 슬래브는 철근 보강을 통해 충분한 강도와 내하력을 확보할 수 있습니다. 오랫동안 바닥 구조물의 기능을 유지하는 내구성이 높습니다. 콘크리트 타설 및 양생 공정이 비교적 간단하여 시공이 쉽습니다. 철근 배근, 거푸집 등의 선행 작업만 자 이뤄진다면 효율적인 시공이 가능합니다. 마지막으로 다양한 마감 기능으로 마감재와 콘크리트 슬래브의 적절한 접합이 가능합니다.
2) 데크 플레이트 공법
강재 데크 플레이트 위에 콘크리트를 타설하는 방식입니다.
①기초 및 하부 구조 시공 → ②데크 플레이트 설치 → ③데크 플레이트 상부 콘크리트 타설 및 양생 → ④ 바닥 마감재 시공입니다.
데크 플레이트는 강재 또는 알루미늄 재질로 제작하여 콘크리트 슬래브보다 경량 해서 건물 전체 중량을 줄일 수 있는 설계입니다. 이로 인하여 데크 플레이트는 공장에서 미리 제작되어 현장에서 간단히 조립 및 설치하면 끝납니다. 콘크리트 양생 시간이 필요 없어 시공 기간을 단축할 수 있습니다. 데크 플레이트는 얇은 두께로도 충분한 강도를 확보할 수 있어 층높이 확보에 유리합니다. 이로 인하여 공간 활용도가 높아 건축물의 효율성이 높습니다.
3) 온돌 공법
열원을 활용하여 바닥을 직접 가열하는 전통적인 공법입니다.
온돌 공법은 온수나 열풍을 이용하여 바닥 슬래브를 직접 가열하여, 바닥 표면에서 복사열이 발생하여 공간 전체를 균일하게 난방하는 공법입니다.
바닥 슬래브가 열을 축적하는 열 축열체 역할도 있습니다. 이를 통해 일정 시간 동안 지속적인 난방 효과를 얻을 수 있습니다. 또 바닥 공간을 최대한 활용할 수 있어 공간 활용도가 높습니다. 별도의 열 배관이나 설비 공간이 필요하지 않아 실내 공간 활용도가 좋아요. 균일한 난방으로 실내 온도 분포가 좋아 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있습니다. 낮은 온도에서도 따뜻한 느낌을 받을 수 있어 에너지 효율에도 최고입니다.
4) 합성 바닥 공법
철골 구조물과 콘크리트 슬래브를 합성하여 사용합니다.
합성 바닥 공법은 단열재, 열 배관, 경량기포콘크리트, 마감재 등으로 구성됩니다. 온수나 전기 열선을 이용하여 바닥을 직접 가열하는 방식입니다. 단열재 위에 배관을 설치하고, 그 위에 경량 기포 콘크리트를 타설합니다.
장점으로 온돌 공법보다 시공이 간단하고 공간 활용도가 납습니다. 단열 성능이 우수하여 에너지 효율이 높습니다. 바닥 높이가 낮아 층높이 확보에 유리하고요. 다양한 마감재 선택이 가능합니다.
단점으로 온돌 공법보다 열 축열 능력이 상대적으로 낮습니다. 배관 및 시공 오류에 취약할 수 있어요. 초기 투자비용이 다소 많이 듭니다.
4. 건축 바닥공사의 목적과 기능, 설계와 시공 고려사항, 주요 공법 결론
건축 바닥공사는 건물의 구조적 안전성과 이용성을 확보하는 공정으로써 바닥공사 설계 및 시공 시에는 하중 계산, 기초 및 하부 구조 검토, 재료 선정, 시공 방법 등 다양한 부분을 고려해야 합니다. 또한, 콘크리트 슬래브, 데크 플레이트, 온돌, 경량 기포 콘크리트, 합성 바닥 등 다양한 공법이 적용되어, 각 공법의 특성을 이해하고 적절히 선택이 필요합니다.
