매스팀버 프라이머

본문과 도표 J. David Bowick

현재 캐나다에서 가장 참신한 건축 자재는 오래된 자재, 즉 목재입니다. 그러나 매스팀버 빔과 패널로 만들어지면 오래된 재료는 구조적, 내화성 특성을 갖게 되어 새로운 건축 가능성을 열어줍니다. 우리는 구조 엔지니어인 David Bowick에게 매스팀버 구조 작업의 기본 사항을 안내해 달라고 요청했습니다. 그가 우리에게 말한 내용은 다음과 같습니다.

교교적층목재(CLT), 못적층목재(NLT), 다웰적층목재(DLT)와 같은 제품과 함께 접착제 적층(집성재) 빔과 기둥을 사용하는 매스팀버 건축은 초기 단계입니다. 콘크리트와 강철을 사용하면 상업용 건축을 위한 명확한 템플릿이 있습니다. 바닥에서 바닥까지 4미터인 9×9 베이 콘크리트 평슬라브와 대형 소매점의 경우 강철 빔과 개방형 웹 강철 장선이 있는 9×12 베이입니다. 매스팀버를 사용하면 모든 프로젝트가 독특한 구조 시스템을 사용하여 건설되는 것 같습니다. 매스팀버에는 순전히 실용적인 문제를 뛰어넘을 수 있는 기회가 있습니다. 시스템의 고유성은 설계 목표가 될 수 있습니다.

이 재료 계열을 사용하는 기본 규칙은 무엇입니까? 매스팀버 시스템은 콘크리트 및 강철과는 본질적으로 다른 규칙을 따릅니다. 정사각형 베이는 양방향에서 비슷한 강도와 강성을 갖는 시스템이 있을 때 효과적이지만 목재에는 비효율적입니다. 목재는 반드시 "단방향" 요소(단방향보다 한 차원에서 훨씬 더 큰 요소)로 "밀착식"으로 제작되어야 합니다. 또는 한 방향에서 다른 방향보다 훨씬 강한 데크)가 수직 단방향 요소 위에 쌓여 있습니다. 매스팀버 시스템은 빔에 의존하기 때문에 반드시 슬래브 시스템보다 더 깊고 바닥에서 바닥까지의 높이가 더 높아야 합니다. 목재의 아름다움과 매스팀버를 사용한 건축의 비용 프리미엄은 건축가와 소유자가 종종 구조를 노출하고 표현하기를 원한다는 것을 의미합니다. 노출된 목재 구조물을 방화하고 건축 중 외부 요인으로부터 구조물을 보호하는 것은 설계에 어려움을 야기하고 비용이 많이 들 수 있습니다.

건설 경제성도 고려해야합니다. 매스팀버 건설의 경우 섬유 비용은 구조물 비용의 약 2/3를 차지합니다. 매스팀버 요소는 공장 및 현장 노동력을 최소화하는 CNC 밀링을 활용하여 외부에서 큰 조각으로 제조됩니다. 그 영향은 재료 사용을 최소화하는 시스템이 시스템의 복잡성을 증가시키더라도 경제적이라는 것이 입증될 수 있다는 것입니다.

매스팀버의 사용이 더욱 널리 보급됨에 따라 가격도 더욱 저렴해질 수 있습니다. 북미에서는 수년 동안 건설 비용이 인건비에 의해 좌우되었습니다. 현재 추산에 따르면 인건비가 전체 건설 비용의 50% 이상을 차지합니다. 장비 및 일반 조건과 같은 기타 기여 비용을 고려할 때 건축 자재 비용은 건물 전체 예산에서 상대적으로 작은 부분을 차지합니다.

더욱이, 탄소 기반 경제로의 불가피한 전환은 온실가스 배출에 대한 기여도가 가장 낮은 기술이 궁극적으로 가장 경제적이라는 것이 입증된다는 것을 의미합니다. 목재는 탄소를 캡슐화한 재생 가능한 자원입니다. 그것은 문제의 일부가 아니라 해결책의 일부입니다. 유일한 질문은 이러한 변화가 얼마나 오래 걸릴지, 그리고 기후 위기가 얼마나 심각해질 것인지입니다.

그 동안 매스팀버를 다루는 건축가와 엔지니어에게는 기회와 도전이 기다리고 있습니다. 이 기사를 구상하면서 나는 매스팀버 바닥을 조립할 수 있는 여섯 가지 방법의 상대적인 장점을 제시할 계획이었습니다. 나는 그 외에도 훨씬 더 많은 것이 있다는 것을 빨리 깨달았습니다. 다음은 몇 가지입니다.

롱빔 쇼트 데크 1개

매스팀버에 "정상적인" 시스템 같은 것이 있다면 바로 이것이었을 것입니다. 실제로 80 Atlantic에 위치한 토론토의 “100년 만에 최초의 상업용 목재 건물”이 이 구성을 사용하고 있으므로 먼저 논의할 가치가 있습니다.

제조업체인 Timber Systems의 사장인 Gary Williams는 "가장 저렴한 데크를 갖춘 시스템이 가장 저렴한 시스템이 될 것"이라고 말한 적이 있습니다. 일반적으로 보는 바닥의 가장 값비싼 구성요소이기 때문에 이는 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 매스팀버의 경우 빔은 재료의 소수를 차지하므로 시스템 비용을 결정하는 것은 데크입니다. 또한 데크 비용을 줄이려면 데크 스팬을 줄여야 하며, 이는 빔을 추가하는 것을 의미한다는 사실도 고려하십시오. 그러나 빔이 추가됨에 따라 해당 빔에 대한 수요는 비례적으로 감소합니다. 따라서 데크에 사용되는 목재의 양은 줄어들지만 빔에 사용되는 재료의 양은 거의 동일하게 유지됩니다.