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| 라멘 구조와 벽식 구조의 차이를 나타낸 사진 |
1. 개요
壁式構造 / Bearing wall structure건축구조의 한 종류로, 말 그대로 벽으로 하중을 지탱하는 방식이다. 벽은 용도를 따라 크게 두 가지로 분류할 수 있는데 기둥처럼 하중을 지탱하는 ‘내력벽’과 그렇지 않은 ‘비내력벽’으로 나눠진다. 벽식구조에서는 당연히 내력벽을 주 구조물로 사용하며 동시에 기둥을 대체한다.
대한민국에서는 주로 아파트에서 사용되고 있으며, 사실상 아파트에서 파생된 주거형 오피스텔이나 생활숙박시설 등도 마찬가지라 사람이 거주하는 용도의 건물이라면 거의 모든 건물이 벽식 구조를 채택하고 있다고 해도 과언이 아니다.[1]
반면에 해외에서는 주로 3층 이하의 주택 혹은 저렴하게 지어야 하는 임대주택이나 기숙사 따위에 사용하고 ‘고층 건물’이라고 부를만한 건물은 대부분 라멘 구조나 무량판 구조를 사용하고 있다. 마찬가지로 벽식 구조의 아파트도 지하주차장만큼은 라멘이나 무량판 공법을 택하고 있다.[2][3]
2. 특징
2.1. 장점
벽식 구조의 가장 큰 장점은 바로 매우 경제적인 방식이라는 것이다. 라멘 구조와 비교했을때 구조가 단순하여 공사비가 저렴하고 공사기간도 짧다. 그래서 주택 200만호 건설계획을 발표했던 노태우 정권에서부터 본격적으로 사용되기 시작했고 그로부터 30년 이상 지난 지금까지도 사용되고 있다. 사실 그 전까지만 해도 아파트 역시 라멘 구조를 사용해왔다. 6~70년대에 지어진 5층 주공아파트, 10층 남짓한 민영 아파트들은 대부분 기둥과 보로 세워진 라멘조 건물들이다. 하지만 한국의 산업화 과정에서 자리잡은 빨리빨리 문화에서 살아남지 못했고 결국 벽식이 대세가 되고만 것이다.|
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보가 존재하는 라멘 구조는 벽식 구조와 같은 천장고를 확보하기 위해서는 층고가 더 높아야 한다. |
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라멘구조(좌)로 지으면 9층 짜리 건물이 최대지만 벽식구조(우)로 지으면 1개 층이 늘어 10층이 되고 전체 건물높이는 오히려 조금 더 낮아진다. |
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벽식 구조 아파트의 평면도 거의 모든 공간이 돌출된 부분 없이 반듯한 사각형이다. |
두꺼운 내력벽 덕분에 세대간, 방간 소음 차단 효과가 매우 뛰어나다. 그리고 단열 성능도 외벽이 커튼 월 방식으로 마감되는 라멘구조 건물보다 훨씬 우수하다.
우려와 달리 지진에도 잘 버티는 편이다. 대부분 규모 6.0~6.5의 지진에도 견딜 수 있는 정도의 내진설계를 갖췄으며, 30층 이상 고층 아파트는 규모 7.0에도 버티는 내진설계를 한 곳도 심심치 않게 보인다. 그리고 내력벽의 두께가 보통 150~200mm 정도 되고 30층 이상 고층 아파트의 경우에는 250mm까지도 되기 때문에 "제대로 지었다면" 기둥이 할 역할을 충분히 하고도 남으며 특히 내력벽이 ㄱ자로 꺾이는 부분에서 내진성이 극대화된다.[5] 하지만 기둥식에 비해 유연성은 떨어져서 강진을 맞게 되면 높은 확률로 내력벽에 층마다 일정한 패턴의 크랙이 가고 심하면 내력벽 속에 묻힌 배관 등이 횡압력을 견디지 못하고 망가지는 등 사후 피해가 더 심할 수는 있다.[6]
2.2. 단점
대부분이 내력벽이기 때문에 구조변경이 거의 불가능하다. 비내력벽의 경우에는 쉽게 철거허가를 받을 수 있지만 내력벽은 아예 손도 대지 말라고 법에 적혀있다. 마치 젠가처럼 벽을 하나 철거함으로서 이게 전체 구조에 어떤 영향을 끼칠지 예측하기 힘들고 한번 허락해주면 너도 나도 내력벽을 철거하고 싶을테니 결국 모두가 내력벽을 철거해버리면 구조안전에 큰 위협이 되기 때문이다.|
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| 내력벽과 기둥이 둘 다 존재하는 평면도 |
벽이 기둥 역할을 해야하니 비내력벽에 비해 두꺼워지게 되고, 실내에 벽이 차지하는 면적이 늘어나므로 그만큼 손해를 보게 된다. 해외에서 벽식 구조를 기피하는 원인 중 하나인데, 반대로 국내에서는 툭 튀어나온 기둥을 기피하는 것을 생각하면 참 아이러니하다. 그리고 동시에 고층화될수록 내력벽이 더 두꺼워지니 건물의 하중이 크게 증가해서 일정 층수를 넘어서게 되면 기초 부분을 크게 보강해야하므로 오히려 무량판이나 라멘구조의 공사비와 차이가 없게 된다.
콘센트와 전등 스위치 등 전기설비는 주로 벽에 설치되기 때문에 전선을 벽 속에 매립해야하는데, 벽식 구조는 대부분의 벽이 내력벽이기 때문에 처음 콘크리트를 부을때 전선을 주름관에 넣고 함께 묻어버리게 된다. 그래서 한번 자리를 잡아버리면 나중에 위치를 바꾸기 힘들고 매립된 부분에 문제가 생겼을때 콘크리트를 까지 않으면 해결하기 매우 힘들다. 수도배관 역시 마찬가지다.
2.2.1. 층간소음
벽식 구조의 가장 큰 단점으로 뽑히는 것이 바로 층간소음이다.라멘 구조가 층간소음이 가장 적다고 알려져 있고 실제로도 그러하다. 그 이유는 슬래브와 기둥 사이에 보가 들어가서 완충 역할을 해주기 때문이다. 하지만 벽식 구조는 보가 없다. 그래서 완충 역할을 해줄 부재가 없다보니 윗층에서 쿵쿵대며 뛰거나 무거운 물건을 떨어뜨렸을때 발생하는 충격이 그대로 아랫집 천장을 넘어 벽까지 타고 내려온다. 말 그대로 온 집안이 울리는 것.
그렇다고 제도적으로 벽식구조 아파트의 층간소음 문제를 손놓고 지켜보기만 한 것도 아니다. 기존에 120~150mm 수준이었던 슬래브 두께를 2005년 이후로 210mm까지 크게 늘렸고 완충재의 종류, 두께 역시 규격화하는 등 많은 노력을 기울였으나 구조적인 한계가 명확하다보니 여전히 해결은 하지 못했다.
2020년대에 들어서는 벽식의 한계를 인정하고 무량판 구조를 점차 늘려나가는 추세이다. 하지만 무량판 역시 층간소음 저감에 핵심적인 보가 없기 때문에 ‘기둥식’만 믿고 부실하게 지었다간 층간소음이 오히려 더 심해진다.(...)
3. 기타
목조 주택 중에서 경량목 구조는 스터드가 지붕 및 슬래브의 하중을 지지한다는 점에서 일종의 벽식 구조라 할 수 있다. 통나무집 및 한옥 중 귀틀집도 이에 해당된다.4. 관련 문서
[1]
실제로 2017년 포항 지진 이후 전국에 500세대 이상 아파트를 대상으로 조사한 결과, 무려 98.5%의 아파트가 벽식 구조로 지어졌음이 밝혀졌다.
해당 기사
[2]
2023년에
지하주차장 붕괴 사고로 문제가 된 공법은 무량판이다. 자세한 내용은
문서 참고.
[3]
라멘구조의 보 두께는 보통 0.4~0.6m이나, 세대에서 지하주차장으로 바로 연결되는 벽식 구조면 0.8 m이상(세대내부 내력벽이 그대로 지하로 이어진 경우), 세대내부 내력벽을 전이보가 받쳐주는 경우(승강기 및 비상계단 내력벽만 지하로 완전히 이어졌으며, 지하 공간을 더 넓게 이용할 수있는 장점이 있다.) 보의 두께가 2m에 달하는 곳도 존재한다.
[4]
15층 이하 건물에는
스프링클러 설치 의무가 없었던 시절에(건축허가일 기준으로 2004년 12월 31일 까지 승인된곳) 지어진 아파트의 15층 이하 집들은 스프링클러 배관 마저 필요없었으니 전등 배선은 슬래브 안에 묻어버리고 콘크리트 위에 바로 벽지만 발라서 천장을 마감한 곳도 존재한다. 물론 이건 극단적인 원가절감 사례고 대부분은 그래도 석고보드는 붙여줬다.
[5]
책상 위에 종이를 세울때 ㄱ자로 접은 종이가 그렇지 않은 종이보다 훨씬 잘 서있는 것을 상상해보면 이해가 된다.
[6]
물론 기둥식도 띠철근, 전단보강근 등 보강용 철근을 넉넉하게 넣어야 지진에 잘 버티는 거지
철근을 빼먹거나,
날림으로 짓는다면 오히려 벽식보다 위험한 상황이 벌어질 수 있다.