국내외 비정형 건축물 외피시스템 사례 분석을 통한 설계 및 시공시 고려사항 도출

Abstract

최근 건설 산업의 디지털화로 인하여 건축 디자인이 정형에서 자유로운 비정형 형태로 변화하고 있다. 특히, 국내에서는 최근 비정형이 디자인 경향으로 도입되어 현상설계, 턴키 등에서 설계 당선을 위한 디자인 요소로 많이 적용되고 있다. 그러나 기존의 정형 건축물의 외벽공법을 비정형 건축물의 외피에 그대로 적용함으로써 누수 및 크랙 등 다양한 하자가 발생하고 있다. 이러한 문제점을 개선하고 공사기간과 공사비를 최소화할 수 있는 비정형 건축물의 설계와 시공이 새로운 기술로 도입되고 있다. 이에 본 연구는 비정형 외피시스템 구현을 위한 공법을 국내외 비정형 건축물의 외피시스템 사례 분석을 통하여 실증적으로 시사점을 도출하고 비정형 건축물 외피시스템의 설계와 시공시 고려해야 할 사항을 다음과 같이 제시하였다. 첫째, 시공성을 고려한 비정형 형태의 설계가 되도록 하여야 한다. 둘째, 2방향 곡면을 정확히 구현할 수 있는 단위 패널 생산 기술의 개발이 필요하다. 셋째, 비정형 콘크리트 외피용 노출 콘크리트 거푸집을 개발하여야 한다. 넷째, 외피 시스템을 부위별로 구분하여 우수처리와 방수를 위한 재료와 공법 특성과 유지관리 방안을 고려하여야 한다. Recently, architectural design has been changing from formal design to freeform design due to the digitalization of construction industry. Especially, the formal design has been accepted as a design trend recently and applied many times as a design concept in the architectural design competitions such as turn-key. However, various deflects such as water leak and cracks have been occurred because the traditional construction methods had been applied without any revision or adaptation of the formal construction method for the freeform building construction. Design and construction of freeform building has been developed as an new method in order to solve the problems and minimize the construction duration and cost for the freeform building. Therefore this research deduced the positive implications for developing freefrom envelope by analyzing the domestic and abroad cases and proposed the considerations during design and construction of the freeform envelope as follows. First, the freeform design should consider the constructability for the freeform envelope. Second, manufacturing technology for the two-way curvature of the unit panel should be developed. Third, exposed concrete form method should be developed for the freeform envelope of concrete. Forth, material characteristics, construction method and facility management should be considered in order to manage precipitation and keep water-proof according to the classification of the freeform envelope area.