2014년 5월 23일 금요일

비정형 건축이야기 2_비주얼 목업의 중요성(하)




3. Ecorium(서천 생태원 생태체험관)



   Ecorium의 비정형 지붕은 일반적인 시공방법으로 시공할 경우 시공오차가 많이 발생할 수 있으며, 곡면지붕의 폭이 얇고 높이가  높은 위치에 있기 때문에 시공성에 대한 부분이 반드시 고려되어야 하는 상황이었다.  비정형 곡면을 디지털 수치제어를 통해 완성할 수 있는 방법과 더불어 천정면과 외부 마감면을 동시에 공사할 수 있는 지붕공법을 적용시키는 것이 가장 합리적인 공법으로 판단하고 '각파이프 벤딩'의 기존 시스템에서 'CNC T 형 Section  지붕천정 일체형 Unit공법'  이라는 새로운 공법을 적용시키기 위해 먼저 디지털 패브리케이션 목업과 공법 확인을 위한 1/2 비주얼 목업을  진행 하였다.


  3-1. 공법 설계 및 개요 



[기존 지붕 설계도면]
     
  •  기존설계도면 검토: 1)각파이프로 벤딩해서 비정형 곡률을 완성할 경우 곡률이 일정하지 않기 때문에 지붕마감 곡면 curvature의 연속성 확보가 힘듦   2) 데크는 곡률이 완만할 경우나 1방향 곡면일 경우는 문제가 되지 않으나 곡률이 심한 이방향 곡률일 경우 시공성 확보가 되지 않음. 3) 메인철골의 구조 계산시 외장재 지지를 위한 Secondary structure 모듈이 반영되어 있지 않음. 따라서 곡면의 영역에 따라 메인구조와  Secondary structure 간의  관계성 재  검토가 필요함.   




[Main Structure + Secondary Structure]

  •  Secondary Structure를 고려한 Main  Structure 최적화 : Secondary Structure의 사이즈를 최적화 시키기 위해서는 지점간 거리가 일정해야 하기 때문에  Main Structure에 추가 철골 부재를 설치함.(Yellow color pipe)  또한 Secondary Structure는 금속 잡철물공사로 CNC 레이저 가공에 의해 제작되기 때문에 톤당 공사비가 일반 철골에 4~5배가 될 수 있으므로 경제성 검토를 병행 하여 구조계산 진행.   




                                 [CNC T 형 Section  지붕천정 일체형 Unit공법]




[CNC T 형 Section  지붕천정 일체형 Unit공법 가공 및 조립 개념]




 3-2. 비주얼 목업

[1/2  비주얼목업]


[1/2  비주얼목업]

유닛의 사이드는 커튼월과 3차원으로 만나기 때문에  TWIST로 H-BEAM을 제작하여 3차원 곡면의 좌표제어가 가능하토록 함. 



[1/2  비주얼목업]

비주얼 목업을 통해 곡률에 따른 최종 마감 상태 및 Secondary Structure의 가공성, 정밀도, 용접성능 등의 검토작업을 통해 최종  제작 설계에 반영함.  


3-3. 제작 및 시공 


[레이저 가공, 고려에스티]



[공장제작]

[도장후 현장 반입]


[지붕, 천장마감 일체형 유닛 제작]

[일체형 유닛 인양]

[일체형 유닛 설치]

[일체형 유닛 설치]


[최종 시공 완료]

  새로운 공법을 적용하기 위해서는  디지털 목업만으로  문제점들을 검토하는데 한계가 있기 때문에  반드시 비주얼 목업과정을 통해서 개선해야 할 점들과 제작시 발생하는 문제점, 시공오차들을 체크하여 구조계산, 제작도에 반영하고 Feed back 할  경우 시공시 나타나는 문제점 들을 최소화 할 수 있다.  서천생태원의 경우 비정형 곡면 지붕을 완성하기 위해서 CNC T 형 Section  지붕천정 일체형 Unit공법 이라는 새로운 공법을 찾았고, 디지털목업, 비주얼 목업과정을 통해 제작 및 시공성, 시공품질등을  검증하였기 때문에  어려운 비정형 곡면형상이  성공적으로 완성될 수 있었다고 생각한다. 따라서 비정형 건축물들은  재료와 곡면이 다양하기 때문에 반드시 시공전 비주얼 목업을 통한 검토들이 이루어져야 시공 시 품질확보가 가능할 것이다.


 -위드웍스, 김성진 씀-














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