초고층 공사에서 적합한 거푸집의 선정 여부는 프로젝트의 성패를 좌우하는 중요한 요인이다. 그러나 현재 국내 초고층 공사는 거푸집별 특성을 고려한 적합한 거푸집 선정이 이루어지지 못하는 실정이다. 합리적인 거푸집 선정을 위해서는 원가뿐 아니라 공기, 품질, 안전 및 환경적 측면을 포함하는 종합적인 고려가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 원가, 공기, 품질, 안전 및 환경 측면에서의 거푸집별 적용성에 대해 비교${\cdot}$분석하고자 한다. 이를 위해 초고층 공사 실무자들을 대상으로 거푸집 선정시 관리 우선순위 및 거푸집별 적용성에 대한 설문조사를 실시하였다. 본 연구의 결과는 거푸집 선정시 보다 합리적인 의사결정에 기여할 것으로 판단된다.
초고층 공사에서 적합한 거푸집의 선정 여부는 프로젝트의 성패를 좌우하는 중요한 요인이다. 그러나 현재 국내 초고층 공사는 거푸집별 특성을 고려한 적합한 거푸집 선정이 이루어지지 못하는 실정이다. 합리적인 거푸집 선정을 위해서는 원가뿐 아니라 공기, 품질, 안전 및 환경적 측면을 포함하는 종합적인 고려가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 원가, 공기, 품질, 안전 및 환경 측면에서의 거푸집별 적용성에 대해 비교${\cdot}$분석하고자 한다. 이를 위해 초고층 공사 실무자들을 대상으로 거푸집 선정시 관리 우선순위 및 거푸집별 적용성에 대한 설문조사를 실시하였다. 본 연구의 결과는 거푸집 선정시 보다 합리적인 의사결정에 기여할 것으로 판단된다.
A proper selection of formwork greatly affects project success in tall building construction. The tall building construction, however, has not been selected properly using the characteristics by formwork and demands the comprehensive consideration of cost, duration, quality, safety, and environment....
A proper selection of formwork greatly affects project success in tall building construction. The tall building construction, however, has not been selected properly using the characteristics by formwork and demands the comprehensive consideration of cost, duration, quality, safety, and environment. Therefore, this study compares and analyzes the application by formwork of five aspects. In order to perform an analysis, the questionnaire was performed to research the priority order of management as determining formwork and application by formwork of tall building construction engineers. This study is expected to help reasonable selection of formwork.
A proper selection of formwork greatly affects project success in tall building construction. The tall building construction, however, has not been selected properly using the characteristics by formwork and demands the comprehensive consideration of cost, duration, quality, safety, and environment. Therefore, this study compares and analyzes the application by formwork of five aspects. In order to perform an analysis, the questionnaire was performed to research the priority order of management as determining formwork and application by formwork of tall building construction engineers. This study is expected to help reasonable selection of formwork.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 경제성, 공기, 품질, 안전 및 환경에 대한 전반적 측면에서 각 부위별 거푸집의 적용성을 비교. 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 원가, 공기, 품질, 안전 및 환경 측면에서 국내 초고층 공사의 거푸집별 적용성을 비교 . 분석함으로써 이를 활용하여 보다 유기적이고 합리적인 거푸집 선정에 기여하고자 한다.
분석함으로써 이를 활용하여 보다 유기적이고 합리적인 거푸집 선정에 기여하고자 한다.
제안 방법
두 번째로 기존 문헌 및 전문가 면담을 통해 도출된 거푸집 선정시 중요 고려요소에 대하여 거푸집별 적용성을 파악하였다. 설문은 5점 리커트 척도로 조사하였으며, 적용성이 우수할수록 높은 점수를 주도록 작성하였다.
다만, 내부 수직부의 시스템폼은 국내 적용 현장이 1개소로 적용사례가 적어 조사 대상에서 제외하였다. 또한 각 거푸집별로 주관적 평가 대상이 아닌 적용 건물 특성 및 전용횟수 등에 관한 사항은 60개 현장의 조사결과를 바탕으로 제시하였다.
본 연구의 진행을 위해 우선 기존의 거푸집 선정 관련 연구에 대해 고찰한 후, 국내 초고층 건축공사의 거푸집 적용 현황을 파악하였다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조의 30층 이상 초고층 주거용 건축물2)을 대상으로 국내 대형건설업체 60개 현장의 바닥, 외부 및 내부 수직부 적용 거푸집 자료를 수집하였다.
즉, 초기자재비의 경우 작을수록, 인당 생산성의 경우 클수록 높은 점수를 주도록 하였다. 설문 결과 각 거푸집에 대한 평간 점수를 표4, 표6 및 표8에 제시하였으며, 각 요소별로 가장 높은 점수를 보인 거푸집에 음영 표시를 하였다. 다만, 내부 수직부의 시스템폼은 국내 적용 현장이 1개소로 적용사례가 적어 조사 대상에서 제외하였다.
설문은 5점 리커트 척도로 조사하였으며, 적용성이 우수할수록 높은 점수를 주도록 작성하였다. 즉, 초기자재비의 경우 작을수록, 인당 생산성의 경우 클수록 높은 점수를 주도록 하였다.
외부 수직부 거푸집별 적용성을 파악하기 위하여 기존 문헌 및 전문가 면담을 통해 거푸집 선정시 경제성, 시공성% 품질, 안전, 환경 측면에서의 중요 고려 요소를 도출하였으며, 국내 초고충 건축공사실무자들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문지는 거푸집 선정시 적용부위별 관리 우선순위 및 거푸집별 적용성에 대한 2가지 질문으로 구성되었으며, 거푸집별 적용성은 5점 리커트 척도(Likert scale)로 조사를 실시하였다.
설문지는 바닥 및 내, 외부 수직부의 거푸집 선정시 경제성, 시공성, 품질, 안전, 환경 측면 중 관리 우선순위와 각 측면에서의 중요 고려요소에 따른 거푸집별 적용성에 대한 2개 부분으로 구성하여 작성하였다.
이를 바탕으로 바닥 및 내 . 외부 수직부 거푸집별 적용성을 파악하기 위하여 기존 문헌 및 전문가 면담을 통해 거푸집 선정시 경제성, 시공성% 품질, 안전, 환경 측면에서의 중요 고려 요소를 도출하였으며, 국내 초고충 건축공사실무자들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문지는 거푸집 선정시 적용부위별 관리 우선순위 및 거푸집별 적용성에 대한 2가지 질문으로 구성되었으며, 거푸집별 적용성은 5점 리커트 척도(Likert scale)로 조사를 실시하였다.
외부 수직부의 거푸집에 대한 설문조사를 실시하였다.
대상 데이터
본 연구에서 조사한 60개 현장의 바닥 및 내 . 외부 수직부의 거푸집 적용현황은 표2와 같다.
현황을 파악하였다. 본 연구에서는 철근콘크리트 구조의 30층 이상 초고층 주거용 건축물2)을 대상으로 국내 대형건설업체 60개 현장의 바닥, 외부 및 내부 수직부 적용 거푸집 자료를 수집하였다. 다만, 거푸집별 특성보다는 코어 형태 및 골조공사 시공공법에 좌우되는 코어부 적용 거푸집은 본 연구에서 제외하였다.
설문지는 총 33부를 회수하였으며, 설문의 신뢰성 및 정확도 확보를 위해 1년 미만의 공사 경력을 가지거나 일부 답변이 누락된 설문지를 제외하고 총 31부에 대하여 분석을 실시하였다. 분석에 사용한 설문지의 응답자 담당 업무와 실무 경력은 그림1 및 그림2와 같다.
초고층 공사 및 거푸집 선정 업무 경험이 있는 국내 대형 건설업체 실무자들을 대상으로 설문지를 배포하였다. 설문지는 총 33부를 회수하였으며, 설문의 신뢰성 및 정확도 확보를 위해 1년 미만의 공사 경력을 가지거나 일부 답변이 누락된 설문지를 제외하고 총 31부에 대하여 분석을 실시하였다.
성능/효과
결과에서 알 수 있듯이 현재 초고층 공사의 거푸집 선정 시 경제성, 공기단축, 품질 측면에 비해 안전 및 환경적 측면에 대한 고려는 상대적으로 적은 것으로 나타났다.
표3. 거푸집 선정시 우선 관리사항에 대한 설문 결과
결과적으로 거푸집의 적용부위에 상관없이 거푸집의 시공성에 따른 공기단축 효과, 품질, 경제성의 순으로 많은 응답을 차지하였다
. 반면 작업자의 안전 및 환경적 측면을 1순위로 고려한다는 응답은 단 1명뿐이었다.
결과적으로 재래식 거푸집은 층수가 비교적 낮고 공정에 여유가 있는 현장의 경우 원가적 측면에서 적용이 가능충卜 나, 다른 측면들을 종합적으로 고려해볼 때 초고충 공사에서의 적용성은 떨어지는 것으로 나타났다. 알루미늄폼의 경우 초기 자재비 및 시공성 측면에서 우수하고 모든 건물구조에 적용이 가능하여 현재 초고층 공사에 가장 많이 적용되고 있으나, 건물이 고층화될수록 생산성이 우수하고 품질, 안전, 환경 측면에서 보다 적용성이 뛰어난 테이블 폼 및 스카이덱과 같은 시스템폼의 적용이 유리할 것으로 판단된다.
따라서 갱폼은 건물 층수가 비교적 낮고 바람의 영향이 적은 지역에 위치한 현장에서는 원가 측면에서 적용이 유리하나, 바람이 많이 발생하는 현장이나 건물이 고충화될수록 원가적 측면보다는 고층부 작업시의 안전 및 공기단축 효과를 고려하여 GCS 또는 ACS를 적용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.
이상의 적용성을 보였다. 또한 알루미늄폼은 필러 (句ler)처리 용이성 측면에서 다른 거푸집에 비해 가장 우수하며, 테이블폼은 인당 생산성, 동바리 간격에 따른 작업 용이성 및 폐기물 발생정도에서 4점 이상의 우수한 적용성을 나타내었다.
바닥 거푸집 조사 결과 테이블폼(table form)이나 스카이덱(sky deck)과 같은 시스템폼(system form)에 비해 알루미늄 폼이 37개소(61.7%)로 가장 많이 적용되고 있는 것으로 나타났다.
반면 ACS의 경우 초기 자재비가 가장 비싸고 기준층 세팅 및 최상층 해체 소요시간에서 취약한 면을 보이나 다른 모든 측면에서 3점 이상의 점수를 보였으며, 갱폼 및 GCS 에 비해 가장 우수한 것으로 나타났다. 특히 다른 부위에 적용되는 거푸집에 비해 안전 측면이 중요하게 고려되는 외부 수직 거푸집에서 ACS는 4점 이상의 우수한 적용성을 보였다.
스카이덱은 다른 거푸집에 비해 초기 자재비가 가장 크고 숙련공의 수급이 어려우나 이를 제외한 거의 모든 측면에서 가장 우수한 적용성을 보였으며 품질, 안전 및 환경의 모든 요소에서 다른 거푸집에 비해 가장 우수한 것으로 나타났다.
응답자의 과반수 이상(64.5%)이 현장 공사 업무를 담당하고 있었으며, 11년에서 20년의 실무 경력을 가진 응답자의 수가 가장 많이 차지함으로써 설문의 정확도 및 신뢰성을 확보하였다.
이를 통해 일반 중. 저충 건물의 공사와 달리 원가 측면뿐 아니라 공기 단축 효과와 구조체의 품질, 고층부 작업시의 안전 및 환경적 측면을 고려하였을 때 초고층 공사에서는 시스템화된 거푸집과 ACS의 적용이 유리함을 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과는 보다 합리적인 거푸집 선정을 위한 가이드라인이 될 것으로 판단된다.
저층 건물에 많이 사용되는 유로폼보다는 대부분 알루미늄폼 (90.0%)을 사용하는 것으로 나타났다.
설문은 5점 리커트 척도로 조사하였으며, 적용성이 우수할수록 높은 점수를 주도록 작성하였다. 즉, 초기자재비의 경우 작을수록, 인당 생산성의 경우 클수록 높은 점수를 주도록 하였다. 설문 결과 각 거푸집에 대한 평간 점수를 표4, 표6 및 표8에 제시하였으며, 각 요소별로 가장 높은 점수를 보인 거푸집에 음영 표시를 하였다.
비해 가장 우수한 것으로 나타났다. 특히 다른 부위에 적용되는 거푸집에 비해 안전 측면이 중요하게 고려되는 외부 수직 거푸집에서 ACS는 4점 이상의 우수한 적용성을 보였다.
것으로 나타났다. 특히 작업장의 청결유지 용이성 및 폐기물 발생정도에서 가장 취약함을 보였다.
표4의 결과를 보면 재래식 거푸집은 초기 자재비, 부재규격 변화에 따른 대응성 및 숙련공 수급용이성에서 우수한 측면을 보였으나, 이를 제외한 나머지 요소에서 모두 취약한 것으로 나타났다. 특히 작업장의 청결유지 용이성 및 폐기물 발생정도에서 가장 취약함을 보였다.
표6의 결과 갱폼은 초기 자재비가 다른 거푸집에 비즈]] 저렴하고 기준층 세팅 및 최상층 해체 소요시간이 짧으나, 다른 모든 측면에서 가장 취약한 것으로 나타났다.
표8의 결과 유로폼의 경우 초기 자재비가 알루미늄 폼에 비해 저렴하고 숙련공의 수급 및 층고 변화에 따른 적용성은 우수하나, 이를 제외한 모든 즉면에서 알루미늄폼이 우수하였다.
표9는 현장 조사 결과를 바탕으로 알루미늄폼과 유로폼의 주요 적용 건물층수 및 층당공기, 전용횟수를 나타낸 것으로, 결과적으로 층수가 비교적 낮고 공정 진행상 여유가 있는 현장을 제외하고는 모든 측면을 고려하였을 때 초고층 공사에서는 알루미늄폼의 적용이 유리할 것으로 사료된다.
후속연구
알루미늄폼의 경우 초기 자재비 및 시공성 측면에서 우수하고 모든 건물구조에 적용이 가능하여 현재 초고층 공사에 가장 많이 적용되고 있으나, 건물이 고층화될수록 생산성이 우수하고 품질, 안전, 환경 측면에서 보다 적용성이 뛰어난 테이블 폼 및 스카이덱과 같은 시스템폼의 적용이 유리할 것으로 판단된다. 또한 최근 초고층 공사의 시공성 향상을 위한 건물구조의 단순화 및 고층화 경향을 고려해볼 때 향후 시스템 폼은 계속적인 증가 추세를 보일 것으로 사료된다,
저충 건물의 공사와 달리 원가 측면뿐 아니라 공기 단축 효과와 구조체의 품질, 고층부 작업시의 안전 및 환경적 측면을 고려하였을 때 초고층 공사에서는 시스템화된 거푸집과 ACS의 적용이 유리함을 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과는 보다 합리적인 거푸집 선정을 위한 가이드라인이 될 것으로 판단된다.
적용성은 떨어지는 것으로 나타났다. 알루미늄폼의 경우 초기 자재비 및 시공성 측면에서 우수하고 모든 건물구조에 적용이 가능하여 현재 초고층 공사에 가장 많이 적용되고 있으나, 건물이 고층화될수록 생산성이 우수하고 품질, 안전, 환경 측면에서 보다 적용성이 뛰어난 테이블 폼 및 스카이덱과 같은 시스템폼의 적용이 유리할 것으로 판단된다. 또한 최근 초고층 공사의 시공성 향상을 위한 건물구조의 단순화 및 고층화 경향을 고려해볼 때 향후 시스템 폼은 계속적인 증가 추세를 보일 것으로 사료된다,
향후 연구에서는 이를 바탕으로 국내 초고층 건축공사시의사결정자가 거푸집 선정 과정에서 유용하게 이용할 수 있는 의사결정 지원 모델의 구축뿐 아니라 나아가 초고층골조공사 전반에 대해 연구가 이루어져야할 것으로 사료된다.
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