건축 시공의 발전 방향

1. 가설 구조물의 강재화

건축물의 일부가 되는 것은 아니지만, 공사를 실시하기 위해서 필요한 구조물을 가설구조물이라고 한다. 예로서 흙막이, 비계, 거푸집 등이 그 중요한 것들이다. 이들 가설구조물은 종전에는 거의 목재였으나, 1960년대부터 거거히 강재로 대체되었다.

흙막이의 변천을 보면 종전에는 띠장, 버팀대는 목재 부재를 사용했지만, 지금은 강재 규격품을 사용하고 있다. 흙막이벽도 종전에는 목재 널말뚝이 사용되었으나 파는 깊이가 깊어짐에 따라 강재 시트파일을 사용하게 되었다. 그러나 시트파일은 항타기로 박는 공법이므로 소음이나 진동이 문제가 되어 시가지에서는 사용하기 곤란하다. 그리하여 차기가 깊은 대규모 공사에서는 제자리 콘크리트 말뚝에 의한 주열이나 철근콘크리트 지하 연속벽을 사용한다. 외부비계도 종전에는 통나무비계를 많이 사용했으나, 현재는 파이프비계로 대체되고 유닛화된 틀비계가 사용되고 있다. 틀비계는 조립이 간단하고 비계판, 계단, 손잡이 등도 표준화되어 안전성이 높다. 철골공사에 사용하는 달비계도 목재였던 것이 점차 파이프나 각파이프로 사용하게 되었고, 현재는 유닛화된 달비계도 일반화되었다. 거푸집 부재중 지주도 통나무를 사용했지만, 강재 지주가 사용되고 통나무 지주는 쓰이지 않는다. 강재 지주는 강도가 높고, 높이의 조절도 용이하여 현장작업을 대폭적으로 생력 화할 수 있게 되었다. 주요 가설구조물이 목재에서 강재로 바뀌게 된 중요 원인은 다음과 같다.

1. 강재가 목재에 비해서 상대적으로 저렴하다.

2. 강재 부재는 전용 횟수를 늘릴 수 있고 경제적이다.

3. 강재 부재는 품질이 균일하고 신뢰성이 높다.

4. 강재 부재는 표준화하기 쉽고 현장 작업의 단순화가 가능하다.

 

2. 시공의 기계화

건설공사 중 가장 중노동이고, 많은 노무자가 필요로 하는 것이 토공사이다. 그러나 오늘날에는 기계화되어 대폭적으로 생력화되었다.

건축시공에서의 작업은 운반작업과 조립작업이 대부분이다. 그러므로, 양중기계가 아주 중요한 의미를 갖고 있다. 특히 공법이 프리패브화됩에 따라 크레인류가 점점 중요하게 되었다. 철골조는 프리패브공법의 일종으로 종전부터 크레인이나 데릭이 사용되었다. 철골조의 건물이 급증함에 따라 기동성이 있는 트럭크레인이나 롤러크레인을 많이 사용하게 되었고, 그 발전은 눈부신 바가 있다. 트럭크레인의 달아 올림 능력도 옛날에는 25톤 정도였지만, 현재는 150톤급의 크레인도 보급되었다. 초고층건물의 건설이 많아짐에 따라 타워크레인이 급속히 발전했다. 타워크레인의 경우도 처음에는 달아 올림 능력이 45톤 정도였으나, 현재는 400톤의 것도 있다. 콘크리트의 공사도 기계화의 관점에서 크게 변화했다. 종전의 콘크리트 공사는 콘크리트 타워를 세워 윈치를 사용해서 콘크리트를 양중하고, 콘크리트 타설 층에 카트 비계를 짜고 카트에 의해서 콘크리트를 수평으로 운반하여 타설함으로써 많은 가설물과 인력이 필요했다. 그러나 최근에는 콘크리트 펌프가 사용되어 종전의 콘크리트 타워나 카트 비계 등의 설비가 필요하지 않으므로 콘크리트 타설에 필요한 인원을 종전보다 1/3에서 1/4로 줄일 수 있게 되었다.

 

3. 공사 관리 기술의 발전

시공기술은 하드기술을 중심으로 발전하였으나, 최근에는 소프트기술도 발전하여 특히 공정 계획, 관리 기술을 중심으로 한 공사 관리기술이 관심사로 떠오르고 있다. 공사의 품질, 공기 및 경제성의 확보 등을 위해서는 공사를 계통적으로 시행할 수 있도록 계획하고 관리하는 공사 관리기술이 필요하다. 즉 공사 목적물의 품질, 공기 및 경제성의 3조건을 최적화하여 공사를 좋게 빠르게 싸게 완성하도록 공사를 과학적으로 계획하고 관리하는 것을 공사관리라고 한다. 공사 수행에 필요한 요소를 생각하면 기본적으로는 사람, 물자, 돈 및 시간이다. 공정계획에서 일정 작성의 표면에는 시간적 요소밖에 나타나지 않지만, 그것을 뒷받침하는 제반 자원이 고려되지 않은 계획은 진정한 계획이라고 말할 수 없다.

PERT, CPM 등의 네트워크 수법을 이용함으로써 시공에 필요한 제반 자원, 즉 사람, 돈, 자재, 장지, 공법 등을 종합적으로 고려하여 최적화 계획, 관리를 할 수 있다.