공장을 건축하는 과정은?

건축공사와 토목공사

건축공사(Building work)는 여러 가지 생필품, 기계설비 등을 대상으로 형강, 나무, 흙, 돌 등 건축재를 사용하여 기술, 구조, 재료를 바탕으로 '기능'에 적합한 형태의 구조물을 만드는 행위를 총칭하는 말로서 주거시설, 업무시설, 교육시설, 의료시설, 문화시설, 공장 등을 만드는 것이다.

 

토목공사(Civil work)는 땅과 물을 대상으로 나무, 철재, 흙, 돌 등을 사용하여 기술, 구조, 재료를 바탕으로 자연적으로 만들어진 환경의 '기능'을 개선하는 구조물을 만드는 행위를 총칭하는 말로서 도로, 철도, 항만, 댐, 하천, 공항, 교량, 터널 등을 만드는 것이다.

 

 

EPC

공학설계(Engineering)는 건축공사, 토목공사, 기계 제작에서 실제 계획을 세워 도면 등으로 명시하는 행위를 총칭하는 말이다. ‘기능’에 적합할 뿐만 아니라 조달과 시공이 쉽도록 구조물을 설계해야 한다. 설계 비용은 전체 비용의 10~30%를 차지한다.

 

조달(Procurement)은 설계를 마친 후 작성한 도면의 자재 명세서(Bill of Material)를 바탕으로 시공 자재를 구매하는 행위를 총칭하는 말이다. 공사 비용을 낮추려면 효율적으로 구매계약을 체결해야 한다. 조달 비용은 전체 비용의 30~40%를 차지한다.

 

시공(Construction)은 자재를 조달하면서 건축공사나 토목공사를 시행하는 행위를 총칭하는 말이다. 공사 기간을 줄이려면 효율적으로 시공을 관리해야 한다. 따라서 공사 일정 관리가 가장 중요하다. 시공 비용은 전체 비용의 40~50%를 차지한다.

 

 

구조물의 기능

하나의 구조물이 어떤 목적으로 설계하면 적합한 기능을 가져야 한다. 구조물의 기능은 과학적, 합리적, 효율적, 경제적이어야 한다. 계획 단계에서 검토해야 할 주요 기능을 정리하면 다음과 같다.

• 건축 또는 토목 구조물의 용도
• 사용자의 요구사항
• 효율적이며, 경제적인 규모의 공간
• 공간의 목적에 적합한 동선
• 쾌적한 생활을 위한 환경
• 기능과 공간에 적절한 재료

 

건축의 과정

건축물이 만들어지는 과정을 이해하는 것은 정보의 수집과 분석, 의사결정, 피드백, 평가, 설계, 시공, 운영 등의 건축 과정에서 발생할 수 있는 잘못과 실수를 줄여 목표를 달성하는 것이다.

 

건축 과정을 주요 행위별로 정리하면 다음과 같다.

기획설계	개념설계	기본설계	상세설계	시공	사용
건축주/건축가	건축가	건축가	건축가	시공자	건축주
목표 설정 조사/분석	계획안 작성	기본 설계도 작성	상세설계 도서 작성	시공	사용

 

 

(1) 기획설계(Project Design)

 

건축주가 건축의 목표와 시행 의도를 명확하게 건축가에게 설명하고, 예산과 운영 방안 등을 검토하여 가능성을 구체화하는 단계이다. 건축주는 설계 방향, 재료와 시공, 운영 방식 등을 전문가와 협의한다. 건축가는 건축 과정에서 예상되는 문제점 등을 건축주에게 전달한다.

 

건축가는 건축의 목표 달성을 위한 설계에 앞서 현장 조사(Site Survey)를 수행하여 건축주 요구사항, 사용자 요구사항, 인근 주민 또는 지역적 영향과 예산, 부지 조건, 지반 상태, 건축 관련 법령, 준공 후 운영 및 유지관리 효율성 등 제약 사항 등을 세밀하게 파악하고 분석한다. 분석 조건은 건축 규모(총면적, 건평, 연면적, 높이, 층수, 용적률, 주차 조건 등), 설계 방향(대지 활용, 입면, 단면 계획 등), 구조 방식, 설비 방식, 예산의 적정성 등 건축의 의도와 기능적 요구사항을 충족하도록 건축 설계에 활용한다.

 

■ 기획설계 산출물

1. 목표 설정: 건축주 요구사항, 목적, 규모, 용도 및 기능 파악
2. 사업성 검토: 예산
3. 건축 관련 법규 검토 및 인허가 계획: 국토 및 지역계획, 도시계획, 지구단위계획, 건축계획 등 저촉되는 관련 법령
4. 부지 선정 및 지반 조건 분석: 부지 형태, 사면, 차량 및 보행 접근성, 조망, 소음, 자연, 인접 건축물과의 관계, 성토, 절토, 지층, 토질 상태, 사선 제한, 건축 가능 영역 등을 분석한다.
5. 토지 이용 계획 수립: 부지 및 지반 조건 분석을 바탕으로 건축 가능 영역, 진입로, 주차공간 등 개략적인 토지 이용 계획을 설정한다.

 

 

(2) 개념설계(Concept Design)

 

현장 조사로 결정된 조건은 설계 조건으로 사용하고, 실시설계 도서를 만드는 데 사용하지만 조사 및 분석이 끝났다고 바로 나타낼 수 없다. 건축 의도와 목표를 달성할 수 있는 다양한 형태의 공간 활용 계획안을 도출하고 기획 의도와 건축 조건 등을 비교하여 각 계획안을 취사선택하거나 수정하는 작업이 필요하다. 이 단계를 ‘개념 설계’라고 한다.

 

기본계획에서 구체적인 형태나 치수를 나타내기보다 소요 공간의 리스트와 단위 공간의 소요 면적을 산출하고, 단위 공간의 기능, 위치, 크기 및 연계성 등을 바탕으로 다이어그램(Diagram), 주요 공간 및 부문별 콘셉트(Concept), 디자인 스케치 등 수평, 수직별 공간의 배치, 입면, 단면 등의 기본 형태를 만드는 과정이다.

 

■ 개념설계 산출물

1. 마스터플랜(Master Plan): 디자인 콘셉트, 토지이용계획, 배치 계획
2. 건축계획: 평면, 입면, 단면 계획, 투시도 스케치, 스터디 모형 등
3. 기타 분야별 계획: 토목, 조경, 기계, 전기, 소방, 통신, 에너지 등
4. 협력업체 협의
5. 공사비 추정

 

 

(4) 기본설계(Basic Design)

 

현장 조사와 개념 설계를 거쳐서 결정된 계획안을 가지고 구체적인 평면, 입면, 단면과 부지에 건축물의 배치 등을 나타내는 작업을 하는데 이것을 ‘기본 설계’라고 한다. 이 단계는 부지에 건축물의 위치, 방향, 동선, 주차 등의 관계와 각 공실의 크기, 창호의 여닫는 방식, 평면의 형태와 층별 공간 배치, 입면도, 단면도, 구조설계, 설비 등 구체적인 치수와 재료를 결정하고, 개략적인 공사비 산출이 가능하도록 도면을 작업한다.

 

■ 기본설계 산출물

1. 기본 설계도: 배치도, 평면도, 입면도, 단면도 등 건축물의 공간과 형태의 개요를 나타낸 도면
2. 기본설계 설명서: 건축가가 건축물의 개념과 디자인, 목적, 구조 방식, 마감 재료, 설비 등을 이미지와 설명으로 나타낸 글
3. 공사비 계산서: 기본설계 단계에서 예상되는 공사비의 예상 비용을 산출

 

 

(5) 상세설계(Detail Design)

 

기본 설계에서 건축의 각 공간 및 층별 평면도, 입면도, 단면도, 크기, 재료 및 구조설계, 설비 등이 결정되면 건축공사에 필요한 배치도, 평면도, 입면도, 단면도, 상세도, 구조도, 전기, 설비, 토목, 조경 등 모든 도면과 도서에 세부 치수, 규격, 마감 재료 및 공사 시방서까지 작성하는 것을 ‘상세설계’라고 한다.

 

■ 상세설계 산출물

1. 상세설계 도서: 배치도, 평면도, 입면도, 단면도와 각종 상세도, 구조설계도, 급수, 배수, 냉난방, 공기조화 설비도, 전기설비 설계도, 기계설비 설계도, 옥외시설, 조경 설계도 등을 포함한다.
2. 계산서: 구조계산서, 냉난방 부하 계산서, 전압 강하 계산서, 조명 조도 계산서 등
3. 시방서: 시공회사에 지시사항으로 설계도에 표시할 수 없는 각종 건축, 기계, 전기, 설비, 기타 사항 등을 글이나 도표로 나타낸 것.
4. 공사비 계산서: 표준 품셈 공사비로서 설계자가 산출하여 나타낸 것이다.

 

(6) 시공(Construction)

 

건물을 실제로 완성하는 작업으로 건설시공사가 진행한다. 이 단계에서 건축가는 건축의 의도와 건축도면으로 나타낸 품질을 달성하도록 시공하는지 관리하고 감독(감리)한다. 시공은 상세설계 도서만으로 완벽하게 공사할 수 없으며, 시공 과정에서 필요에 따라 여러 가지 시공 도면(Shop Drawing)을 만들어서 사용한다.

 

 

(7) 시운전

 

건축의 의도와 목표에 맞게 건축물이 완성되었는지 시험 가동하는 과정으로 완공된 건축물의 품질 점검, 예비 사용 및 운전, 각종 설치 검사 및 성능 검사, 안전도 성능 평가, 성과품 제출 등을 수행한다.

 

 

(8) 준공

 

건축의 기획부터 설계, 시공에 이르는 모든 과정이 완료되었다는 것을 의미한다.

 

 

(9) 보전 활동

 

완공된 건축물의 기능을 보전하고 이용자의 편의와 안전을 유지하도록 건축물을 점검, 정비하며 개보수가 필요한 부분을 수선하여 건축물의 성능 유지, 개량, 보수, 보강 등을 수행한다.