Economic Evaluation of Underground Parking Lot PC Structural System that is Suitable for Long-Life Housing

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장수명주택에 적합한 지하주차장 PC구조시스템의 경제성분석에 관한 연구

Economic Evaluation of Underground Parking Lot PC Structural System that is Suitable for Long-Life Housing

조민주* 김종성**

Jo, Min-Joo Kim, Jong-Sung

Abstract

Precast Concrete (PC) construction method can be the one that is suitable for long-life housing due to its merit in respect of maintenance and durability based on crack-free from mass production with indirect construction cost-saving- effect due to shortening construction period comparing to the conventional construction method, but it has the problem that causes the raise of direction construction costs. So, this study analyzed its economic feasibility of PC method whose maintenance and durability are excellent for underground parking lot of apartment house for accomplishing cost-saving long-life housing by applying the various structural system. In evaluation of unit module structural system, two-way PC system requires 10 to 28% more costs for frame work than RC rigid frames, and, one-way PC system 98~112%.

Although it varies depending on the method, the costs are similar to RC rigid frame structure, provided a proper method is adopted. Also, Model 11, which was most economical in the evaluation, was applied to an real parking lot and about 2 to 6% of construction costs was reduced than RC rigid frames. This seems to be because, although PC system has a higher production cost, introduction of P.S (prestress) reduces member depth and, therefore, height, as well as the number of members per unit module.

Keywords : Long-Life Housing, Underground Parking Lot, Precast Concrete, Economic Feasibility Analysis 주 요 어 : 장수명주택, 지하주차장, PC공법, 경제성

I. 서 론

국내에서는 1990년대부터 학계 및 업계와 연구계에서 장수명주택의 요소기술 및 실험주택의 건설, 제도화 등이 꾸준히 이루어졌으며, 최근 1000가구이상 규모의 공동주 택을 대상으로 장수명주택이 의무화됨에 따라 이에 대한 관심이 더욱 커지고 있다.

국토교통과학기술진흥원의 “비용절감형 장수명주택 보 급모델 및 기술개발” 기획보고서

¹⁾

에서는 장수명주택의 정 의를 장기간의 시대변화에 따라 적절한 성능과 기능을 수 용할 수 있는 구조체와 사회변화, 기능변화 그리고 생활 변화에 민감하고 수명이 짧은 개인적인 내장 전용설비 등

을 쉽게 교체·수선·유지 관리할 수 있어서 시간이 흘 러도 기능과 성능저하 없이 사용할 수 있는 주택으로 정 의하고 있으며, 주택법 21조의 6

²⁾

에서는 구조적으로 오래 유지관리 될 수 있는 내구성을 갖추고, 입주자의 필요에 따라 내부구조를 쉽게 변경할 수 있는 가변성과 수리 용 이성 등이 우수한 주택으로 정의하고 있다.

한편 2005년에 도입된 주택성능등급표시제도

³⁾

에서는 장 수명주택 구조관련 등급으로 가변성, 수리용이성, 내구성 의 3가지 항목을 도입함에 따라, 기존의 벽식 구조보다는 라멘구조 또는 무량판구조가 거주자의 Life style에 따른 공간변화와 재구성이 용이하고, 구조체의 피복두께증가로 내구성이 우수하여 장수명주택에 부합하는 구조시스템이 라 할 수 있다.

1) 한국건설기술연구원, 에스에이치공사, ㈜콘스텍, (2013). 비용절 감형 장수명주택 보급모델 및 기술개발 기획 (건설교통연구기획사 업 기획보고서 No. 2013-도시건축기획-A05). 서울: 국토교통부 국 토교통과학기술진흥원.

2) 국토교통부 (시행 2014.10.1.). 주택법 제21조 6 장수명 주택 건 설기준 및 인증제도 등

3) 국토교통부 (시행 2014.10.1.). 주택법 제21조 2 공동주택성능등 급의 표시

**정회원(주저자), 와이즈구조연구소 대표이사, 건축공학박사

**정회원(교신저자), 와이즈구조연구소 이사, 건축공학석사 Corresponding Author: Jong-Sung Kim, WISE Structural Engineering, Samwon B/D, 1462-2, Seocho-dong, Seocho-Gu, Seoul, Korea, E-mail: [email protected]

본 연구는 국토해양부 주거환경연구사업의 연구비지원(과제번호 15RERP-B082177-02)에 의해 수행되었음.

이 논문은 2014년 (사)한국주거학회 추계학술발표대회에서 발표한 논문을 수정·보완한 연구임.

(2)

그러나 공동주택 구조형식별 공사비에 대한 <Figure 1>

과 같이 가변성 및 내구성이 우수한 라멘구조 또는 무량 판구조는 기존의 벽식구조보다 골조공사비용이 약 5~22%

상승됨에 따라 국내에서는 대부분 벽식구조가 채택되고 있고, 이러한 벽식구조는 각국의 공동주택 수명에 관한

<Figure 2> 와 같이 약 30년 내에 재건축됨으로서 조기 재 건축이라는 악순환이 반복되고 있는 실정이다. 따라서 장 수명주택의 보급 및 실현을 위해서는 라멘구조 또는 무 량판 구조시스템을 도입하고 그에 따른 비용절감 방안을 모색할 필요성이 있다.

장수명주택 구현을 위한 비용절감은 주거부분에 대한 고려와 더불어 공동주택 전체 골조공사비의 20% 이상을 차지하는 지하주차장을 고려하지 않을 수 없다.

국내 공동주택 지하주차장에는 가장 경제적이면서 보- 기둥 접합부의 구조일체성이 탁월한 현장타설 콘크리트 공법(이하 RC)이 대부분 적용되고 있으나, RC 라멘구조 는 건설현장 인력의 고령화와 숙련공 부족 등의 인건비 상승을 초래하고, 높은 재해율과 품질관리의 어려움, 공사 기간 장기화 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 최근에

는 대형건설사들이 주축이 되어 복합화공법인 프리캐스트 콘트리트(이하 PC)공법으로 점차 전환되고 있는 추세이다.

PC 공법은 RC 라멘구조에 비해 공사기간을 단축할 수 있 어서 이로 인한 간접공사비를 절감할 수 있고, 공장생산 으로 균열이 거의 발생하지 않아 유지관리 및 내구성 측 면에서 장수명주택에 적합한 공법이라 할 수 있다. 그러 나 PC공법의 직접공사비는 기존 RC 라멘구조에 비해 일 반적으로 상승하게 되는 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 연구에서는 공동주택 지하주차장에 PC 구조 시스템을 여러 가지 각도로 조합하여 적용하고, 각각에 대한 경제성을 분석하여 비용절감형 장수명주택에 부합하 는 지하주차장 구조형식을 도출하고자 한다.

II. 연구방법

1. 경제성 평가 방법

경제성 평가는 양방향 주차가 가능하여 주차계획이 자 유로운 장점이 있는 8×8 m의 기둥간격이 적용된 지하 2 개층 단위모듈 및 실제 사업지구 지하주차장을 대상으로 하였다. 단위모듈 경제성 평가는 <Figure 3>과 같이 일방 향 또는 이방향 골조에 여러 가지 슬래브 형식을 적용하 여 총 11개 구조시스템을 대상으로 하였으며, 단위모듈에 대한 경제성 분석결과를 토대로 도출된 최적 구조시스템 을 실제 사업지구 지하주차장에 적용하여 기존 RC 라멘 구조와 비교 평가하였다.

2. 공사비 산정 방법

본 연구에서는 간접공사비를 산정하기 위한 제비율의 구성 백분율이 모두 동일하므로 각 시스템별로 직접공사 비를 산출하여 원가계산을 실시하였다.

또한 각 공종별 일위대가 항목에 대해 실적공사비 기 준(국토해양부)에 반영된 항목들에 대해서는 <Table 1>을 적용하였고, 실적공사비에 반영되지 않은 항목에 대해서 는 표준품셈을 적용하였다. 적용 시에는 해당 항목별 실 적공사비와 표준품셈의 노무비와 경비에 대해 75%를 적 용하였는데, 그 이유는 개발 PC공법이 타 공법에 비해 경 제적 효과가 현실적으로 어느 정도인지를 분석하는 것이 본 연구의 목표이기 때문이다.

따라서 Deck 슬래브 공법과 PC 공법에 대해서는 실제 실행공사비를 해당업체에 의뢰하여 공종별 공사비 산출의 근거를 마련하였다.

4) SH공사 도시연구소 (2011). 장수명주택을 위한 장스팬 무량판구 조시스템 개발 (연구과제보고서 No. 2011). 서울: SH공사 도시연구소

Figure 1. Construction Cost of Structure Type⁴⁾

Figure 2. Lifespan in Apartment Houses

Figure 3. Unit Module System for Economic Evaluation

(3)

III. 지하주차장 단위모듈 경제성분석

1. 대상시스템의 구성 및 특징

평가대상 11개 단위모듈 구조시스템에 대한 구조평면도 와 각 모델에 적용된 보-기둥 골조 및 슬래브 형식을

<Figure 4> 와 <Table 2>에, 각 모델에 적용된 슬래브의 특징 및 형상을 <Table 5>에 간략하게 정리하여 나타내 었다. 평가대상 11개 모델 중 모델 1번은 RC 구조물이 며, 모델 2~11번의 보-기둥 골조는 PC구조물이다. 또한 모델 3~11번 구조물의 PC 보에는 매립된 스트랜드를 통 해 프리스트레스(이하 P.S)가 도입되었다.

2. 구조해석 결과

구조해석 시 슬래브 자중은 슬래브 형식별로 별도로 고 려하여 적용하였으며, 그 외 적용된 하중과 재료물성은 아래 <Table 3, 4>에 나타내었다.

골조 구조해석시 사용된 프로그램은 국내 상용 구조해 석프로그램인 MIDAS Genw이 사용되었으며, 단위모듈에 대한 구조해석시 인접경간 변화에 의하여 발생되는 불균 형 모멘트효과를 배제하기 위하여 동일한 경간의 5개 모 듈이 각 방향으로 연속된 골조를 해석하고 가운데 모듈 의 부재력을 대상으로 부재설계를 수행하였다. PC 부재 는 공장에서 부재의 일부분이 제작되고 현장에서 상부 토 핑콘크리트를 타설함으로써 완성된 단면을 이루게 된다.

따라서 <Figure 5>와 같이 각 PC 시스템별로 양중시, 시 공시, 완공시로 구분하고 시공단계별 발생하중 및 지점조 건을 고려하여 구조해석을 실시하였다.

구조해석 결과를 토대로, 각 단위모듈 구조시스템의 슬 래브 및 보에 대한 부재설계를 실시하였으며, 설계결과를

Figure 4. Structural Framing of Unit

Table 1. Cost Standard by Construction Process

Construction Series Application

① Transfer Pricing Application

• Marteral Cost lowest Cost×100%

② Standard of Estimate Application

• Concrete Surface Work Labor Cost×75%

• RC Part Field Clear Laber Cost×75%

• PC Part Field Clear RC Field Clear×30%

③ Actual Cost Application

Laber Cost and Expense×75%

• Form Construction (Plywood 3 Times)

• Shore Construction (Support)

• Concrete and Rebar Construction

• Digging and Soil Handling

④ Estimate Market Price Application

Estimated Cost×100%

• PC Member (Manufacture, transport)

• Deck Slab (Manufacture, transport)

• Stand Placement

Table 2. Member Composition of Unit Module

No Beam-Column

Slab Note

Frame Material P.S

1 a RC × Deck RC Frame

2 a PC × Deck

3 b PC ○ Two way RC

4 b PC ○ Two way Hollow RC

5 c PC ○ DMS-4

6 c PC ○ DMS-2

7 c PC ○ Inverted Rib

8 c PC ○ Deep-Deck

9 c PC ○ MRS

10 c PC ○ NRS

11 c PC ○ DHS

Table 3. Design Load

Division Dead Load [kN/m²] Live Load [kN/m²] Division Unit Load

Roof

Upper Soil (t=1,400 mm) 25.2

16.0 Plain Concrete (t=100 mm) 2.3

Installation 0.3

B1 Plain Concrete (t=100 mm) 2.3

Installation 0.5 3.0

Table 4. Material Property

Division Yield Stress [MPa]

Concrete P.C Member 40

R.C Member 24

Re-bar, Strand

Below D16 500

Above D19 400

Wire Strand 1860

(4)

<Table 6, 7> 에 나타내었다. <Table>에서와 같이 RC 라 멘구조에 해당하는 모델 1과 PC 보에 P.S가 도입되지 않 은 모델 2의 지붕층 및 지하층 보의 높이는 각각 1,100 mm 와 600 mm가 필요한 것으로 나타났으며, P.S가 도입된 대부분의 모델에서 지붕층 및 지하층 보 높이는 각각 800 mm 와 500 mm가 필요한 것으로 나타나 보 높이가 지 붕층과 지하층에서 각각 300 mm와 100 mm가 감소하였

다. 그러나 NRS슬래브가 적용된 모델 10은 지붕층 및 지 하층에서 각각 900 mm와 600 mm의 보 높이가 필요한 것으로 나타났고, Deep-deck이 적용된 모델 8에서는 각 각 800 mm와 600 mm가 필요한 것으로 나타났다. 이는 각각의 슬래브시스템에 P.S가 적용될 수 없어서 슬래브 단면의 높이가 다른 슬래브 시스템보다 크게 소요되며, 또한 슬래브 단면의 변화가 없어 보 높이가 증가되는 요 인이 된 것으로 판단된다.

각 모델의 부재설계에 따른 보 높이 변화를 고려하여 경제성 평가시 각 모델의 층고를 달리 적용하여 물량을 산출하였으며, <Table 8>에 각 모델의 지하1층 및 지하2 층 층고를 정리하여 나타내었다.

3. 경제성 평가 결과

평가대상 11개의 지하2개층 8×8 m 단위모듈 모델을 대 상으로 슬래브 자중을 제외한 동일한 하중을 적용하여 각 각에 대한 부재설계를 수행하고 공사종류별 물량을 산출 하여 <Table 9>에 나타내었다.

<Table 9> 에서 기타슬래브 항목은 데크 철판 및 중공 체 설치에 대한 공사물량이 고려되었으며, 층고 고려 항 목에서는 터파기 등 층고증감에 따른 물량이 고려되었다.

슬래브 시스템에 대한 적용원가는 각 슬래브 시스템의 기

Figure 5. PC Member Structural Analysis of Construction Stage

Table 5. Slab Type

No. Name Shape Feature

1

2 Deck

General Deck Plate

3 Two way RC

Reinforcement Concrete Slab

4 Two way Hollow RC

Reinforcement Concrete Slab with Hollow Sphere

5 6

DMS-4, DMS-2

Rib Precast Slab with PS (The Number Represents the Rib Quantity)

7 Inverted Rib

PC Slab with Upward Prominent Rib.

8 Deep-

Deck

Deck Plate with Deep Cross Section for Long Span

9 MRS

Precast Slab with Haunch, PS and Prominent Rib

10 NRS

Bented Thin Precast Slab (Not Abailable PS)

11 DHS Precast Slab with PS and Prominent Rib

Table 6. Slab Section

(5)

술을 보유하고 있는 업체로부터 제공받은 실행공사비를 토대로 하였으며, 각 산출된 공사종류별 물량에 건설표준 품셈 및 실적공사비를 적용하여 직접공사비를 산출하여

<Table 10> 에 나타내었다.

각 모델에서 산출된 전체공사비에서 부재별 공사비가 차지하는 비율을 <Figure 6>에 나타내었다. 검토결과 슬 래브 공사비는 이방향 골조에서 전체공사비의 약 31~53%

를 차지하였으며, 일방향 골조에서는 약 47~57%를 차지 하는 것으로 나타나 슬래브가 장경간이 됨에 따라 일방 향 골조에서 슬래브 공사비 비율이 약 4~16% 상승하였 으며, 전체공사비에 대한 보·기둥 공사비는 이방향과 일 방향 골조에서 각각 35~58, 33~43%로 나타나 단위 모듈

Table 7. Beam Section

No Size

[B×H,mm]

Re-Bar Arrangement END

(Top/Bottom)

Center (Top/Bottom)

1 (RC)

RG1

RB1 400×1100 8-HD25/2-HD25 2-HD25/4-HD25 2-HD16@150 2-HD16@300 RG2 700×1100 15-25/3HD25 3-HD25/13-HD25

4-HD13@100 4-HD13@125 -1G1

-1B1 400×600 4-HD22/2-HD22 2-HD22/4-HD22 2-HD10@250 2-HD10@250 -1G2 600×600 7-HD22/3-HD22 3-HD22/6-HD22

2-HD10@150 2-HD10@150

2

RG1 400×1100 8-HD25/2-HD25 2-HD25/4-HD25 2-HD16@150 2-HD16@300 RG2 700×1100 15-25/3HD25 3-HD25/13-HD25

4-HD13@100 4-HD13@125 RB1 600×1100 3-25/9HD25 3-HD25/12-HD25

2-HD16@150 2-HD16@300 -1G1 400×600 4-HD22/2-HD22 2-HD22/4-HD22

2-HD10@250 2-HD10@250 -1G2 600×600 7-HD22/3-HD22 3-HD22/6-HD22

2-HD10@150 2-HD10@150 -1B1 400×600 2-HD22/4-HD22 2-HD22/6-HD22

2-HD10@250 2-HD10@250

3 4

RG1 700×800 16-HD25/3-HD22 3-HD25/12-HD22 4-HD13@100 4-HD13@200 -1G1 600×500 6-HD22/3-HD19 3-HD22/3-HD19

2-HD10@200 2-HD10@200 5

6 9 11

2-HD10@100 2-HD10@200

7

4-HD10@150 4-HD10@200

8

2-HD10@150 4-HD10@250

10

2-HD10@100 2-HD10@200

Table 8. Story Height

No. Height [mm]

B1 B2

1 ,2 4,200 3,400

3~7, 9, 11 3,900 3,300

8 3,900 3,400

10 4,000 3,400

Table 9. Result of Quantity Estimation

No P.C

[m³]

R.C [m³]

Field Rebar Placing

[ton]

Etc.

Slab [m²]

Story Height

[m³]

1 - 55.9 5.5 110.0 25.6

2 16.4 41.6 2.8 110.0 25.6

3 9.7 46.6 4.7 - -

4 7.9 51.1 4.6 88.5 -

5 22.5 29.4 2.7 - -

6 19.9 27.8 2.4 - -

7 18.9 47.9 3.0 - -

8 7.0 44.9 3.7 - 6.4

9 21.5 29.9 2.5 - -

10 19.0 44.1 2.2 - 12.8

11 18.9 27.5 2.6 - -

Table 10. Result of Each Member Construction Cost[×1,000]

No Slab Beam

Column Footing Etc. Total Cost Rate

2 Way Frame

1 6,763 (39%)

7,289 (42%)

1,513 (9%)

1,587 (9%)

17,152 (100%) 100%

2 6,763 (31%)

12,813 (58%)

1,513 (7%)

947 (4%)

22,036 (100%) 128%

3 7,827 (42%)

8,505 (45%)

1,513 (8%)

960 (5%)

18,805 (100%) 110%

4 11,188 (53%)

7,341 (35%)

1,503 (7%)

960 (5%)

20,992 (100%) 122%

1 Way Frame

5 10,573 (55%)

6,850 (36%)

1,441 (8%)

320 (2%)

19,184 (100%) 112%

6 8,282 (48%)

7,164 (42%)

1,401 (8%)

320 (2%)

17,167 (100%) 100%

7 8,864 (50%)

6,888 (39%)

1,588 (9%)

320 (2%)

17,661 (100%) 103%

8 10,879 (57%)

6,301 (33%)

1,441 (8%)

416 (2%)

19,037 (100%) 111%

9 10,501 (57%)

6,189 (34%)

1,401 (8%)

320 (2%)

18,411 (100%) 107%

10 9,895 (55%)

6,163 (34%)

1,503 (8%)

511 (3%)

18,073 (100%) 105%

11 7,898 (47%)

7,164 (43%)

1,371 (8%)

320 (2%)

16,753 (100%) 98%

(6)

당 설치되는 보의 개수가 상대적으로 감소함에 따라 일 방향 골조에서 보·기둥 공사비 비율이 약 2~15% 낮아 지는 것으로 나타났다. 또한 모든 모델에서 전체공사비에 대한 기초 공사비는 약 7~9%로 일방향과 이방향 골조에 대한 차이는 미미한 것으로 나타났으며, 전체공사비에 대 한 기타공사비 비율은 이방향 및 일방향 골조에서 각각 4~9, 2~3% 로 나타나 현장타설 콘크리트 물량이 상대적으 로 많은 이방향 골조에서 기타공사비 비율이 약 2~6% 더 높게 나타났다.

각 모델에서 산출된 부재별 공사비의 누적 공사비를

<Figure 7> 에 나타내었으며, 부재별로 모델 1의 부재 공 사비에 대한 각 모델의 부재 공사비 비율을 산출하여 나 타내었다. 슬래브 공사비에서는 가장 일반적으로 상용되 고 있는 Deck슬래브가 적용된 모델 1번 및 2번이 가장 낮게 나타났으며, 중공체 설치로 인한 공사비 상승과 장 경간 구현을 위한 Deck 원가 상승의 영향으로 이방향 중 공 R.C 슬래브와 Deep-Deck의 공사비가 가장 높게 형성 되었고, PC 슬래브에서는 모델 11번 및 6번의 DHS와 DMS 슬래브가 모델 1의 Deck 슬래브 공사비 대비 117~

122% 로 나타나 가장 낮게 나타났다. 보 및 기둥의 공사 비에서는 RC 라멘구조인 모델 1의 R.C 보·기둥 공사 비에 대한 일방향 골조의 P.C 보·기둥 공사비 비율이 85~98% 로 나타나, R.C 대비 P.C의 원가는 높지만 P.S 도 입으로 인한 단면감소, 단위 모듈당 부재개수의 감소 등 으로 인해 공사비가 감소한 것으로 판단된다.

전체공사비 검토결과, 모델 1번과 동일한 이방향 골조 가 적용되고, P.C보에 P.S가 도입되지 않은 모델 2번의

공사비가 모델 1번의 공사비 대비 128%로 가장 높게 나 타났으며, DMS와 DHS PC슬래브가 적용된 모델 6번과 11 번은 모델 1번의 공사비 대비 100, 98%로 나타나 보·

기둥 및 슬래브가 모두 PC가 적용되었음에도 RC 라멘구 조의 공사비에 대한 경쟁력을 갖춘 것으로 검토되었다.

IV. 실제사업지구 지하주차장 경제성분석

평가대상 11개의 단위모듈에 대한 경제성 분석결과를 토대로 RC 라멘구조 및 RC 라멘구조보다 약 2% 공사 비가 감소하는 것으로 검토된 모델 11번의 P.C 슬래브 및 보·기둥 골조 시스템을 실제 사업지구 지하주차장 2개 단지에 적용하여 경제성 분석을 실시하였다.

1. 분석대상 지하주차장의 구성 및 특징

평가대상 2개 단지의 지하주차장은 단위모듈에 대한 경 제성분석과 동일한 8.0×8.0 m의 기둥간격이 적용된 지하 2 개층 지하주차장이 선정되었으며, 각 지하주차장에 대한 구조평면도 및 개요를 <Figure 8> 및 <Table 11>에 나 타내었다.

Figure 6. Each Member Cost Ratio for Total Cost

Figure 7. Comparison of Cumulative Construction Cost Figure 8. Target Underground Parking Lot

(7)

전체 지하주차장에서 PC 시스템의 적용구간은 공동주 택 주변과 램프구간, 기둥과 보가 수직·수평으로 접합되 지 않아 P.C 시스템으로 적용되기 어려운 구간을 배제하 고 PC 슬래브 및 보, 기둥이 적용되었으며, R.C 라멘구 조 및 P.C 시스템에 대한 경제성평가 시 각 지하주차장 의 P.C 시스템이 적용된 구간을 대상으로 물량을 산출하 여 경제성 평가를 수행하였다. A 및 B지구의 지하주차장 에서 PC가 적용된 면적은 각각 14,336, 7,912 m

²

으로 A 지구가 B지구보다 약 1.8배의 더 넓은 범위로 PC가 적 용되었다.

2. 경제성 평가 결과

평가대상 2개 지구에 대한 지하주차장을 대상으로 모델 1 번과 11번에 해당하는 슬래브 및 보·기둥 골조를 적용 하여 각각에 대한 구조설계를 실시하였으며, 각 지구 지 하주차장에 대한 공종별 공사비 산출결과 및 누적공사비 를 <Table 12> 및 <Figure 9, 10>에 나타내었다.

공사비 검토결과 모델 1번의 골조공사비 대비 모델 11 번의 골조공사비 비율은 A지구와 B지구에서 각각 96%, 100% 로 나타났으며, 전체공사비 비율은 각각 94, 98%로 나타나 모델 11번이 적용된 지하주차장이 RC 라멘구조인 모델 1번이 적용된 지하주차장 보다 약 2~6% 공사비가 감소하는 것으로 검토되어, 지하2개층 8×8 m 단위모듈에 대한 경제성 평가와 유사한 결과를 나타났다.

V. 결론 및 향후 연구과제

본 연구에서는 비용절감형 장수명주택에 부합하는 지하 주차장 구조형식을 도출하고자 공동주택 지하주차장에 RC 라멘구조 및 다양한 PC시스템을 여러 가지 각도로 조합 하여 적용하고, 각각에 대한 경제성평가를 실시하였다.

단위모듈 구조시스템에 대한 경제성평가 결과, 이방향 PC 시스템은 110~128%로 RC 라멘구조 대비 10~28% 정 도의 골조공사비가 상승되는 것으로 확인되었으며, 일방 향 PC시스템은 98~112%로 공법에 따라 편차는 있으나 적절한 공법선정 시에는 RC 라멘구조와 유사한 수준인 것으로 나타났다. 또한 일방향 PC시스템중 가장 경제적 으로 평가된 모델11번 시스템을 실제 사업지구 지하주차 장에 적용하여 경제성을 분석한 결과 RC 라멘구조 대비 약 2~6% 공사비가 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 PC 시스템이 원가는 높으나 P.S의 도입으로 인한 부재춤 감 소 및 이에 따른 층고절감과 단위모듈 당 부재수의 감소 효과에 기인한 것으로 판단된다.

따라서 모듈화된 지하주차장의 구조형식으로는 일방향 PC 시스템이 합리적인 방법의 하나일 것으로 사료된다. 다 만 본 연구는 RC 라멘구조 대비 PC시스템의 경제성 평 가를 토대로 한 것이므로, 향후 일반적인 RC 라멘구조외 에 층고절감 효과가 클 것으로 예측되는 무량판구조, 와 이드빔 등에 대한 추가적인 경제성평가 연구가 필요할 것 으로 사료된다.

또한 본연구의 경제성 평가는 기둥이 수직 및 수평열

Figure 10. Comparison of B Zone Cost

Figure 9. Comparison of A Zone Cost Table 11. Summary of Underground Parking Lot

Division A Zone B Zone

Lot Area [m²] 54,719 49,463

Total Area [m²] 57,357 42,723

PC Area [m²] 14,336 7,912

Story Two Stories Two Stories

Table 12. Result of Construction Cost [×1,000]

Category A District B District

Model 1 Model 11 Model 1 Model 11

Frame Work

Form 439,050 61,424 261,889 57,874 Concrete 1,012,733 340,888 633,157 327,208 Rebar 2,027,829 643,652 1,153,109 406,471

Deck 1,199,058 - 671,419 -

PC - 3,524,572 - 1,970,072

Surfacing 97,789 - 52,593 -

Subtotal 4,776,459 4,570,536 2,772,167 2,761,625

Rate 100% 96% 100% 100%

Etc. Field Clean 121,928 40,643 67,292 22,431

Electricity 5,376 - 2,976 -

Earth Work 1,034,448 992,226 568,579 545,277 Total Cost 5,938,211 5,603,405 3,411,014 3,329,332

Uniform Cost 1,367 1,290 1,423 1,389

Rate 100% 94% 100% 98%

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로 직각 배치되어 PC 시스템이 적용되기에 최적화된 지 하주차장에 한정되어 있어, 기둥의 배치가 정형화되지 않 은 지하주차장에 대한 경제성평가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

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Received: February 27, 2015 Revised: April 14, 2015 Accepted: April 15, 2015