곡선형 CLT(CLTcurved)의 정교한 배열과 교차,
대형 리셉션 및 오피스 목조건축물
Stammhaus
건축개요
프로젝트
Blumer Lehmann Headquarters
위 치
Erlenhof, 9200 Gossau, Switzerland
건 축 가
K&L Architekten AG
구조설계
ICD Institute for Computational Design and Construction University of Stuttgart
엔지니어
SJB Kempter Fitze AG
목조시공
Blumer Lehmann
발 주 처
Blumer Lehmann
완 공 2024년
스위스의 목재 건축 회사인 블루머 레만(Blumer Lehmann)의 새로운 본사는 시선을 사로잡는 자유 형태 계단을 갖춘 독특한 목조 건축물이다. 고싸우에 위치한 본사의 새로운 사무실 및 리셉션 건물 디자인은 K&L Architekten이 맡았다.
새로운 사무실 및 리셉션 건물에는 넓은 입구 홀, 이벤트 룸, 인접 테라스가 있는 카페테리아, 그리고 180개의 워크스테이션이 마련되어 있다. 웅장한 4층짜리 목조 건물의 중심부는 중앙에 위치한 자유 형태 계단(Free Form staircase)인 아트리움이다. 이 구조물은 슈투트가르트 대학교 계산 설계 및 건설 연구소(Institute for Computational Design and Construction (이하 ICD))와의 협력을 통해 개발되었다. 곡선 형태의 구성 요소들은 계획 사양에 따라 블루머 레만에서 새로 개발한 CLTcurved로 제작되었다.
이 요소들이 계단에 원하는 곡선 형태를 부여한다.
계단은 현대적인 나무줄기처럼 위로 휘감아 올라가며 4개층을 연결한다.
목조 건축물의 외관 디자인 또한 눈에 띄고 매력적이다.
전면에 돌출된 발코니와 수직 벽기둥이 자연적인 햇빛 차단막 역할을 하며, 더 많은 햇빛 차단과 사생활 보호가 필요한 곳에는 목재 스테이플 요소가 추가되었다. 이 건물은 환기 및 환기 플랩을 이용한 야간 냉각을 통해 공조(空調)되며, 활성 말뚝(activated piles)을 사용하여 땅속에서 열을 추출하거나 땅속으로 열을 방출한다.
곡선형 CLT(Cross-Laminated Timber, 교차 적층 목재) 가공기법,
건물 중심부 자유 형태 계단의 조형적인 아트리움
이 건물은 현대 목재 건축의 표본을 보여 주는 결정체다. ICD가 계산 설계한 건물 중심부 자유 형태 계단의 조형적인 아트리움이 자리 잡고 있기 때문이다.
이는 곡선형 CLT(Cross-Laminated Timber, 교차 적층 목재) 요소들의 정밀한 배열과 교차를 통해 펼쳐진다. 이 요소들은 나선형 계단을 통합하고, 건물의 층들을 연결하며, 시야를 확보하고, 벽감(alcoves)을 만들고, 독특한 공간적 특성을 형성한다. 이 프로젝트는 계산 설계 방법, 디지털 제작 및 전문 장인 정신을 통합하여 목재 건축의 선구적인 잠재력을 공간적으로 실현하는 건축적 표현을 이끌어냈다.
180개의 사무실 작업 공간, 회의실, 카페테리아를 수용하는 전체 건물은 장크트갈렌 (St. Gallen)의 K&L Architekten이 설계했다.
수직 목재 띠 기둥 장식이 적용된 커튼월 파사드
곡선형 목재 요소의 건축적 통합
ICD와 목재 건축 회사 블루머 레만은 다양한 연구 및 건축 프로젝트에서 오랜 협력 관계를 유지해 왔다. 회사 새 본사의 아트리움 디자인은 곡선형 CLT 구조에 대한 기존의 통찰력을 바탕으로, 프로젝트의 복잡한 공간 및 구조적 요구 사항에 맞추어 이를 더욱 발전시켰다.
1층에 있는 다목적으로 사용 가능한 이벤트 룸
자유 형태 계단은 건물의 5개 층 전체를 연결하며, 수직 순환 코어인 동시에 교류를 유도하는 공동 공간을 구성한다. 곡선형 CLT 요소들은 건물 높이 전체에 걸쳐 아트리움을 구성하며, 공간을 둘러싸는 역할과 하중을 지지하는 구조체 역할을 동시에 수행한다. 이 요소들의 구성과 상호 연결은 건축적, 공학적 요구 사항에 직접적으로 부응한다.
계단과 회의용 틈새 공간이 있는 아트리움의 평면 배치
전체 건물의 직교 격자(orthogonal grid)와 의도적으로 대비되도록, 아트리움의 점차 좁아지는 표면은 두 가지 뚜렷한 공간적 특성을 표현한다. 바깥쪽을 향하는 곡선형 목재 부분은 부드럽고 직물과 같은 외관을 가진 볼록한 벽을 만든다. 반면, 중앙의 빈 공간(void)을 향해서는 오목한 요소들의 정밀한 교차를 통해 수많은 아치형 능선을 만들어내며, 이는 층들을 따라 수직으로 뻗어 올라가 변화하는 햇빛 속에서 조각적인 부조처럼 드러난다. 이 목재 요소들의 배치는 계단을 통합하고, 역동적인 시점의 상호 작용을 연출하며, 아트리움과 주변 사무실 층 사이에 공간적 대화를 형성하는 벽감과 발코니를 만들어낸다.
ETFE 필름 쿠션으로 제작된 경량 구조의 천창
계산 설계 및 재료를 고려한 시공
곡선형 목재 요소는 공간을 둘러싸는 역할뿐만 아니라 통합적인 구조 부재 역할도 수행한다. 곡률은 본질적으로 강성을 향상시켜, 단 130mm에 불과한 매우 가는 벽체 구조를 가능하게 한다. 이러한 최소한의 재료 두께에도 불구하고, 구조물은 5개 층에 걸쳐 하중을 효율적으로 전달하며, 계단뿐만 아니라 인접한 바닥 슬래브와 상부 지붕까지 지지한다. 단 두 가지의 상이한 곡률 반경을 가진 곡선 요소의 사용과 동일한 계단 모듈의 반복은 구조적 및 제조 효율성을 더욱 최적화한다.
접근 코어에는 회의실, 간이 주방, 코트룸, 계단실, 화장실 포함
공간적, 구조적, 제작적 제약 조건을 조화시키는 것은 설계과정에서 특히 어려운 과제였다. 곡선형 목재 요소의 경사(inclination)에 미묘한 변화만 생겨도 교차선에 큰 영향을 미치며, 전체 구성 내에서의 거동에 영향을 준다. 이러한 복잡성을 해결하기 위해 통합적인 계산 설계 방법이 사용되었는데, 이는 고도 설계 단계에 이르기까지 발전하는 통찰력과 디자인 개선 사항에 동적으로 적응할 수 있도록 했다. 계산 설계, 디지털 제작, 전문 목재 장인 정신의 이러한 통합을 통해, 이 프로젝트는 건축적 야심을 정밀하게 설계되고 정교하게 실행된 목재 구조로 변환하는 통합적 접근 방식을 보여주었다.
스위스 동부 고싸우에 위치한 블루머 레만의 새 본사는 약2년에 걸쳐 건설된 사무실 및 리셉션 건축물이다. 스위스목재 건축 회사인 블루머 레만은 독일, 오스트리아, 룩셈부르크에 추가 지점을 두고 있으며, 목재 산업 및 목조 건축 분야의 선두 기업 중 하나이다.
계단이 있는 프리 폼(자유 곡선) 구조
프로젝트를 담당한 건축 회사 K&L Architekten AG의 건축가이자 파트너인 요한나 다이네트(Johanna Deinet)는 “이 건물은 손님과 직원 모두를 환영하고 영감을 주며, 전통적인 목공 기술부터 혁신적인 자유 형태(free forms)에 이르기까지 블루머 레만의 전문성을 보여주도록 설계되었다.”라고 말했다.
그는 특히 “건물 중심부 곡선 형태의 계단설계에 대해 건물 5개 층 전체를 관통하며, 수직 통로 구역인 동시에 정체성을 형성하는 소통 공간이다. 곡선형 아트리움 표면은 내부와 외부의 시야를 확보하며, 앉을 수 있는 틈새 공간(seating niches)과 발코니를 형성하여 아트리움과 주변층들을 연결한다.”고 말했다.
사무실 건물의 개방형 공간에 있는 업무 공간
이 사무실 건물은 일변 경사 사변형 평면을 가지고 있다. 5개 층에 걸쳐 180개의 사무실 워크스테이션을 위한 공간을 제공하며, 1층에는 이벤트 룸과 테라스가 있는 카페테리아가 포함되어 있다. 넓은 로비와 곡선형 아트리움 계단이 방문객을 맞이한다. 2층에서는 통로를 통해 신축 건물이 이웃한 생산동과 연결되며, 생산동의 위층에는 추가 사무 공간이 계획되어있다. 주요 건물에 사용된 목재는 지역에서 공급받았다. 또한 많은 목재 부품이 블루머 레만 자체 제재소에서 제조되었다.
신중하게 고안된 지속 가능한 로우테크 솔루션
자동창문환기, 점토 냉각 천장, 커튼월 파사드와 차양
이 독특한 건설 프로젝트에는 지속 가능한 로우테크(lowtech) 솔루션이 사용되었다. 개방형 사무 공간은 자연 환기를 이용한다. 여름에는 밤샘 자동 창문 환기를 통해 건물을 냉각한다. 따뜻한 공기는 아트리움을 통해 빠져나가고, 자동화된 창틀을 통해 차가운 공기가 유입된다. 내부 회의실의 점토 냉각 천장(Clay cooling ceilings)은 땅속에서 얻은 냉기로 작동된다.
커튼월 파사드는 건물에 깊이감을 더하고 그림자 효과를 만들어낸다. 수직 목재 벽기둥이 있는 둘레 발코니는 태양의 위치에 따라 다르게 작용하는 다층적인 차양막 역할을 한다. 그리서(Griesser)의 차양 솔루션은 태양광 차단 개념의 핵심 구성 요소이다. 신축 건물에는 112개의 솔로스크린(Soloscreen) 파사드 어닝이 사용되었다.
요한나 다이네트는 차양 선택에 대해 설명하며 “자동화된 케이블 가이드 파사드 어닝은 펼쳤을 때도 거의 눈에 띄지 않습니다. 특별히 개발된 금속 브래킷 덕분에 금속 패브릭을 난간 영역에 부착하고 케이블 가이드를 위에서 고정할 수 있었는데, 이는 디자인 절제가 뛰어난 정밀한 솔루션입니다.”라고 말한다. 그녀는 이어 “수직으로 비틀어 배치된 렌즈 형태의 목재 파사드와 관련하여, 저희는 차분한 배경 표면을 중요하게 생각했습니다. 또한, 차양을 했을 때에도 어느 정도의 투명성이 가능해야 했습니다. 텍스타일 어닝의 약간의 투명성이 이 두 가지를 모두 가능하게 합니다.”라고 덧붙였다.
그리서의 동부 스위스 지역 프로젝트 매니저인 미하엘 헬블링(Michael Helbling)의 설명에 따르면, 집중적인 사전 조사와 테스트 덕분에 일반적으로 파사드에 직접 설치되는 그리서의 어닝을 고싸우의 목조 건물에서는 더 앞쪽으로 설치할 수 있었다.
“풍압 저항 등급 때문에 이러한 설치는 불가능했을 수 있습니다. 하지만 더 오랜 기간 동안 현장에서 수행된 사전 풍동 테스트 덕분에, 안전 문제없이 추가 설치 조건 하에서 솔로스크린을 설치할 수 있었습니다.”
그리고 요한나 다이네트는 덧붙여 말했다. “기술적인 우려에도 불구하고, 건축주는 함께 섬세한 케이블 가이드 솔루션을 선택하기로 의식적인 결정을 내렸습니다. 풍속 모니터는 강풍 시 어닝을 자동으로 들어 올려 안전을 보장합니다.”
파사드 어닝 외에도, 파티오 공간에는 3개의 G2000 파티오 어닝도 설치되었다. 솔로스크린과 조화를 이루도록, 이 기능성 수직 어닝 또한 은은한 “차콜(Charcoal)” 색상으로 선택되어 파사드에 조화롭게 어울린다.
이밖에 목재 흡음 천장과 천연 양모 카펫은 소음을 최소화하여 환경을 더욱 향상시킨다. 목재 프레임에 통합된 대형 창문은 바깥쪽으로 열려 건물을 외부와 연결하며, 내부 공간은 벽 너머의 창문을 통해 시각적으로 연결된다. 얇은 ETFE 멤브레인으로 만들어진 직경 8.5미터의 채광창은 공간에 햇빛을 가득 비춘다.
스위스 고사우의 외피 차양 솔루션
- ‘Soloscreen’ 파사드 어닝(facade awnings) 112 개 설치.
- ‘G2000’ 파티오 어닝(patio awnings)이 복도/테라스 등 외부 연결구역에 3 개 적용.
- 창호 측면에 대형 목구조 프레임에 통합된 “자동 개폐 환기창(야간 외기환기용)”이 자연환기 전략의 일부로 적용.
Soloscreen 어닝은 케이블 가이드 방식(cable-guided)으로 설치되어 개방 시 거의 가시적이지 않을 정도로 미니멀 설계됐다. 어닝 텍스타일이 약간의 투명성을 가지면서도 햇빛은 차단하고 내부시야 및 외부환경과의 연결감을 유지하도록 했다.
바람 저항(wind-resistance) 성능 시험이 현장 설치 전에 진행되어, 목재 외피 앞단 설치임에도 안전이 확보됐다.
어닝 색상은 “차콜(Charcoal)” 등 외피의 목재 수직필라스터(vertical wooden pilaster strips)와 조화를 이루도록 선택됐다. 외부 목재 수직 필라스터가 ‘다층적 햇빛 차단 레벨(multi-layered sun protection level)’을 형성하며, 어닝과 결합돼 태양위치에 따라 다양한 그늘을 제공한다.
차양 재료와 설치 방식이 설계 미관과 지속가능성 두 축을 충족하도록 기획됐다. 설계사에 따르면 “목재 외피와 차양의 차분한 배경(surface) + 약간의 투명성”이 중요했다고 언급되었다.
그리고 Griesser 측 보도자료에 따르면, “이 목조 건물의 저-테크 공조 및 개방형 회의 공간을 위해 태양 차단이 주요 역할을 했다(sun protection played a key role)”고 명시되었다.
한편, 창호는 자연환기 전략의 핵심으로, 야간 외기냉각방식이 도입됐다. “자동창 + 아트리움 통한 배기” 구조로 구성되었다.
건물 메인 목재 프레임 창호는 “large windows integrated into the timber frames” 방식으로 내부 공간과 외부 풍경을 연계하는 설계가 적용됐다. 창호·차양 시스템이 전체 냉난방 및 공조 전략(저테크 공조, 자연환기)과 함께 작동되도록 계획됐다.
건물 전체적으로는 목구조 + 목재 외피 구조로 설계되었으며, 대형 창호를 통해 내부 오피스 공간과 외부 자연환경 간의 시각적·환기적 연결이 강조되었다. 건물 외피는 커튼월(facade curtain-wall) 형태 혹은 대형 창호 패널을 포함하는 구조로 “large window front”라고 표현되었다.
환기 및 자동창의 사양을 살펴보면, 야간 외기냉각 전략이 도입되어, 자동 개폐 창(혹은 환기창)을 통해 밤 동안 외부공기를 유입·배출함으로써 냉방 부하를 낮추는 방식이 적용되었다. 따라서 창호에는 자동 개폐장치, 센서 연계 제어 (일사·풍속·외기온도 등) 혹은 BMS(빌딩관리시스템) 연계가 설계상 고려된 되었다.
창호 프레임은 목재 구조체와 통합되어 있다. 외피 목재 필라스터(vertical wooden pilaster strips) 및 목재 외피 패널과 창호가 하나의 구성으로 설계되어, 디자인적으로 창호가 독립적인 알루미늄 창틀 구조처럼 보이기보다는 목재 프레임 내부에 매끄럽게 통합된 형태이다.
창호 설계 시 차양·외부필라스터·발코니 구조와 함께 복합적으로 태양열차단이 고려되었다. 외부 수직 필라스터와 발코니 라인이 “다층적 햇빛 차단 레벨(multi-layered sun protection level)”을 형성하도록 설계됐다. 창호 직면부에는 직물차양(Griesser Soloscreen) 뿐만 아니라 발코니 밖의 목재 필라스터가 햇빛을 필터링하도록 배치되어 “창을 통한 시야 확보 vs 햇빛차단” 간 균형이 맞춰졌다.
* 월간빌더 카페 등에 업로드 되는 기사는 과월호 기사입니다.
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