Chapel at Rio Roca Ranch
Architect: Maurice Jennings + Walter Jennings Architects, PLLC
강의 계곡과 평행한 채플의 축은 아래쪽 강의 시야를 극대화한다. 실내에 들어간 방문객의 시야는 낮은 지붕을 따라 아래쪽의 강으로, 커다란 유리창 벽체를 통해 서쪽의 스쿨 하우스(School House) 산으로 이끌리게 된다.
강목 합성 기둥은 4개의 표준 2x4 소나무 각목을 강판의 양면에 볼트로 박아 만들었다. 기둥은 각목에 낸 홈에 간단히 못과 나사를 박아 유리를 고정할 수 있는 강목 커튼월 시스템을 형성한다. 합성 보는 1개의 표준 2x8 소나무 각목을 강판의 면에 볼트로 박아 제작되며, 그 이음새에는 전나무 데크도 쉽게 못박을 수 있다. 각목에 낸 홈의 단면은 현장에서 테이블 톱으로 절단할 수 있는 단순한 각을 이룬다. 잘린 목재 부분은 네일 건(Nail gun)을 이용하여 적절히 못박아 고정할 수 있는 시스템으로 되어있다. 커다란 지붕의 처마는 강한 햇볕과 강우로부터 소나무를 보호한다. 전나무 데크는 장부촉 방식으로 모든 이음새들을 결속한다. 거의 모든 목골 구조가 노출되어 있어서‘ 골조 목공’ 작업을 따로 할 필요는 없다. 데크를 설치할 때는 구조물의 하중을 대칭적으로 분배하는 데에 주의를 기울여야 했고, 4ft를 아우르는 데크의 양쪽을 차례로 설치해가며 완성했다. 지붕 데크에 모두 설치하기 전까지 구조는 독립된 이음새들처럼 작동하지만, 데크를 전부 제자리에 설치하고 나면 구조는 매우 견고해진다.
이 건물이 위치하는 텍사스 지역에는 석유와 가스 시추시설들이 산재해있다. 시추시설들은 이 채플과 형태는 다르지만, 디테일은 유사하다. 공장에서 만든 단편들을 현장으로 운반해 나사와 볼트를 이용하여 조립할 수 있다. 나사산이 있는 연결부재를 나사로 조여 제자리에 고정하는 나사 접합은 미세한 조정을 가능케 하고 더욱 탄탄한 긴장을 만들어낸다. 턴버클(turn buckle)을 활용하면서 대부분의 구조물이 통제된 환경에서 숙련공의 솜씨로 사전제작 되는 것을 가능하게 했다.
글: 에스투디오 비센즈+라모스
[Rio Roca Chapel] is located along the Brazos River in Texas. The 1,080ft2 chapel is used for private services. The chapel is constructed of stone, glass, steel, wood, and utilizes tension bars with turnbuckles at each of the bars providing bracing for the glass walls and copper roof. The structure is a series of custom designed steel and wood flitch systems with fir tongue and groove decking above.
The chapel utilizes stone retaining walls to negotiate the transition between plateau and river bluff. Visitors penetrate a 10’ stone wall to enter the chapel forecourt, where the view of the Brazos River is revealed.
The axis of the chapel is parallel to the river valley to maximize the view down the river. Once inside, the visitor’s sight is focused down to the river by the low roof and to the West toward School House Mountain by the large glass window wall.
The flitch columns are made of 4 standard pine 2x4 bolted to the sides of a steel plate. They allow for simple nailing and screwing of the wood trim to hold the glass, creating a wood and steel curtain wall system. The flitch beams are made of a standard pine 2x8 bolted to either side of a steel plate. They allow for the fir decking to be nailed to the bents easily. The profiles of the wood trim are simple angles that can be created with a table saw on site. This system allows the wood portion of the construction to be cut to fit and installed with a nail gun. The pine is protected from sun and rain by the large roof overhang. The fir tongue and groove decking ties all of the bents together. Nearly all of the wood framing is exposed; there is no occasion for “rough carpentry”. Care had to be taken during construction to load the structure symmetrically while the decking was being installed. The decking was installed in a 4’ run on one side, then the other until completion. Before everything is tied together by the roof deck, the structure acts like independent bents. Once all of the decking is in place the structure is very rigid. This portion of Texas is dotted with oil and gas rigs. While the forms of this chapel and the wells are different, the detailing is similar. Threaded and bolted connections allow for pieces to be built in a shop, and then brought to the site to be assembled. The threaded connections allow for minor adjustment and tensioning. The threaded connectors are then held in place with set screws. The use of turn buckles allowed for the majority of the structure to be fabricated off site in a controlled environment with skilled craftsmen.
Written by Maurice Jennings + Walter Jennings Architects, PLLC
About ‘wood structure’ Interview with Walter Jennings
What types of wood have you used in this project, and what general properties do they have? The chapel uses Douglas Fir for the tongue and groove ceiling deck. The structural bents and glass stops are pine. Both of these woods are fairly soft and need to be protected from weather, but are economical and strong.
What are the special properties of the wood used in this project? The wood for this project is primarily chosen for a mix of properties: structural, economic, and workability. Pine and Fir are common in North America and structural values for the members are available. These species of trees are farmed at large scales and shipped throughout the country as dimensional lumber. This dimensional lumber can be easily cut with a table saw on site.
How have you resolved such disadvantages of wood as shrinkage, distortion, structural weakness, and the vulnerability to fire? Care is taken to limit wide runs across the wood grain so that when the wood shrinks and expands it does not crack. Most of the pieces of wood are fairly narrow and large members are made up of several smaller members. The joints in the dimensional lumber are staggered, so that any weak areas in a bent are reinforced by its sister members. In the roof decking the joints are beveled, so that there is a natural shadow line. This shadow line helps conceal any growth or shrinkage between the decking members. The other threat to wood is fire. In our case wildfires. We chose to use stone where the building contacts the ground and carefully select the plant species around the building with fire safety in mind.
What techniques of wood processing, construction or the like were applied to this project? The wood in this project acts as glass stop, structural element, and allows for simple field connections. The flitch beams and columns of the chapel are made up of a steel plate with nominal dimension lumber bolted to either side of the plate. The plate is stiffened by the wood members and the members allow for easy nailing and screwing to the structural bents. The woods members can be cut to length on site with simple tools, this creates an economic solution.
What do you think as an architect are the advantages and values of wood as a building material? One of the biggest advantage that we see in using wood is that the wood has grain and character. The small details in the wood show that it was a living thing. This helps a structure that could be stark transform into something with a warmth and depth. At a large scale the structure is composed of clean lines and repeating elements. Upon closer inspection the wood as well as the stone have a fine texture that allows for the visitor to appreciate the material in a new way. Another major advantage of wood is that it is a renewable resource. As forests are harvested new trees are planted.
About what should we be careful when designing and undertaking construction with wood? The biggest concern we have with wood in construction is its contact with water. Over time contact with water will cause the wood to rot. Our large overhangs and stone plinths keep the water away from the wood. Wind blown rain has to be mitigated by oil based finish, this will have to be maintained for the life of the structure.
사용된 목재의 종류와 그 특성에 대해 설명해달라. 이 채플은 장부촉 이음의 천장 데크에 더글러스 전나무 (미송)를 사용했다. 구조적 이음새와 유리 고정재에는 소나무를 사용했다. 이 두 목재는 꽤 부드러워서 풍화로부터 보호할 필요가 있지만, 경제적이고 강하다.
이 프로젝트에 사용된 목재의 고유 특성은 무엇인가? 이 프 로 젝 트 에 서 목 재 를 선 택 한 이 유 는 기 본 적 으 로 구조적이면서 경제적이고, 시공하기도 좋다는 혼합적 속성 때문이었다. 소나무와 전나무는 북미에 흔한 목재이며, 건축의 구조 부재로서도 가치가 있 다 . 이러한 수종은 대규모로 재배되고 제재되어 전국에 유통된다. 이러한 각목 제재는 현장에서 테이블 톱으로도 쉽게 자를 수 있다.
목재의 단점으로 여겨지는 수축, 뒤틀림, 구조적 취약점, 화재 등의 보완은 어떻게 해결하였는가? 나무의 결이 넓게 벌어지지 않도록 주의를 기울임으로써, 목재가 수축하거나 확장해도 균열이 일어나지 않게 했다. 목재 단편들은 대부분 꽤 좁고, 큰 부재들은 그보다 더 작은 몇 개의 부재들로 구성된다. 각목 제재 내의 이음들은 서로 엇갈려있어서, 이음새 속의 약한 구역들이 그와 쌍으로 맞물린 부재들로 보강된다. 지붕 데크는 빗각으로 이었기 때문에, 자연스럽게 음영선이 생긴다. 이러한 음영선은 데크 부재들 사이에 일어날 수 있는 어떤 확장이나 수축을 가려주는 효과가 있다. 목재의 또 다른 위험은 화재이고, 여기서는 삽시간에 번지는 도깨비불이 위험하다. 우리는 화재 안전을 고려하여 건물과 땅이 만나는 접면에 석재를 사용하기로 결정했고, 건물 주변에 심을 식물 수종도 세심하게 선택했다.
이 프로젝트에 적용된 목재가공법이나 목구조 공법 등의 적용된 기술은 무엇인가? 이 프로젝트에서 목재는 유리 고정재이자 구조 부재로 쓰이며, 현장에서 간단하게 결합할 수 있다. 채플에 쓰인 합성 보와 기둥은 강판의 측면에 공칭 규격의 각목 제재를 볼트로 박아 제작한다. 목조 부재들은 강판의 강성을 높이고, 구조적 이음새에 못과 나사를 쉽게 박을 수 있게 한다. 목조 부재들은 현장에서 단순한 도구로 길게 잘라낼 수 있어 경제적인 해법을 도출한다.
건축가로서 목재의 재료적인 매력과 그 가치는 무엇이라고 생각하는가? 목재를 사용할 때 가장 큰 매력 중의 하나는 나무가 가진 결, 특성에 있다고 본다. 목재 속의 작은 디테일은 목재가 생물이었음을 보여주는 증거다. 이런 특성은 자칫 황량해질 수도 있었을 구조물을 뭔가 따뜻하고 깊이 있는 구조물로 탈바꿈하기에 유리하다. 큰 규모에서 보면, 이 구조물은 깔끔한 선과 반복되는 요소들로 구성된다. 좀 더 자세히 들여다보면, 그 목재와 석재의 결이 섬세해서 방문객이 재료를 새로운 방식으로 감상할 수 있게 한다. 목재는 재생 자원이라는 점에서도 매력적이다. 나무는 수확 되고 새롭게 심어진다.
목재를 다루는 건축물의 설계, 시공 과정의 주안점은 무엇 이라고 생각하는가? 목구조를 다룰 때 가장 주의해야 할 점은 물과 접촉할 가능성이다. 시간이 지나면서 물과 닿은 목재는 썩게 마련 이다. 우리가 설계한 커다란 지붕 처마와 석재 기단은 목재가 물과 닿지 않게 하려는 조치다. 바람에 실려오는 빗물의 침투는 유성의 마감재를 써서 완화해야 한다. 이러한 유지 보수는 구조물의 전 생애에 걸쳐 지속해야 할 것이다.
건축문화 2016년 2월호 [Monthly Issue]페이지 © 에이엔씨출판(주)
