JP6514785B2

JP6514785B2 - 暖かい家を建築するための窓枠断熱工法

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Publication number: JP6514785B2
Application number: JP2017546735A
Authority: JP
Inventors: フェキム、ウン
Original assignee: Starvillengineering Co ltd
Current assignee: Starvillengineering Co ltd
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2035-06-22
Also published as: JP2018510983A; KR101525046B1; CN107208416B; WO2016140405A1; US10221611B2; US20170284151A1; CN107208416A

Description

本発明は、暖かい家を建築するための窓枠断熱工法に関し、より詳細には、開口された壁体に断熱材を設置した後、外部仕上げ材の施工を完了して、窓枠の周囲で熱損失が発生しないようにする暖かい家を建築するための窓枠断熱工法に関する。

一般に、窓は、建物で空気や日光を受け、外を眺められるようにガラスで形成したものであって、壁や屋根に設けられた扉のことをいう。

壁体を形成するときは、窓を設置するために、窓枠が設置される空間をまず確保した後、コンクリートを打設するか、またはレンガを積み上げ、壁体の一部が開口されるように形成する。

図１は、建物の外壁の窓枠の周囲に外部断熱材を設置した一般的な構造を示した平面図である。

図１に示したように、ほとんどの外部断熱材の施工は、壁体１０の間に窓枠４０及び建具５０が設置された後、壁体の外側に外部断熱材２０及び外部仕上げ材３０を設置するようになる。

室内から室外又は室外から室内に熱が失われることを効果的に防止するためには、外部断熱材２０が、室内を一定の温度に維持するために壁体１０と外部仕上げ材３０との間に設置されなければならず、外部断熱材２０が外気に露出した場合、熱伝逹の速い対流熱伝逹が発生してしまい、熱損失が多くなる。

しかし、外部断熱材２０が壁体１０に設置されるとき、窓枠４０がある壁体１０の開口部では、外部断熱材２０を壁体１０の端部まで設置することができないため、図１に示したように、外部仕上げ材３０が壁体１０の端部に設置されるようになる。

この場合、外部断熱材２０が設置されていない壁体１０は、外部断熱材２０が設置された壁体１０に比べて熱伝逹が容易に発生して熱損失を起こすという問題がある。

このような問題点を解決するものとして、特許文献１が提案されている。

特許文献１は、建築物用建具部の熱伝逹遮断構造に関するもので、建築物の外壁面をなすコンクリート壁体と、前記コンクリート壁体を貫通して設置される建具部と、前記建具部のサッシフレームと前記コンクリート壁体との間に介在して相互間の熱伝導率を低下させる一定の厚さの熱伝逹遮断部材とを含むことを特徴とし、これによって、建具部のサッシフレームが、コンクリート壁体との間に設置された熱伝逹遮断部材によって、コンクリート壁体と直接接触しないことによって、建築物の断熱性能が向上する効果を提供することを特徴とする。

しかし、前記のような従来技術の場合、熱伝逹遮断部材が開口された壁面に設置され、熱伝逹遮断部材に窓枠が設置されるため、開口された壁面を形成するときに寸法を正確に知ることが難しいという不便さがあった。

また、前記のような従来技術の場合、窓枠と壁面との間に熱伝逹遮断部材が挿入されなければならないため、材料費が追加され、施工するのに時間が多くかかるという不便さがあった。

韓国特許公開番号第１０−２０１２−００６１４６１号

上記のような問題点を解決するための本発明の目的は、開口された壁体の外側全体に外部断熱材を設けることによって、熱損失の発生を効果的に低減することができる暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を提供することである。

本発明の他の目的は、壁体の内部にも断熱材を設置して室内が一定の温度に維持されることによって、暖房又は冷房費を低減する暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を提供することである。

本発明の他の目的は、施工が簡単で、かつコストが少なく発生する暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を提供することである。

上記課題を解決するための本発明の暖かい家を建築するための窓枠断熱工法は、壁体の形成前に窓枠が挿入可能なように壁体の一部を開口させ、壁体の外側に段差部が形成されるように型枠を形成する打設準備ステップと、前記型枠の内部に壁体が形成されるようにコンクリートを打設する打設ステップと、前記型枠の内部に打設されたコンクリートが有害な影響を受けないように保護管理する養生ステップと、前記開口された壁体の内側に窓枠を設置する窓枠設置ステップと、前記窓枠を除いた壁体に断熱材を設置する断熱材設置ステップと、前記外部断熱材の外側に仕上げ材を設置する仕上げ材設置ステップとからなることを特徴とする。

また、本発明の暖かい家を建築するための窓枠断熱工法の前記段差部は、開口部の上側及び両側面が、壁体の外側方向に断熱材の厚さと仕上げ材の厚さとを合わせた分だけ凹み、段差部の深さは、窓枠及び段差部に断熱材が設置されたとき、段差断熱材が窓枠よりも室内方向に向かってさらに内側に位置するように形成することを特徴とする。

また、本発明の暖かい家を建築するための窓枠断熱工法の前記壁体の材質は、コンクリート、コンクリートブロック、ＡＬＣブロック、及びレンガから選択されたいずれか１つからなることを特徴とする。

また、本発明の暖かい家を建築するための窓枠断熱工法は、前記壁体の材質がコンクリートブロック、ＡＬＣブロック、またはレンガを用いて形成される場合、壁体の開口部と段差部は、木材又はプラスチック材質で作った窓枠及び段差部の模型を仮設置した後、ブロック又はレンガを積み上げて形成することを特徴とする。

また、本発明の暖かい家を建築するための窓枠断熱工法の前記断熱材は、壁体に形成された段差部に沿って外面に設置され、段差部に設置される仕上げ材は、壁体に垂直に設置されることを特徴とする。

また、本発明の暖かい家を建築するための窓枠断熱工法の前記型枠の内部には断熱材を挿入して、コンクリート打設後に断熱材がコンクリートの内部に存在することを特徴とする。

上述したように、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法によれば、開口された壁体の外側全体に外部断熱材が設置されることによって、熱損失の発生を効果的に低減することができる効果がある。

また、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法によれば、壁体の内部にも断熱材を設置して室内が一定の温度に維持されることによって、暖房又は冷房費を低減することができる効果がある。

また、本発明に係る暖かい家を建築するのための窓枠断熱工法によれば、施工が簡単で、かつコストが少なく発生する効果がある。

建物の外壁の窓枠の周囲に外部断熱材を設置した一般的な構造を示す平面図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を段階別に示すフローチャート本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて開口された壁体に設置される材料を順に配列した斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された開口された壁体の外形を示す斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された壁体を水平方向に切断して上側から見た形状を示す平面図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された壁体を水平方向に切断して示す斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された壁体を垂直方向に切断して側面から見た形状を示す側面図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された壁体を垂直方向に切断して示す斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて形成された型枠を示す斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて形成された型枠の内部、及びコンクリートを打設した後、切断して示す斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いてコンクリートの養生が終わった後、型枠を除去した状態を示す斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて段差断熱材に付着された充填材を除去して段差部を形成させた状態を示す斜視図本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて建築する順序を示す順序説明図

本発明の具体的な特徴及び利点は、以下で添付の図面を参照して詳細に説明する。これに先立って、本発明に関連する機能及びその構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、具体的な説明を省略する。

以下、本発明の好ましい実施例を、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図２は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を段階別に示したフローチャートであって、図２に示したように、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法は、壁体１００の形成前に窓枠４００が挿入され得るように壁体１００の一部を開口させ、壁体１００の外側に段差部が形成されるように型枠６００を形成する打設準備ステップ（Ｓ１０）と、前記型枠６００の内部に壁体１００が形成されるようにコンクリートを打設する打設ステップ（Ｓ２０）と、前記型枠６００の内部に打設されたコンクリートが有害な影響を受けないように保護管理する養生ステップ（Ｓ３０）と、前記開口された壁体１００の内側に窓枠４００を設置する窓枠設置ステップ（Ｓ４０）と、前記窓枠４００を除いた壁体１００に断熱材を設置する断熱材設置ステップ（Ｓ５０）、及び前記外部断熱材２００の外側に仕上げ材を設置する仕上げ材設置ステップ（Ｓ６０）からなることを特徴とする。

図３は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて開口された壁体に設置される材料を順に配列した斜視図であって、図３に示したように、打設準備ステップ（Ｓ１０）では、壁体１００を形成するためのコンクリート打設前に、壁体１００の形状及び厚さを決めるためのステップであって、室内の空気を換気し、日光が室内に入射し得るように壁体１００の一部分を開口させることで、窓枠４００を設置できる空間を確保するための作業である。

外部に形成される壁体１００は、構造的に上部の荷重を受けて下部の構造体に伝達しなければならないため、荷重に十分に耐えられる強度で設計しなければならず、風や地震による横荷重にも耐えられるようにしなければならない。

また、コンクリートは引張力が弱いため、これを補強するために、鉄筋を配置した後にコンクリートを打設しなければならず、鉄筋は、引張力が作用しても引き抜けないように、端部を曲げたり、輪状に形成したりし、表面に節のある異形鉄筋を使用して配置させる。

鉄筋を配置させた後にコンクリートが打設され得るように、鉄筋の両側面に型枠６００を設置し、設計された壁体の厚さで型枠６００を積み上げ、型枠６００の内部にコンクリートを打設できるように上部側は開放させておく。

図９は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて形成された型枠６００を示した斜視図であって、図９に示したように、窓枠４００が設置される壁体１００は、窓枠４００の大きさだけ開口されなければならず、開口部の下側には、窓台石５００が窓枠４００の下部に挿入され得るように窓台石５００の厚さだけの空間を確保しなければならない。

また、開口部に打設されるコンクリートが開口部を介して流出しないように、型枠６００を用いて密閉させ、上部はコンクリートを打設できるように開口されなければならない。

図１０は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて形成された型枠６００の内部、及びコンクリートを打設した後、切断して示した斜視図であって、図１０に示したように、断熱材をコンクリートが形成される壁体１００全体に設置するために、室外方向にある開口部の一部を室内方向に段差部が形成されるように内部に段差断熱材２１０を設置する。段差部は、開口部の上側及び両側面にのみ発生するようにし、下側の場合、段差部が発生せず、平らな形状をなすようにする。

段差断熱材２１０は、四角形の断熱材を“┐”形状になるように一部分を切り取って段差断熱材２１０を形成し、切り取った部分は、充填材２２０として使用できるようにボンド又は両面テープを使用して段差断熱材２１０に再び付着させる。

図１０に示したように、コンクリートが打設された後、コンクリートと付着される段差断熱材２１０の面は、コンクリートの荷重によって断熱材が壊れないように、安全フィルム又は不織布を設置してもよい。

段差断熱材２１０を型枠６００に付着させるために、ボンド又は両面テープを用いて位置がずれないようにし、その後、コンクリートを打設して養生作業を経ることになる。

また、段差断熱材２１０の代わりに、木材又はプラスチック材質で作った窓枠４００及び段差部の模型を型枠６００内に設置した後、コンクリートを打設して段差部を形成することもできる。

このとき、段差部は、開口部の上側及び両側面が、壁体１００の外側方向に断熱材の厚さと仕上げ材の厚さとを合わせた分だけ凹み、段差部の深さは、窓枠４００及び段差部に断熱材が設置されたとき、段差断熱材２１０が窓枠４００よりも室内方向に向かってさらに内側に位置するように形成する。

打設ステップ（Ｓ２０）は、打設準備ステップ（Ｓ１０）で形成された型枠６００の内部にコンクリートを打設して壁体１００を形成するステップである。

型枠６００で形成した壁体１００の模型の上部を介して型枠６００の底から上部まで均一に拡散するように打設し、打設されたコンクリートの重量によって型枠６００が崩れないようにサポートパイプを取り付けて、養生が完了するまで荷重を支えることができる部材を設置しなければならない。

養生ステップ（Ｓ３０）は、コンクリート打設が終わった後、温度、荷重、衝撃、汚損、破損などの有害な影響を受けないように十分に保護管理するステップである。

打設後の３日間は破損しやすいため、衝撃を与えないように保護しなければならず、コンクリートは、硬化を続けて２８日が経過すると、ほとんど最終圧縮強度に到達する。このときまでは、セメントの化学作用が続くため、日光の直射、寒気、暴雨を避け、コンクリートの水和作用を促進するために、むしろや包装などを覆い被せ、夏期には７日以上、普通は５日以上散水して湿潤を維持し、寒冷期には、５日間は２℃以下にならないように保温しなければならない。

図１１は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いてコンクリートの養生が終わった後、型枠を除去した状態を示した斜視図であって、図１１に示したように、養生ステップ（Ｓ３０）が終わったコンクリート壁体１００は、開口部が存在し、室外方向に存在する壁体１００の開口部の上側及び両側面には、段差断熱材２１０と充填材２２０が付着した状態で形成される。

図１２は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて段差断熱材に付着した充填材を除去して段差部を形成させた状態を示した斜視図であって、図１２に示したように、段差部を形成するために臨時に付着した充填材２２０を除去すると、段差部が形成されるようになる。

窓枠４００設置ステップは、養生ステップ（Ｓ３０）が終わった後、コンクリートで形成された壁体１００の開口部に窓枠４００を設置するステップであって、開口部の下側に窓台石５００をまず設置した後、その上に窓枠４００を設置して、コンクリート壁体１００と窓枠４００との間に発生する隙間をウレタンフォームで空間が発生しないように充填し、しっくいまたはシリコンで仕上げて窓枠４００を固定させる。

このとき、窓台石５００は、外部仕上げ材３００よりも室外方向に突出するようにして、窓枠４００から流れ落ちる雨水が壁に伝わらないで排出されるように設置しなければならない。

断熱材設置ステップ（Ｓ５０）は、断熱材をコンクリート壁体１００の外側に設置するステップであって、断熱材を壁体１００の外側に取り付けることで、室外から室内に流入する熱、または室内から室外に流出する熱を遮断して、室内が一定の温度に維持されるようにする。

本発明において、断熱材は、外部断熱材２００、内部断熱材（図示せず）、及び段差断熱材２１０を総称する単語であり、それぞれの材質は同一であり、位置を説明するために分類される。

仕上げ材設置ステップ（Ｓ６０）は、断熱材を保護し、建物の外観を美麗にするために仕上げ材を設置するステップであって、花崗岩、ガラスカーテンウォール、パネル、粘土レンガ、ドライビットなどを使用することができる。

本発明において、仕上げ材は、外部仕上げ材３００と段差仕上げ材３１０を総称する単語であり、それぞれの材質は同一であり、位置を説明するために分類される。

図１３は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて建築する順序を示した順序図であって、図１３に示したように、施工順序を要約すると、型枠６００を用いて枠を形成し、内部に、段差断熱材２１０の一部をフィルムで補強した後に設置し、段差断熱材２１０の段差部に充填材２２０を挿入して固定した後、コンクリートを打設する。養生が完了すると、段差断熱材２１０に挿入された充填材２２０を除去した後、段差断熱材２１０の一側が密閉されるように窓枠４００を設置し、段差断熱材２１０に形成された段差部に窓枠４００と平行に段差仕上げ材３１０を挿入設置する。このとき、壁体１００の外面にも外部断熱材２００及び外部仕上げ材３００を設置して、断熱材が壁体１００の外面全体に設置されることによって断熱効果の向上を図る。

図４は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された開口された壁体の外形を示した斜視図であって、図４に示したように、壁体１００に段差断熱材２１０、外部断熱材２００、段差仕上げ材３１０及び外部仕上げ材３００が最終的に設置された状態を見ることができる。

図５は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された壁体を水平方向に切断して上側から見た形状を示した平面図であって、図５に示したように、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠４００断熱工法の断熱材は、壁体１００に形成された段差部に沿って外面に設置され、段差部に設置される仕上げ材は、壁体１００に垂直に設置されることを特徴とする。

壁体１００の開口部の両側面は、図５に示したように、段差部が形成されており、段差部は、開口部の上側及び両側面が、壁体１００の外側方向に断熱材の厚さと仕上げ材の厚さとを合わせた分だけ凹み、段差部の深さは、窓枠４００及び段差部に断熱材が設置されたとき、段差断熱材２１０が窓枠４００よりも室内方向に向かってさらに内側に位置するように形成する。

図６は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された壁体を水平方向に切断して示した斜視図であって、図６に示したように、外部断熱材２００が壁体１００の外面に設置されるとき、開口部のある壁体１００は、段差部に沿って段差断熱材２１０が設置され、段差断熱材２１０の端部は、段差部よりも外側に向かって突出している窓枠４００の側面に付着される。

仕上げ材は、断熱材が壁体１００から離脱したり、外部からの衝撃によって損傷したりすることを防止し、建物の外観を美麗にする役割を果たし、段差部に設置された段差断熱材２１０を保護するために、段差仕上げ材３１０を、図５に示したように、窓枠４００の側面に窓枠４００と平行に設置し、窓枠４００と段差仕上げ材３１０との間をコーキングして対流又は輻射熱伝達が断熱材に直接発生しないようにする。

図７は、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法を用いて施工された壁体を垂直方向に切断して側面から見た形状を示した側面図であって、図７に示したように、壁体１００の開口部の上側は段差部が形成されており、下側は、段差部なしに平らな面で形成されている。

上側に形成された段差部には、外部断熱材２００及び段差断熱材２１０が開口部の両側面と同じ方法で施工され、下側には、窓台石５００が設置された後、外部断熱材２００及び外部仕上げ材３００が設置される。

窓台石５００は、屋外の水が室内に浸透しないようにするための装置であって、金属材または岩石のような鉱物を加工した板を用いて開口部の下部に設置するようになる。このとき、窓台石５００は、傾斜するように形成してもよく、窓枠４００と外部仕上げ材に水が流入しないように完全にコーキングしなければならない。

また、窓台石５００の下部にも断熱材を設置するために、下部にも段差部を形成してもよく、この場合、段差部は、開口部の上側及び両側面に形成されたものと同じ方法で形成することができる。

外部に設置される断熱材以外にも、コンクリートの内部に内部断熱材を挿入して断熱性能をさらに向上させることもできる。

打設準備ステップ（Ｓ１０）において、壁体１００の模型で形成された両側の型枠６００の間に内部断熱材を挿入し、鉄筋は内部断熱材と型枠６００との間にそれぞれ配筋した後、コンクリートを打設して壁体１００を形成する。

内部断熱材がコンクリート壁体１００の内部に存在するため、外部断熱材２００と共に二重に断熱できるので、冬季には、暖房を通じて発生した熱が室外に流出される熱損失が大きく発生しないことによって、温度が一定に維持され、夏季には、室外から熱が流入しないため、冷房状態が長時間維持されることによって、コストを低減するという効果がある。

また、壁体１００は、コンクリートだけでなく、コンクリートブロック、ＡＬＣブロック、レンガなどの材質を用いて形成されてもよく、ブロックやレンガを用いる場合、開口部と段差部は、木材又はプラスチック材質で作った窓枠４００及び段差部の模型を仮設置した後、ブロックやレンガを積み上げて形成してもよい。

このとき、模型は、圧縮が容易なスポンジ、発泡合成ゴムのように、荷重を加えると、ソフトに圧縮され、荷重が除去されると、元の形状に復元される弾性材で包み、壁体１００が完工すると、模型に包まれた弾性材をまず除去した後、模型と壁体１００との間に発生した空間を通じて容易に模型を除去することもできる。

上述したように、本発明に係る暖かい家を建築するための窓枠断熱工法によれば、開口された壁体の外側全体に外部断熱材が設置されることによって、熱損失の発生を効果的に低減することができ、壁体の内部にも断熱材を設置して室内が一定の温度に維持されることによって、暖房又は冷房費を低減し、施工が簡単で、かつコストが少なく発生する効果がある。

以上のように、本発明は、好ましい実施例を中心に説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正又は変形して実施可能である。したがって、本発明の範疇は、このような多くの変形例を含むように記述された特許請求の範囲によって解釈される。

１０壁体
２０外部断熱材
３０外部仕上げ材
４０窓枠
５０建具
１００壁体
２００外部断熱材
２１０段差断熱材
３００外部仕上げ材
３１０段差仕上げ材
４００窓枠
５００窓台石
６００型枠

Claims

壁体の形成前に窓枠が挿入可能なように壁体の一部を開口させ、壁体の外側に段差部が形成されるように型枠を形成する打設準備ステップ（Ｓ１０）と、
前記型枠の内部に壁体が形成されるようにコンクリートを打設する打設ステップ（Ｓ２０）と、
前記型枠の内部に打設されたコンクリートが有害な影響を受けないように保護管理する養生ステップ（Ｓ３０）と、
前記開口された壁体の内側に窓枠を設置する窓枠設置ステップ（Ｓ４０）と、
前記窓枠を除いた壁体に断熱材を設置する断熱材設置ステップ（Ｓ５０）と、
前記設置された断熱材の外側に仕上げ材を設置する仕上げ材設置ステップ（Ｓ６０）とからなり、
前記段差部は、開口部の上側及び両側面が、壁体の外側方向に断熱材の厚さと仕上げ材の厚さとを合わせた分だけ凹み、段差部の深さは、窓枠及び段差部に断熱材が設置されたとき、段差断熱材が窓枠よりも室内方向に向かってさらに内側に位置するように形成し、
前記段差断熱材は、四角形の断熱材を“┐”形状になるように一部分を切り取って形成し、
前記段差断熱材は、壁体に形成された段差部に沿って外面に設置し、段差部に設置される段差仕上げ材は、壁体に垂直に設置し、
型枠の内部には段差断熱材を挿入して、コンクリート打設後に段差断熱材がコンクリートの内部に存在する
ことを特徴とする暖かい家を建築するための窓枠断熱工法。