KR100623427B1 - 건물의 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물 외벽의 금속 판넬이 장기간 외부 환경에 노출됨에 따라 판넬 표면이나 판넬 조인트 부위의 코킹재로 인한 오염이 발생하고 판넬 표면의 코팅이 박리되거나 부실한 코킹 시공으로 판넬 사이로 누수가 발생하는 등의 하자 발생시, 종래 기술에서와 같이 판넬을 교체하는 대신, 금속 판넬의 원형을 그대로 유지하면서 하자 원인을 근본적으로 치유할 수 있는 경제성 및 보수 효율성이 매우 뛰어난 보수 코팅 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 건물 외벽의 금속판넬들 사이에 제공된 코킹재를 상기 금속판넬과 접하는 양 모서리 부위로 V자 커팅하고; 상기 코킹재 주변 및 건물의 외벽을 세척하고; 상기 금속판넬의 표면과 상기 코킹재의 주변을 습식 샌드블라스팅 처리하고; 상기 처리된 금속판넬의 표면에 속경화 도료를 1 내지 3회 도포하여 코팅하고; 상기 금속판넬들 사이의 잔여 코킹재를 완전 제거하고; 새로운 코킹재를 상기 금속판넬들 사이로 제공한 다음 마무리하는 것으로 구성된다.

금속외장판넬, 보수코팅, 코킹, 샌드블라스팅, V-커팅

Description

건물의 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법{Method of repairing and coating exterior panels of metal of a building}

도 1은 본 발명의 보수코팅 방법을 적용하기 전 건물 외벽에 외장 판넬이 부착된 상태를 도시하는 부분단면도.

도 2는 본 발명의 보수코팅 방법에 따라 외장 판넬 사이의 이음부 끝단을 V 커팅한 상태를 도시하는 부분단면도.

도 3은 본 발명의 보수코팅 방법을 적용하여 외장 판넬이 건물 외벽에 부착된 상태를 도시하는 부분단면도.

본 발명은 건물의 금속 외장 판넬의 보수 코팅 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 건물 외벽의 금속 판넬이 장기간 외부 환경에 노출됨에 따라 판넬 표면이나 판넬 조인트 부위의 코킹재로 인한 오염이 발생하고 판넬 표면의 코팅이 박리되거나 부실한 코킹 시공으로 판넬 사이로 누수가 발생하는 등의 하자 발생시, 종래 기술에서와 같이 판넬을 교체하는 대신, 금속 판넬의 원형을 그대로 유지하면서 하자 원인을 근본적으로 치유할 수 있는 경제성 및 보수 효율성이 뛰어난 보수 코팅 방법에 관한 것이다.

모든 건물은 준공 후 점차 노화되며, 이는 건물 자체의 무게, 물건이나 사람의 하중, 지반 조건 등과 같은 건물 내부적인 요인 뿐만 아니라, 각종 대기오염물과 산성비, 습기 및 산화작용으로 인한 마모, 건물 외벽재의 균열, 들뜸이나 박리 등 외부의 환경 요인에 의하여도 장기간에 걸쳐 진행된다.

대형 건물에서 단독주택에 이르기까지 통상 10년 이상 경과되면 외부 마감재가 떨어져 나가고 내부시설도 노후되기 마련이다.

건축 후 20 내지 30년이 경과하면 건물주는 건물을 헐고 신축하기도 하지만, 이는 건축비 면에서도 상당한 부담이 되고 사회적으로도 낭비적 측면이 있기 때문에, 최근에는 건물 외벽을 보수하거나, 또는 건축물 안전에 영향을 미치는 구조벽이나 내력벽은 그대로 두고 생활양식의 변화나 주변여건에 맞게 건물의 내부구조를 바꾸어 전체적으로 건물의 가치를 높이는 리모델링이 흔히 행하여진다.

건물의 외벽은 벽돌, 대리석 등의 석재, 목재, 타일, 콘크리트, 판넬, 유리, 플라스틱 등 다양한 재질로 구성되는데, 외벽재가 다름에 따라 보수 및 관리 방법 또한 달라져야 한다.

본 발명은 상기 외벽재 중에서 판넬, 구체적으로는 금속재의 판넬로 된 건물의 외벽을 보수 관리하는 방법에 관한 것이다.

건물 외벽에 적용되는 외장 판넬과 관련한 기술로서 공지된 것은, 건물 내외 장용 판넬(국내 실용신안등록 제400162호 및 특허 제98076호), 판넬 자체의 제조방법이나 시공방법(국내 특허 제185544호, 특허 제373520호, 특허공개 제2003-23829호), 외장판넬 부착용 고정장치(국내 특허 제128020호, 특허 제414099호), 외장판넬 설치용 프레임 연결구(국내 특허 제224508호), 내외장식용 금속판넬의 자동성형기(국내 특허 제391950호) 등 다양하다.

상기 종래 기술들은 대부분 판넬의 재료 및 구조, 외관 면에서 그 이전의 것들과 차별화된 외장판넬을 개시하거나 이것의 제조방법 및 시공방법, 또 이들 판넬을 건물의 외벽에 고정하기 위한 연결구나 고정장치 및 판넬 성형기 등에 관한 것으로, 이러한 기술은 건물을 신축하거나 기존 건물의 수리 보수시 외장판넬을 교체함에 있어 요구되는 것이다. 즉, 건물 외벽에 외장판넬을 신규로 설치할 경우 적용될 수 있는 기술들로서, 외장판넬의 원형을 그대로 이용하면서 하자를 보수하고 유지하는 것에 관한 것은 아니었다.

사실 건물 외벽재로서의 금속 판넬은 현대적이고 세련된 이미지를 준다는 점에서 국내에서 현재 가장 흔히 사용되는 외장재 중 하나이지만, 표면에 대기속의 먼지, 배기가스, 타르 종류, 염분, 금속가루 등이 부착되어 초기 오염이 되고, 장기간 방치하여 수분과 자외선의 영향으로 부착물이 고착될 경우 금속의 부식이나 점식으로 발전될 수 있으며, 이는 특히 공업지대, 해안지대, 시가 중심지 등에서 오염이 더 현저한데, 오염 초기에는 이들을 제거하기가 용이하지만 방치하면 오염물이 고착되어 완고한 오염이 되고 금속 판넬의 일부가 변색되어 부식의 원인이 되기도 하였으며, 판넬 표면이 코팅재로 코팅되었을 경우에는 코팅재가 박리되는 등 의 문제가 발생하였다.

또한, 인접하는 금속 판넬들 사이의 틈에 하자가 발생하거나, 금속 판넬 표면의 오염 및 부식으로 표면이 박리되고, 또는 애초에 금속판넬이 견고하게 부착되지 못하였을 경우, 판넬들 사이로 누수가 발생하는 문제점도 있었다.

또, 기후 및 대기 조건에 따른 판넬 표면의 오염 뿐만 아니라, 판넬의 조인트 부위에 시공된 실리콘 실란트 내부의 미반응 실리콘 오일로 인해 실란트 표면 및 판넬 표면에 먼지, 분진 등이 침적되고 빗물에 의해 조인트 주위 및 판넬 내부로 오염물질이 침투되어 발생되는 오염에 대하여, 물리적인 세척으로 오염 원인이 제거되지 않을 경우 무분별한 세척제 사용으로 인해 코팅이 박리되거나, 또는 부실한 코킹 시공 및 오염 원인을 차단할 수 있는 코킹재 미사용으로 판넬 사이로 누수가 발생할 우려가 있다는 문제점도 지적되었다.

또한, 지정된 코킹재를 사용하지 않아 실란트 내부의 미반응 물질, 즉 가소제인 실리콘 오일에 의한 표면의 오염으로 판넬 조인트 부위 및 내부로 오염이 확산되어 오염원 제거가 불가능한 상태로 되는 문제도 발생하였다.

이러한 문제 발생시 종래에는 판넬 자체를 교체하였으나, 이는 앞서 살펴본 바와 같이 비용 면에서 상당한 부담이 될 뿐 아니라 사회적 낭비 측면도 있으므로, 금속판넬을 적당히 보수하여 유지할 수 있는 방법이 개발된다면 상당한 경제적 효과를 거둘 수 있을 것이 예상되었다.

이에 본 발명자는 건물의 금속 외장 판넬의 보수 방법에 관한 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 건물 외벽의 금속 판넬이 장기간 외부 환경에 노출됨에 따라 판넬 표면이나 판넬 조인트 부위의 코킹재로 인한 오염이 발생하고 판넬 표면의 코팅이 박리되거나 부실한 코킹 시공으로 판넬 사이로 누수가 발생하는 등의 하자 발생시, 종래 기술에서와 같이 판넬을 교체하는 대신, 금속 판넬의 원형을 그대로 유지하면서 하자 원인을 치유할 수 있도록 하는 경제적인 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용중인 건물에 대한 보수공사인 만큼 금속 판넬의 보수 과정에서 누수가 발생하지 않도록 판넬 사이의 코킹(caulking)을 단계적으로 제거 및 재시공함으로써 보수공사의 효율성을 향상시킨 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법은 건물 외벽의 금속판넬들 사이에 제공된 코킹재를 상기 금속판넬과 접하는 양 모서리 부위로 2 내지 4mm 폭으로 V자 커팅하고;

상기 코킹재 주변 및 건물의 외벽을 세척하고;

상기 금속판넬의 표면과 상기 코킹재의 주변을 습식 샌드블라스팅 처리하고;

상기 처리된 금속판넬의 표면에 속경화 도료를 1 내지 3회 도포하여 코팅하고;

상기 금속판넬들 사이의 잔여 코킹재를 제거하고;

새로운 코킹재를 상기 금속판넬들 사이로 제공한 다음 마무리하는 것으로 구성된다.

상기에서 금속판넬들 사이에 제공된 코킹재를 상기 금속판넬과 접하는 양 모서리 부위로 V자 커팅하는 것은, 금속판넬의 기존 코팅이 박리되거나 탈색되는 등의 하자 발생이 대부분 판넬의 모서리 부분과 코킹재의 접합 부위에서부터 시작되므로 판넬의 모서리 부분부터 하자 원인을 제거할 필요가 있는데, 그렇다고 판넬의 모서리 부분에 접하는 코킹재 전체를 제거할 경우 공사 당시 사용중인 건물에 누수 발생의 위험이 있을 수 있으므로, 코킹재 중 판넬의 양 모서리와 접하는 일부분만 2-4mm 정도의 폭만큼 V자로 커팅되도록 하는 것이다.

또한, 코킹재를 모서리 부위로 V자 커팅함으로써, 이후에 샌드브라스팅 처리된 금속판넬의 표면 위로 도료를 코팅할 경우 코킹의 모서리 부위로의 부착이 용이하게 확보될 수 있다.

상기에서 V자 커팅의 폭이 2mm 보다 좁으면 이후의 도료 코팅 작업시 코팅재의 부착이 확보되기 어려워 바람직하지 않으며, 반대로 4mm 보다 넓게 커팅될 경우 코킹재가 과다하게 제거되어 누수 위험이 있어 바람직하지 않다.

일반적으로, 코킹 재질에는 콘크리트나 석재, 몰탈, 스레트 등의 다공성 자재의 씰링을 위해 사용되는 아크릴계, 각종 조인트 및 RC, PC, 및 ALC 접합부, 창호주변의 씰링에 사용되는 폴리우레탄계, 내열성과 내구성 UV 저항성이 우수하여 금속알루미늄 복합판넬 조인트나 씽크대 주위 석재 판넬 등에 사용되는 실리콘계, P/C, GRC, GPC 조인트 및 2중, 3중의 복층 유리 등에 사용되는 폴리설파이드계 등 다양하지만, 본 발명에서는 금속 외장판넬에 적합한 실리콘계 코킹재를 사용하는 경우만을 살피도록 한다.

V자 커팅 과정이 끝나면, 커팅 잔여물을 제거하고 금속판넬 전체의 오염물 제거를 위해 상기 코킹재 주변 및 건물의 외벽을 세척한다.

세척 작업시 외벽의 재질에 따라 적당한 세제를 선택하여야 하는데, 세제의 올바른 사용을 위해 필요하면 부분적 샘플 테스트를 거쳐 외벽에 화학적 손상을 주지 않는 최적의 세제를 선택하여 세척하도록 한다.

세척작업이 완료되면 금속판넬의 표면 전체와 코킹재 주변을 습식 샌드블라스팅 처리한다.

습식 샌드블라스트(wet sandblast)는 일정한 압축 공기를 이용하여 모래 입자를 물과 함께 내뿜어 금속 표면을 청소하는 기계적 작업을 의미하는 것으로, 본 발명에서의 습식 샌드블라스팅 처리는, 건물 외벽의 노후된 금속판넬에서 오염된 부실 도막을 제거하고 건실한 도막으로 에칭함으로써, 이후 도료 도포시 넓어진 표면적으로 인해 접착의 효율을 향상시키고자 하는 것이다.

샌딩 작업시 샌딩 노즐과 금속판넬 표면 사이의 이격 거리는 25 내지 30cm 정도를 유지하는 것이 바람직하며, 표면 전체가 균일하게 샌딩되도록 한다. 샌딩 작업시 코킹 주변은 바탕면 보다 더 거칠게 샌딩하는 것이 바람직하다.

이러한 습식 샌드블라스트는 종래 대규모 토목 공사 현장에서 오래된 도막을 완전 제거할 목적으로 적용되었고, 습식 샌드블라스트와 반대 개념의 건식 샌드블 라스트는 철제나 교량 하부의 강재 제조시 공장에서 이용되었는데, 종래의 습식 샌드블라스트는 장비가 커서 소음도 크고 작업 공간도 많이 차지하여 복잡하고 좁은 공간의 시내에 위치하는 건물의 외벽 보수시 적용하는데에는 많은 곤란함이 따랐다.

따라서 본 발명에서는 소형화한 샌드블라스팅 기계를 이용하여 작업성을 개선하고 장비의 소음을 최소화할 수 있도록 한다.

이와 같이 금속판넬의 표면과 코킹재 부위를 습식 샌드블라스팅 처리한 다음에는, 금속판넬의 표면에 속경화 도료를 1 내지 3회 도포하여 코팅한다.

본 단계에서 사용하는 속경화 도료는 내화학성 및 내오염성이 우수한 친환경 도료로서, 대략 15분 이내에 건조가 완결될 수 있는 것으로, 중공형 비드와 지르코늄 비드를 주원료로 한 것을 선택하여 사용한다.

또한 환경에 유해한 휘발성 유기화합물(VOC)이나 포름알데히드가 거의 발생하지 않고, 변질이나 변형이 없이 내구성이 우수하며, 자외선을 차단하여 변색이나 황변이 일어나지 않도록 하고, 산이나 알칼리에 대한 저항성이 우수하여 내화학성을 갖추거나, 항균성 및 통기성까지 갖춘 것이면 바람직하다.

코팅 방법은 스프레이, 에어리스 롤러, 붓, 롤러 등을 이용하여 공지된 방법 에 따라 수행한다.

본 발명의 속경화 도료 코팅은 내구성 확보를 위해 최소 1회 내지 3회를 반복하여 실행하는 것이 바람직하다.

3회 코팅시, 1차 피막을 코팅한 후 대략 10-30분 정도 경화시킨 다음 2차 및 3차 피막을 코팅하여 자연 상태에서 양생시킨다.

코팅 작업 온도는 대략 5-35℃ 이내가 바람직한데, 작업 온도가 낮을수록 상기 도료의 경화 시간은 더 소요될 수 있으며, 온도 외에도 바람이나 습도, 도료의 희석비율 등 작업 현장 여건 및 외부 환경에 따라 달라질 수 있다.

상기 초속경 도료의 표준 사용량은 전체 3회 도포시, 1차 하도는 0.05~0.15 kg/㎡, 2차 중도는 0.20~0.30 kg/㎡, 3차 상도는 0.05~0.20 kg/㎡ 범위인 것이 바람직하다.

위와 같이 초속경 도료의 코팅 작업이 완료되고 나면, 금속판넬들 사이의 잔여 코킹재를 완전 제거하고, 새로운 코킹재를 상기 금속판넬들 사이로 제공한다.

코킹 제거시 한번에 제거하지 않고 V자 커팅 과정을 거친 후 전체 제거를 하는 이유는, 상기에서 살펴본 바와 같이 보수 공사 당시에도 건물 사용은 계속되므로 코킹재를 전체적으로 제거할 경우 비로 인한 누수의 위험이 있기 때문이다.

잔여 코킹재 제거시 시공 부위의 오염물이나 기타 잔여물을 제거하도록 하며, 압축공기 또는 진공세척기를 이용하여 잔류 이물질을 제거할 수 있다.

잔여 코킹재를 제거한 자리에는 새로운 코킹재(sealant)를 충진하게 되는데, 새로운 코킹재를 제공하기 전에 금속판넬 사이의 공간 하부로 백업(back-up)재를 삽입하여 새로운 코킹재의 이면 접착을 원활하게 하도록 한다.

상기 백업재는 폴리에틸렌(발포 폴리에틸렌)과 같이 물을 흡수하지 않는 재질로 구성된다.

백업재를 삽입하고 난 후 새로운 코킹재를 제공하기 전에, 금속판넬의 모서 리 부위에 프라이머를 도포하여 코킹재의 접착력을 향상시킬 수 있다. 프라이머의 도포량은 대략 0.3 kg/㎡이며, 백업재와 새로운 코킹재가 접착되지 않도록 프라이머는 상기 백업재에 도포되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프라이머 처리 전에, 시공부위 주변의 오염이나 훼손을 방지하기 위하여 금속판넬의 조인트 부분에 마스킹 테이프를 부착할 수 있으며, 이 마스킹 테이프는 새로운 코킹재를 삽입하고 난 다음 즉시 제거한다.

본 발명의 방법에서 새로운 코킹재, 즉 실란트를 충진하는 과정은 금속판넬들 사이의 조인트 부분의 가장자리부터 시작하여 빈틈이나 기포가 발생되지 않도록 구석구석 충진하도록 한다.

본 발명에서는 상기 새로운 코킹재로서 비오염 실란트를 사용함을 특징으로 한다.

즉, 건물 외장재의 오염은 금속판넬 자체의 표면 오염 뿐만 아니라 금속판넬들 사이의 코킹재인 실란트의 오염도 상당 부분 차지하는데, 이러한 실란트의 오염은 실란트 경화 후 내부의 미반응 물질, 즉 가소제인 실리콘 오일 등이 실란트 표면으로 이동하고 이것에 먼지 등의 이물질이 부착되어 뒤섞이면서 오염이 가속화되고, 또한 빗물 등의 외부 물질에 의해 표면의 오염물질이 판넬 사이의 조인트 주위로 이동하여 오염이 더 가속화되는 특징이 있다.

따라서 본 발명에서는 실리콘 가소제에 의한 오염이 전혀 없는 비오염 실란트를 사용하는 것이며, 이는 알콜 경화 타입으로 가소제 등이 실리콘 경화시 함께 반응하므로 시공 후 전혀 표면으로 흘러나오지 않는다.

비오염 실란트는 비반응 가소제를 전혀 사용하지 아니하므로 실란트 경화시 오염의 원인인 실리콘 가소제가 표면으로 이동하지 않으며, 따라서 본 발명이 추구하는 환경친화적 건물 외벽 관리라는 목적 달성을 위해서는 비오염 실란트의 사용이 바람직한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명을 보다 구체적으로 살펴보도록 하겠다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 방법을 적용하기 전과 후, 그리고 그 중간 단계에서 건물 외벽에 외장 판넬이 부착된 상태를 도시한다.

구체적으로 도 1을 보면, 본 발명의 보수코팅 방법을 적용하기 전 건물 외벽(50)에 금속 외장 판넬(10)이 부착되어 있고, 인접하는 금속판넬들(10) 사이의 틈에는 백업재(20)와 코킹재(30)가 충진되어 있음을 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 방법에 따라 금속판넬(10) 사이 공간에 충진된 코킹재(30)의 양 모서리 부분을 V 커팅한 상태를 도시한다. 여기서의 V 커팅 작업은 V자 형상의 홈을 형성할 수 있는 특정의 공지된 도구를 사용하여 수행한다.

상기와 같이 V자 커팅부(40)를 형성한 다음, 코킹재(30) 주변 및 금속판넬(10)의 외부 표면을 전체적으로 세척하고, 습식 샌드블라스팅 처리를 하고 나면, 건물 외벽이 전체적으로 에칭된 상태가 되는데, 이 상태에서 금속판넬의 표면 위로 선택된 속경화 도료를 3회 도포하여 코팅층(11)을 형성한 다음, 금속판넬들 사이의 잔여 코킹재를 완전 제거한다.

그 다음 금속판넬들 사이에 백업재(21)를 삽입하고, 새로운 코킹재(31)를 상기 금속판넬들 사이로 제공한 다음 마무리한다.

도 3은 이렇게 하여 건물 외벽(50)의 금속판넬(10)에 대한 보수코팅 작업이 완결된 상태를 도시한다.

본 발명에 의하면, 건물 외벽의 금속 판넬이 장기간 외부 환경에 노출됨에 따라 판넬 표면이나 판넬 조인트 부위의 코킹재로 인한 오염이 발생하고 판넬 표면의 코팅이 박리되거나 부실한 코킹 시공으로 판넬 사이로 누수가 발생하는 등의 하자가 발생하였을 경우, 종래 기술에서와 같이 판넬을 교체할 필요 없이, 금속 판넬의 원형을 그대로 유지하면서 하자 원인을 치유할 수 있도록 하여, 매우 경제성이 뛰어난 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법을 제공한다.

또한 본 발명의 보수 코팅 방법에 의하면, 사용중인 건물에 대한 보수공사인 만큼 금속 판넬의 보수 과정에서 누수가 발생하지 않도록 판넬 사이의 코킹을 단계적으로 제거한 다음 재시공함으로써 보수공사의 효율성을 매우 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 건물 외벽의 금속판넬들 사이에 제공된 코킹재를 상기 금속판넬과 접하는 양 모서리 부위로 V자 커팅하고;

   상기 코킹재 주변 및 건물의 외벽을 세척하고;

   상기 금속판넬의 표면과 상기 코킹재의 주변을 습식 샌드블라스팅 처리하고;

   상기 처리된 금속판넬의 표면에 속경화 도료를 1 내지 3회 도포하여 코팅하고;

   상기 금속판넬들 사이의 잔여 코킹재를 제거하고;

   새로운 코킹재를 상기 금속판넬들 사이로 제공한 다음 마무리하는 것으로 구성되는 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 V자 커팅은 2 내지 4mm 폭으로 커팅하는 것을 특징으로 하는 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 코킹재는 실리콘계인 것을 특징으로 하는 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 새로운 코킹재는 비오염 실란트인 것을 특징으로 하는 금속 외장판넬의 보수 코팅 방법.

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