KR100735576B1 - 보강재가 포함된 단열패널 및 이를 이용한 패널 시공 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보강재가 포함된 단열패널(10) 및 이를 이용한 패널 시공 방법에 관한 것으로, 단열재(11)의 양면으로 보강메시(13a)와; 보드(14)를 접착제(12)로 순차로 부착하여 구성한 단열패널(10)을 구성하며; 판형의 지지판(21)을 구성하고, 그 지지판(21) 양쪽 가장자리로 양방향 수직으로 돌출된 끼움판(22)(22′)을 일체로 구성한 고정구(20)가 구성되어, 상기 단열패널(10)을 벽체의 내외단열 시공이나 칸막이 시공할 때 세워 전면을 메우면서 설치하되, 각 단열패널(10) 측면의 맞대는 부분에는 상기 고정구(20)를 끼움판(22)(22′)을 양쪽으로 설치하면서 시공하는 시공 방법에 의해, 상기 단열패널(10)은 휨강도와 인장 강도의 향상으로, 외력이나 굽힘에도 안전하고, 상기 고정구(20)에 의해 단열패널(10)을 긴밀히 연결함에 따라, 칸막이나 내외단열의 구조가 단열성이 우수하고, 외력에도 안전한 것이다.

단열패널, 세라믹코팅, 내화피복제, 마그네슘보드, 발포 폴리스티렌, 난연성, 불연성, 내화성, 보강메시

Description

보강재가 포함된 단열패널 및 이를 이용한 패널 시공 방법 { the insulation panel with reinforcement and construct method of panel thereof }

도 1은 본 발명에 따른 단열패널의 사시도.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 도1의 AA′의 단면도 및 그 일부 확대도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 단열패널의 단면 확대도.

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 단열패널의 사시도.

도 5는 도4의 BB′의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 단열패널을 이용한 시공 방법의 실시예를 보여주는 사시도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 고정구를 시공하는 부분의 확대 사시도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 시공된 전면도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 시공된 측단면도.

도 10은 본 발명의 시공 방법에 따른 공정도.

[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ]

10 : 단열패널 11 : 단열재 12 : 접착제

13 : 보강재 13a : 보강메시 13b : 보강판

14 : 보드 15 : 코팅층 16 : 금속판

20 : 고정구 30 : 엘형지지편 40 : 섬유시트

본 발명은 보강재가 포함된 단열패널 및 이를 이용한 패널 시공 방법에 관한 것으로, 난연성 단열재의 양면으로 보강메시와 보드를 접착제에 의해 순차 부착한 단열패널과; 지지판의 양가장자리에 양쪽으로 돌출된 고정구를 구비하여, 상기 단열패널을 세워 설치할 때, 맞대는 단열패널 사이에 상기 고정구와 섬유시트를 끼워 설치하는 칸막이나 외단열의 시공 방법에 의해, 설치에 우수한 단열 효과를 가지고, 동시에 외력이나 굽힘에 안전한 것이다.

일반적으로 단열을 위한 패널은, 발포 폴리스티렌, 발포폴리우레탄, 폴리이소시아누레이트 발포체 등의 단열재를 강판과 같은 불연성의 보강재로 둘러싼, 소위 샌드위치패널(Sandwich Panel)로 제작되어, 내·외장용, 문, 칸막이, 조립식 건축 등으로 많이 이용되었으나, 화재가 발생하면 강판의 높은 열전도성으로 인해, 발포 폴리스티렌 및 발포폴리우레탄은 여지없이 타버림과 동시에, 유해한 성분을 방출하는 문제점이 있었으며, 또한, 발포우레탄 및 폴리이소시아누레이트 발포체는 내구성 및 강도가 약해서, 강판과 같은 보강재만으로는 충분한 굽힘강도, 인장강도, 내구성 및 내후성을 가지지 못하므로 사용하는데 한계가 있었다.

최근에는 단열재 양면으로 불연성 재질의 보드를 결합한 형태의 패널이 사용되고 있는데, 상기 보드로, 석고보드, 시멘트 보드 등이 사용됨에 따라, 화재에 일차적으로 안전한 특징이 있으나, 굽힘과 내충격성이 낮아서 외력에 의해 파괴되는 문제점이 있었으며, 이러한 충격으로 파괴가 이뤄지면, 내부에 단열재도 쉽게 연소되는 문제점이 내포되어 있었다.

이에 덧붙여, 구조물(벽체)을 단열하는 내외단열은, 실내 측에 단열재가 위치하면 내단열이고, 실외측에 단열재가 위치하면 외단열로 구분하며, 이러한 내외단열을 위한 시공 방법을 살펴보면, 발포 폴리스티렌과 같은 단열재를 구조물의 외벽에 적용하는 것으로, 시공하고자하는 벽을 정리하고, 단열재를 접착제로 벽에 부착한 뒤, 시멘트 계의 모르타르를 1차로 바르며, 이에 보강메시를 부착하고, 다시 시멘트 계의 모르타르를 2차로 발라 표면 미장을 하고, 일정 시간 양생 후에 도색 작업으로 마감하는데, 이 같은 방법은 시공할 구조물의 벽이 평탄하지 않으면, 단열재의 낮은 강도로 벽과 단열재의 괴리가 일어나거나, 접착제의 불균일한 고형화, 외력 및 비틀림으로 인한 단열재의 균열이 일어나는 문제점이 내포되어 있었으며, 상기 모트타르의 경화에 따라 공기가 오래 걸리는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 외장재와 단열재를 결합한 외장용 단열패널이 개발되었으며, 일례로, 국내등록실용신안 제0334341호에 개시된 바와 같이, 스티로폼 혼합경량콘크리트의 일측에는 셀룰로즈화이버 시멘트 보드가 결합되고, 그 타측으로는 석재보드 또는, 철재보드가 결합되는 건축물의 내·외부면용 경량복합패널에 대한 내용이 개시되어 있으나, 상기 경량복합패널이 벽돌과 같이 모르타르로 조적하더라도, 조적된 각 경량복합패널의 상·하로의 긴밀성이 떨어지므로, 높이 쌓을수록 위험한 문제점이 내포되어 있었다.

또한, 패널을 이용하여 공간을 구분하기 위한 칸막이 시공에서는, 패널로써, 단열재 양면으로 철판이 결합된, 소위 샌드위치 패널이 많이 이용되고 있으나, 양쪽 철판이 얇아 화재에 취약한 단점이 있었다.

그리하여, 강도가 높고 불연성인 판이 보드에 부착된 복합패널이 구비되어, 그 패널을 이용한 칸막이 시공이 이루어지나, 상기 이웃하는 복합패널을 긴밀히 잡아주는 고정구가 마련되지 못해서 내구성이 약한 문제점이 있었으며, 각 시공된 복합패널 사이를 긴밀히 메워지지 못해서 완벽한 소음 차단을 기대하기 어려운 문제점이 있었다.

더욱이, 일반적으로 패널은, 그 높이가 대개 바닥과 천장 높이를 가지고, 폭은 상기 높이 보다 좁은 폭을 가지면서, 패널을 설치할 때 무게나 외력에 의해 휨 이 발생하면서 금이 가는 문제가 종종 발생하는 문제가 있었는데, 특히 보드와 결합한 패널의 경우 충격 강도가 약하고 휨 강도에 강하지 못하므로, 설치나 이동시 많은 주의를 요하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 단열재의 양면으로, 각각 접착제로 보강메시와 보드를 순차로 부착하고, 상기 보드의 겉면을 불연재질 코팅으로 마무리한 단열패널을 구성하여, 칸막이 시공, 내외단열 시공, 문 등에 사용되어, 단열재에 의해 단열성 및 방음성이 우수하고, 보강메시에 의해 굽힘과 인장에 강하며, 보드에 의해 내구성 및 강도가 높으며, 그 외부는 불연성으로 불이 붙지 않아 화재에도 안전하게 함을 그 목적으로 한다.

또한, 상기 단열재는 그 길이 방향을 따라 형성하는 보강판을 폭을 따라 다수개 형성하여 굽힘 강도를 더욱 높이는 그 목적이 있다.

더욱이 상기 단열재는 발포 폴리스티렌에 불연성 및 난연성의 내화피폭제를 적용한 난연성 단열재를 사용하여, 그 내부가 타더라도 우수한 난연성으로 유해물질을 배출하지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

덧붙여, 상기 보드 외면에는 알루미늄판과 같은 금속판을 더 부착하여 내충격성을 증가하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 판형의 지지판을 구성하고, 그 지지판 양쪽 가장자리로 양방향 수직으 로 돌출된 끼움판을 일체로 구성한 고정구와; 단열재 양면으로 보드를 일체로 부착한 단열패널이 구비되어, 벽체의 내외단열 시공이나 칸막이 시공을 할 곳에 상기 단열패널을 원하는 면적으로 설치하되, 맞대는 단열패널에는 상기 고정구의 끼움판을 양쪽으로 설치하고, 설치된 각 단열패널 사이로 코킹재를 메워 마무리하는 단열패널의 시공 방법으로, 단열패널의 연결이 긴밀하고 견고하게 하는데 그 목적이 있다.

더욱이, 상기 단열패널의 사이에 설치된 고정구의 지지판과, 이에 맞대는 단열패널의 측면 사이에는, 그 고정구의 설치시 섬유시트를 설치하여, 긴밀성을 높이고, 소음 전달을 최소화하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 보강재가 포함된 단열패널(10) 및 이를 이용한 패널 시공 방법에 관한 것으로, 단열재(11)의 양면으로 보강메시(13a)와; 보드(14)를 접착제(12)로 순차로 부착하여 구성한 단열패널(10)을 구성하며; 판형의 지지판(21)을 구성하고, 그 지지판(21) 양쪽 가장자리로 양방향 수직으로 돌출된 끼움판(22)(22′)을 일체로 구성한 고정구(20)가 구성되어, 상기 단열패널(10)을 벽체의 내외단열 시공이나 칸막이 시공할 때 세워 전면을 메우면서 설치하되, 각 단열패널(10) 측면의 맞대는 부분에는 상기 고정구(20)를 끼움판(22)(22′)을 양쪽으로 설치하면서 시공하는 시공 방법에 의해, 상기 단열패널(10)은 휨강도와 인장 강도의 향상으로, 외력이나 굽힘에도 안전하고, 상기 고정구(20)에 의해 단열패널(10)을 긴밀히 연결함에 따 라, 칸막이나 내외단열의 구조가 단열성이 우수하고, 외력에도 안전한 것이다.

본 발명에 따른 단열패널(10)은, 단열재(11)의 양면으로 보드(14)를 결합하되, 보강재(13)를 더 포함하여 단열패널(10)의 강성, 정확히는 휨강도를 더욱 높인 구조로, 사용되는 보강재(13)에 따라 보강메시(13a)가 사용되는 제1실시예와 보강판(13b)이 사용되는 제2실시예로 구분된다.

먼저, 제1실시예에 따른 단열패널(10)을 도1 내지 도3을 참고하여 상세히 설명하되, 상기 단열패널(10)은, 단열재(11)의 양면으로, 시멘트 및 기타 유·무기 접착제로 구성되는 접착제(12), 보강메시, 보드(14)을 순차적으로 형성하여 구성되는데, 우선 단열재(11)는 발포 폴리스티렌의 단위 입자에 내화피복제가 코팅되어 난연성이 우수한 것으로 사용된다.

또한, 상기 단열재(11)의 양면으로는 접착제(12)가 도포되어, 순차로 보드(14)를 부착·고정하며, 상기 접착제(12)는 시멘트에 유·무기접착제를 첨가하여 구성되되, 유·무기접착제의 예로서, 물유리, 또는 아크릴폴리머계 접착제 등이 시멘트에 첨가되어 접착 성능을 향상시키도록 한다.

이어서, 상기 접착제(12)로는 보강재(13)로써 보강메시(13a)가 부착되며, 상기 보강메시(13a)로는 유리 섬유 메시(Glass Fiber Mesh)나 금속 메시로 구분되는데, 상기 금속 메시의 경우에는 금속으로 짜인 망을 말하는 것으로, 그 예로 메탈 라스(metal lath, 얇은 강판에 마름모꼴의 구멍을 연속적으로 뚫어 그물처럼 만든 것으로 천장, 벽, 처마 등의 미장 바탕에 쓰인다), 와이어라스(wire lath, 아연도금한 굵은 철선을 엮어 그물처럼 만든 철망을 말하며 미장바탕용으로 쓰인다), 와이어메시(wire mesh, 연강철선을 전기용접하여 정방형이나 장방형으로 만든 것으로 콘크리트 다짐바닥, 콘크리트 도로 포장 등에 쓰인다)가 있다.

다음으로, 부착·형성되는 보드(14)는 내부의 단열재(11)를 보호하고, 전체적인 외형 및 강도를 가지도록 하는 것으로, 마그네슘보드, 시멘트보드나 섬유 강화 시멘트 보드(CRC Board, Cellulose fiber Reinforced Cement Board), 석고보드, 철판(강판)같이 불에 타지 않고, 강도가 있는 불연성 소재의 보드(14)로 구성된다.

이와 같이 형성한 단열패널(10)은 난연성 단열재(11)의 양면으로 각각 시멘트 및 기타 유·무기 접착제로 구성되는 접착제(12), 불연 소재로 형성된 보드(14)이 순차적으로 형성되어 구성하며, 이는 내·외장재, 문, 칸막이, 조립식 건물 등에 사용됨에 따라, 그 외관이 미려하고, 내후성이 좋으며, 통상 사용되는 샌드위치패널(Sandwich Panel)과 같이, 간단히 조립이 가능하고, 단열성과 보온성 및 방음성이 우수하여 에너지 소비를 절감하여 경제적이다.

또한, 보강메시(13a)가 더 포함되어 있으므로, 굽힘과 인장력이 더욱 보강될 뿐만 아니라, 강도가 높은 보드(14)의 구성으로, 보드의 단순히 발포 폴리스티렌에 강판을 댄 것보다 강도와 내구성이 높은 특징이 있다.

더욱이, 화재가 발생하더라도, 외부의 보드(14)가 불연성이므로 화재가 반대편으로 번지지 않게 되고, 급격한 온도상승으로 단열재(11)가 타게 되더라도, 내화피복제가 적용된 단열재(11)의 특성상 유독가스를 발생하지 않아, 인체에 무해하고, 화재에 안전한 특징이 있다.

이러한 제1실시예에 의한 단열패널(10)을 한국건자재시험연구원(대구·경북지원)에서 시험한 결과를 다음 [표1]에 나타내었다.

시험항목		시험결과	시험방법
굽힘 파괴 하중 (N	1	2999	KS F 3504 : 2003
	2	4178
	1	2915
	2	4676

시료구분 : 1. 마그네슘(Mg)보드 6㎜ + 스티로폼(Eps) 30㎜ + 마그네슘(Mg)보드 6㎜

2. 마그네슘(Mg)보드 6㎜ + 보강 유리 섬유 + 스티로폼(Eps) 30㎜ + 보강 유리 섬유 + 마그네슘(Mg)보드 6㎜

상기 [표1]의 결과에 의해서, 보강재로 유리섬유를 사용한 단열패널(시료구분 2)이 유리섬유를 사용하지 않은 패널(시료구분 1)보다, 굽힘 파괴 하중이 각각 139％, 160％로 높은 특성이 있음을 보여 주고 있으며, 이러한 결과를 볼 때, 보강재의 사용으로 인한 굽힘 강도를 높일 수 있음을 알 수 있다.

덧붙여, 본 발명의 제2실시예에 따른 단열패널(10)을 도4 및 도5를 참고하여 설명하면, 이는 상기 단열재(11) 양면에 접착제(12)로 보드(14)를 일체화하여 구성하되, 상기 단열재(11)의 너비 방향을 따라 보강재(13)로써 보강판(13b)을 길이 방향으로 위치되도록 구성한 것이다.

상기 보강판(13b)의 폭은 상기 단열재(11)의 두께와 같거나 그보다 작은 폭으로 형성하고, 상기 보강판(13b)의 높이는 상기 단열재(11)와 길이 방향 높이와 같도록 형성하여, 단열재(11)의 폭을 따라 일정 간격으로 끼움되어 구성한다.

이렇게 보강재(13)로 이용되는 보강판(13b)은, 주로 강도가 좋은 금속판으로 이루어지는, 철판, 스테인리스판 등이 이용되어, 그 강도를 통해 보강이 이루어지도록 한다.

이렇게 제2실시예에 의한 단열패널(10)은, 상기 보강판(13b)에 의해 휨에 강한 특성을 보이는데, 단열패널(10)이 2.5 내지 3m 정도의 높이로 형성되면서, 설치 작업을 하거나, 설치 후에 외력에도 쉽게 휘지 않는 특성이 있다.

참고로, 상기 두 보강재(13), 즉, 보강메시(13a)와 보강판(13b)은 설치되는 위치가 모두 다르므로 두 개가 모두 적용되면, 단열패널(10)의 휨 강도를 더욱 높일 수 있다.

추가로, 상기 제1실시예 또는 제2실시예에 의한 단열패널(10)의 각 최외면에는 코팅 처리를 하여 코팅층(15)을 더 형성하는데, 칸막이 시공에 이용될 경우에는, 도3에 도시한 바와 같이, 양면으로 모두 코팅층(15)를 형성하고, 내외단열로 시공된 경우에는 일면에만 코팅층(15)을 형성하는 것이 바람직하다.

이렇게 형성한 코팅층(15)은 상기 보드(14)의 각 겉면의 내열성을 증가시키기 위한 것으로, 세라믹코팅, 불소수지코팅, 또는 불소세라믹코팅 등의 방법으로 코팅층(15)을 형성하여 내열성을 증가하고 외관을 미려하게 한다.

덧붙여, 상기 보드(14)가 마그네슘보드, 시멘트보드나 섬유 강화 시멘트 보드, 석고보드로 사용될 경우에는, 도5에 도시한 바와 같이, 그 외면에 알루미늄과 같은 금속판(16)을 추가로 더 부착하여, 내충격성을 높이도록 한다.

본 발명에 따른 단열패널(10)의 시공 방법을 설명하기에 앞서 시공에 이용되는 고정구(20), 엘형지지편(30), 섬유시트(40)를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고정구(20)를 설명하면, 이는 지지판(21)의 양 가장자리에 양쪽으로 돌출된 끼움판을 일체로 형성한 것으로, 상기 지지판(21)은 단열패널(10)의 단열재(11)의 폭 및 길이와 같거나 그보다 작은 폭과 길이로 형성한다.

또한, 상기 지지판(21)의 수직된 방향으로 끼움판(22)(22′)을 형성하되, 상기 지지판(21)의 길이가 긴 쪽의 가장자리를 따라 형성하되, 끼움판(22)(22′)의 양면으로 수직이 되도록 각각 형성하며, 상기 각 끼움판(22)(22′)의 끝단은 그 끝으로 갈수록 좁아지도록 형성하여 끼움이 용이하도록 한다.

한편, 상기 고정구(20)은 상기 구조의 형태를 가지는데, 그 제작을 더욱 용이하게 하기 위해서 사각의 금속판의 양단 가장자리를 다수개소 절개하여, 각 중간 부분은 90도로 꺾고, 양쪽 가장자리 부분은 반대쪽으로 90도 꺾어 구성하되, 각 끝 부분은 삼각형으로 뾰족하도록 구성하며, 그 제작이 용이한 특징이 있다.

또한, 상기 고정구(20)와 더불어 엘형지지편(30)과 섬유시트(40)가 더 구비되는데, 먼저, 상기 엘형지지편(30)은 그 단면이 ‘L’자로 일정 폭을 가지도록 형성되어, 각 면에 관통된 고정공(31)을 다수개 형성한 것이며, 이에 따라 엘형지지편(30)은 내부식성과 강도 및 내구성이 우수한 판형의 금속 재료를 절곡하여 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 섬유시트(40)는, 직물 또는 부직포로 이루어지는 섬유로, 상기 고정구(20)의 지지판(21)의 폭과 너비보다 조금 작게 형성하며, 그 두께는 일정한 두께를 가지면서, 압착이 되어도 적정 두께를 유지하는 것으로 구성한다.

이렇게 구성한 단열패널(10)과 고정구(20)를 이용한 시공 방법을 도10의 공정도를 따라 순차로 상세히 살펴보되, 상기 단열패널(10)의 시공 방법은 벽체의 내외단열 시공이나, 또는 칸막이 시공 모두에 다목적으로 사용될 수 있는바, 각 공정에서 상세히 설명한다.

먼저, 기준선 형성 공정(S0)은, 단열패널(10)을 설치할 곳을 따라 선을 그어 놓는 것으로, 실제로 선을 긋거나, 실로 길이 방향을 따라 고정하게 되는데, 내외단열 시공에서는 시공할 벽체 면이 고르지 않을 때에 필요하고, 칸막이 시공의 경우 공간을 정확하게 분리하기 위해 필요하다.

다음으로, 엘형지지편 고정 공정(S1)을 설명하면, 이는 도8 및 도9에 도시한 바와 같이, 상기 기준선을 따라 엘형지지편(30)을 설치하는 것으로, 내외단열 시공에서는 벽체와 이에 접하는 바닥으로 엘형지지편(30)을 접하도록 높고, 각 고정공(31)으로 나사나 못 피스볼트와 같은 고정수단(50)을 박아 고정하며, 칸막이 시공시에는 기준선을 따라 바닥과 고정하되, 이어지는 공정, 즉, 단열패널 설치 공정(S2)으로 세워진 단열패널(10)과 엘형지지편(30)을 맞대 그 고정공(31)으로 고정수단(50)으로 고정한다.

이어지는 단열패널 설치 공정(S2)과 고정구 설치 공정(S3)은 순차로 반복되어 단열패널(10) 설치할 면을 모두 메우게 되는 것으로, 먼저, 단열패널(10) 설치 공정(S2)은 상기 설치된 엘형지지편(30) 상부로 단열패널(10)을 세워 설치하고, 이어 고정구 설치 공정(S3)은 설치된 단열패널(10)의 측면(단면쪽)에 고정구(20)를 설치하되, 각 끼움판(22)을 설치된 단열패널(10)과 단열재(11) 사이로 각각 완전히 밀어 넣어 끼우는데, 이러한 고정구(20) 설치는 단열패널(10)의 높이 방향으로 다수개 끼우도록 한다.

한편, 도6에 도시한 바와 같이, 상기 고정구(20)를 설치하면서, 설치하는 고정구(20)의 지지판(21)과 이와 맞대는 단열패널(10) 측면 사이에는 섬유시트(40)를 미리 설치하여, 섬유시트(40)도 함께 설치한다.

또, 상기 설치된 단열패널(10) 및 고정구(20)의 측면으로는 새로운 단열패널(10)을 설치하면서, 설치된 고정구(20)의 끼움판(22′)이 설치할 단열재(11)와 보드(14)의 경계선으로 끼움하여 순차로 계속 설치하는바, 이때도, 지지판(21)과 단열패널(10) 사이에는 섬유시트(40)를 함께 설치하도록 한다.

이러한 고정구 설치 공정(S3)은, 단열패널(10)의 높이 방향을 따라 고정구(20)를 설치하는데, 단열패널(10)의 크기가 작아서, 단열패널(10)을 높이 방향으로 쌓을 경우에는, 단열패녈(10)의 두 맞대는 부분의 상부 쪽에, 상기 고정구(20)를 설치하는 방법으로 설치하게 되면, 두 단열패널(10)을 긴밀히 연결하는 효과가 있다.

이와 같이, 연속적으로 단열패널(10)을 설치하는 방향으로 끼움판(22)(22′)을 섬유시트(40)와 설치를 하고, 이에 순차로 단열패널(10)을 섬유시트(40)와 함께 설치하여 원하고자하는 면, 즉, 내외단열 시공하려는 벽체, 또는 칸막이를 설치하고자 하는 높이와 폭으로 설치를 마무리한다.

이와 함께, 상기 각 단열패널 설치 공정(S2)과 고정구 설치 공정(S3)과 더불어, 고정 공정(S3-1)과 간격유지재 설치 공정(S3-2)의 더 필요로 하는데, 고정 공정(S3-1)의 경우에는 상기 고정구(20) 설치 후에 고정수단(50)으로 단열패널(10)을 고정하여 주는 것으로, 칸막이 시공의 경우 금속판이나 엘형지지편(30)을 덧대어 고정하고, 내외단열 시공의 경우, 엘형지지편(30)을 덧대어 고정하고, 고정된 엘형지지편(30)의 타측은 시공하는 벽체로 고정하여 주는 것이 바람직하며, 상기와 같이 엘형지지편(30)을 단열패널(10)을 고정하는데 사용하면, 벽체가 고르지 않더라도 효과적으로 고정할 수 있는 특징이 있으며, 상기 고정구 설치 공정(S3)과 고정 공정(S3-1)은, 단열패널(10)이 연이어 이어지는 부분에는, 두 단열패널(10)이 연결되도록 설치·고정하는 것이 바람직하다.

그리고 간격유지재 설치 공정(S3-2)은, 상기 단열패널(10) 사이에 형성하는 고정구(20)와 그 고정구(20) 양쪽의 섬유시트(40), 또, 이들을 고정하기 위해 덧대는 금속판이나 엘형지지판(21)에 의해 발생하는 높이만큼, 그 주변으로 간격유지재(60)를 삽입하는 공정으로, 상기 간격유지재로(60)는 발포 폴리스티렌을 적정 두께로 만들어 끼우거나, 발포 폴리에틸렌(PE)으로 구성한다.

그리고 표면 처리 공정(S4)은, 상기 단열패널(10)의 외면에 코팅 처리가 되어 있지 않은 경우에 표면을 마감하는 것으로, 사용되는 코팅제는 세라믹 코팅제, 또는 세라믹 에폭시 합성 코팅제를 사용하고, 이는 외관을 고려하여 적정한 색을 선정하며, 단열패널(10)의 제작에서 미리 코팅층(15)을 형성할 경우에는 따로 코팅제를 도포하지 않아도 되는데, 참고로 상기 세라믹 코팅제를 설명하면, 이는 시공성 및 부착력이 우수하며, 색상이 다양하고, 탈색의 우려가 없으며, 내수, 내화학, 내산, 내자외선, 내구성이 우수하고, 보수가 용이하며, 내오염성이 우수하고, 환경친화적인 특징이 있다.

마지막으로, 코킹 공정(S5)은, 상기 설치된 각 단열패널(10) 사이에 형성된 공간으로 코킹재(50)나 퍼티 또는 조인트용 마감재를 메우는 공정으로, 상기 단열패널(10) 사이를 메워 연결하고, 수밀하도록 하는데, 내외단열 시공의 경우에는 전면에 보이는 단열패널(10) 사이에만 코킹 작업을 하고, 칸막이 시공의 경우에는 단열패널(10) 전·후면으로 모두 코킹 작업을 시행한다.

이렇게 시공한 단열패널(10) 시공, 즉, 상기 내외단열 시공의 경우, 단열패널(10)을 사용하는데 있어, 기존과 달리 모르타르나 접착제를 사용하지 않아도 되므로 경화 시간에 따른 공기가 단축되고, 칸막이 시공의 경우에도 그 시공이 용이한 장점이 있으며,

더욱이 상기 단열재(11)와 보드(14)가 결합된 단열패널(10)의 사용은 단열재(11)의 사용으로 단열성을 높임은 물론, 보드(14)의 사용으로 화재가 나더라도 반대쪽으로의 번짐을 방지하고, 단열패널(10)의 내구성 및 강도로 구조물이 오래가도록 하는 특징이 있으며, 외면에 세라믹 코팅을 하게 되면, 외관이 미려하고, 표면 상태가 지속적으로 유지되는 특성이 있상기 단열패널(10)의 시공은 그 연결을 고정구(20)를 사용하게 되므로, 단열패널(10) 사이를 긴밀하게 연결함은 물론, 그 사이에 섬유시트(40)를 사용하게 되므로 와셔와 같은 역할로 단열패널(10) 사이를 더욱 긴밀하게 연결하고, 시공후 소음이 반대편으로 전달되는 것을 최소화 한다.

한편, 상기 구성되는 단열패널(10)의 구성물에 대해 참고로 설명하면, 먼저, 단열재(11)는, 스티로폼, 즉, 발포 폴리스티렌(expanded polystyrene)을 일정 두께로 사용하거나, 상기 발포 폴리스티렌에 고내열성 내화피복제를 적용한 것으로, 이를 설명하면, 일정 크기 이하로 발포 또는 절단된 발포 폴리스티렌에 내화피복제를 코팅하고, 이를 접착제 등을 이용하여 일정한 두께로 성형·압축하여 제조되며, 이는 일반 발포 폴리스티렌 단열재와 유사한 단열성을 가지므로, 에너지 소비를 절감하여 경제적이고, 더욱이, 연소시, 포르말린, 라돈, 할로겐 화합물 등과 같이 인체에 유독한 물질을 배출하지 않으므로 인체에 유해하지 않으며, 강도와 내구성 및 내후성이 우수한 특징이 있다.

또한, 상기 내화피복제로는 시멘트, 점토, 석고, 폐석고, 석회규조토, 산화마그네시아, 산화알루미나, 및 산화티타늄 등과 같은 무기불연제, 인산암모늄, 붕사, 붕산, 설파민산과 같은 비내구성 난연제, 주석, 아연, 알루미늄의 불용성 인산염 또는 붕산염 및 제2주석, 제2철, 아연, 실리콘 등의 산화물과 같은 반내구성 난연제 및 티에이치피씨(THPC)와 티엠엠(TMM)의 축합물과 같은 내구성 난연제 등이 있으나, 최근에는 열 안정성이 높고 공해 문제가 없는 물유리를 나노 크기로 고분자용액에 고르게 분산시키고, 이를 발포 폴리스티렌에 코팅함에 따라, 화재 시에 코팅으로 발포 폴리스티렌에 산소가 공급되지 않고, 코팅된 내부에서 발포 폴리스티렌이 타더라도, 내화피복제의 코팅이 입자 모양으로 남아 있어, 외부로 유독가스를 배출하지 않으며, 상기 물유리에 대한 설명은 이어 설명하는 접착제(12)에서 더욱 자세하게 설명하고 있다.

다음으로, 상기 접착제(12)에 대해 설명하면, 이는 시멘트에 유·무기 접착제를 혼합한 것으로, 이 시멘트는 통상 쓰이는 포틀랜드 시멘트를 예를 들 수 있으며, 유·무기 접착제로는 물유리, 또는 아크릴폴리머접착제를 들 수 있는데, 이를 설명하면, 먼저, 물유리는, 이산화규소와 알칼리를 융해해서 얻은 규산알칼리염을 진한 수용액으로 제조한 것으로, 알칼리로는 Na₂, K₂O가 주로 사용되며, 조성은 Na₂O·nSiO₂(n=2∼4)와 소량의 FeO로 구성되고, 수분은 10∼30％이며, 공기속에서 이산화탄소를 흡수해서 겔 모양의 규산이 석출되어 강한 접착력을 가지고, 대표적인 예로는 규산소다(규산 나트륨, Sodium Silicates)가 있으며, 또, 아크릴폴리머접착제는 아크릴 폴리머를 주성분으로 하는 것으로, 시멘트에 적절하게 배합되어, 접착제의 접착력을 향상하여 준다.

마지막으로 코팅층(15)은 세라믹코팅, 불소수지코팅 등과 같이 내열성에 강한 코팅을 하는 것으로, 필요에 따라 세라믹코팅 위에 불소수지코팅을 하는 불소세라믹코팅으로 하기도 하는데, 이와 같은 코팅층(15)을 형성하여, 외관을 미려하게 하고, 표면의 경도를 향상하며, 내열성, 내마모성, 내후성, 비흡수성을 강화하는 특징이 있다.

이와 같이 본 발명은, 단열재의 양면으로, 각각 접착제로 보강메시와 보드를 순차로 부착하고, 상기 보드의 겉면을 불연재질 코팅으로 마무리한 단열패널을 구성하여, 칸막이 시공, 내외단열 시공, 문 등에 사용되어, 단열재에 의해 단열성 및 방음성이 우수하고, 보강메시에 의해 굽힘과 인장에 강하며, 보드에 의해 내구성 및 강도가 높으며, 그 외부는 불연성으로 불이 붙지 않아 화재에도 안전한 특징이 있다.

또한, 상기 단열재는 그 길이 방향을 따라 형성하는 보강판을 폭을 따라 다수개 형성하여 굽힘 강도가 더욱 높은 특징이 있다.

더욱이 상기 단열재는 발포 폴리스티렌에 불연성 및 난연성의 내화피폭제를 적용한 난연성 단열재를 사용하여, 그 내부가 타더라도 우수한 난연성으로 유해물질을 배출을 최소화하는 특징이 있다.

덧붙여, 상기 보드 외면에는 알루미늄판과 같은 금속판을 더 부착하여 내충격성이 증가하는 특징이 있다.

또한, 판형의 지지판을 구성하고, 그 지지판 양쪽 가장자리로 양방향 수직으 로 돌출된 끼움판을 일체로 구성한 고정구와; 단열재 양면으로 보드를 일체로 부착한 단열패널이 구비되어, 벽체의 내외단열 시공이나 칸막이 시공을 할 곳에 상기 단열패널을 원하는 면적으로 설치하되, 맞대는 단열패널에는 상기 고정구의 끼움판을 양쪽으로 설치하고, 설치된 각 단열패널 사이로 코킹재를 메워 마무리하는 단열패널의 시공 방법으로, 단열패널의 연결이 긴밀하고 견고한 효과가 있다.

더욱이, 상기 단열패널의 사이에 설치된 고정구의 지지판과, 이에 맞대는 단열패널의 측면 사이에는, 그 고정구의 설치시 섬유시트를 설치하여, 긴밀성을 높이고, 소음 전달을 최소화하는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 단열재(11)의 양면에 마그네슘보드, 석고보드, 시멘트보드, 섬유 강화 시멘트 보드 중에서 선택된 보드(14)를 부착하여 구성하되,

   상기 보드(14) 내측에 보강메시(13a)나 보강판(13b)과 같은 보강재(13)가 포함되어 구성한 단열패널(10)을 구성하여,

   강도를 높임을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보강메시(13a)는, 단열재(11)와 보드(14) 사이의 전면에 걸쳐 위치되고,

   상기 보강메시(13a)는, 유리 섬유 메시나, 메탈라스, 와이어라스, 와이어메시 중에서 선택되어 구성되어,

   단열패널의 인장 강도와 휨강도를 높임을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 보강판(13b)은, 그 높이와 폭은 단열패널(10)의 높이와 유사하게 형성 되어, 단열재(11)의 폭을 따라 일정 간격으로 끼움되어 매설되도록 구성하여,

   단열패널의 휨 강도를 높임을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 각 단열패널(10)의 최외면으로는 알루미늄과 같은 금속판(16)이 일체로 더 형성되어,

   내충격성을 높임을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 단열재(11)는 발포 폴리스티렌에 불연성 및 난연성의 내화피폭제를 적용한 난연성 단열재를 사용하여,

   화재에 안전함을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 단열패널(10)의 최외면에는, 세라믹코팅, 불소수지코팅, 불소세라믹코팅 중에서 선택되어 형성된 코팅층(15)을 더 형성하여,

   화재에 안전함을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널.
7. 패널이 사용되어 시공하는 내외단열 시공이나 칸막이 시공과 같은 패널 시공 방법에 있어서,

   청구항 1 내지 청구항 6에 중 어느 한 한에 해당하는 단열패널(10)과,

   판 형상의 지지판(11) 가장자리에 끼움판(12)(12′)이 다수개 형성되되, 상기 끼움판(12)(12′)은 지지판(11)을 기준으로 양 방향으로 일체로 형성한 고정구(20);

   ‘L’자 단면을 가지는 엘형지지편(30)이 구비되어,

   시공할 바닥을 따라 엘형지지편(30)을 고정하는 엘형지지편 설치 공정(S1)을 실시하고, 단열패널(10)을 세워 설치하는 단열패널 설치 공정(S2)과; 상기 설치된 단열패널(10)의 양측면으로 상기 고정구(10)의 끼움판(12)(12′)이 끼움되도록 설치하는 고정구 설치 공정(S3)의 반복으로 원하는 면적으로 단열패널(10)을 설치하며, 상기 설치된 단열패널(10) 사이 틈새를 코킹재(50)로 메우는 코킹 공정(S5)으로 완료되는 시공 방법에 의해,

   단열패널 사이를 긴밀하게 연결하여 단열성과 내구성을 높임을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널을 이용한 패널 시공 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 고정구 설치 공정(S3)에서는, 맞대는 고정구(10)의 지지판(11)과 단열패널(10) 측면 사이에 섬유시트(40)를 위치하여,

   단열패널 사이를 메우게 됨을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널을 이용한 패널 시공 방법.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 고정구 설치 공정(S3) 다음으로는, 금속판이나 엘형지지편(30)을 덧대고 못, 나사, 피스볼트와 같은 고정수단(50)으로 고정하는 고정 공정(S3-1)이 추가되어,

   단열패널 간의 연결을 긴밀히 함을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널을 이용한 패널 시공 방법.
10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 코킹 공정(S5) 전에는, 설치된 단열패널(10) 전면으로 세라믹 코팅을 하는 표면 처리 공정(S4)이 추가되어,

    심미성과 표면 내구성을 높임을 특징으로 하는 보강재가 포함된 단열패널을 이용한 패널 시공 방법.

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