KR101037905B1

KR101037905B1 - 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널 및 이를 이용한 시공방법

Info

Publication number: KR101037905B1
Application number: KR1020100094449A
Authority: KR
Inventors: 장용재
Original assignee: 엠에프엘 앤드 아이티(주)
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2011-05-30
Also published as: WO2012043967A1

Abstract

본 발명은 줄눈이 오픈된 상태에서 내ㆍ외부압력을 등압상태로 유지시키면서 대류현상을 최소화시킴으로써 기밀성을 최대로 유지시켜 오픈 조인트 시스템의 단열성능을 최대화시키고자함에 그 목적이 있다.
두께가 얇은 내ㆍ외장재와 두께가 두꺼운 정형(定型) 단열재를 일체형 구조로 형성하면서 오직 하중분산지지수단과 기밀도의 극대화수단이 구비된 수평 홀더 프로파일에 의하여 내ㆍ외장재 일체형 구조를 지지ㆍ고정되게 한 구성이다.
두께가 얇은 내ㆍ외장재에 두께가 두꺼운 정형(定型) 단열재를 일체로 형성한 구성이므로 종래와 달리 벽면시공레벨의 편심오차를 보정하는 백 프레임이 없어도 시공 시 휘어짐이 없는 평활도가 유지될 뿐만 아니라 수평 홀더 프로파일만으로 내ㆍ외장재 일체형 구조의 지지ㆍ고정이 가능하므로 시스템 전체의 구조가 간단해짐과 동시에 시공이 효율적이고 경제적인 효과가 있다.
그뿐 아니라 건물 외벽면 앞에 공기 흐름공간을, 그리고 공기 흐름공간 앞에 열관류율(K)이 작은 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조를 순차적으로 설치한데다 더욱이 수평ㆍ수직 홀더 프로파일에 의하여 대류현상이 최소화되므로 기밀성이 최대로 유지되어 단열성능이 더한층 크게 향상되는 효과를 지닌 유용한 발명이다.

Description

오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널 및 이를 이용한 시공방법{Open joint panel in the open joint system and method constructing therewith}

본 발명은 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로 좀더 구체적으로 말하면, 본 발명의 오픈 조인트 시스템은 줄눈이 오픈된 상태에서 내ㆍ외부압력을 등압상태로 유지시키면서 대류현상을 최소화시킴으로써 기밀성을 최대로 유지시켜 오픈 조인트 시스템의 단열성능을 최대화시키고자 한 것이다.

두께가 얇은 내ㆍ외장재와 두께가 두꺼운 정형(定型) 단열재를 일체형 구조로 형성함으로써 얇은 두께의 내ㆍ외장재의 강성을 보강하여 시공 시 휘어짐이 없는 평활도가 유지되도록 함과 동시에 열관류율(K)이 작게 하여 단열성능을 더한층 크게 향상시킨 것이다.

특히, 두께가 얇은 내ㆍ외장재에 두께가 두꺼운 정형(定型) 단열재를 일체로 형성한 구성이므로 종래와 달리 벽면시공레벨의 편심오차를 보정하는 백 프레임이 없어도 시공 시 휘어짐이 없는 평활도가 유지될 뿐만 아니라 수평 홀더 프로파일만으로 내ㆍ외장재 일체형 구조의 지지ㆍ고정이 가능하므로 시스템 전체의 구조가 간단해짐과 동시에 시공이 효율적이고 경제적이다.

그뿐 아니라 건물 외벽면 앞에 공기 흐름공간을, 그리고 공기 흐름공간 앞에 열관류율(K)이 작은 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조를 순차적으로 설치한데다 더욱이 수평ㆍ수직 홀더 프로파일에 의하여 대류현상이 최소화되므로 기밀성이 최대로 유지되어 단열성능이 더한층 향상된다.

이와 같이 본 발명은 오픈 조인트시스템의 구조를 단순화하고, 단열성능을 개선한 기술이다.

탄소 배출의 주범인 화석 에너지의 사용을 줄이기 위한 일환으로 태양열, 조력 발전, 풍력발전 등의 신재생 에너지의 기술개발 및 활용이 전 세계적인 관심으로 대두되었다.

이러한 추세에 힘입어 건축분야에서도 건축물의 냉난방 에너지의 소비 총량을 최소화 시키는 방향으로 단열에 대한 기술개발이 활발히 전개되고 있다.

현재 유럽의 현대식 신축건물이나 리모델링 건축물의 경우, 거의 대부분 오픈조인트(OPEN JOINT)공법을 적용하고 있다. 오픈조인트 공법에 대한 기술력이 이미 시공 확신의 단계를 넘어 결로가 없는 영구히 깨끗한 외벽과 단열효과가 뛰어난 장점이 널리 인정받고 있기 때문이다.

오픈 조인트(Open Joint; Curtain Wall)공법은 건축물의 에너지효율 등급을 높이고자 약 10년 전부터 유럽에서 활성화되고 있는 외장재 시공법이다.

좀더 구체적으로 말하면, 오픈 조인트공법은 건축물의 외벽(옹벽)이 외기온도 및 태양열, 직사광선에 직접 접촉되지 않도록 건축물의 외벽(옹벽)과 외장 판넬과 사이를 이격시켜 이격 공간(즉, 공기 흐름층; Air flow)을 형성하고, 외장 판넬사이의 줄눈은 밀폐시키지 않고 오픈시킴으로써 외장 판넬의 외부(대기)와 내부(이격 공간)로 공기가 유통되게 하여 외장 판넬의 내ㆍ외부압력이 등압상태를 이루도록 한 공법이다. 오픈 조인트공법은 등압원리에 기초하고 있다.

등압원리에 의하면, 오픈된 줄눈을 통해 빗물이 이격 공간(Air flow)으로 유입되기 위해서는 외장 판넬 내ㆍ외부의 압력차가 존재하여야한다. 즉, 이격 공간(Air flow)의 압력이 외부보다 낮게 되면 빗물이 오픈된 줄눈을 통해 빨려들어 오게 된다.

내ㆍ외부사이의 압력차가 존재하지 않는다면 빗물이 내부로 유입되지 않는다.

이때 외장 판넬을 중심으로 그 내부는 이격 공간(Air flow)과, 그리고 그 외부는 대기와 접촉된 상태이다.

줄눈의 틈새 폭이 좁고, 틈새의 길이가 긴 경우에는 빗물의 내부유입은 더욱 어렵다.

실제 줄눈의 틈새 폭은 통상 3~5mm이고, 석재 판넬의 경우 석재의 두께(t)는 통상 20~30mm이다.

틈새의 크기가 이런 정도라면 등압이론에 의한 빗물유입은 더욱 어렵다.

더욱이 틈새의 폭이 아주 좁은데다 그 길이가 틈새의 폭에 비해 길기 때문에 표면장력이 발생되어 빗물의 유입은 되지 않는다.

오픈된 줄눈으로 세차게 비바람이 몰아친다하더라도 등압상태를 이루도록 한 빗물은 유입될 수 없다.

빗물이 내부이격 공간(Air flow)으로 유입되지 않기 때문에 외장재를 지지하고 있는 철제로 이루어진 트러스 백 프레임(back frame)의 부식을 막을 수 있다.

등압상태에서는 빗물의 유입이 방지될 뿐만 아니라 에너지의 흐름이 차단되는 효과도 있다.

오픈조인트(OPEN-JOINT)공법의 반대 개념이 클로즈드 조인트(CLOSED JOINT)공법이다.

클로즈드 조인트(CLOSED JOINT)공법은 이격 공간)(즉, 공기층)을 두면서도 외장 마감재사이의 모든 줄눈을 실란트(Sealant; 실리콘 코킹)로 완전히 막아서 외부로부터 빗물이나 공기가 전혀 유입되지 않도록 한 공법이다. 이때 이격공간은 공기단열층으로서 역할을 한다.

이제 오픈조인트(OPEN-JOINT)공법과 클로즈드 조인트(CLOSED JOINT)공법의 차이를 통해 오픈조인트(OPEN-JOINT)공법의 장점을 살펴보기로 한다.

가) 빗물의 유입방지개념이 서로 다르다.

클로즈드 조인트(CLOSED JOINT)공법에서는 줄눈의 틈새를 완전히 실란트(Sealant)로 밀폐시킴으로써 빗물의 유입을 방지하고 있는 것인데 반하여, 오픈조인트(OPEN JOINT) 공법에서는 줄눈의 틈새를 오픈시킨 상태에서 내외부의 압력차를 배제시킴으로써 빗물의 유입을 방지하고 있는 것이므로 양 공법의 빗물의 유입방지개념이 전혀 다르다.

나) 직사광선에 의한 이격 공간(공기층)의 온도상승(즉, 단열성능)이 서로 다르다.

클로즈드 조인트공법은 외장 판넬의 줄눈을 실란트(Sealant)S로 밀폐시킨 구조이기 때문에 이격 공간의 내부로 외부공기가 전혀 유입되지 않는다.

외장 판넬이 여름철 직사광선을 받게 되면 외장 판넬이 석재판재인 경우 그 표면온도가 70~80℃까지, AL 판재인 경우에는 그 표면온도가 100℃까지 상승하게 된다.

이때 외장 판넬을 통해 전달된 이격공간(대략 100~200㎜)내부의 온도는 석재판재인 경우40~50℃까지, AL 판재인 경우 70~80℃까지 상승된다.

열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르기 때문에 상승된 이격공간의 높은 온도의 열에너지가 건물 내부로 전달되게 된다.

이러한 현상으로 인하여 클로즈드 조인트공법의 밀폐된 이격 공간 내부온도는, 여름철의 경우 외부온도보다도 높고, 겨울철 낮의 경우 이와 반대로 외부온도 보다 낮다.

이것이 바로 밀폐된 이격공간이 갖는 문제점이다. 불필요한 에너지의 낭비가 밀폐된 이격공간으로 인해 발생되기 때문이다.

이에 대하여 오픈조인트공법은 줄눈이 밀폐된 클로즈드 조인트공법과는 달리 줄눈이 오픈된 구조이므로 AL 외장 판넬이 여름철 직사광선에 의해 그 표면온도가 100℃까지 상승된다하더라도 이격 공간(S)의 온도는 외부(대기) 온도와 같아지려고 끊임없이 공기순환이 이루지기 때문에 외부(대기) 온도와 거의 같은 온도가 유지되고 있는 것으로 보고 되어있다.

이러한 현상으로 인하여 오픈조인트공법의 오픈된 이격공간내부온도는, 클로즈드 조인트공법과는 정반대 현상이다. 즉, 여름철의 경우 외부의 온도와 거의 같고, 겨울철 낮의 경우 외부온도보다 높다. 단열효과가 우수하다는 점이 바로 오픈조인트공법의 장점이다.

다) 외장 판넬 외관이 청결의 정도가 서로 다르다.

줄눈이 오픈된 오픈조인트공법은 전혀 실란트(Sealant)를 사용하지 않으므로 외장 판넬 외관오염의 문제가 원초적으로 차단되어 항상 청결한 외관의 원형이 그대로 유지된다.

이에 대하여 클로즈드 조인트공법은 줄눈이 실란트(Sealant)로 밀폐된 구조이다. 실란트(Sealant)는 석유화합물의 일종으로 자외선과 태양열, 산성비 등 외부환경으로 인해 물성이 기름성분으로 변하면서 건축물 외관에 기름때처럼 흘러내려 외장 판넬의 표면을 오염시키게 된다. 그뿐만 아니라 Sealant는 뜨거운 열에 쉽게 열화(劣化)되어 내구성이 낮아 크랙이 가기도 한다. 크랙을 통해 빗물이 유입되어 철제 백 프레임의 부식을 가져와 건축물의 안전상 치명적인 문제를 야기하기도 한다.

라) 경제성이 서로 다르다.

오픈조인트공법은 실란트(Sealant)를 사용하지 않으므로 실란트(Sealant)의 처리 및 재시공비용이 들지 않는다.

클로즈드 조인트공법은 실란트(Sealant)를 사용함은 물론 실란트(Sealant)의 내구수명이 6~7년 정도이어서 실란트(Sealant)의 재시공시 기존 실란트(Sealant)를 완전히 제거하는 것도 쉽지 않을 뿐 아니라 건물수명이 20년이라 치더라도 세 번의 재시공에 드는 비용을 합하면 실란트를 사용하지 않는 오픈 조인트보다 훨씬 비용이 더 들어간다.

마) 결로 발생의 정도가 서로 다르다.

오픈조인트(OPEN JOINT)공법은 줄눈을 오픈시킴으로써 내외부의 통풍이 가능할 뿐 아니라 온도변화에 잘 적응되어 결로가 방지된다.

이에 대하여 실내벽에 적용된 클로즈드 조인트공법은 내벽 마감재 사이가 실란트(Sealant)로 밀폐되었기 때문에 실내 온도의 변화로 인해 습기가 발생되어 결로현상이 불가피하다.

다음으로 건물외벽면의 벽면시공레벨의 편심오차와 관련하여 종래 오픈조인트공법이 갖는 공통된 문제점에 대하여 살펴보기로 한다.

첫째, 종래 오픈조인트공법에서는 건물외벽과 석재판넬사이에 백 프레임(Back Frame)이 반드시 필요하다.

종래 오픈조인트공법에 사용된 외장 판넬은 중량체인 석재나 대리석이 거의 대부분을 차지한다.

벽면에 사용되는 석재의 기준규격은 600mm x 970mm x 두께(t; 20~30mm)이다.

건물외벽은 굴곡이 없이 벽면시공레벨이 동일해야한다. 그러나 벽면시공레벨을 편심 없이 시공하는 것은 실제 불가능하다. 시공상의 편심오차가 불가피하기 때문이다.

건물외벽면의 길이가 예컨대 50m인 경우 굴곡으로 인한 벽면시공레벨의 편심오차는 적어도 50~60mm가 된다.

벽면시공레벨의 편심오차가 불가피한 건물 외벽면에 석재판넬을 고정시키게 되면 석재판넬의 레벨이 동일평면을 이룰 수가 없어 외관이 흉하게 된다.

외장재의 생명은 외관이 반듯하고 단정한데 있기 때문이다.

석재판넬의 동일평면을 위해 백 프레임(Back Frame)이 반드시 필요하다.

백 프레임(Back Frame)은 2가지 중요한 역할을 한다.

백 프레임의 첫 번째 역할은 건물외벽면의 벽면시공레벨의 편심오차에 대하여 백 프레임위에 설치되는 석재판넬의 레벨을 동일레벨로 만들어주는 역할을 한다.

벽면시공레벨의 편심오차와는 상관없이 동일한 시공레벨을 갖는 백 프레임에 위에 석재판넬을 설치하게 되면 석재판넬역시 동일레벨이 되기 때문이다.

백 프레임의 두 번째 역할은 중량체인 석재판넬의 하중을 지지하는 역할을 한다.

백 프레임이 트러스구조를 이루고 있는 것도 이러한 이유에서다.

둘째, 종래 오픈조인트 공법에서는 단열재가 건물 외벽면에 설치된다.

이때의 단열재는 거의 대부분이 암면이나 Glass Wool 등 단열재가 솜처럼 공기가 통하는 섬유질의 비정형(非定型) 단열재이다.

벽면시공레벨의 편심오차가 커서 벽면굴곡이 심해 비정형의 단열재가 가장 적격이다.

비정형의 단열재가 스치로폼과 같은 정형 단열재에 비해 벽면굴곡과의 밀착성이 좋기 때문이다. 단열재가 외벽면에 밀착되지 않고 이격되게 되면 단열성능이 현저하게 저하되거나 단열성능이 발휘되지 않는다.

그런데 암면이나 글라스 울(Glass Wool)의 비정형 단열재는 건물 외벽면과의 밀착성은 좋으나 물을 머금게 되면 흡수된 물의 무게를 견디지 못하고 쉽게 외벽면으로부터 흘러내리게 되는 문제가 있다. 일단물기를 머금으면 이미 단열재가 아닐 뿐 아니라 흘러내린 외벽면에는 단열재가 없으므로 단열성능이 발휘되지 않는 문제가 있다. 단열재는 수분 흡수율이 낮을수록 단열성능이 좋다.

한편, 지금까지 정형의 단열재를 부착시킨 것도 없지만, 백 프레임이 필요 하는 한, 석재 판넬 배면에 정형의 단열재를 부착시키는 것은 더욱 어렵다. 백 프레임과 석재 판넬의 조립구조가 단열재에 의하여 가려지기 때문이다.

백 프레임과 석재 판넬을 먼저 조립한 후 폴리우레탄과 같은 발포 폼(현장뿜칠)에 의하여 석재 판넬에 부착시킬 수는 있다.

석재 판넬이 폴리우레탄 폼을 지지하고 있는 것이지 폴리우레탄 폼이 석재 판넬을 지지하고 있는 것은 아니다. 백 프레임과 폴리우레탄 폼을 직접 조립할 수도 없다. 폴리우레탄 폼의 지지강도가 석재 판넬에 비해 너무 취약하기 때문이다.

셋째, 단열성능을 저해하는 여러 가지 요소 중 틈새를 통한 대류에 의한 열손실이 가장 크다.

내ㆍ외장 판넬의 오픈된 줄눈을 통한 대류에 의한 열손실을 최소화하고자함에 본 발명의 취지가 있다.

이제, 위에서 살핀 종래 오픈조인트 공법이 갖는 문제의 관점에서 공개특허공보 제10-2007-0010797호를 중심으로 종래 오픈조인트 공법의 문제점을 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.

공개특허공보 제10-2007-0010797호에 대한 기술내용은 도1, 도2, 도3에 도시되어있다.

도3에 의하면 백 프레임(200)은 석재판넬(P)와, 그리고 외벽(W)사이에 위치되어있고, 단열재(F)는 외벽(W)면에 설치되어있다.

외벽(W)에는 앙카(A)가 매설ㆍ고정되어있고, 앙카(A)에는 브라켓(300)이 고정되어있다.

석재판넬(P)에는 연결빔(100)이 고정되어있다. 백 프레임(200)은 외벽(W)의 브라켓(300)과, 그리고 석재판넬(P)의 연결빔(100)사이에 위치되어 있으면서 백 프레임(200)의 체결공(280)과 외벽(W)의 브라켓(300)이 서로 고정되고, 그리고 백 프레임(200)의 결합공(240)에 석재판넬(P)에 고정된 연결빔(100)의 절곡편(120)이 조립ㆍ고정된 구조이다.

이와 같이 백 프레임(200)은 외벽(W)의 앙카(A)에 의하여 견고하게 고정ㆍ지지된다.

이 상태에서 석재판넬(P)을 백 프레임(200)에 조립하게 되면 중량체인 석재판넬(P)은 백 프레임(200)에 의해 지지되는 구조이다.

백 프레임(200)은 건물외벽면의 벽면시공레벨의 편심오차를 동일한 벽면레벨로 보정해주고 있다. 백 프레임(200)위에 조립되는 석재판넬(P)이 이루는 레벨을 동일레벨이 되도록 하기위해서다.

이와 같이 공개특허공보 제10-2007-0010797호 역시 백 프레임(200)을 반드시 필요로 하는 구조적인 문제가 있다.

또 백 프레임(200)을 필요하기 때문에 그만큼 석재 판넬(P)을 조립ㆍ시공하는 기간이 길어져서 비효율적이고 비경재인 문제점이 있다.

또한 단열재(F)가 외벽(W)면에 설치되어있다. 도2에 의하면 앙카(A)에 고정된 브라켓(300)의 위치에는 브라켓(300) 때문에 비정형이든 정형이든 단열재(F)의 설치가 쉽지 않는 취약지점이다.

도2의 줄눈(C)틈새로 통해 공기가 대류 되게 된다. 줄눈(C)틈새에 대한 별도의 수단, 즉 내외부의 등압이 이루어지는 대류현상 하에서 기밀도가 최대화되는 수단이 강구되지 않은 상태에서 대류에 의한 열손실이 크게 되는 문제점이 있다.

도2에는 줄눈(C)의 틈새를 최소화시키는 기밀수단이 없기 때문이다. 줄눈(C)의 틈새가 클수록 대류가 크게 일어나므로 대류로 인한 열손실도 그만큼 커지게 된다.

요즘 건축물이 대형화 다양화 고급화되어가면서 외장재도 다양한 색상, 시공의 간편성, 경제성이 요구되고 있는 추세이다. 그뿐 아니라 경량화되고 있는 추세이다.

본 발명은 경량화된 외장판넬의 소재를 사용하여, 백 프레임이 없는 구조를 만들고자한 것이다.

경량화된 외장판넬은 두께가 얇으면서 강도 및 다양한 색상을 나타낼 수 있는 소재이면 된다.

예컨대, 세라믹판넬과, 고밀도 목재판넬 (NT PANEL), Aluminum 복합판넬, 두께가 얇은 석판, 목질류 판재와, 그리고 아크릴판이 본 발명이 사용하고자하는 소재이다.

이하 설명의 편의상 세라믹판넬 또는 고밀도 목재판넬 (NT PANEL)을 대표 소재로 하여 설명하기로 한다.

세라믹판넬 또는 고밀도 목재판넬 (NT PANEL)은 두께가 얇아도 강도와 내구성이 좋고 다양한 색상을 나타낼 수 있어 본 발명의 내ㆍ외장재로서 손색이 없다.

세라믹판넬은 초내후성이며 급냉, 급열에 강하고, 내충격성, 내화학성, 내마모성 등이 탁월한 무공해의 환경친화적인 소재이다. 표면경도가 강하여 보수 유지가 편리하며 부분적으로 보수가 가능한 장점이 있다.

고밀도 목재판넬(NT PANEL)은 목재를 인체에 무해한 천연 수지와 함께 고온에서 압축하여 만든 환경친화적인 소재일 뿐 아니라 뒤틀림이나 탈색 또는 변색이 전혀 없는 소재이다.

당구공과 볼링공도 고밀도 목재판넬의 원리로 만들어진 것이다.

고밀도 목재판넬은 고탄력과 고강성을 지니므로 내충격 및 표면강도가 커서 반영구인 내구성을 갖는다.

석재 판넬 모듈의 기준규격(벽면의 경우)은 폭(B) x 길이(L) x 두께(t) = 600mm x 970mm x (20~30mm)이다.

세라믹 판넬(또는 고밀도 목재판넬)모듈의 기준규격은 (B) x (L) x (t) = 600mm x 1500mm x (7.5~10mm)이다.

고밀도 목재판넬 모듈의 두께(t)가 5~10mm인 상태에서는 벽면외벽에 설치하기위해 모듈을 수직으로 세우게 되면 모듈의 면적에 비해 두께가 얇으므로 휘어지게 된다.

고밀도 목재판넬의 모듈이 휘어지게 되면 시공상의 판넬 평활도(flatness)가 유지되지 못하는 문제점이 있다.

내ㆍ외장 판넬의 평활도는 내ㆍ외장 판넬의 단열성능과 함께 내ㆍ외장 판넬이 구비해야할 가장 중요한 요소이다.

단열재의 단열성능은 열전도율과 열관류율(K)로 나타낸다.

열전도율이 크면 단열이 잘 안되고, 열전도율이 작으면 단열이 잘 되는 것을 의미한다.

열전도율은 단열재의 두께가 얇을수록 크게 되고, 그 두께가 두꺼울수록 작아진다.

열관류율(K)은 열전도율을 단열재의 두께로 나눈 값이다.

즉, [ 열관류율(K) = 열전도율 / 두께 ] 이다.

단열재의 두께가 얇을수록 열관류율(K)이 커지고, 두께가 두꺼울수록 열관류율(K)이 작아진다.

열관류율(K)이 작을수록 단열재의 단열성능이 좋고, 열관류율(K)이 클수록 단열성능이 나쁘다.

고밀도 목재판넬(또는 세라믹 판넬)은 두께(t)가 얇기 때문에 단열성능이 저하되는 문제가 있다.

고밀도 목재판넬의 설치방식은 외벽에 행거(고정철물)를 설치하고, 그 위에 패널을 설치하고 볼트에 의하여 고정하는 행거방식이다. 고밀도 목재판넬이 석재판넬이 비하여 경량이기 때문이다. 고밀도 목재판넬의 하중을 볼트가 전적으로 지지하는 구조이므로 볼트와 접촉된 판넬 접촉면에 하중이 집중하게 된다. 집중하중이 걸린 판넬 접촉면은 시간의 경과와 함께 볼트가 부식되고 누수 되어 판넬의 내구성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

고밀도 목재판넬을 OPEN JOINT 공법에 적용함에 있어 가장 문제가 되는 것은 평활도의 문제와, 열관류율(K)의 문제, 그리고 집중하중의 문제라고 요약할 수 있다.

이러한 문제는 판넬의 두께(t)가 얇기 때문에 생기는 문제이다. 이는 두께(t)를 두껍게 하면 해결될 수 있는 문제이다.

판넬의 두께(t)가 두꺼워지면 판넬이 휘어지지 않아 시공상의 평활도가 향상 될 뿐만 아니라 열관류율(K)이 작아져 단열성능이 더 한층 향상되기 때문이다.

볼트고정에 의한 집중하중은 볼트대신 하중분산지지수단에 의하여 해결될 수 있다.

다만, 두께(t)가 얇은 고밀도 목재판넬을 어떻게 두껍게 구성하느냐? 와, 그리고 하중분산지지수단을 어떻게 구성하느냐? 가 본 발명이 추구하고자하는 취지이다.

본 발명은 줄눈이 오픈된 상태에서 내ㆍ외부압력을 등압상태로 유지시키면서 대류현상을 최소화시킴으로써 기밀성을 최대로 유지시켜 오픈 조인트 시스템의 단열성능을 최대화시키고자함에 그 목적이 있고,

두께가 얇은 내ㆍ외장재와 두께가 두꺼운 정형(定型) 단열재를 일체형 구조로 형성함으로써 얇은 두께의 내ㆍ외장재의 강성을 보강하여 시공 시 휘어짐이 없는 평활도가 유지되도록 함과 동시에 열관류율(K)이 작게 하여 단열성능이 더한층 크게 향상되도록 함에 다른 목적이 있으며,

본 발명의 오픈 조인트 시스템은 종래와 달리 벽면시공레벨의 편심오차를 보정하는 백 프레임이 없어도 오직 하중분산지지수단과 기밀도의 극대화수단이 구비된 수평 홀더 프로파일에 의하여 내ㆍ외장재 일체형 구조를 지지ㆍ고정되게 함으로써 시스템 전체의 구조가 간단해짐과 동시에 시공이 효율적이고 경제적으로 이루어지도록 함에 또 다른 목적이 있고,

건물 외벽면 앞에 공기 흐름공간을, 그리고 공기 흐름공간 앞에 열관류율(K)이 작은 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조를 순차적으로 설치함으로써 여름철 태양열로 달구어진 외장 판넬 상승온도가 일체형 정형 단열재로 인하여 공기 흐름공간의 온도를 급상승시키지 않도록 하면서 겨울철 건물내부의 따뜻한 온도가 일체형 정형 단열재로 인하여 차가운 외기로 빠져나가는 것을 최소화시키고자함에 다른 목적이 있다.

가로ㆍ세로줄눈을 오픈시킨 조인트 패널에 있어서

두께(t)가 5~15mm인 내ㆍ외장재(12)의 배면에 두께(T)가 두꺼운 정형(定型)의 단열재(14)가 일체로 결합되어있되 정형의 단열재(14)두께(T)는 내ㆍ외장재 두께(t)의 5~8배이고, 정형의 단열재(14) 4변 중 수평 변 상ㆍ하부에는 수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향 수직 고정날개부(222)(224) 삽입홈(142)(144)이, 그리고 정형의 단열재(14) 4변 중 수직변 양측에는 수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈(145a)(145b)이 형성되어있으며, 단열재(14) 상단에는 수평 홀더 프로파일(20)의 사선장공(262)과 L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442)을 일치시켜 체결볼트(50)에 의하여 체결이 가능한 체결조립 홈(146)이 단열재(14)의 상ㆍ하부에 형성되어 내ㆍ외장재와 정형 단열재가 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널이다.

내ㆍ외장재(12)는 두께가 얇으면서 강성과 평활도가 유지되고, 또 다양화ㆍ고급화 추세에 적합한 소재라면 본 발명에 적합한 소재이다. 본 발명에 사용되는 내ㆍ외장재(12) 소재로는 세라믹 판넬, 고밀도 목재 판넬, Aluminum 복합판넬, 두께가 얇은 석판, 목질류 판재와, 복합수지판넬, 그리고 아크릴판 등이 바람직하다.

내ㆍ외장재(12)와 정형 단열재(14)가 일체로 형성된 구조 중에서 정형의 단열재(14) 4변 중 수평 변 상ㆍ하부에는 수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향 수직 고정날개부(222)(224) 삽입홈(142)(144)이 하나 더 형성되어있고, 정형의 단열재(14) 4변 중 수직변 양측에도 수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈(145a)(145b)이 하나 더 형성되어있다. (도9a, b, c 참조)

내ㆍ외장재(12)와 정형 단열재(14)가 일체로 형성된 구조는 두께가 얇은 내ㆍ외장재(12)가 정형의 단열재(14)를 지지하고 있는 것이 아니라 오히려 내ㆍ외장재(12) 두께의 5~8배나 두꺼운 정형의 단열재(14)가 내ㆍ외장재(12)를 지지하고 있는 것이라 말할 수 있다.

이는 정형의 단열재(14)자체의 강성이 크고, 더욱이 수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향 수직 고정날개부(222)(224) 삽입홈(142)(144)이 내ㆍ외장재(12)에 형성되지 않고, 정형의 단열재(14)의 상ㆍ하부 수평 변에 형성된 것도 이 때문이다.

단열재(14)자체의 강성이 큰 소재로서는 폴리 스치렌(Polystyrene)이 바람직하다.

본 발명에서도 정형(定型) 단열재로(14)로서 폴리 스치렌 폼을 사용하기로 한다.

폴리 스치렌 폼은 수분흡수율이 거의 0%이고, 무수의 미세기공을 가지면서도 조직이 치밀하고 강도가 커서 정형의 단열재(14)로서 원형을 유지하는 특징이 있다. 압축강도가 60 Ton/㎡ 정도이기 때문이다. 폴리 스치렌 폼은 난연재로서 자기소화(自己消火) 소재이다. 단열재(14)로서 흠이 없는 환상의 소재이다.

폴리 스치렌 폼의 물리적 특성수치는 다음과 같다.

밀도; 0.032-0.035(g/㎠), 열전도율; 0.022(Cal/mh℃)이하, 휨(굴곡) 강도; 5.5(kg/㎠)이상, 흡수율; 0.03-0.05(%VOL)이다.

이에 대하여 스치로폼이나 폴리우레탄폼은 정형의 단열재라 할지라도 조직이 엉성하여 강도가 작아 원형유지가 곤란하기 때문에 수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향 수직 고정날개부 삽입홈(142)(144)을 형성할 수도 없다.

수분흡수가 거의 되지 않으면서 원형이 그대로 유지되는 폴리 스치렌 폼을 내ㆍ외장재인 고밀도 목재판넬(또는 세라믹 판넬)을 접착시키게 되면 고밀도 목재판넬(또는 세라믹 판넬)의 열관류율(K)이 증가된 폴리 스치렌 폼의 두께만큼 작아지게 되어 단열성능이 그만큼 향상되게 된다. 이때 폴리 스치렌 폼의 두께는 고밀도 목재판넬 두께의 5~8배만큼 두껍다.

단열재(14)두께(T)가 내ㆍ외장재(12)인 고밀도 목재판넬(또는 세라믹 판넬) 두께(t)의 5배보다 작게 되면 열관류율(K)이 허용 열관류율(K)보다 커지게 되고, 이와 반대로 8배보다 크게 되면 열관류율(K)이 허용 열관류율(K)보다 낮게 되어 단열성능은 아주 좋으나 시공상 취급이 용이하지 않아 비경제적이다.

또한 내ㆍ외장재(12) 두께의 5~8배나 두꺼운 정형의 단열재(14)가 내ㆍ외장재(12)와 일체로 형성된 구조이므로 두꺼운 정형의 단열재(14)로 인하여 고밀도 목재판넬의 모듈에 강성(stiffness)이 발휘되어 시공상의 판넬 평활도(flatness)가 유지된다. 평활도는 단열성능과 함께 내ㆍ외장재의 생명이다.

한편, 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 고정을 좀 더 확실히 하기위해 수평 홀더 프로파일(20)의 가로줄눈 지지부(22)의 선단부에 고정클립(22b)을 일체로 형성하고, 이에 대응되는 내ㆍ외장재(12)에 개구홈(12a)을 형성한다. 고정클립(22b)은 도9c와 같이 종 방향으로 길게 형성할 수도 있고, 짧은 고정클립(22b)을 2~3개 정도 형성할 수도 있다.(미 도시됨.)

각각에 대응되는 내ㆍ외장재(12)에는 개구홈(12a)이 형성되어있다.

오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 형상은 도10과 같이 양측에 서로 엇갈리는 반턱이음매(14)형상으로 형성할 수도 있다. 반턱이음매(14)에 의한 중첩시공이 가능하여 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 기밀성과 고정력을 향상시키기 위해서다.

본 발명은 줄눈이 오픈된 상태에서 내ㆍ외부압력을 등압상태로 유지시키면서 대류현상이 최소화되는 기밀성을 유지시킨 구조이므로 오픈 조인트 시스템의 단열성능이 최대화되는 효과가 있다.

두께가 얇은 내ㆍ외장재와 두께가 두꺼운 정형(定型) 단열재를 일체형 구조로 형성된 것이므로 강성이 보강되어 시공 시 휘어짐이 없는 평활도가 유지될 뿐만 아니라 열관류율(K)이 작게 되어 단열성능이 더한층 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 오픈 조인트 시스템은 종래와 달리 벽면시공레벨의 편심오차를 보정하는 백 프레임이 없어도 오직 하중분산지지수단과 기밀도의 극대화수단이 구비된 수평 홀더 프로파일에 의하여 내ㆍ외장재 일체형 구조를 지지ㆍ고정되게 한 것이므로 시스템 전체의 구조가 간단할 뿐 아니라 시공이 효율적이고 경제적으로 이루어지는 효과가 있다.

수평ㆍ수직홀더 프로파일은 가로ㆍ세로줄눈에 삽입ㆍ조립되는 기밀부재이면서 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 조립 시 수평ㆍ수직레벨을 잡아주는 기준재이므로 초기 수평ㆍ수직홀더 프로파일의 기준점의 조립이 정확하게 되면 그 나머지 조립될 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 수평레벨과 수직레벨이 자연히 맞게 조립되는 이점이 있다.

건물 외벽면 앞에 공기 흐름공간을, 그리고 공기 흐름공간 앞에 열관류율(K)이 작은 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조를 순차적으로 설치한 것이므로 여름철에 태양열로 달구어진 외장 판넬의 상승온도가 일체형 정형 단열재로 인하여 건물내부로 전달되는 것과, 그리고 겨울철에 건물내부의 따뜻한 온도가 일체형 정형 단열재로 인하여 차가운 외기로 빠져나가는 것을 최소화하여 건물내부의 단열효과를 극대화하는 효과를 지닌 유용한 발명이다.

[도1] 종래 오픈 조인트 시스템의 외장벽 조립체를 도시한 분해사시도
[도2] 도1의 평면도
[도3] 도1의 측면 단면도
[도4] 본 발명 오픈 조인트 시스템의 측면 단면도
[도5a] 본 발명 오픈 조인트 시스템의 분해사시도
[도5b] 도5a의 A-A 단면도
[도6] 본 발명의 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조와 수평ㆍ수직홀더 프로파일이 조립된 상태를 보인 조립상태도
[도7] 본 발명의 L형 브라켓의 사시도
[도8a] 본 발명의 L형 브라켓과 앵카볼트에 의해 수직면에 대하여 상하좌우위치가 조정되는 상태를 나타낸 조정상태도
[도8b] 본 발명의 L형 브라켓과 수평 홀더 프로파일에 의해 수평면에 대하여 전후좌우위치가 조정되는 상태를 나타낸 조정상태도
[도9a] 본 발명의 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조의 다른 실시예를 보인 사시도
[도9b] 도9a의 C-C 단면도
[도9c] 도9a의 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조에 대응되는 수평 홀더 프로파일의 사시도
[도10] 본 발명의 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조의 다른 실시예

내ㆍ외장재와 정형 단열재가 일체형 구조로 이루어진 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널을 이용한 본 발명의 시공방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 내ㆍ외장재와 정형 단열재가 일체형 구조로 이루어진 오픈 조인트용 일체형 패널의 기본구성은 첫째, 내ㆍ외장재(12)와 정형 단열재(14)의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)과, 둘째, 수평 홀더 프로파일(20)과, 셋째, 수직 홀더 프로파일(30)과, 넷째, L형 브라켓(40) 및 레벨링 키트(46)로 이루어졌다.

본 발명의 오픈 조인트시스템은 건물외벽(70)에 고정된 L형 브라켓(40)과 수평 홀더 프로파일(20)이 이격 공간(공기흐름 공간)을 형성하면서 체결볼트(50)에 의하여 체결ㆍ고정되고, 내ㆍ외장재(12)와 정형 단열재(14)의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)은 수평 홀더 프로파일(20)에 조립ㆍ지지되어있는 오픈 조인트시스템이다.

이들 기본구성을 구체적으로 설명하기로 한다.

가) 내ㆍ외장재(12)와 정형 단열재(14)의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)

내ㆍ외장재와 정형 단열재의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)에 대해서는 위에서 상세히 설명하였으므로 여기서는 이에 대한 설명으로 대신하기로 한다. 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)은 설명의 편의상 이하 오픈 조인트용 일체형 패널(10)이라 한다.

나) 수평 홀더 프로파일(20)과 L형 브라켓(40)

본 발명의 오픈 조인트 시스템은 종래의 오픈 조인트 공법과는 달리 건물외벽(70)과 오픈 조인트용 일체형 패널(10)사이에 백 프레임이 필요 없는 구조이다.

종래기술의 백 프레임의 역할은 중량체인 석재판넬을 지지하는 역할과, 그리고 벽면시공레벨의 편심오차로 인한 외장재의 레벨을 건물외벽대신 해주는 역할을 한다.

그런데 벽면시공레벨의 편심오차는 항상 존재하므로 벽면시공레벨의 편심오차로 인한 본 발명의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 레벨을 잡아주는 수단이 필요하다.

본 발명의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)에서 이 역할을 수행하는 것이 바로 수평 홀더 프로파일(20)과 L형 브라켓(40)과 그리고 레벨링 키트(46)이다.

오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 무게는 석재 판넬과 달리 경량이기 때문에 굳이 중량체 지지의 백 프레임이 필요치 않다.

먼저, 수평 홀더 프로파일(20)의 구성에 대하여 설명한다.

수평 홀더 프로파일(20)의 구성은 가로줄눈 지지부(22)와, 그리고 수평연결 지지부(26)가 수평면을 이루고 있으면서 가로줄눈 지지부(22)와 수평연결 지지부(26)의 경계선에 수직으로 상향수직 고정날개부(222)와 하향수직 고정날개부(224)가 형성되어있고, 이들 4개의 구성은 모두 일체로 형성되어있다. 수평연결 지지부(26)에는 사선장공(262)이 형성되어있다.

여기에다 상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)를 도9c와 같이 2개 이상 형성할 수도 있다.

상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)를 2개 이상 형성하면 그만큼 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 고정이 견고해진다.

상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)를 약간 외벽 쪽으로 휘어주게 되면 탄성에 의하여 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 고정이 더욱 견고해진다.

오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 고정을 위해 수평 홀더 프로파일(20)의 가로줄눈 지지부(22)의 선단부에 수직으로 고정클립(22b)이 일체로 형성되어있고, 이에 대응되는 내ㆍ외장(12)에 개구홈(12a)이 형성되어있다.(도9b 및 9c 참조)

고정클립(22b)은 도9c와 같이 종 방향으로 길게 형성할 수도 있고, 짧게 고정클립(22b)을 2~3개 정도 형성할 수도 있다.(미 도시됨)

가로줄눈 지지부(22)의 선단부에는 가로줄눈의 외관을 위한 가로줄눈 커버(22a)가 삽입된다. 가로줄눈 커버(22a)의 재질은 다양한 색상이 가능하면서 탄성이 좋고 자외선 등의 내구성이 좋은 소재이면 된다. 금속이나 합성수지가 바람직하다.

다음으로 수평 홀더 프로파일(20)의 역할에 대하여 설명한다.

수평 홀더 프로파일(20)은 3가지 역할, 즉 오픈 조인트용 일체형 패널(10)을 지지하는 역할과, 기밀성의 역할과, 그리고 벽면시공레벨의 편심오차를 보정하는 역할을 수행한다.

첫째, 오픈 조인트용 일체형 패널(10)을 지지ㆍ고정하는 역할에 대하여

수평 홀더 프로파일(20)은 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 무게를 지지하는 역할을 한다.

즉, 가로줄눈 지지부(22)와, 그리고 수평연결 지지부(26)가 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 무게를 지지하고 있다.

수평 홀더 프로파일(20)은 L형 브라켓(40)에 고정되고, L형 브라켓(40)은 건물외벽의 앵카볼트(60)에 고정되어있다.

수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)가 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 단열재(14) 상부와 하부의 상ㆍ하향 수직 고정날개부 삽입홈(142)(144)에 삽입ㆍ고정되므로 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 고정이 견고하다.

상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)를 2개 이상 형성하거나 상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)를 약간 외벽 쪽으로 휘어주게 되면 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 고정이 더욱 확실해진다.

수평 홀더 프로파일(20)에 형성된 고정클립(22b)에 의하여 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 고정력을 높일 수 있다.

둘째, 기밀성의 역할에 대하여

수평 홀더 프로파일(20)은 가로줄눈에 삽입ㆍ조립되는 기밀부재이면서 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 조립 시 수평레벨을 잡아주는 기준재이다. 수평 홀더 프로파일(20)을 오픈 조인트용 일체형 패널(10)보다 좀 더 길게 하면 인접된 오픈 조인트용 일체형 패널(10)은 돌출된 수평 홀더 프로파일(20)에 삽입하기만 해도 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 수평레벨이 맞게 된다. 즉, 초기 수평ㆍ수직홀더 프로파일의 기준점의 조립이 정확하게 되면 그 나머지 조립될 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 수평레벨과 수직레벨이 자연히 맞게 조립되는 이점이 있다.

가로줄눈의 틈새에 수평 홀더 프로파일(20)의 가로줄눈 지지부(22)가 삽입된다.

가로줄눈 지지부(22)는 가로줄눈의 틈새를 기밀되게 한다. 그렇다고 완전히 밀폐된 것은 아니다. 내ㆍ외부압력이 등압상태가 될 정도의 공기유통은 가능하지만 단열성능을 위한 대류는 활발히 일어나지는 않는다. 공기순환이 작을수록 단열성능이 커지기 때문이다.

수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)가 가로줄눈에 대하여 수직방향으로 가로막고 있으므로 가로줄눈의 틈새가 기밀하게 된다.

상ㆍ하향수직 고정날개부(222)(224)의 개수가 많을수록 기밀성이 더 커지게 된다.

한편, 세로줄눈에는 수직 홀더 프로파일(30)의 세로줄눈 지지부(32)가 삽입되어있다.

수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b)가 세로줄눈을 가로막는 형태로 설치되므로 그 기밀성이 좋아짐과 동시에 단열성능도 그만큼 향상되게 된다.

단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b)의 개수를 2개 이상 될수록 기밀성이 더 좋게 된다.

이와 같이 줄눈이 오픈된 상태에서 수평 홀더 프로파일(20)에 의하여 대류현상이 최소화되는 기밀성을 갖도록 한 것이므로 단열성능이 최대화되게 된다.

다시 말하면, 대기압과 이격공간의 압력이 등압상태가 유지되고, 대류현상이 최소화되는 기밀한 상태에서 공기가 유입되므로 단열성능이 최대화된다.

셋째, 벽면시공레벨의 편심오차를 보정하는 역할에 대하여

건물외벽(70)면의 굴곡으로 인한 벽면시공레벨의 편심오차가 50~60mm이상 되는 경우 종래기술의 백 프레임에 의한 보정이 가능하기는 하나 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 무게가 경량인 경우 굳이 석재판넬과 같은 중량체 지지의 백 프레임을 사용할 필요가 없다. 비효율적ㆍ비경제적이기 때문이다.

벽면시공레벨의 편심오차와 관련되는 본 발명의 구성은 수평 홀더 프로파일(20)에 형성된 사선장공(262)과, L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442) 및 수직부(42)의 사선장공(422)과, 그리고 레벨링 키트(46)이다.

첫째, L형 브라켓(40)의 수직부(42)의 사선장공(422)과 건물외벽(70)의 앵카볼트(60)에 의하여 건물외벽(70)면에 직각으로 돌출된 방향의 편심오차는 보정할 수 없다.(도7 및 도8a 참조)

수직부(42)의 사선장공(422)이 앵카볼트(60)에 고정된 상태에서 움직일 수 있는 궤적은 기껏해야 건물외벽(70)면을 따라 상하좌우로만 움직일 수 있기 때문이다.

건물외벽(70)면에 직각되게 돌출된 방향으로는 움직일 수 없으므로 건물외벽(70)면에 직각으로 돌출된 방향의 편심오차는 보정할 수 없다.

둘째, 수평 홀더 프로파일(20)의 수평연결 지지부(26)에 형성된 사선장공(262)과 L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442)에 의하여 건물외벽(70)면에 직각으로 돌출된 방향의 편심오차를 보정할 수는 있다.(도7 및 도8b 참조)

도8b에서와 같이 수평연결 지지부(26)에 형성된 사선장공(262)과 L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442)은 서로 X자 형태로 만나기 때문에 그 조정은 미세하다.

즉, 수평연결 지지부(26)의 사선장공(262)과 L형 브라켓(40) 수평부(44)의 사선장공(442)이 서로 반대방향이므로 항상 X자 형태로 만난다.

X자 형태의 교차점에 체결볼트(50)가 위치되고 체결너트(52)에 의하여 체결된다.

항상 X형태로 만나기 때문에 건물외벽(70)면에 직각방향으로의 전후돌출은 극히 미세하다.

이 정도의 전후돌출로서는 50~60mm의 편심굴곡을 보정하기가 어렵다.

셋째, 레벨링 키트(46)가 건물외벽(70)면에 직각으로 전후 돌출된 방향의 편심오차를 보정할 수 있다.

레벨링 키트(46)를 건물외벽(70)의 앵카볼트(60)에 먼저 삽입시킨 다음, L형 브라켓(40)의 수직부(42)를 앵카볼트(60)에 삽입하면 레벨링 키트(46)위에 L형 브라켓(40)의 수직부(42)가 위치된다. 레벨링 키트(46)의 두께만큼 건물외벽(70)면에 직각으로 돌출되게 된다.

레벨링 키트(46)의 두께를 여러 종류로 하게 되면 모든 종류의 편심굴곡을 보정할 수 있게 된다. 레벨링 키트(46)의 두께는 10mm, 20mm,ㆍㆍㆍㆍ,60mm,ㆍㆍㆍ 등으로 선택적으로 제작이 가능하다.

이와 같이 레벨링 키트(46)로서 전후편심굴곡을 보정하고, 그 다음의 미세조정은 X자 형태로 만나는 수평 홀더 프로파일(20)과 L형 브라켓(40) 수평부(44)에 의하여 조정하게 되면 종래와 같이 백 프레임이 없어도 가능하다.

이제 L형 브라켓(40)의 구성을 설명한다.

L형 브라켓(40)은 사선장공(422)이 형성된 수직부(42)와 사선장공(442)이 형성된 수평부(44)로 이루어지고, 수직부(42)의 사선장공(422)과 수평부(44)의 사선장공(442)의 방향이 서로 반대방향으로 형성된 구성이다.

L형 브라켓(40)의 수직부(42)의 이면부에는 완충패드(424)가 형성되어있다.

수평 홀더 프로파일(20)의 수평연결 지지부(26)의 사선장공(262)과 L형 브라켓(40)의 수평부(44)에 형성된 사선장공(442)의 체결은 체결볼트(50)와 체결너트(52)에 의하여 이루어진다.

여기서 수평연결 지지부(26)의 사선장공(262)과 L형 브라켓(40)의 수평부(44)에 형성된 사선장공(442)의 체결은 체결볼트(50)와 체결너트(52)에 의하여 이루어진다. 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 단열재의 상하부에 형성된 체결조립 홈(146)을 조작공간으로 하여 체결하게 된다. 오픈 조인트용 일체형 패널(10)이 상하부에 적층된 상태에서 보면, 적층경계면에는 수평 홀더 프로파일(20)이 삽입되어있고, 상기 수평 홀더 프로파일(20)의 상하부에는 체결조립 홈(146)이 형성되어있으므로 수평연결 지지부(26)의 사선장공(262)과 L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442)의 체결작업이 용이하다.

오픈 조인트용 일체형 패널(10)을 지지하는 수평 홀더 프로파일(20)에 고정되는 L형 브라켓(40)의 개수는 적어도 2개는 되어야한다. 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 모듈의 가로 폭이 크다면 그 개수를 늘려도 된다.

다) 수직 홀더 프로파일(30)

수직 홀더 프로파일(30)은 세로줄눈에 삽입ㆍ조립되는 기밀부재이면서 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 적층 시 수직레벨을 잡아주는 기준재이다.

수직 홀더 프로파일(30)은 세로줄눈 지지부(32)와 단열재지지부(36)가 동일평면을 이루고, 또 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b)가 동일평면을 이루고 있으면서 2개의 평면은 그 중앙에서 서로 직교되어있다. 2개의 평면을 이루는 각 부재는 일체로 형성되어있다.

세로줄눈 지지부(32)는 세로줄눈에 위치된다. 세로줄눈 지지부(32)의 선단부에는 세로줄눈의 외관을 위한 세로줄눈 커버(32b)가 삽입된다. 세로줄눈 커버(32b)의 재질은 가로줄눈 커버(22a)의 재질과 동일하다.

세로줄눈 지지부(32)의 하단에는 수평 홀더 프로파일(20)의 상향수직 고정날개부(222)에 삽입되는 상향수직 고정날개부(222) 삽입홈(32a)이 형성되어있다.

단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b)의 개수를 2개 이상 늘릴수록 기밀성이 더 좋아진다.

라) 본 발명의 오픈조인트 시스템에 대하여

⒜ 벽면시공레벨의 편심오차로 인하여 편심굴곡을 갖는 건물외벽(70)의 앵카볼트(60)에 레벨링 키트(46)를 삽입하여 설계된 벽면레벨에 맞게 조정하고, 삽입된 레벨링 키트(46)위에 다시 L형 브라켓(40)의 수직부(42)의 사선장공(422)을 앵카볼트(60)에 삽입하여 설계된 벽면레벨과 일치되게 한 다음, 앵카볼트(60)에 의하여 L형 브라켓(40)의 수직부(42)의 사선장공(422)을 견고하게 고정하는 단계;

⒝ 앵카볼트(60)에 의하여 고정된 L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442)에 수평 홀더 프로파일(20)의 수평연결 지지부(26)의 사선장공(262)을 서로 맞대어 설계된 벽면레벨에 일치되게 조정한 다음, X자 형태로 만난지점에 체결조립 홈(146)을 통해 체결볼트(50)를 삽입하여 체결너트(52)로 견고하게 고정하는 단계;

⒞ 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈(145a)(145b)에 세로줄눈 지지부(32)를 갖는 수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b)를 각각 삽입한 다음, 이 상태에서 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 상향수직 고정날개부(222) 삽입홈(142)과, 그리고 수직 홀더 프로파일(30)의 상향수직 고정날개부(222) 삽입홈(32a)을 ⒝단계에서 고정된 수평 홀더 프로파일(20)의 상향수직 고정날개부(222)에 삽입하여 오픈 조인트용 일체형 패널(10)이 ⒝단계의 수평 홀더 프로파일(20)에 안정적으로 고정ㆍ지지되게 하는 단계;

⒟ ⒞단계에서 수평 홀더 프로파일(20)에 안정적으로 고정ㆍ지지된 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 하향수직 고정날개부(224) 삽입홈(144)에 새로운 수평 홀더 프로파일(20)의 하향수직 고정날개부(224)를 삽입한 다음, 새로운 수평 홀더 프로파일(20)을 레벨링 키트(46)에 의하여 레벨을 조정하면서 ⒜단계와 ⒝단계와 같이 L형 브라켓(40)과 고정하고, 다시 L형 브라켓(40)을 앵카볼트(60)에 의하여 건물외벽(70)에 고정하는 단계;

⒠ ⒞단계→⒟단계를 반복하면서 오픈 조인트용 일체형 패널(10)을 연속적으로 조립ㆍ설치하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 일체형 구조를 이용한 오픈 조인트 시스템이다.

여기에다 단열재(14)는 폴리 스치렌 폼이고, 내ㆍ외장재(12)는 세라믹판넬 또는 고밀도 목재판넬 또는 Aluminum 복합판넬 또는 두께가 얇은 석판 또는 목질류 판재, 복합수지 판넬, 또는 아크릴판 중 어느 하나로 구성된 오픈 조인트 시스템이다.

정형의 단열재(14) 4변 중 수평 변 상ㆍ하부에는 수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향 수직 고정날개부(222)(224) 삽입홈(142)(144)이 하나 더 형성되고, 정형의 단열재(14) 4변 중 수직 변 양측에도 수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈(145a)(145b)이 하나 더 형성되어있다.

수평 홀더 프로파일(20)의 가로줄눈 지지부(22)의 선단부에 수직으로 고정클립(22b)이 일체로 형성되어있고, 이에 대응되는 내ㆍ외장(12)에 개구홈(12a)이 형성되어있다.

오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 양측에는 서로 엇갈리는 반턱이음매(14)의 형상으로 형성되어있다.

이러한 구성들은 본 발명의 오픈 조인트 시스템의 기밀성과 고정력을 더한층 향상시키는 구성요소이다.

또한 본 발명의 오픈 조인트 시스템에서는 백 프레임이 필요 없어 구조가 간단하므로 건물외벽과 단열재의 사이의 공기 흐름층의 간격은 10~20mm이면 족하다.

본 발명은 건물 외벽(70)면 앞에 공기흐름 공간(이격 공간)을, 그리고 공기흐름 공간 앞에 열관류율(K)이 작은 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 오픈 조인트용 일체형 패널(10)을 순차적으로 설치한 것이므로 여름철에 태양열로 달구어진 외장재(12)의 상승온도가 일체형 정형 단열재(14)로 인하여 건물내부로 전달되는 것이 최소화되고, 그리고 겨울철에 건물내부의 따뜻한 온도가 일체형 정형 단열재(14)로 인하여 차가운 외기로 빠져나가는 것아 최소화되어 건물내부의 단열효과가 극대화된다.

10; 내ㆍ외장재와 정형 단열재의 오픈 조인트용 일체형패널
12; 내ㆍ외장재, 12a; 개구홈, 14; 반턱이음매
14; 정형 단열재, 142; 상향수직 고정날개부(222) 삽입홈, 144; 하향수직 고정날개부(224) 삽입홈, 145a, 145b; 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈, 146; 체결조립 홈, 16; 접착제
20 수평 홀더 프로파일
22; 가로줄눈 지지부, 22a; 가로줄눈 커버, 22b; 고정클립, 222; 상향수직 고정날개부, 224; 하향수직 고정날개부,
26; 수평연결 지지부, 262; 사선장공
30; 수직 홀더 프로파일
32; 세로줄눈 지지부, 32a; 상향수직 고정날개부(222) 삽입홈, 32b; 세로줄눈 커버, 34a; 단열재 삽입 수직 날개부, 34b; 단열재 삽입 수직 날개부, 36; 단열재지지부
40; L형 브라켓
42; 수직부, 422; 사선장공, 424; 완충패드
44; 수평부, 442; 사선장공
46; 레벨링 키트
50; 체결볼트
52; 체결너트
60; 앵카볼트
70; 건물외벽

Claims

가로ㆍ세로줄눈을 오픈시킨 조인트 패널에 있어서
두께(t)가 5~15mm인 내ㆍ외장재(12)의 배면에 두께(T)가 두꺼운 정형(定型)의 단열재(14)가 일체로 결합되어있되 정형의 단열재(14)두께(T)는 내ㆍ외장재 두께(t)의 5~8배이고, 정형의 단열재(14) 4변 중 수평 변 상ㆍ하부에는 수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향 수직 고정날개부(222)(224) 삽입홈(142)(144)이, 그리고 정형의 단열재(14) 4변 중 수직변 양측에는 수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈(145a)(145b)이 형성되어있으며, 단열재(14) 상단에는 수평 홀더 프로파일(20)의 사선장공(262)과 L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442)을 일치시켜 체결볼트(50)에 의하여 체결이 가능한 체결조립 홈(146)이 단열재(14)의 상ㆍ하부에 형성되어 내ㆍ외장재와 정형 단열재가 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널
제1항에 있어서
정형의 단열재(14)는 폴리 스치렌 폼임을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널
제1항 또는 제2항에 있어서
내ㆍ외장재(12)는 세라믹판넬 또는 고밀도 목재판넬 또는 Aluminum 복합판넬 또는 두께가 얇은 석판 또는 목질류 판재, 복합 수지 판넬, 또는 아크릴판 중 어느 하나임을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널
제1항 또는 제2항에 있어서
정형의 단열재(14) 4변 중 수평 변 상ㆍ하부에는 수평 홀더 프로파일(20)의 상ㆍ하향 수직 고정날개부(222)(224) 삽입홈(142)(144)을 하나 더 형성하고, 정형의 단열재(14) 4변 중 수직 변 양측에도 수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈(145a)(145b)을 하나 더 형성함을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널
제1항 또는 제2항에 있어서
수평 홀더 프로파일(20)의 가로줄눈 지지부(22)의 선단부에 수직으로 고정클립(22b)이 일체로 형성되어있고, 이에 대응되는 내ㆍ외장재(12)에 개구홈(12a)이 형성되어있음을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널
제1항 또는 제2항에 있어서
오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 정형의 단열재(14) 양측에 서로 엇갈리는 반턱이음매(14)가 형성되어있음을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널
⒜ 벽면시공레벨의 편심오차로 인하여 편심굴곡을 갖는 건물외벽(70)의 앵카볼트(60)에 레벨링 키트(46)를 삽입하여 설계된 벽면레벨에 맞게 조정하고, 삽입된 레벨링 키트(46)위에 다시 L형 브라켓(40)의 수직부(42)의 사선장공(422)을 앵카볼트(60)에 삽입하여 설계된 벽면레벨과 일치되게 한 다음, 앵카볼트(60)에 의하여 L형 브라켓(40)의 수직부(42)의 사선장공(422)을 견고하게 고정하는 단계;

⒝ 앵카볼트(60)에 의하여 고정된 L형 브라켓(40)의 수평부(44)의 사선장공(442)에 수평 홀더 프로파일(20)의 수평연결 지지부(26)의 사선장공(262)을 서로 맞대어 설계된 벽면레벨에 일치되게 조정한 다음, X자 형태로 만난지점에 체결조립 홈(146)을 통해 체결볼트(50)를 삽입하여 체결너트(52)로 견고하게 고정하는 단계;

⒞ 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b) 삽입홈(145a)(145b)에 세로줄눈 지지부(32)를 갖는 수직 홀더 프로파일(30)의 단열재 삽입 수직 날개부(34a)(34b)를 각각 삽입한 다음, 이 상태에서 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 상향수직 고정날개부(222) 삽입홈(142)과, 그리고 수직 홀더 프로파일(30)의 상향수직 고정날개부(222) 삽입홈(32a)을 ⒝단계에서 고정된 수평 홀더 프로파일(20)의 상향수직 고정날개부(222)에 삽입하여 오픈 조인트용 일체형 패널(10)이 ⒝단계의 수평 홀더 프로파일(20)에 안정적으로 고정ㆍ지지되게 하는 단계;

⒟ ⒞단계에서 수평 홀더 프로파일(20)에 안정적으로 고정ㆍ지지된 오픈 조인트용 일체형 패널(10)의 하향수직 고정날개부(224) 삽입홈(144)에 새로운 수평 홀더 프로파일(20)의 하향수직 고정날개부(224)를 삽입한 다음, 새로운 수평 홀더 프로파일(20)을 레벨링 키트(46)에 의하여 레벨을 조정하면서 ⒜단계와 ⒝단계와 같이 L형 브라켓(40)과 고정하고, 다시 L형 브라켓(40)을 앵카볼트(60)에 의하여 건물외벽(70)에 고정하는 단계;

⒠ ⒞단계→⒟단계를 반복하면서 오픈 조인트용 일체형 패널(10)을 연속적으로 조립ㆍ설치하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널을 이용한 시공방법
제7항에 있어서
정형의 단열재(14)는 폴리 스치렌 폼임을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널을 이용한 시공방법
제7항 또는 제8항에 있어서
내ㆍ외장재(12)는 세라믹판넬 또는 고밀도 목재판넬 또는 Aluminum 복합판넬 또는 두께가 얇은 석판 또는 목질류 판재, 복합수지 판넬, 또는 아크릴판 중 어느 하나임을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널을 이용한 시공방법
제7항 또는 제8항에 있어서
수평 홀더 프로파일(20)의 가로줄눈 지지부(22)의 선단부에 수직으로 고정클립(22b)이 일체로 형성되어있고, 이에 대응되는 내ㆍ외장 판넬의 두께에 개구홈(12a)이 형성되어있음을 특징으로 하는 오픈 조인트시스템의 오픈 조인트용 일체형 패널을 이용한 시공방법