KR101065470B1 - 단열성능 및 방수성능을 향상시킨 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법 - Google Patents

Abstract

단열성능 및 방수성능을 향상시킨 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법이 제공된다. 제공된 보강공법은 건물의 옥상부 표면 또는 건물의 외벽부 표면에 실란성분이 함유된 중성화방지재를 도포하여 표면공극을 소수화시키는 단계; 상기 중성화방지재의 상부면에 아라미드섬유를 부착하여 상기 건물의 옥상부 또는 상기 건물의 외벽부를 보강하는 단계; 상기 아라미드섬유의 상부면에 폴리우레아를 도막하여 방수처리하는 단계; 및 상기 폴리우레아도막의 상부면에 차열코팅층을 형성하여 단열처리하는 단계; 를 포함하는 구현된다.

Description

단열성능 및 방수성능을 향상시킨 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법{REINFORCEMENT METHOD OF CONSTRUCTION FOR A ROOF OR AN OUTER WALL}

본 발명은 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강층 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실란성분이 함유된 중성화방지재를 도포한 후, 아라미드섬유로 콘크리트 구조물을 보강하고, 폴리우레아를 도막하여 방수성을 향상시키고, 최상부층에는 차열코팅을 수행함으로써 단열성능 및 방수성능을 향상시킨 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법에 관한 것이다.

일반적으로, 단독주택, 아파트와 같은 공동주택 및 빌딩과 같은 건축물의 설계에는 가혹한 자연환경으로부터 건축물이 견딜 수 있는 기술을 접목하고 있다. 특히, 우리나라처럼 사계절이 뚜렷하기 때문에 온도변차가 많은 자연환경속에서는 건축물의 변형 및 이에 따른 균열과 누수 등의 다양한 문제점이 나타날 수 있다.

여기서, 외벽이 벽돌로 치장되어 있는 오래된 조적식 건축물, 예컨대 건축이 된 지 10년 정도 지난 저층의 노후화된 건물들은 단열성이 떨어질 뿐만 아니라 지진시 벽돌이 무너져 커다란 피해를 유발시킬 수 있다. 이와 같은 노후화된 건물들은 대부분 건축 당시 외부 단열에 크게 신경을 쓰지 않은 관계로 외부단열방수에 취약한 문제점이 있고 외부 단열방수를 하였다 하더라도 노후화되어 단열방수효과가 크게 떨어진 상태라 고유가시대에 냉, 난방비를 증가시키고 있다.

이때, 슬래브로 된 건물의 옥상부는 그 표면의 온도가 하절기의 주간에는 60~80℃의 잠열을 보유하게 되고, 일몰 후에는 대략적으로 상온이거나 그 이하의 온도로 하강하게 되며, 반대로 동절기에는 영하의 온도와 대략 상온의 온도 사이에서 팽창과 수축이 반복적으로 작용하게 되어 약 0.3mm 내외의 미세한 균열이 발생하게 됨으로서 콘크리트 구조체가 방수 기능을 상실하게 된다.

또한, 조적벽돌이 외부로 드러나게 마감한 외벽부의 경우에는 시간이 지남에 따라 모르타르와 코킹재가 수축하여 줄눈부에 크랙 및 탈락을 발생시키고 있으며 이는 건물의 균열을 발생시켜 건물의 외부 단열방수 효과를 더욱 떨어지게 하며 내부에 결로가 생기거나 곰팡이가 번식하게 하는 요인으로 작용한다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위해 강도가 높은 보강재와, 방수제 및 단열재 등으로 건물의 옥상부 및 외벽부를 보강하는 공법들이 제안된 바 있다.

도 1은 종래 건물의 옥상부를 방수공법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래에는 슬래브로 된 건물의 옥상부(100)에 우레탄계 방수액을 하도(110),중도(120),상도(130)로 다수 번에 걸쳐 도포함으로써 도막방수공법을 구현하였다. 이와 같은 도막방수공법은 시트방수공법과 함께 가장 널리 사용되는 공법인데, 액상형 방수액, 예를 들면 우레탄계이외에 아크릴 고무계, 고무 아스팔트계, 무기질 탄성계, 불포화 폴리에스터 수지계 등의 각각 방수액을 특징에 따라 선택하여 방수 작업을 수행하고자 하는 옥상부의 콘크리트표면에 소정의 두께가 될 때까지 수회 도포하여 방수층을 형성하는 공법이다. 이때, 종래의 도막방수공법은 액상형의 방수 물질을 도포하는 것만으로 방수층을 형성할 수 있기 때문에 상기 시트 방수공법에 비해 시공이 간단한 장점이 있다.

하지만, 옥상부의 방수공법에 있어서, 도막 방수 공법에 의한 방수층은 옥상부에 물기가 유입되는 것을 차단하는 방수 기능 외에 다른 기능을 얻는 것이 기대하기 어려우며 외부 저항에 취약하여 수명이 길지 않는 단점이 있고, 도포작업시 기온이나 습도의 영향을 받기 쉬우므로 기상조건에 따라 방수층의 부풀음, 균열, 박리, 파단 등과 같은 문제가 발생한다.

도 2는 종래 건물의 외벽부를 보강하기 위한 드라이비트공법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 종래 건물의 외벽부(200) 보강공법인 드라이비트공법은 조적벽돌(210)에 모르타르(220)를 바르고, 스티로폼과 같은 단열재(230)를 부착한 후, 단열재(230)에 유리섬유메쉬(240)를 부착한 상태에서 컬러모르타르(250)로 마감함으로써 시공된다.

하지만, 상기의 드라이비트공법을 적용한 종래 건물의 외벽부 보강공법은 시간이 지남에 따라 여러 문제점이 발생할 우려가 있는데 이러한 문제점들 중의 하나로는 컬러모르타르 등을 이용하여 마감한 외벽부 벽면에 시간이 지남에 따라 미세한 균열이 발생하는 것이다. 이러한 균열은 건물의 외관을 크게 훼손시킬 뿐만 아니라 균열 사이사이로 빗물 또는 이물질이 들어가 균열을 더욱 진행시켜 건물 외벽의 방수기능을 크게 저하시킬 염려가 있으며 이렇게 진행된 균열들은 궁극적으로 단열보수를 위해 모르타르 내측에 시공된 스티로폼의 단열효과를 크게 저하시킬 수 있다.

아울러, 상기의 드라이비트공법을 적용한 종래 건물의 외벽부 보강공법은 상기 조적벽돌이 구조적으로 불안정한 상태에서 시공될 경우 지진과 같은 외력의 발생시 조적벽돌이 무너져 커다란 피해를 유발시킬 수 있는 위험요소가 내재되어 있다.

이에, 본 발명은 기존 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법이 갖는 제반적인 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 궁극적으로 내구성을 향상시킴에 따라 단열, 방수효과를 장시간동안 지속적으로 유지할 수 있는 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 보강층과 방수층 및 차열코팅층을 포함하여 단열성능 및 방수성능을 향상시킬 수 있는 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

건물의 옥상부 표면 또는 건물의 외벽부 표면에 실란성분이 함유된 중성화방지재를 도포하여 표면공극을 소수화시키는 단계;

상기 중성화방지재의 상부면에 아라미드섬유를 부착하여 상기 건물의 옥상부 또는 상기 건물의 외벽부를 보강하는 단계;

상기 아라미드섬유의 상부면에 폴리우레아를 도막하여 방수처리하는 단계; 및

상기 폴리우레아도막의 상부면에 차열코팅층을 형성하여 단열처리하는 단계; 를 포함하는 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법을 구비한다.

바람직한 실시예로써, 상기 중성화방지재를 도포하는 단계에서 건물의 옥상부는 슬래브로 구성될 수 있다.

바람직한 실시예로써, 상기 중성화방지재를 도포하는 단계에서 건물의 외벽부는 내부콘크리트벽체와 조적벽돌 및 상기 내부콘크리트벽체와 조적벽돌의 사이에 개재된 단열재를 포함하여 구성되며, 상기 내부콘크리트벽체와 조적벽돌은 다수의 앵커볼트에 의해 연결될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법은 중성화방지재와, 아라미드섬유와, 폴리우레아도막 및 차열코팅층으로 건물의 옥상부 및 외벽부를 보강함에 따라 내구성을 향상시킬 수 있어서 장시간에 걸쳐 단열, 방수효과를 지속적으로 유지할 수 있고, 콘크리트 또는 조적벽돌의 표면을 강화/보강한 후 폴리우레아도막에 의한 방수층과, 차열코팅층을 형성함에 따라서 단열성능 및 방수성능을 향상시킨 효과가 있다.

도 1은 종래 건물의 옥상부를 방수공법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 종래 건물의 외벽부를 보강하기 위한 드라이비트공법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법에 있어, 옥상부의 보강공법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법에 있어, 외벽부의 보강공법을 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 하되, 본 발명에 적용되는 건물은 옥상부와, 조적벽돌로 마감처리된 외벽부를 포함하는 건물임을 밝혀둔다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 보강공법은 건물의 옥상부 표면 또는 외벽부 표면에 중성화방지재를 도포하는 단계(S1)와, 아라미드섬유를 부착하는 단계(S2)와, 폴리우레아를 도막하는 단계(S3)와, 차열코팅층을 형성하는 단계(S4)를 포함하여 구현된다.

상기 중성화방지재는 탄산가스의 작용에 의해 콘크리트 구조물이 알칼리성을 상실하는 중성화를 방지하는 목적으로 사용된다. 이와 같은 중성화방지재로는 바람직하게 실리콘계열의 실란성분을 함유한 도포함침형 중성화방지재를 사용할 수 있다. 이때, 도포함침형 중성화방지재는 콘크리트의 다공질성을 이용하여 내부에 함침되고 화학반응을 발생하여 굳어지거나 흡수방지층을 형성함으로서 콘크리트 표면 또는 조적벽돌의 표면을 강화시키는 기능을 수행하는 것인데, 저분자화합물인 실란성분이 콘크리트성분과 화학반응하여 표면층을 강화시키게 된다.

상기 아라미드섬유는 방향족 폴리아미드 섬유로서 유기섬유에 비해 매우 우수한 인장강도와 탄성률을 가지며, 뛰어난 내열성을 갖는데, 이러한 아라미드섬유로 된 시트를 부착함으로써 콘크리트 또는 조적벽돌의 강도를 보강하게 된다.

상기 폴리우레아는 분자구조 내에 우레아 결합을 갖고 있는 고분자 화합물로서, 인장, 인열, 내충격, 내마모성, 내구력 등 뛰어난 물리적 성질과 함께 접착력, 방식성, 내약품성, 내산성, 등의 우수한 물성을 지니며, 스프레이 도장 후에 초속경형 타입으로 건조가 매우 빠른 장점이 있다. 아울러, 폴리우레아는 수직면에도 시공이 용이하며 이음매 없는 완전한 방수층을 형성할 수 있고, 접착력이 우수하고, 높은 신율로 구조물의 갈라짐에도 도막의 손상 없이 방수 성능을 유지할 수 있다.

상기 차열코팅층은 아크릴 바인더와 세라믹 및 실리카로 구성되거나, 탄성아크릴폴리머로 구성된 것 중 어느 하나가 적용하여 형성되며, 옥상부나 외벽부의 표면에서 열 또는 냉기를 차단함으로써 실내의 열 출입을 감소시키는 기능을 수행한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 건물의 옥상부 보강공법은 우선 슬래브로 된 건물 옥상부(1)의 표면을 면처리한 후 실란성분이 함유된 중성화방지재(11)를 도포한다. 이와 같은 중성화방지재(11)를 도포함으로써 콘크리트의 표면공극을 소수화시킴과 동시에 콘크리트표면을 강화시킨다. 이때의 중성화방지재(11) 도포는 다수번에 걸쳐 수행될 수 있다.

이후, 상기 중성화방지재(11)의 상부면에 시트로 된 아라미드섬유(12)를 부착한다. 이때에는 접착함침용 수지를 이용하여 아라미드섬유시트를 중성화방지재의 상부면에 부착함으로써 옥상부(1)의 콘크리트 표면을 보강한다.

이후, 상기 아라미드섬유(12)의 상부면에 폴리우레아(13)를 도막한다. 이와 같은 폴리우레아는 스프레이 코팅방식으로 시공되므로 접착성이 우수하여 하도에 있는 아라미드섬유(12)와의 접착이 용이함에 따라 이음매 없는 완전한 방수층을 형성할 수 있다.

이후, 상기 폴리우레아(13) 도막의 상부면에 차열코팅층(14)을 형성한다. 이와 같은 차열코팅층(14)은 옥상부(1)의 표면에서 햇빛으로부터의 열을 차단하여 단열성을 높이는 기능을 수행한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 건물의 외벽부 보강공법은 우선 건물 외벽부(2)에 앵커볼트(2d)를 고정한다. 이때, 외벽부(2)는 내부콘크리트벽체(2a)와 조적벽돌(2c) 및 상기 내부콘크리트벽체(2a)와 조적벽돌(2c)의 사이에 개재된 단열재(2b)를 포함하여 구성되는데, 본 발명에서는 조적벽돌(2c) 및 내부콘크리트벽체(2a)를 드릴로 천공하여 조적벽돌(2c)을 내부콘크리트벽체(2a)에 앵커볼트(2d)로 견고하게 고정하되, 다수위치에 상기 앵커볼트(2d)를 고정한다. 이후, 조적벽돌(2c)의 표면을 면처리한 상태에서 실란성분이 함유된 중성화방지재(21)를 도포한다. 이와 같은 중성화방지재(21)를 도포함으로써 조적벽돌(2c)의 표면공극을 소수화시킴과 동시에 조적벽돌(2c)의 표면을 강화시킨다. 이때의 중성화방지재(21) 도포는 다수번에 걸쳐 수행될 수 있다.

이후, 상기 중성화방지재(21)의 상부면에 시트로 된 아라미드섬유(22)를 부착한다. 이때에는 접착함침용 수지를 이용하여 아라미드섬유시트를 중성화방지재의 상부면에 부착함으로써 외벽부(2)의 조적벽돌(2c)을 보강한다.

이후, 상기 아라미드섬유(22)의 상부면에 폴리우레아(23)를 도막한다. 이와 같은 폴리우레아(23)는 스프레이 코팅방식으로 시공되므로 접착성이 우수하기 때문에 수직면으로 된 외벽부(2)에도 시공이 용이함에 따라 이음매 없는 완전한 방수층을 형성할 수 있다.

이후, 상기 폴리우레아(23) 도막의 상부면에 차열코팅층(24)을 형성한다. 이와 같은 차열코팅층(24)은 외벽부(2)의 표면에서 햇빛으로부터의 열을 차단하여 단열성을 높이는 기능을 수행한다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 옥상부 또는 외벽부 보강공법은 실란성분이 함유된 중성화방지재를 도포하여 옥상부의 콘크리트 또는 외벽부의 조적벽돌의 공극을 소수화시킴과 동시에 표면을 강화하고, 아라미드섬유로 콘크리트 또는 조적벽돌을 보강함으로써 내구성을 향상시킬 수 있고, 폴리우레아를 도막하여 방수층을 형성한 후 표면에 차열코팅층을 형성하여 햇빛으로부터의 열을 차단함으로써 단열성능 및 방수성능을 향상시킬 수 있는 것이다. 특히, 외벽부를 보강할 때에는 다수의 앵커볼트에 의해 조적벽돌을 내부콘크리트벽체에 견고히 고정함으로써 지진의 발생시 조적벽돌이 무너지는 현상을 방지할 수 있어, 안전성을 확보할 수 있는 것이다.

1 : 건물의 옥상부 2 : 건물의 외벽부
2a : 내부콘크리트벽체 2b : 단열재
2c : 조적벽돌 2d : 앵커볼트
11,21 : 중성화방지재 12,22 : 아라미드섬유
13,23 : 폴리우레아 14,24 : 차열코팅층

Claims (3)

1. 건물의 옥상부 표면 또는 건물의 외벽부 표면에 실란성분이 함유된 중성화방지재를 도포하여 표면공극을 소수화시키는 단계;
   상기 중성화방지재의 상부면에 아라미드섬유를 부착하여 상기 건물의 옥상부 또는 상기 건물의 외벽부를 보강하는 단계;
   상기 아라미드섬유의 상부면에 폴리우레아를 도막하여 방수처리하는 단계; 및
   상기 폴리우레아도막의 상부면에 차열코팅층을 형성하여 단열처리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열성능 및 방수성능을 향상시킨 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 중성화방지재를 도포하는 단계에서 건물의 옥상부는 슬래브로 구성된 것을 특징으로 하는 단열성능 및 방수성능을 향상시킨 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 중성화방지재를 도포하는 단계에서 건물의 외벽부는 내부콘크리트벽체와 조적벽돌 및 상기 내부콘크리트벽체와 조적벽돌의 사이에 개재된 단열재를 포함하여 구성되며, 상기 내부콘크리트벽체와 조적벽돌은 다수의 앵커볼트에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 단열성능 및 방수성능을 향상시킨 건물의 옥상부 또는 외벽부의 보강공법.

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