KR101157776B1 - 내구성이 강화된 이중 단열 커튼월의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물의 외면에 설치된 유리(1)를 고정시키는 커튼월의 구조에 관련되며, 그 구성의 특징으로서 상기 유리(1)를 상하로 지지하면서 지지력을 배가하기 위해 보강턱(16) 또는 보강리브(17)를 구비하고, 일측에 일체로 연장되게 돌출되면서 내주면에 하나 이상의 돌기(11a)를 개재한 수용홈(11)과 함께 하나 이상의 돌기(12a)를 개재한 삽입홈(12)으로 이루어진 지지바(15)를 구비하는 고정프레임(10); 상기 유리(1)를 양측으로 볼트(B)에 의해 지지하도록 개재하고, 건물의 외관을 미려하도록 외측에 탈부착 가능한 커버(25)를 구비하는 가압프레임(20); 및 상기 고정프레임(10)의 수용홈(11)과 삽입홈(12)에 각각 개재시켜 가압프레임(20)으로 전달되는 열원을 차단하는 제1ㆍ2단열재(30)(40)를 구비하는 단열수단;을 포함하여 이루어지되, 상기 제2단열재(40)는 고정프레임(10)의 삽입홈(12)에 삽입되어 고정되도록 외주면에 형성된 고정돌기(41a)와 함께 열원을 차단하는 단열공간(41b)을 구비하는 삽입돌부(41)와, 상기 삽입돌부(41)와 일체로 형성되어 가압프레임(20)에 밀착되는 밀착돌기(45a)와 함께 열원을 차단하는 단열공간(45b)을 구비하는 밀착돌부(45)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 한다.
이에 따라 본 발명은, 커튼월의 구조를 대폭 개선함에 따라 유리의 지지력을 배가할 수 있는 탁월한 내구성을 지니면서 제1ㆍ2단열재를 통하여 내부 또는 외부에 열원의 이동을 차단시켜 우수한 단열성을 갖춤에 따라 전반적인 에너지효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

내구성이 강화된 이중 단열 커튼월의 구조{The structure for dual adiabatic curtain-wall glass panel with durability reinforced}

본 발명은 건축물의 외면에 설치된 유리를 고정시키는 커튼월의 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 커튼월의 구조를 대폭 개선함에 따라 유리의 지지력을 배가할 수 있는 탁월한 내구성을 지니면서 제1ㆍ2단열재를 통하여 내부 또는 외부에 열원의 이동을 차단시켜 우수한 단열성을 갖춤에 따라 전반적인 에너지효율을 향상시키는 내구성이 강화된 이중 단열 커튼월의 구조에 관한 것이다.

통상, 건물의 주체구조인 기둥과 보의 골조만으로 건물에 가해지는 수직하중과 바람이나 지진 등에 의한 수평하중을 지지하는 구조에서 벽체는 단순히 공간을 칸막이 하는 커튼과 같은 구실만 하기 때문에 이러한 벽체를 커튼월(Curtain-Wall)이라고 하며, 한국 건축 용어로는'비내력 칸막이벽'이라고 한다. 즉, 커튼월은 외부로부터의 비나 바람을 막고 소음이나 열을 차단하는 구실을 하며 기둥과 보가 외부에 노출되지 않고 유리 등을 사용한 벽면은 근대적인 건축양식으로서 큰 기능을 갖고 있고 특히 고층 또는 초고층건축에 많이 사용된다.

근래에 들어 각종 건축물의 전면부를 유리에 의한 강화유리벽으로 시공하는 예가 빈번하고, 이러한 강화유리벽은 투광성이 뛰어나 실내 공간의 조도를 향상시켜 불필요한 조명등의 사용을 제한하여 경제적인 이득을 취하게 하면서도, 답답한 실내공간으로부터 탈피하여 실외를 조망할 수 있게 함으로서 이용자로 하여금 보다 깨끗하고 시원한 느낌을 얻을 수 있게 한 것이다. 여기서 유리는 생산할 수 있는 크기가 한계가 있으므로 일정한 폭을 갖는 유리를 연속하여 부착 고정하여 설치해야 되기 때문에 커튼월을 건물구조체에 수직프레임과 수평프레임을 격자형으로 배열하여 커튼월 골조를 구성하고 이들 커튼월 골조에 유리를 고정하게 된다.

그런데, 최근에는 창세트에 관한 에너지이용 합리화법에 근거한 에너지효율등급제가 본격화되는 추세이고, 효율관리시험기관 또는 자체측정승인업자를 통해 시험성적서를 발급받아 라벨을 통하여 표시해야 되는 에너지효율기자재 운용이 규정되어 향후 규제에 따른 등급기준에 만족하기 위한 단열성이 우수한 커튼월에 대한 연구가 제안되고 있다. 한편, 종래의 단열성을 겸비한 커튼월을 보면 중간에 폴리아미드 재질의 단열재를 부가하고 있으나, 이는 단열성능과 함께 가공 및 강도를 모두 만족시키지 못하였다.

즉, 폴리아미드 재질의 단열재는 열전달계수가 3.0 W/MㆍK로서 향후 규제에 따른 단열 성능 기준에 만족시키지 못하였다. 또한, 한쪽 방향으로만 벤딩(Bending)이 가능하고 펀칭(Punching), 노칭(Notching), 드릴링(Drilling)등과 같은 작업이 불가능하여 가공에 의한 제약이 따랐다. 특히, 높은 구조강도에 대한 대비책이 전무하고 새로운 단열 절단공법(Skip Debridge)을 적용하지 못하는 문제점이 있다. 더욱이 커튼월의 구조가 단열성능을 고려하지 않는 구조를 지니고 있어 폴리아미드 재질의 단열재를 부가하더라도 최적의 단열효율을 기대하기가 어려운 단점이 있다.

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 커튼월의 구조를 대폭 개선함에 따라 유리의 지지력을 배가할 수 있는 탁월한 내구성을 지니면서 제1ㆍ2단열재를 통하여 내부 또는 외부에 열원의 이동을 차단시켜 우수한 단열성을 갖춤에 따라 전반적인 에너지효율을 향상시키는 내구성이 강화된 이중 단열 커튼월의 구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 건축물의 외면에 설치된 유리를 고정시키는 커튼월의 구조에 있어서: 상기 유리를 상하로 지지하면서 지지력을 배가하기 위해 보강턱 또는 보강리브를 구비하고, 일측에 일체로 연장되게 돌출되면서 내주면에 하나 이상의 돌기를 개재한 수용홈과 함께 하나 이상의 돌기를 개재한 삽입홈으로 이루어진 지지바를 구비하는 고정프레임; 상기 유리를 양측으로 볼트에 의해 지지하도록 개재하고, 건물의 외관을 미려하도록 외측에 탈부착 가능한 커버를 구비하는 가압프레임; 및 상기 고정프레임의 수용홈과 삽입홈에 각각 개재시켜 가압프레임으로 전달되는 열원을 차단하는 제1ㆍ2단열재를 구비하는 단열수단;을 포함하여 이루어지되, 상기 제2단열재는 고정프레임의 삽입홈에 삽입되어 고정되도록 외주면에 형성된 고정돌기와 함께 열원을 차단하는 단열공간을 구비하는 삽입돌부와, 상기 삽입돌부와 일체로 형성되어 가압프레임에 밀착되는 밀착돌기와 함께 열원을 차단하는 단열공간을 구비하는 밀착돌부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 내구성이 강화된 이중 단열 커튼월의 구조는 커튼월의 구조를 대폭 개선함에 따라 유리의 지지력을 배가할 수 있는 탁월한 내구성을 지니면서 제1ㆍ2단열재를 통하여 내부 또는 외부에 열원의 이동을 차단시켜 우수한 단열성을 갖춤에 따라 전반적인 에너지효율을 향상시키는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 건축물에 배치되는 커튼월을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 커튼월을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 커튼월을 분리하여 나타내는 분해도.
도 4는 본 발명에 따른 커튼월을 절단하여 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 커튼월을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 변형예에 따른 커튼월을 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 제2단열재를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 건축물에 유리를 고정하는 커튼월을 나타내는 적용상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 건축물의 외면에 설치된 유리(1)를 고정시키는 커튼월의 구조와 관련되며 고정프레임(10), 가압프레임(20), 단열수단을 주요 구성으로 하는 유리 설치용 커튼월의 구조에 관 한다. 여기서 유리(1)는 복층의 글라스가 내부에 흡습재를 구비한 일반 또는 단열 간봉(2)에 의해 일체로 형성된 어셈블리 형태이다. 또한, 본 발명에 의한 커튼월은 도 1처럼 건축물에 수평으로 배열되는 수평형 커튼월에만 적용되는 것이지만 가압프레임(20)을 제외시켜 건축물에 수직으로 배열되는 수직형의 커튼월에 적용하는 것도 배제하지 않는다.

본 발명에 따르면 고정프레임(10)은 상기 유리(1)을 상하로 지지하도록 개재되고, 일측에 연장되게 돌출되는 지지바(15)를 구비한다. 고정프레임(10)은 건축물의 수평으로 소정의 간격으로 배열되는 것으로, 길이방향으로 압출 성형된 프로파일 형태이다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 고정프레임(10)의 일측에는 유리(1)의 상부와 하부를 지지하도록 일측에 연장되게 돌출되는 지지바(15)를 구비하는데, 후술하는 수용홈(11)과 삽입홈(12)을 일체로 구비한다. 여기서 지지바(15)는 상단에 유리(1)의 설치 또는 자체 하중에 의한 파손을 방지하기 위해 고임목(도면번호 미부여)을 부가적으로 구비한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 고정프레임(10)의 지지바(15)는 내주면에 하나 이상의 돌기(11a)를 개재하는 수용홈(11)과 함께 내주면에 하나 이상의 돌기(12a)를 개재하는 삽입홈(12)을 각각 구비한다. 지지바(15)는 유리(1)의 상하로 지지하도록 일측으로 연장되게 돌출되는 것으로, 상부로 노출되는 수용홈(11)을 구비하고, 수용홈(11)과 인접되는 위치에 일측으로 노출되는 삽입홈(12)을 구비한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수용홈(11)과 삽입홈(12)은 후술하는 단열수단이 개재되도록 공간을 구비한 것으로, 수용홈(11)과 삽입홈(12)의 공간 상에 하나 이상의 돌기(11a)(12a)를 각각 구비한다. 돌기(11a)(12a)는 단열수단이 수용홈(11)과 삽입홈(12)에 각각 개재시에 보다 향상된 고정력을 지니도록 하기 위함이다.

또한, 상기 고정프레임(10)은 일측으로 돌출된 지지바(15)와 일체 또는 분리형 중 어느 하나를 택일하여 구비한다. 고정프레임(10)과 지지바(15)는 도 2내지 도 4와 같이 일체형으로 형성할 수도 있고, 도 5와 같이 분리형으로 형성할 수도 있다. 이는 고정프레임(10)의 수용홈(11)을 기준하여 일체형과 분리형으로 구분되게 형성된다. 도 4처럼 고정프레임(10)을 일체형으로 형성할 경우에는 유리(1)에 대한 지지력이 증강되면서 반면에 수용홈(11)이 일체로 형성되므로 인해 단열효과가 미미하게 저하되는 단점이 있다. 그런 반면에 도 5처럼 고정프레임(10)을 분리형으로 형성할 경우에는 일체형과는 달리 유리(1)에 대한 지지력이 미미하게 저하되는 단점이 있는 반면에 수용홈(11)이 분리되게 형성되므로 인해 단열효과가 상승되는 장점이 있다. 여기서, 고정프레임(10)이 분리형으로 제조할 경우 수용홈(11) 상에 단열수단이 충진된 상태에서 이를 절개하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 상기 고정프레임(10)은 유리(1)의 지지력을 배가하기 위해 일면에 다단으로 단차진 보강턱(16)을 형성하거나, 내부에 보강리브(17)를 더 구비한다. 고정프레임(10)은 도 4 및 도 6에 도시된 것처럼 유리(1)의 지지력을 배가하기 위해 보강턱(16) 또는 보강리브(17)를 선택적으로 구비한다. 여기서, 보강턱(16)은 도 4처럼 고정프레임(10)의 선단, 즉 지지바(15)가 연장되는 부위에 형성되어 유리(1)로부터 전달되는 하중을 상쇄시켜 지지력을 배가시킨다. 그리고 보강리브(17)는 도 6처럼 보강턱(16)과 동일한 효과를 지니는데, 고정프레임(10)의 내부에 일체로 형성되어 유리(1)로부터 전달되는 하중을 상쇄시켜 지지력을 배가시킨다.

또, 본 발명에 따르면 가압프레임(20)은 상기 유리(1)을 양측으로 볼트(B)에 의해 지지하도록 개재하고, 건물의 외관을 미려하도록 탈부착 가능한 커버(25)를 구비한다. 가압프레임(20)은 고정프레임(10)과 연계되어 유리(1)을 완전히 고정시키면서 건물의 외관을 마감 처리하는 것으로, 길이방향으로 압출 성형된 프로파일 형태이다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 유리(1)의 양측, 유리(1)의 상부와 하부를 볼트(B)에 의해 체결되어 지지된다. 여기서, 볼트(B)는 고정프레임(10)의 지지바(15) 상에 삽입홈(12)에 체결되어 지지력이 부가된다. 이러한 볼트(B)는 가압프레임(20)의 길이방향으로 일정간격으로 체결되고, 이를 외부로 노출됨을 방지하기 위해 커버(25)가 탈부착 가능하게 설치된다.

또한, 본 발명에 따르면 단열수단은 상기 고정프레임(10)의 수용홈(11)과 삽입홈(12)에 각각 개재시켜 가압프레임(20)으로 전달되는 열원을 차단하는 제1ㆍ2단열재(30)(40)를 구비한다. 단열수단은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1단열재(30)와 제2단열재(40)로 구성되는데, 제1단열재(30)는 고정프레임(10)의 수용홈(11)에 개재되고, 제2단열재(40)는 고정프레임(10)의 삽입홈(12)에 개재된다. 이러한 단열수단은 제1단열재(30)와 제2단열재(40)에 의해 이중으로 단열효과를 제공할 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 후술하여 설명하도록 한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 제1단열재(30)는 고정프레임(10)의 수용홈(11) 상에 우수한 단열성과 높은 강도를 동시에 지닌 고강도 폴리우레탄 성분의 아존(AZON)을 충진시켜 경화한다. 제1단열재(30)는 도 4처럼 고정프레임(10)의 수용홈(11) 상에 개재되는데, 이러한 제1단열재(30)는 아존(AZON)을 이용하여 충진된다. 여기서 아존(AZON)은 열전달계수에 있어 1.7 W/MㆍK 우수한 열전달계수를 지닐 뿐만 아니라, 가공성에 있어 양방향 밴딩(Bending)이 가능하면서 펀칭(Punching), 노칭(Notching), 드릴링(Drilling) 등 모든 작업 가능하고, 구조성에 있어 어떠한 구조물에도 그 구조적 강도 및 단열성을 지니며 특별히 높은 강도가 요구되는 부분에는 단열 절단공법(Stagger Skip Debridge) 등을 적용하면 더욱 안전한 구조를 보장 받을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제2단열재(40)는 고정프레임(10)의 삽입홈(12) 상에 우수한 단열성과 높은 강도를 동시에 지닌 유리섬유와 나일론 성분의 폴리아미드(Polyamide)를 억지끼움으로 삽입 장착한다. 제2단열재(40)는 도 4처럼 고정프레임(10)의 삽입홈(12) 상에 개재되는데, 이러한 제2단열재(40)는 제1단열재(30)와는 달리 폴리아미드(Polyamide)를 억지끼움으로 삽입 장착한다. 여기서 폴리아미드(Polyamide)는 열전달계수에 있어 3.0 W/MㆍK으로 아존보다는 비교적 저하된 열전달계수를 지니고, 가공성에 있어 일방향 밴딩(Bending)이 작업 가능하고, 구조성에 있어 어떠한 구조물에도 그 구조적 강도 및 단열성을 지니는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 상기 제2단열재(40)는 고정프레임(10)의 삽입홈(12)에 삽입되어 고정되는 고정돌기(41a)와 열원을 차단하는 단열공간(41b)을 구비하는 삽입돌부(41)와, 상기 삽입돌부(41)와 일체로 형성되어 가압프레임(20)에 밀착되는 밀착돌기(45a)와 열원을 차단하는 단열공간(45b)을 구비하는 밀착돌부(45)로 이루어진다. 제2단열재(40)는 도 7에 도시된 바와 같이 삽입돌부(41)와 밀착돌부(45)가 일체로 이루어지는데, 삽입돌부(41)는 고정돌기(41a)와 단열공간(41b), 밀착돌부(45)는 밀착돌기(45a)와 단열공간(45b)로 구성된다. 삽입돌부(41)의 고정돌기(41a)는 고정프레임(10)의 삽입홈(12)에 상호 맞물리도록 삽입되어 고정력을 부여하는 역할을 수행하고, 단열공간(41b)은 열이 전달되는 면적을 축소시켜 열원을 차단하는 역할을 수행한다. 그리고 밀착돌부(45)의 밀착돌기(45a)는 가압프레임(20)의 일면에 상호 맞닿아 밀착력을 부여하는 역할을 수행하고, 단열공간(45b)은 열이 전달되는 면적을 축소시켜 열원을 차단하는 역할을 수행한다.

이와 같이, 본 발명의 내구성이 강화된 이중 단열 커튼월의 구조는 커튼월의 구조를 대폭 개선함에 따라 유리의 지지력을 배가할 수 있는 탁월한 내구성을 지니면서 제1ㆍ2단열재를 통하여 내부 또는 외부에 열원의 이동을 차단시켜 우수한 단열성을 갖춤에 따라 전반적인 에너지효율을 향상시킨다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1: 유리 2: 간봉
10: 고정프레임 11: 수용홈
12: 삽입홈 11a, 12a: 돌기
15: 지지바 16: 보강턱
17: 보강리브 20: 가압프레임
25: 커버 30: 제1단열재
40: 제2단열재 41: 삽입돌부
41a: 고정돌기 45: 밀착돌부
45a: 밀착돌기 41b, 45b: 단열공간

Claims (7)

1. 건축물의 외면에 설치된 유리(1)를 고정시키는 커튼월의 구조에 있어서:
   상기 유리(1)를 상하로 지지하면서 지지력을 배가하기 위해 보강턱(16) 또는 보강리브(17)를 구비하고, 일측에 일체로 연장되게 돌출되면서 내주면에 하나 이상의 돌기(11a)를 개재한 수용홈(11)과 함께 하나 이상의 돌기(12a)를 개재한 삽입홈(12)으로 이루어진 지지바(15)를 구비하는 고정프레임(10);
   상기 유리(1)를 양측으로 볼트(B)에 의해 지지하도록 개재하고, 건물의 외관을 미려하도록 외측에 탈부착 가능한 커버(25)를 구비하는 가압프레임(20); 및
   상기 고정프레임(10)의 수용홈(11)과 삽입홈(12)에 각각 개재시켜 가압프레임(20)으로 전달되는 열원을 차단하는 제1ㆍ2단열재(30)(40)를 구비하는 단열수단;을 포함하여 이루어지되,
   상기 제2단열재(40)는 고정프레임(10)의 삽입홈(12)에 삽입되어 고정되도록 외주면에 형성된 고정돌기(41a)와 함께 열원을 차단하는 단열공간(41b)을 구비하는 삽입돌부(41)와, 상기 삽입돌부(41)와 일체로 형성되어 가압프레임(20)에 밀착되는 밀착돌기(45a)와 함께 열원을 차단하는 단열공간(45b)을 구비하는 밀착돌부(45)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내구성이 강화된 이중 단열 커튼월의 구조.
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