KR101209183B1 - 왕겨단열패널 및 이를 이용한 황토주택 건축공법 - Google Patents

Abstract

황토 흙 벽체의 시공을 간단 신속하게 할 수 있도록 하고, 황토 반죽물을 용이하게 미장할 수 있도록 하여 건축공기를 단축할 수 있는 왕겨단열패널 및 이를 이용하여 황토주택을 건축하는 공법이 제공된다. 본 발명에 따른 왕겨단열패널은 일정한 길이를 가지고 이격된 스터드들과, 상기 스터드들 양단부와 그 내부에서 일정한 간격으로 결합되어 적어도 하나 이상의 단열공간을 형성하는 다수의 들보로 만들어진 스터드 프레임과; 왕겨가 뭉쳐져 형성되어 상기 단열공간에 삽입 고정된 왕겨단열블록과; 상기 스터드 프레임의 상부와 하부의 세로방향과 가로방향으로 일정 간격으로 설치된 다수의 세로보조목 및 가로보조목과; 상기 세로보조목 및 가로보조목의 상부에 고정결합된 한 쌍의 메쉬망으로 구성되며, 황토주택 건축공법은 기초 위의 가장자리에 씰실러, 토대, 이중밑깔도리가 순차적으로 설치되고, 상기 이중밑깔도리의 상부에 상기 왕겨단열패널을 횡으로 고정설치한 후 이중위깔도리와 지봉골조를 설치하고, 왕겨단열패널의 내외측면에 황토반죽물을 채워넣고 미장함을 특징으로 한다.

Description

왕겨단열패널 및 이를 이용한 황토주택 건축공법{bran insulation panel and yellow soil house construction method}

본 발명은 황토 흙집 건축공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 황토주택의 벽체시공을 간단 신속하게 할 수 있도록 하고 황토 반죽물을 용이하게 미장할 수 있도록 하여 건축공기를 단축할 수 있는 왕겨단열패널 및 이를 이용하여 황토주택을 건축하는 공법에 관한 것이다.

주택 건축에도 웰-빙(well-bing)이 적용됨에 따라 우리나라의 건축기술에서 예부터 널리 사용되어 온 황토가 건축 재료로서 널리 활용되고 있다. 예컨대, 옛날 흙집의 개념을 현대 주택문화와 접목시킴으로써 흙집의 주요 기능인 습도조절, 단열보온, 항균방충효과, 공기정화, 각종 독성제거 등의 유익한 점들을 유지하고, 현대주택의 편리성, 견고함과 미적인 수려함을 더한 흙집이 새로운 건강주택의 개념으로 인식되고 있다.

황토는 쉽게 부서지지 않은 성질을 지니고 있으며 물을 가하면 점력(粘力)과 가소성(可塑性)이 양호하게 변하여 다양한 형태로 성형할 수 있다. 이에 따라, 흙집 건축 시 일정한 간격으로 토대(mudsill) 위에 스터드(stud)를 설치한 후 스터드와 스터드 사이에 지푸라기 등의 단열재를 채워 넣은 후 표면을 황토 반죽으로 미장하여 벽체를 시공하는 방법이 널리 이용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 건축공법은 잘다져진 기초(foundation)위에 토대를 설치한 후, 일정한 간격으로 지붕의 하중 등을 견디도록 스터드(stud)를 일정한 간격으로 시공하여야 함으로써 시공기간이 길어지는 문제가 있었다. 또한, 황토로서 미장하여 황토벽체를 완성하기 전에 스터드의 내부에 단열을 위하여 지푸라기 등을 채워 넣은 후 황토 반죽을 미장하여야 함으로써 벽체 단열 공사를 등을 시행하여 함으로 인한 다수의 공정 때문에 건축비가 상승되는 원인이 되어 있다. 즉, 종래의 건축공법은 건축현장에서 스터드를 시공하여 벽체를 완성시키도록 되어 있어 건축시간이 많이 소요되었다.

따라서 본 발명의 목적은 황토 흙집의 공기(工期)를 단축할 수 있고, 간단하게 황토 흙집 벽체를 시공할 수 있도록 한 왕겨단열패널과 이를 이용한 황토주택 건축공법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 친환경 소재로 만들어져 인체에 무해하고 환경오염을 방지하여 대량 생산할 수 있는 왕겨를 이용한 건축용 패널를 벽체로 시공한 후 황토 반죽의 미장만으로 황토 벽체를 시공하여 흙집의 벽체를 간단하게 시공할 수 있는 건축공법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 왕겨단열패널은 일정한 길이를 가지고 이격된 스터드들과, 상기 스터드들 양단부와 그 내부에서 일정한 간격으로 결합되어 적어도 하나 이상의 단열공간을 형성하는 다수의 들보로 만들어진 스터드 프레임과; 왕겨가 뭉쳐져 형성되어 상기 단열공간에 삽입 고정된 왕겨단열블록과; 상기 스터드 프레임의 상부와 하부의 세로방향과 가로방향으로 일정 간격으로 설치된 다수의 세로보조목(vertical furring strapping) 및 가로보조목(horizontal furring strapping) 및 이들의 상부에 고정결합된 한 쌍의 메쉬망으로 구성함을 특징으로 한다.

상기 왕겨단열블록의 양면에는 투습방습지(house wrap), 예를 들면, 타이벡(Tyvek) 타입의 방습지를 부착하여 단열효율을 높이는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 왕겨단열패널은 자동화된 건축재 생산 공장에서 대량 생산할 수 있다. 따라서 이러한 왕겨단열패널을 토대위에 바로 조립 시공하여 벽체를 형성하여 황토 흙집을 시공할 경우, 메쉬망의 내부에 황토 반죽물을 채어 넣은 후 표면을 고르게 미장하는 시공만으로 우수한 단열을 가지는 황토 흙집의 벽체를 매우 짧은 시간에 시공할 수 있어 황토 흙집의 공기를 단축할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 왕겨단열패널 이용한 황토주택 건축공법은 평편하게 형성된 기초(foundation) 위에 목재보호 및 단열성능을 향상시키기 위한 씰실러(sill sealer)와 상부하중이 기초에 고르게 전해지도록 하는 토대(sudsill)를 순차적으로 시공하는 토대 시공 단계와; 상기 토대위에 바닥 난방이 설치될 수 있도록 바닥 높이를 설정하는 이중밑깔도리(Double bottom plate)를 설치하는 단계와; 상기 이중밑깔도리의 상부에 본 발명의 실시 예에 따른 상기 왕겨단열패널을 순차적으로 횡으로 연결하여 벽체를 형성하는 벽체 형성 단계와; 상기 형성된 벽체의 상부에 이중위깔도리(Double top plate)를 설치하여 그 상단에서 상부 바닥장선(floor joist)와 지붕골조를 시공하는 지붕골조 시공단계와; 상기 시공된 벽체의 내외면에 황토 반죽물을 채워 넣고 미장으로 마감하는 미장 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에서는 지붕 골조를 시공한 후 벽체의 내외면에 황토반죽물을 미장하는 것을 설명하였지만 벽체를 시공한 후 바로 미장을 하여도 무방하다.

상기 토대 시공 단계는 상기 기초 위에 바닥면에 방습을 위한 방습지를 도포?설치한 그 상부에 씰실러를 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에 따른 왕겨단열패널은 친환경 소재인 왕겨와 접착제를 혼합하여 일정한 두께를 가지는 왕겨단열블록을 만들고 이를 스터드 프레임의 단열공간에 채워 넣은 후 상기 스터드 프레임의 양면에 다수의 세로와 가로보조목을 각각 이격 설치하고 그 상부에 메쉬망을 각각 설치한 왕겨단열패널을 이용하여 기초위에 설치된 이중밑깔도리에 바로 시공하여 벽체를 형성함으로써 밑깔도리(bottom palte)를 별도를 설치할 필요가 없게 된다. 또한 대량생산되는 왕겨단열패널로 황토주택의 벽체를 형성한 후 황토 반죽물을 상기 왕겨단열패널의 내외측에 채워 넣은 후 미장하여 황토주택의 벽체시공을 완료함으로써 황토주택의 시공 기간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 왕겨단열패널의 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 왕겨단열패널의 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 왕겨단열패널의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 왕겨 황토주택의 기초 공정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 1에 도시된 왕겨단열패널을 이용하여 왕겨 황토주택의 벽체를 시공한 상태를 설명하기 위한 도면.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.

[왕겨단열패널의 제조]

도 1 내지 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 왕겨단열패널의 사시도, 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 왕겨단열패널을 A방향에서 바라본 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 왕겨단열패널(10)은 상부 하중을 충분히 견딜 수 있는 2×4(38mm×89mm) 또는 2×6(38mm×140mm) 규격의 목재로 만들어진 스터드 프레임(12)의 단열공간(17)에 왕겨단열블록(18)을 채워 넣어 것이다. 상기 스터드 프레임(12)은 위 목재 규격을 가지는 스터드(14)들을 약 40센티미터 내지 60센티미터로 이격 설치하여 그 사이의 상부와 하부 및 중간부분에 들보(16)를 견고하게 결합하여 만들어지는 것으로, 상기 들보(16)에 의하여 일정한 단위 면적을 갖는 단열공간(17)이 형성된다. 이때 각 목재의 결합은 통상적인 목재 결합과 같이 해당 규격의 목재에 사용하는 못(nail)를 사용한다.

상기 단열공간(17)에는 왕겨와 접착제가 65:35 내지 75:25 부피비로 혼합되어 몽쳐진 왕겨단열블록(18)이 넣어진다. 상기 왕겨는 친환경 소재로, 내부에 다수의 공극을 가지고 있기 때문에 방습 및 단열에 아주 훌륭한 소재이다. 따라서 왕겨단열블록(18)은 건축되어질 건축물의 내부와 외부간의 단열을 하는데 매우 유용하게 사용된다. 상기와 같은 구성 중 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 왕겨단열블록(18)이 채워진 스터드 프레임(12)의 양면에는 투습방습지(house wrap), 예를 들면, 타이벡(Tyvek) 타입의 방습지를 부착하여 방습 및 단열효율을 높일 수도 있다.

상기와 같은 왕겨단열블록(18)은 본원 발명자 "한진"에 의하여 발명되어 2009년 4월 21일 특허출원 제10-2009-0034815호(왕겨를 이용한 건축용 단열 패널 및 그 제조방법)에 개시(開示)된 왕겨블록이 사용될 수 있다.

왕겨단열블록(18)에 넣어진 스터드 프레임(14)의 양면에는 스터드(14)의 방향으로 다수의 세로보조목(20)과 가로보조목(22)들을 이격 설치한다. 이때, 상기 세로보조목(20)과 가로보조목(22)은 서로 다른 방향으로 스터드 프레임(14)의 양측에 결합되어 있어 도 1에 도시된 왕겨단열패널(10)이 벽체로 시공되었을 때 뒤틀림현상이 방지된다. 또한 상기 세로보조목(20)과 가로보조목(22)은 상부하중으로부터 건축을 보다 견고하게 뿐만 아니라 황토가 미장되었을 때의 황토가 벽체에 쉽게 부착되도록 한다.

상기 세로보조목(20)과 가로보조목(22)의 외부면에는 일정한 크기의 구멍을 가지는 메쉬망(24, 26)들이 견고히 부착되어 진다. 이때, 상기 메쉬망(24, 26)은 황토 반죽물이 미장되었을 때 왕겨단열패널(10)의 표면에 부착력을 증가시키고, 미장된 황토가 쉽게 갈라지는 현상을 방지함으로써 황토 흙의 벽체 손상을 억제한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 왕겨단열패널(10)은 건축 이외의 또다른 장소, 예를 들면 건축 패널을 전문적으로 생산하는 공장에서 다양한 크기로 대량으로 생산할 수 있다. 또한 상기의 왕겨단열패널(10)은 그 내부에 친환경적인 왕겨를 소재로 하여 만들어진 단열재가 채워져 있어 벽 패널로 사용 시 우수한 단열효과를 꾀할 수 있고, 황토 흙집의 벽체 및 목조 주택의 벽체를 시공 시 조립하는 것에 의해 간단히 벽체를 형성할 수 있어 공기를 크게 단축할 수 있다.

[왕겨단열패널을 이용한 황토 흙집의 건축 시공]

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 왕겨 황토주택의 기초 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 1에 도시된 왕겨단열패널을 이용하여 왕겨 황토주택의 벽체를 시공한 상태를 설명하기 위한 도면이다.

우선 도 4를 참조하여 기초 공정을 설명하면 아래와 같다.

지면을 고르게 평탄화한 후, 시멘트 콘크리트를 포설하여 기초(30)를 형성하다. 이러한 기초(30)는 콘크리트 슬래브와 같은 형태로 시공될 수 있다. 상기 기초(30)의 상부, 즉 건축물의 바닥면에는 방습을 위한 방습지(31)가 설치된다. 방습지(31) 대신 아스팔트 방수코팅을 하여도 무방하다.

이후, 상기 기초(30)의 가장자리에 건축물의 목재보호 및 단열성능을 향상시키기 위한 씰실러(sill sealer)(32)와 상부하중이 기초에 고르게 전해지도록 하는 토대(sudsill)(34)를 순차적으로 형성한다. 이때, 상기 토대(34)는 방부목을 사용하여야 하며, 콘크리트 등으로 만들어지는 기초(30)에 일정한 간격으로 설치된 L-형 고정볼트(L-type Anchor Bolt)를 사용하여 견고하게 결합하는 것이 좋다.

상기 토대(34)의 상부에는 도 4에 도시된 바와 같이 방습지(31)의 상부에 바닥 난방이 설치될 수 있도록 바닥 높이를 설정하는 이중밑깔도리(36)를 설치한다. 이때 이중밑깔도리(36) 역시 방부목을 사용하는 것이 좋으며, 2 ㅧ 4 또는 3 ㅧ 6 규격의 목재를 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 기초(30)의 가장자리에 씰실러(32), 토대(34) 및 이중밑깔도리(36)를 설치한 후에는 앞서 기술한 도 1의 왕겨단열패널(10)을 순차적으로 횡으로 연결하여 도 5와 같은 벽체를 형성한다. 상기 이중밑깔도리(36)와 왕겨단열패널(10)간의 결합 및 이웃하는 왕겨단열패널(10)간의 결합은 3ㅍ 이상의 길이를 갖는 못을 이용하여 견고하게 하는 것이 좋다.

이때, 상기와 같이 왕겨단열패널(10)을 이용하여 건축물의 벽체를 시공할 때, 창, 문 등은 통상의 목조주택을 시공하는 방법으로 시공할 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 왕겨단열패널(10)의 길이를 다양하게 제작함으로써 벽체의 창문설치구간(window rough opening)의 하부에 설치되는 크리플 스터드(cripple stud)도 대치할 수 있다. 물론, 창문설치구간의 좌우측에 설치되는 트리머(trimer)와 킹스터드(king stud)는 설치하는 것이 바람직하다.

상기의 공정에 의해 기초(30)의 상부에 다수의 왕겨 단열 패널(10)이 연결되어 도 5와 같은 벽체가 형성되면, 상기 벽체의 상부에 이중위깔도리(Double top plate)(50)를 설치하고, 그 상단에서 상부 바닥장선(floor joist)와 지붕골조를 시공하는 지붕골조 시공한다.

이후, 도 5와 같이 시공된 벽체의 내외면에 황토 반죽물을 단단히 채워 넣으면, 상기 황토 반죽물은 도 1의 메쉬망(24, 26)을 통해 그 내부에 설치된 세로보조목(20, 가로조보목(22)들 사이까지 채워진다. 이때, 상기 세로보조목(20)과 가로보조목(22)의 이격거리를 50mm 내지 70mm로 할 경우 황토반죽물이 최적상태로 부착된다.

또한, 상기 왕겨단열패널(10)의 양면에 설치된 메쉬망(24, 26)은 일정한 크기의 격자 구조를 되어 있어, 황토 흙집의 벽체 표면을 구성하는 황토의 갈라짐등을 방지할 수 있어 벽체를 보다 견고하게 할 수 있다.

상기한 본 발명의 황토주택 건축공법은 단열이 우수하고 황토 반죽물을 용이하게 부착하여 미장할 수 있도록 구성된 왕겨단열패널을 이용하여 황토주택의 벽체를 형성함으로써 공기를 단축할 수 있다.

10 : 왕겨단열패널, 12 : 스터드 프레임
14 : 스터드, 16 : 들보,
17 : 단열공간, 18 : 왕겨단열블록,
20 : 가로보조목, 22 : 세로보조목,
24, 26 : 메쉬망, 30 : 기초,
31 : 방습지, 32 : 씰실러,
34 : 토대, 36 : 이중밑깔도리,
50 : 이중위깔도리.

Claims (3)

1. 건축용 왕겨단열패널에 있어서, 일정한 길이를 가지고 이격된 스터드들과, 상기 스터드들 양단부와 그 내부에서 일정한 간격으로 결합되어 적어도 하나 이상의 단열공간을 형성하는 다수의 들보로 만들어진 스터드 프레임과; 왕겨가 뭉쳐져 형성되어 상기 단열공간에 삽입 고정된 왕겨단열블록과; 상기 스터드 프레임의 상부와 하부의 세로방향과 가로방향으로 일정 간격으로 설치된 다수의 세로보조목 및 가로보조목과; 상기 세로보조목 및 가로보조목의 상부에 고정결합된 한 쌍의 메쉬망으로 구성함을 특징으로 하는 왕겨단열패널.
2. 왕겨단열패널 이용한 황토주택 건축공법에 있어서, 지면을 평탄화하고 콘크리트로 도포하여 형성된 기초 위에 목재보호 및 단열성능을 향상시키기 위한 씰실러와 상부하중이 기초에 고르게 전해지도록 하는 토대를 순차적으로 시공하는 토대 시공 단계와; 상기 토대 위에 바닥 난방이 설치될 수 있도록 바닥 높이를 설정하는 이중밑깔도리를 설치하는 단계와; 상기 이중밑깔도리의 상부에 제1항에 기재된 왕겨단열패널을 순차적으로 횡으로 연결하여 벽체를 형성하는 벽체 형성 단계와; 상기 시공된 벽체의 내외면에 황토 반죽물을 채워 넣고 미장으로 마감하는 미장 단계로 이루어짐을 특징으로 황토주택 건축공법.
3. 제2항에 있어서, 상기 벽체 형성 단계는 상기 형성된 벽체의 상부에 이중위깔도리를 설치하여 그 상단에서 상부 바닥장선와 지붕골조를 시공하는 지붕골조 시공단계를 더 포함함을 특징으로 하는 황토주택 건축공법.

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