KR101217257B1 - 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법 - Google Patents

건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물의 외장재와 외벽 사이에 형성된 수직공간에 대한 연돌효과를 차단하여 수직공간을 통한 연소가 건물의 상부로 확대되지 않도록 한 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법에 관한 것이다.
이를 위해, 외벽으로부터 이격되어 상기 외벽과의 수직공간이 형성되도록 설치되며, 외관을 마감하며 격자 형태의 프레임에 설치된 단열재 및 외장재를 포함하는 건물에 있어서,상기 수직공간에는 건물의 상,하 방향으로 일정간격마다 고정브라켓에 의해 불연재질의 차단부재가 설치되어 화재 발생시 수직공간을 통해 연소가 확대되는 것을 방지할 수 있도록 하되,상기 고정 브라켓은,외벽에 볼트로 고정되며 외벽을 따라 형성된 제1수직면과, 이 제1수직면의 하단부로부터 수직공간을 향해 절곡된 제1수평면으로 이루어진 제1결합편;상기 제1수평면 위에 안착된 제2수평면과, 이 제2수평면의 단부로부터 상향 절곡된 제1수직면으로 이루어진 제2결합편으로 구성되며,상기 차단부재의 저면, 차단부재와 외벽, 차단부재와 외장재 사이에는 수직공간 상부로의 기밀이 유지되도록 도포된 씰링부재:를 포함하며,건물의 외벽에는 외장재의 설치 및 차단부재의 설치를 견고하게 하기 위한 외장재 설치 브라켓이 더 설치되되,상기 외장재 설치 브라켓은, 건물의 외벽에 박혀 고정된 앵커와, 앵커의 단부에 결합되어 절곡된 후 프레임에 고정된 설치편으로 구성된 것을 특징으로 하는 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조를 제공한다.

Description

건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법{Prevent combustion spread structure of building facade and a construction method using the same}
본 발명은 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외장재와 건물의 외벽 사이에 형성된 수직공간을 통해 건물의 상부로 연소가 확대되지 않도록 한 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법에 관한 것이다.
건물 화재에서 연기의 구동력은 연돌효과(Stack effect), 부력(Buoyancy), 바람의 영향(Wind effect), 공조 시스템(Ventilation), 엘리베이터의 피스톤 효과(Elevator piston effect) 등을 들 수 있는데 초고층 건물 화재일수록 연돌효과, 부력 및 바람의 영향이 상대적으로 크게 작용하게 된다.
이때, 연돌효과라 함은, 건물 내.외부 공기 기둥의 무게(밀도) 차이로 인한 압력차에 의해 발생하는 공기의 흐름으로써, 이러한 현상은 굴뚝에서의 공기 흐름과 유사하여 굴뚝효과(Chimney effect)라고도 한다.
이때, 연돌효과는 건물의 높이가 높을수록, 외피의 기밀도가 낮을수록, 내.외부 온도차가 클수록 발생량은 증가된다.
연돌효과에 의해 발생된 압력차는 크게, 건물의 하부와 상부, 두 부분으로 구분되며 건물 상부에서 빠져나가는 공기는 하부에서 들어오는 공기에 의해 채워진다.
한편, 도시가 고도화 및 집적화되면서 건축물의 고층화가 급속히 진행되고 있으며, 이와 같이 건축물이 고층화되면서 건물 내의 계단실과 엘리베이터 샤프트 등의 수직통로를 중심으로 층고 높이에 따른 연돌 효과가 발생하여 실내환경 악화, 화재시 제연과 피난, 출입문 및 엘리베이터의 오작동 및 에너지 손실 등 고층 건축물 내 많은 현상에 영향을 미치는 것으로 판단되고 있다.
특히, 건축물에서 화재가 발생하면 도 1에 도시된 바와 같이, 건물 내부에 수용되어 있는 각종 가연성 물질의 연소로 인해 화염과 다량의 유독성 가스를 발생시키면서 확산된다.
연소확대는 건물 내.외부의 온도, 밀도 및 압력차로 인한 연돌효과 때문에 각종 수직 관통부인 계단, 엘리베이터, 에스컬레이터, 설비 샤프트, 공조덕트 등을 통하여 급속하게 전층으로 확대된다.
특히, 최근의 건축물들은 외관의 미려함을 위하여 건축물의 외벽에 외장재를 시공하는 커튼월 공법을 이용하여 시공되는바, 이러한 커튼월 구조는 외장재를 건물의 외벽에 맞닿게 시공할 수 없기 때문에 외장재와 외벽 사이에 이격공간 이른바 수직공간이 형성된다.
상기 수직공간의 형성으로 인해, 전술한 연돌효과가 수직공간을 통해 발생함에 따라 화재 발생시 도 2에 도시된 바와 같이, 건물의 상부로 연소확대가 급속하게 이루어져 대형 화재 발생이 우려되는 실정이다.
상기 수직공간은 외장재 및 단열재로 가려져 있어 취약점이 노출되지 않기 때문에 상기 수직공간의 층간을 차폐하여 구획하는 것은 층간 방화구획에 있어서 매우 중요하다.
현행법에서는 외장재를 외벽에 가능한 한 근접시키고, 팬코일 박스 후면의 단열판을 내화성이 있는 벽으로 구획하도록 하고 있으나, 외장재의 재질이 주로, 알루미늄 복합패널로 제공되므로 실효성이 떨어지고 있는 실정이다.
상기 알루미늄 복합패널은 폴리에틸렌 수지에 2장의 알루미늄 박판을 접합시킨 샌드위치 구조의 복합패널로서, 화재 발생시 화염은 외장재의 외부 알루미늄을 용융시키고 내부에 인화성이 강한 폴리에틸렌 수지에 쉽게 착화되면서 건물의 외장재를 따라 상부로 빠르게 연소 확대되므로, 수직 공간에 대한 층간 구획의 필요성은 매우 중요하게 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 10-0985894
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 외장재와 건물의 외벽 사이에 형성된 수직공간을 일정한 층마다 차폐되도록 구획하여 건물의 연소가 수직공간을 따라 확대되는 연돌효과가 차단될 수 있도록 한 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법을 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 외벽으로부터 이격되어 상기 외벽과의 수직공간이 형성되도록 설치되며, 외관을 마감하며 격자 형태의 프레임에 설치된 단열재 및 외장재를 포함하는 건물에 있어서, 상기 수직공간에는 건물의 상,하 방향으로 일정간격마다 고정브라켓에 의해 불연재질의 차단부재가 설치되어 화재 발생시 수직공간을 통해 연소가 확대되는 것을 방지할 수 있도록 하되, 상기 고정 브라켓은, 외벽에 볼트로 고정되며 외벽을 따라 형성된 제1수직면과, 이 제1수직면의 하단부로부터 수직공간을 향해 절곡된 제1수평면으로 이루어진 제1결합편;상기 제1수평면 위에 안착된 제2수평면과, 이 제2수평면의 단부로부터 상향 절곡된 제1수직면으로 이루어진 제2결합편으로 구성되며,상기 차단부재의 저면, 차단부재와 외벽, 차단부재와 외장재 사이에는 수직공간 상부로의 기밀이 유지되도록 도포된 씰링부재:를 포함하며, 건물의 외벽에는 외장재의 설치 및 차단부재의 설치를 견고하게 하기 위한 외장재 설치 브라켓이 더 설치되되, 상기 외장재 설치 브라켓은, 건물의 외벽에 박혀 고정된 앵커와, 앵커의 단부에 결합되어 절곡된 후 프레임에 고정된 설치편으로 구성된 것을 특징으로 하는 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조를 제공한다.
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본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 예로써, 건물의 외벽에 외장재를 설치하기 위한 프레임을 격자 형태로 시공하는 프레임 시공단계;고정브라켓의 제1결합편을 건물의 외벽에 고정시키고, 제2결합편은 제1결합편에 안착하여 차단부재의 배치공간을 확보하는 고정브라켓 설치단계;차단부재의 저면, 차단부재와 외벽, 차단부재와 외장재 사이에 방화 스프레이를 도포하여 수직공간 상부로의 기밀을 유지하는 씰링부재 도포단계;상기 차단부재를 제1결합편과 제2결합편 사이에 형성된 배치공간에 배치하여 고정시키는 차단부재 시공단계;건물의 외벽에 앵커를 박아 고정하고, 앵커의 단부에 설치편을 결합한 후 상기 설치편을 프레임에 고정하고, 설치편에 고정된 프레임에 외장재를 설치하여 마감하는 외장재 마감단계:를 포함하여 구성된 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법을 제공한다.
삭제
본 발명에 따른 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 외장재와 건물의 외벽 사이에 형성된 수직공간에 대하여 높이 방향으로 일정 간격마다 차단부재를 설치하여 막음으로써, 수직공간에 대한 연돌효과를 방지할 수 있게 된다.
이에 따라, 건물의 외벽 즉 외장재 화재 발생시 화재의 빠른 확산을 방지할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 차단부재를 지지하는 고정 브라켓은 'L' 자 형태로 이루어진 한 쌍의 결합편이 중첩되게 제공됨으로써, 외벽이 균일하지 못함으로 인해 수직공간이 위치마다 다르게 형성된 간격 차를 용이하게 보상할 수 있는 효과가 있다.
즉, 제1결합편의 제1수평면 상에서 제2결합편의 제2수평면이 유동될 수 있음으로써, 제1결합편과 제2결합편이 형성하는 차단부재의 설치공간을 쉽게 가변할 수 있는 것이다.
도 1은 건축물의 연돌효과에 의한 주요 연소확대 경로를 나타낸 개념도
도 2는 건축물의 화재 발생시 창문 및 수직공간을 통해 상층으로 연소확대가 이루어지는 상태를 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조를 나타낸 개략적인 측단면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조의 요부를 나타낸 개략적인 측단면도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조의 고정브라켓을 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법을 나타낸 순서도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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.
이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조(이하, '연소확대 방지구조'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
연소확대 방지구조는 건물의 외장재와 건물의 외벽 사이에 형성된 수직공간에 대한 연돌효과를 방지하여 건물의 외벽 화재에 대한 연소확대를 방지한 기술적 특징이 있다.
연소확대 방지구조는 외장재 설치 브라켓(100)과, 외장재(200)와, 고정브라켓(300)과, 차단부재(400)를 포함하여 구성된다.
외장재 설치 브라켓(100)은 건물의 외벽에 외장재를 설치하는 역할을 하며, 건물의 외벽에 고정된다.
외장재 설치 브라켓(100)은 건물의 외벽에 박혀 고정된 앵커(110)와, 앵커(110)의 단부에 결합된 설치편(120)을 포함한다.
이때, 설치편(120)은 건물의 외벽으로부터 돌출되며, 설치편(120)에는 후술하는 외장재(200)가 결합된다.
상기 외장재 설치 브라켓(100)은 건물의 높이 방향으로 복수개 설치된다.
다음으로, 외장재(200)는 건물의 외벽을 마감하며, 건물의 외관을 미려하게 하는 역할을 한다.
상기 외장재(200)는 건물의 외부로 노출된 마감패널(210)과, 마감패널(210)의 후면에 설치된 단열재(220)를 포함한다.
이때, 외장재(200)의 단열재(220) 전면은 마감패널(210)에 고정되며, 이러한 단열재(220)는 또 외장재 설치 브라켓(100)의 설치편(120)에 고정이 된다.
이때, 외장재(200)와 건물의 외벽 사이에는 외장재(200)의 설치 특성상, 이격공간이 형성되는데, 상기 이격공간은 건물의 높이 방향으로 연속된다.
이러한 이격공간을 본 명세서에서는 설명의 편의상 수직공간(S)이라 한다.
다음으로, 고정브라켓(300)은 차단부재(400)를 수직공간(S)에 배치시키는 역할을 하며, 건물의 외벽에 고정된다.
이때, 고정브라켓(300)은 도 5에 도시된 바와 같이 제1결합편(310) 및 제2결합편(320) 한 쌍으로 제공된다.
제1결합편(310)은 건물의 외벽에 고정되는 부위이며, 건물의 외벽에 볼트 등의 고정수단으로 고정된 제1수직면(311)과, 제1수직면(311)의 하단부로부터 수직공간(S)을 향해 절곡된 제1수평면(312)으로 이루어진다.
그리고, 제2결합편(320)은, 제1결합편(310)에 대향되며 외장재(200)에 밀착된 제2수직면(321)과, 제2수직면(321)의 하단부로부터 제1결합편(310)의 제1수평면(312)을 향해 절곡된 제2수평면(322)으로 이루어진다.
이때, 제2수평면(322)은 제1수평면(312) 위에 안착되도록 이루어진다.
이때, 제2수평면(322)의 길이는 수직공간(S)의 폭에 비해 작게 형성됨이 바람직하다.
이는, 제1수평면(312) 상에서 제2결합편(320)의 유동이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 건물의 외벽과 외장재(200) 사이의 수직공간(S) 폭의 크기가 상,하 방향으로 균일하지 않을 때를 감안하여 차단부재(400)가 배치되는 공간을 조율할 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 차단부재(400)는 건물의 외벽과 외장재(200) 사이에 형성된 수직공간(S)을 통해 연돌효과가 발생하지 않도록 상기 수직공간을 일정구간마다 차폐시키는 역할을 한다.
상기 차단부재(400)는 고정브라켓(300)에 설치되며, 그의 두께는 수직공간(S)의 폭에 대응된다.
그리고, 차단부재(400)의 재질은 불연재질임이 바람직하며, 락 울(rock wool)로 제공됨이 바람직하다.
물론, 차단부재가 락 울로 한정되는 것은 아니다.
한편, 차단부재(400)와 고정브라켓(300), 고정브라켓(300)과 외장재(200) 사이에는 씰링부재(V)가 더 도포됨이 바람직하다.
이는, 화재 발생시 연소확대 차단을 더욱 효과적으로 하기 위함이며, 상기 씰링부재(V)는 방화 스프레이임이 바람직하다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조에 대한 시공방법에 대하여 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
건물의 외벽에 외장재(200) 설치를 위한 프레임(P)을 시공한다.(S10)
이때, 프레임(P)은 격자 형태로 시공됨이 바람직하다.
이는, 통상적으로 외장재(200)의 형태가 사각 형태이므로, 시공의 편의성을 높이기 위함이다.
다음으로, 건물의 외벽에 고정브라켓(300)을 설치한다.(S20)
이때, 고정브라켓(300)은 건물의 외벽 높이 방향으로 등간격을 유지하며 설치됨이 바람직하다.
이때, 고정브라켓(300)은 건물의 3층 높이마다 설치됨이 더욱 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
고정브라켓(300)을 설치하기 위해서는 먼저, 제1결합편(310)의 제1수직면(311)을 건물 외벽에 대고 볼트 등의 고정수단을 이용하여 고정시킨다.
제2결합편(320)은 제1결합편(310)의 제1수평면(312)에 안착시키고, 차단부재가 배치될 수 있도록 제2결합편(320)을 유동해가면서 제1결합편(310)과의 공간을 확보시킨다.
이때, 제2결합편(320)은 제1결합편(310)의 제1수평면(312) 상에서 유동됨에 따라 차단부재(400)가 배치될 수 있는 공간은 가변될 수 있다.
다음으로, 차단부재(400)가 고정브라켓(300)에 설치된 후에, 수직공간(S)의 상방으로 화염이나 연기가 틈새로 새어나가지 않도록 틈새를 씰링하는 단계를 수행한다.(S30)
이때, 씰링부재(V)는 방화 스프레이임이 바람직하며, 차단부재(400)의 저면 및 차단부재(400)에 대응된 고정브라켓(300)에 씰링부재(V)를 도포한다.
그리고, 차폐부재(400)와 외장재(200) 사이, 외장재(200)가 설치된 프레임(P) 사이에도 씰링부재(V)를 도포시킨다.
이와 같이 씰링부재(V)가 도포된 부위의 씰링부재(V) 두께는 건조되기 전에, 약 3T의 두께로 이루어지며 완전히 건조된 후에는 약 1.6T 정도의 두께가 된다.
다음으로, 차단부재(400) 즉, 락 울을 제1결합편(310)과 제2결합편(320) 사이에 형성된 배치공간에 시공한다.(S40)
이와 같이 차단부재(400)가 고정브라켓(300)의 배치공간에 시공됨에 따라, 수직공간(S)의 상,하 공간이 기밀을 유지하며 구획된다.
이에 따라, 화재발생시, 수직공간(S)에 대한 연돌효과가 차단되어 건물 상방으로의 연소확대가 방지될 수 있게 된다.
다음으로, 상기와 같이 차단부재(400)의 시공이 완료되면, 건물의 외부로 노출된 프레임(P) 상에 외장재(200)를 시공하여 건물의 외관을 마감한다.(S50)
이로써, 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법이 완료된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조 및 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법은 건물의 상방으로 연소가 확대되는 것을 방지하기 위하여 외장재와 건물의 외벽 사이에 형성된 수직공간에 대한 연돌 효과를 차단할 수 있도록 건물의 높이 방향으로 일정 구간마다 차단부재를 더 시공한 기술적 특징이 있다.
이에 따라, 상기 수직공간을 일정구간마다 상,하 방향으로 기밀하게 구획되므로 연돌효과가 차단되어 건물 상방으로 연소가 확대되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 외장재 설치 브라켓 110 : 앵커
120 : 설치편 200 : 외장재
210 : 마감패널 220 : 단열재
300 : 고정브라켓 310 : 제1결합편
311 : 제1수직면 312 : 제1수평면
320 : 제2결합편 321 : 제2수직면
322 : 제2수평면 400 : 차단부재
S : 수직공간 V : 씰링부재
P : 프레임

Claims (5)

  1. 외벽으로부터 이격되어 상기 외벽과의 수직공간이 형성되도록 설치되며, 외관을 마감하며 격자 형태의 프레임에 설치된 단열재 및 외장재를 포함하는 건물에 있어서,
    상기 수직공간에는 건물의 상,하 방향으로 일정간격마다 고정브라켓에 의해 불연재질의 차단부재가 설치되어 화재 발생시 수직공간을 통해 연소가 확대되는 것을 방지할 수 있도록 하되,
    상기 고정 브라켓은,
    외벽에 볼트로 고정되며 외벽을 따라 형성된 제1수직면과, 이 제1수직면의 하단부로부터 수직공간을 향해 절곡된 제1수평면으로 이루어진 제1결합편;
    상기 제1수평면 위에 안착된 제2수평면과, 이 제2수평면의 단부로부터 상향 절곡된 제1수직면으로 이루어진 제2결합편으로 구성되며,
    상기 차단부재의 저면, 차단부재와 외벽, 차단부재와 외장재 사이에는 수직공간 상부로의 기밀이 유지되도록 도포된 씰링부재:를 포함하며,
    건물의 외벽에는 외장재의 설치 및 차단부재의 설치를 견고하게 하기 위한 외장재 설치 브라켓이 더 설치되되,
    상기 외장재 설치 브라켓은,
    건물의 외벽에 박혀 고정된 앵커와, 앵커의 단부에 결합되어 절곡된 후 프레임에 고정된 설치편으로 구성된 것을 특징으로 하는 건물의 외벽화재 연소확대 방지구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 건물의 외벽에 외장재를 설치하기 위한 프레임을 격자 형태로 시공하는 프레임 시공단계;
    고정브라켓의 제1결합편을 건물의 외벽에 고정시키고, 제2결합편은 제1결합편에 안착하여 차단부재의 배치공간을 확보하는 고정브라켓 설치단계;
    차단부재의 저면, 차단부재와 외벽, 차단부재와 외장재 사이에 방화 스프레이를 도포하여 수직공간 상부로의 기밀을 유지하는 씰링부재 도포단계;
    상기 차단부재를 제1결합편과 제2결합편 사이에 형성된 배치공간에 배치하여 고정시키는 차단부재 시공단계;
    건물의 외벽에 앵커를 박아 고정하고, 앵커의 단부에 설치편을 결합한 후 상기 설치편을 프레임에 고정하고, 설치편에 고정된 프레임에 외장재를 설치하여 마감하는 외장재 마감단계:를 포함하여 구성된 건물의 외벽화재 연소확대 방지를 위한 외장재 시공방법.

  5. 삭제
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