KR101219873B1 - 구조체의 발포폼 충진을 특징으로 하는 건축공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물의 구조체 내부에 발포폼을 충진하는 건축공법에 관한 것으로서,
발포폼 충진을 적용할 건축물 구조체의 벽체 또는 지붕체의 구조틀 재질을 스틸, 목재, 스틸과 목재 혼용 방식으로 제작할 수 할 수 있으며 상기에 따라 선택 적용된 구조틀을 형성하는 방법과,
선택된 구조틀을 해당 건축공법에 따라 적용 부위를 벽체와 지붕체 중에서 선택 적용하며, 선택 방법으로는 벽체와 지붕체를 같이 적용하는 일체형 적용방식과 벽체만 적용하는 방식, 지붕체만 적용하는 방식으로 나눌 수 있다.
구조체의 골조 형성 완료 후 발포폼 충진용 구조체에는 내외부면에 난연성 보드류를 붙임 고정하여 발포폼 충진에 따른 공간을 확보하며 외부면에는 필요시 몰탈 등으로 별도 보강처리 할 수 있다.
형성된 건축물의 발포폼 충진 구조체의 내부 공간에 본 발명의 특징인 친환경 난연성 수성 연질 발포폼으로 충진한다.
충진이 마무리 되면 내외장 마감재로 최종 마감처리 하는 방식에 관한 것으로서 본 발명은 발포폼 충진이 가능한 골조 구조체 형성 방법과 그 형성된 구조체 내부에 난연성 수성 연질 발포폼을 충진하여 건축물을 축조하는 건축공법이며 건축의 중요사항인 내구성, 단열성, 가격 저렴성, 환경성, 시공성, 내수성, 경량성, 견고성, 화재 유독가스 저감성, 방음성, 쾌적성, 지진대비, 폐기물 발생 저감 등을 충분히 고려하여 특징적 사항들을 안출하였으며 녹색환경에 맞는 에너지 절감, 친환경 자재를 통한 인체 건강성, 적정한 자재 사용과 시공성 향상을 통한 건축 공사비 절감 등이 가능한 경제성과 효율성이 매우 뛰어난 실속형의 건축공법에 관한 것이다.

Description

구조체의 발포폼 충진을 특징으로 하는 건축공법{The Architecture Method Featured Expandedform Stuffing Framework}

본 발명은 건축물 벽체와 지붕의 구조체 골조를 스틸 구조틀(Stee Frame), 목재 구조틀(Wood Frame), 또는 스틸과 목재 혼용 구조틀을 선택하여 완성하고 내외부 양쪽에 보드(Board)를 부착하고 외부 벽체면과 외부 지붕면에는 별도 보강처리하며, 구조체의 내부공간에 통상의 친환경 난연성 수성 발포폼을 충진한 후 마감재 처리하는 건축공법에 관한 것이며, 상세하게는 건축물을 형성하는데 있어서 벽체와 지붕의 구조체의 구조틀을 통상의 스틸자재, 목재자재로 용도에 맞게 사용하여 용접 또는 나사못 방식으로 튼튼하게 설치 고정시키고 벽체 외부면과 지붕 외부면에는 강도가 강하며 불연성인 CRC(섬유강화 시멘트)보드로 붙임 고정 후 보강재료를 통한 선택적 보강처리와 내부 벽체면 또는 지붕내부 천정면에는 난연성 재질의 내장용 보드를 설치된 구조틀에 선택 붙임 고정시킨 후 벽체 또는 지붕판 구조체의 빈 공간에 단열성능이 뛰어나며 친환경적이고 난연효과로 인해 자기소화성이며 유독가스 발생이 미미한 수성의 연질 발포폼을 충진한 후 내외부면을 마감처리 하는 방법에 관한 것이다.

종래 건축물의 시공법은 다양하며 철근 콘크리트 공법으로 대표되는 습식구조는 시공의 복잡성, 공사기간 과대, 노동력 수반, 공사비 가중, 시멘트 독성 제기 등으로 소규모 건축물에서는 적용도가 점차 낮아지고 있는 추세이며, 주택의 경우 일반주택, 전원주택, 주말주택, 펜션, 방가로 등에 주로 적용하고 있는 건축공법들을 보면 목조주택, 스틸하우스, ALC주택, 황토주택들의 비중이 높은 편이다.

하지만 이러한 건축 공법들도 각자 장단점을 가지고 있다. 그중 대표되는 문제들을 보면 높은 공사비, 단열과 관련된 냉난방비 문제, 화재시 유독가스 문제, 시공의 복잡성, 결로현상에 따른 곰팡이 서식, 방음성, 수분의 취약성, 내구성, 지진대비성, 다량의 공사 잔재물 발생, 벽체 틈새에 진드기와 바퀴벌레와 개미 등 해충서식, 수입산 자재 사용에 따른 단가상승, 시공시 다량의 자재손실(Loss) 발생, 다량의 공사 잔재물 발생, 폐기물 처리비 증가, 분진 흡입시 작업자 인체건강 위험성, 리모델링(구조개선)시 번거로움 등이 나타날 수 있다.

일반적으로 공사기간을 단축할 수 있으며 비교적 중노동력을 필요로 하지 않는 이유들로 인하여 현재 보편화되어 있는 건식구조 형태의 건축공법에서 저층형의 주택, 펜션 등의 종래 건축 구조는 스틸 및 목조의 구조틀에 통상의 OSB 보드를 고정한 후 그라스울(유리솜) 등으로 단열처리 한 후 내부 보드를 부착하는 방식들로 이루어지고 있다.

그러나 이러한 공법은 전체적으로 비효율적인 면이 많아 낭비의 요인으로 발생하고 있어 이를 개선할 필요가 있다고 본다.

이에 따라 개선책의 일환으로 친환경적이며 난연성인 수성 발포폼의 우수한 특성과 건축물 구조체 골조의 적정한 구조체 공법을 통하여 효율성, 경제성, 간편성 등을 종합한 생산적인 건축공법을 안출하고자 하였으며 이와 관련하여 국내에서는 아직까지 본 발명과 같이 건축물에 대해 현장에서 직접 벽체 또는 지붕의 구조체를 형성한 후 현장에서 직접 발포폼을 충진하여 단열성능을 겸비한 구조체를 완성하는 건축공법은 아직 제시된 바가 없다.

종래의 건축 공법들 중 스틸하우스와 목조 건축의 대표적인 사항으로 보면 구조체의 스터드(Stud)에 설치된 보드면에 그라스울(유리솜) 단열재를 붙이는 형태로서 기둥과의 이음매 처리시 틈새처리 미흡에 의한 단열성 저하, 그라스울(유리솜)의 미세먼지 등으로 인한 작업자의 건강 위협, 수분에 대한 절대적인 취약점, 잔재물의 폐기처리 문제 등이 발생되고 있는 실정이다.

건축의 단열재로 활용되는 폴리계통의 발포폼은 오존층의 파괴 물질로 알려져 있는 프레온(HCFC계)의 사용이 점차 줄어들고 실정이며 공장 성형의 판상형 단열재와 건축 구조재의 뿜칠(도포)방식에 의해 부분단열 및 방음, 흡음용으로 사용되며 우수한 보냉효과로 냉장 냉동창고 건축에 벽면 뿜칠(도포)방식으로 제한적으로 활용되고 있는 실정이다.

최근에 개선된 친환경의 난연성 발포폼 제품들이 잇따라 개발되어 생산 판매되고 있으나 아직까지 기존 적용방식의 틀을 크게 벗어나지 못하고 있는 실정이다.

본 안출에서는 이처럼 개선된 발포폼의 특징적 요소를 최대한 살려 통상의 건축 자재들과 함께 활용하여 현장에서 설계조건에 맞게 간편하게 설치 시공하는 건축 공법을 안출하여 기존의 건축 공법들과 차별화를 이루었다.

상기한 기술적 과제들을 해결하기 위해 종래에 활용되고 있는 건식과 습식구조의 건축방법들 중 시공방법에 따른 각자의 장단점 및 개선점을 찾아 이를 해결하고자 본 발명을 안출 한 것이며,

건축물 주요 구조체인 골조의 구조틀에는 필요한 재질로 볼때, 스틸 구조틀의 경우 내구성과 습기에 강한 스틸 사각파이프 사용과 목조 구조틀의 경우 통상의 목재 스터드를 사용하며, 혼용 구조틀인 경우 스틸과 목재를 혼용으로 한다.

벽체 또는 지붕체 구조체의 구조틀 제작과 구조틀 양면에 보드를 부착하여 구조체 내부에 단열공간을 확보하는 방법으로서,

A타입의 경우,

스틸구조와 목조 구조의 경우 구조틀은 통상의 자재로서 스틸자재는 사각파이프이며 목재는 각재로 사용하며 구조틀 상하부 지지대에 스터드를 양쪽으로 세우고 중간에 띠장을 설치하고 기초에 접한 부분은 선취 앙카볼트와 보강철물 등으로 튼튼하게 고정시킨 후 벽면의 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이며, 지붕체의 경우 상기 방법으로 구조틀을 설치한 후 벽체위에 견고하고 튼튼하게 설치 고정하며 지붕면 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이다.

스틸과 목조의 혼용 구조의 경우 한쪽 면은 구조틀 상하부 지지대와 스터드 그리고 띠장을 스틸자재로 하고 다른쪽 면에는 구조틀 상하부 지지대와 스터드를 목재로 설치하며 기초와의 고정은 스틸쪽으로 하며 구조틀 양면에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하며, 지붕체의 경우 상기 방법으로 구조틀을 설치한 후 벽체위에 견고하고 튼튼하게 설치 고정하며 지붕면 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이다.

B타입의 경우,

스틸구조와 목조 구조의 경우 구조틀은 통상의 자재로서 스틸자재는 사각파이프이고 목재는 각재이며 구조틀 상하부 지지대에 스터드를 세우고 중간에 띠장을 설치하며 기초에 접한 부분은 선취 앙카볼트와 보강철물 등으로 튼튼하게 고정하며 벽면의 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이며, 지붕체의 경우 상기 방법으로 구조틀을 설치한 후 벽체위에 견고하고 튼튼하게 설치 고정하며 지붕면 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이다.

스틸과 목조의 혼용 구조의 경우 한쪽 면은 구조틀 상하부 지지대와 스터드를 스틸자재로 하고 다른쪽 면에는 목재 띠장을 설치하며 기초와의 고정은 스틸쪽으로 하고 구조틀 양면에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하며, 지붕체의 경우 상기 방법으로 구조틀을 설치한 후 벽체위에 견고하고 튼튼하게 설치 고정하며 지붕면 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이다.

C타입의 경우,

스틸구조와 목조 구조의 경우 구조틀은 통상의 자재로서 스틸자재는 사각파이프이고 목재는 각재이며 구조틀 상하부 지지대에 스터드를 설치하고 기초에 접한 부분은 선취 앙카볼트 등으로 튼튼하게 고정하며 벽면의 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이며, 지붕체의 경우 상기 방법으로 구조틀을 설치한 후 벽체위에 견고하고 튼튼하게 설치 고정하며 지붕면 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이다.

D타입의 경우,

스틸구조 타입이며 구조틀은 통상의 ㄷ형 스틸자재로서 구조틀 상하부 지지대에 스터드를 설치하고 기초에 접한 부분은 선취 앙카볼트 등으로 튼튼하게 고정하며 벽면의 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이며, 지붕체의 경우 상기 방법으로 구조틀을 설치한 후 보강된 벽체위에 견고하고 튼튼하게 설치 고정하며 지붕면 양쪽에 보드를 고정 부착 후 구조체 단열공간을 확보하는 방법이다.

필용에 따라 건축물의 벽체 또는 지붕체 외부면에는 내구성과 불연성 그리고 마감재 마탕면 제공을 위해 몰탈 및 메시로 보강작업을 한다.

발포폼은 현장 충진 방식으로 진행하며 벽 구조체 또는 지붕 구조체를 빈 공간없이 정밀하게 충진을 하며 충진이 마무리되면 내외장 마감재로 마감 처리한다.

그밖에 상기 방법에서 벽체 또는 지붕의 구조체를 부분별로 본 발포폼 현장 충진 방식이 아닌 통상의 공장성형 판넬(EPS, 그라스울, 우레탄, 암면 등) 등으로 대체하여 사용할 수 있다.

시공에 따른 구체적인 사항을 설명하면 다음과 같다.

스틸 구조체의 경우 비교적 경량이면서 휨강도가 비교적 강하고 통상의 아연 또는 방청처리가 된 스틸 사각파이프를 주요자재로 하여 구조틀 형성 타입을 통해 제작 설치하며, 기초부분에 접하는 구조틀의 하단부 지지대는 일반 스터드의 두께보다 더 두꺼운 자재를 사용하여 내구성능을 향상하며, 철재의 이음부 처리는 용접 방식 및 나사이음방식을 필요에 따라 구분하여 처리할 수 있으며 철재의 용접부위는 부식방지를 위해 광명단과 같은 방청제를 도포한다.

목조 구조체의 경우에는 프레임을 이루고 있는 통상의 스터드를 이용하여 구조틀을 형성할 수 있으며 벽면에는 제시된 보드를 사용하면 좋다.

기존의 건축 방식에서 적용하던 종전 그라스울 같은 현장부착형의 단열재는 현장 설치가 생략되며 기존 단열재가 형성되었던 공간이 발포폼 충진 공간으로 남게 된다.

구조체의 구조틀(Frame) 제작방법은 벽체 또는 지붕체마다 타입별로 다르며 스터드(Stud)를 겹(2중)으로 설치하는 방법과 단독으로 설치하는 방법이 있으며 띠장 설치도 일부 타입만 해당된다.

구조틀 이음을 겹침방식이 아닌 용접에 의한 맞이음 방식을 채택하여 이음면의 평활도를 높였으며 D타입의 경우 겹침 방법을 사용할 수 있다.

스틸구조, 목구조, 혼용구조의 벽면 구조체는 건물의 면적이나 지붕형태 그리고 지붕의 하중에 맞는 적정한 자재와 치수들이 제공되어 내력벽 또는 비내력벽으로서의 기능을 모두 발휘할 수 있도록 하며, 지붕 구조체의 처마끝은 통상의 합성목재 등으로 견고하게 마감 처리한다.

벽체 또는 지붕체 해당부분에는 전기, 통신, 난방 및 온냉수 관련 설비를 적정하게 설치한다.

구조틀이 전체적으로 완성된 후에는 벽체 또는 지붕체의 외부면에 재질과 두께가 적정한 불연성 및 내화성, 내구성 강도, 내수성이 강한 CRC(섬유강화 시멘트)보드를 부착 설치하며 외부 벽체면 또는 외부 지붕면은 필요에 따라 건축물 보강용 몰탈과 메쉬로 별도 보강작업을 할 수 있게 하여 강도에 따른 내구성 증대, 방수성, 불연성, 물리적 충격에 추가 대응할 수 있게 하였으며, 가급적 내부 천정면에는 난연기능이 있으며 친환경 자재인 마그네슘(Mg) 보드를 부착하며 외벽체의 내부면과 칸막이 벽면에는 필요에 따라 마그네슘 보드 또는 석고보드를 1～2겹 단독 또는 홍용으로 겹침 부착한다.

이러한 작업과정들이 끝나면 벽체 또는 지붕체의 형성된 내부 공간속에 통상의 친환경의 난연성 수성 연질 발포폼 자재를 충진하는 과정이 있다.

발포폼은 수지 원료와 발포제가 주요 구성물질이며 발포시 미세한 기공의 형성으로 인해 각각의 특성이 발휘되는데 그 대표적으로 뛰어난 단열성능을 꼽을 수 있다.

발포폼의 이러한 특성적 요소들을 판단하여 볼 때 현 시점에서 사용용도에 따라 구분할 필요가 있으며 본 건축공법에 맞는 적합 가능성을 순서별로 구분해 보면 다음과 같다.

물성에 따른 적용성의 적합 순서로는 폴리우레탄 계열이 앞서고 있으며 나머지 폴리에틸렌 계열, 폴리스틸렌 계열, 페놀수지 계열은 비슷하다.

발포재에 따른 친환경 요소의 적합 순서로는 수성, HCFC계, CF계 순이다.

성질에 따른 현장 적용성의 적합 순서로는 연질형, 반경질형, 경질형 순이다.

상기에 의한 친환경의 난연 기능이 있는 수성 연질 발포폼은 발포제를 오존층을 파괴하는 프레온(Freon)계의 HCFC가 아닌 대체물질인 물을 사용하며, 이소시아네이트 등으로 이루어진 것이 물과의 반응에서 발생하는 탄산가스에 의해 연질의 경우 100배 정도로 발포되는 이액형 변성폴리머의 우레탄계 단열재로서 인체에 해로운 VOC(휘발성 유기화합물) 분출이 하루정도 지나면 대부분 없어지는 현상으로 인하여 환경 친화적이라고 할 수 있다.

발포제 원료에 난연성 재질을 첨가하여 불이 잘 붙지 않는 난연성 능력을 가지도록 하는 자기소화성의 특성으로 인해 화재시 유독가스 분출이 거의 없는 특성이 있으며, 발포면의 예비 가열이 필요치 않아 일반적인 상온에서도 작업성이 용이한 특성과 함께 발포장비의 간단한 예열로서 작업의 편리성이 증대되었으며, 대상면체(보드면)의 접착력도 우수해 박리현상에 의한 별도의 틈이 형성되지 않아 전체 구조물의 안정적인 역할에도 도움이 된다.

현장 발포에 따른 작업성을 살펴보면 도1～도4와 같이 구조물의 구조체 내부 공간이 서로 통하는 관통구조이기 때문에 최소의 충진구멍으로 충진이 가능하나 현재 일반화되어 있는 통상의 구조인 도5～도6은 구조틀이 일자형 한겹으로 스터드가 이루어져 있어 발포폼 충진을 매 칸칸마다 하여야 한다.

발포폼 작업이 마무리되면 벽 또는 지붕의 구조체 공사가 일단 마무리 되며 나머지 내외부 마감재 공사, 기타 공사 등은 각각의 취양에 맞게 다양한 자재를 선택하여 적용할 수 있다.

본 안출 사항 중 또 다른 특징으로는 발포폼 구조체 공법을 건축물 상황여건에 따라 적용(채택)방법을 달리할 수 있으며 구분해 보면 벽체와 지붕체를 일체형으로 같이 적용하는 방법, 벽체만 적용하는 방법, 지붕체만 적용하는 방법이 있어 건축 시공시 선택적 적용의 유연성이 있다.

본 발명의 발포폼 건축공법에서 시공시 기본적인 유의사항은 다음과 같다. 발포폼을 비롯한 건축물 구조체의 경량성으로 인해 구조체의 구조틀(Frame)과 기초부분과의 확실한 고정처리를 하여 건축물이 강풍등 외부의 충격으로부터 움직이지 않도록 하여야 하며, 구조틀의 용접부위에는 산화 녹방지를 위해 광명단과 같은 방청제를 도포하며, 발포폼 충진시 발포폼이 밖으로 흘러나오지 않게 틈새를 잘 막아야 하는 사항들이 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 안출에서 제시된 자재들과 시공방법을 통하여 현장에서 설계조건에 맞게 간편하게 설치 시공하는 건축 공법으로서 일반적인 스틸하우스나 목조건축물, ALC 건축, 조립식 샌드위치 판넬, 철근콘크리트조, 조적조 등의 건축물과 비교해도 전혀 손색이 없는 국내 최초의 실속형 건축공법에 관한 것으로서,

적용자재와 시공방법에 대한 전체적인 효율성을 중시한 결과 우수한 단열성, 시공의 간편성, 내구성, 건축비용 대폭 절감, 친환경성, 내수성, 화재에 따른 유독가스 문제 해소, 견고성, 건식성, 경량성, 폐기물 처리성 등의 특징들을 얻을 수 있다.

그밖에 벽면의 결로현상이 없어 곰팡이 발생이 전혀 없으며 진드기나 바퀴벌레 개미등 해충벌레의 서식도 원천적으로 차단할 수 있어 실내 쾌적성을 제공한다.

본 발명의 기대 효과로는 건축비 상승을 억제하고 에너지 절약에 일조하며 국민건강에 도움을 주고 삶의 질 개선에 일익을 담당할 것으로 보여 진다.

구체적 적용 사항으로는 주택과 저층구조의4 상업적 건축물 외에도 방가로, 찜질방, 공중화장실, 공장, 교회, 착고, 막사, 오토캠핑카, 냉동 및 냉장창고, 농수축산물 재배건조사 등의 건축에 적극 활용될 수 있을 것으로 본다.

특히 과도한 건축 공사비 등으로 인하여 전원주택 등 내집마련에 어려움을 격고 있는 대상자들에게 큰 희망이 될 수 있으며 농어촌의 노후된 농어가 주택의 개량사업에도 정부 장려 표준모델로 활용될 수 있으며 이로 인해 농어민들에게 실질적인 혜택을 줄 수 있다.

이처럼 실속형의 건축공법 출현은 새로운 건축문화를 선도하는 효과 외에 주거기능의 확충에 따른 국민들의 삶의 질 향상에 도움이 되며 국가적인 에너지 절감에 따른 자원절약 및 지구온난화 방지에 일조하여 녹색 환경에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 본다.

* 도 1은 본 고안에 따른 A타입으로 벽면과 지붕의 구조체로 구조틀 양면에 보드 부착하고 외부면 보강처리와 양면에 마감재가 설치된 단면도이다.
* 도 2는 본 고안에 따른 A타입으로 기초위에 설치된 벽면 구조체로 구조틀 양면에 보드 부착하고 외부면 보강처리와 양면에 마감재가 설치된 단면도이다
* 도 3은 본 고안에 따른 A타입으로 벽면 또는 지붕체 구조체로 구조틀 양면에 보드 부착하고 외부면 보강처리와 양면에 마감재가 설치된 사시도이다
* 도 4는 본 고안에 따른 B타입으로 벽면 또는 지붕체 구조체로 구조틀 양면에 보드 부착하고 외부면 보강처리와 양면에 마감재가 설치된 사시도이다
* 도 5는 본 고안에 따른 C타입으로 벽면 또는 지붕체 구조체로 구조틀 양면에 보드 부착하고 외부면 보강처리와 양면에 마감재가 설치된 사시도이다.
* 도 6은 본 고안에 따른 D타입으로 벽면 또는 지붕체 구조체로 도5의 구조틀의 구조재를 통상의 ㄷ자형 스틸 구조재로 형성하고 양면에 보드 부착하고 외부면 보강처리와 양면에 마감재가 설치된 사시도이다.

건축물을 벽체 또는 지붕 구조체 골조의 구조틀(Frame)을 스틸(Steel), 목재(Wood), 스틸과 목재 혼용방식으로 필요에 따라 선택하여 형성한 후 벽면 또는 지붕면의 양쪽에 적정한 보드를 부착하고 외부면에는 별도의 보강처리를 하며 해당 구조체의 내부공간에 친환경 발포폼을 충진하고 마감재로 최종 처리하는 건축공법으로서,

첨부한 도면에 따라 본 발명을 설명하면,

벽체 구조틀을 형성하여 통상의 기초(12)위에 설치 고정하는 단계로서,

도 1, 도 2, 도 3에 있어서, 벽체 구조틀의 사용자재는 스틸, 목재, 스틸과 목재 혼용으로 선택 사용할 수 있으며 통상의 자재로서 형태는 사각재이다.

외부쪽 벽면 구조틀의 구조틀 상부 지지대(4)와 구조틀 하부 지지대(5)에 스터드(1)를 창호틀 형성을 제외한 공간에 일정한 간격으로 튼튼하게 용접 또는 나사못 등으로 고정한 후 기초위에 설치된 구조틀 하부 지지대(5)를 선취 앙카볼트(9)와 넛트(10)로 견고하고 튼튼하게 고정하고, 스터드(1)에 띠장(3)을 일정 간격에 맞춰 설치시킨 후 내부면의 스터디(1)를 구조틀 상하부 지지대(4)(5)고정하며 보강철물(11)을 구조틀 하부 지지대(5)에 보강용으로 고정한다.

내부 칸막이 벽체의 구조틀도 필요한 출입문틀 등을 형성하면서 같은 방법으로 고정한다.

도 4에 있어서, 벽체 구조틀의 사용자재는 스틸, 목재, 스틸과 목재 혼용으로 선택 사용할 수 있으며 통상의 자재로서 형태는 사각재이며, 구조체의 구조틀이 벽체의 경우 스터디(1)와 띠장(3)을 고정하여 구조틀을 형성한다.

도 5에 있어서, 벽체 구조틀의 사용자재는 스틸, 목재로 선택 사용할 수 있으며 통상의 자재로서 형태는 사각재이며, 구조체의 구조틀이 벽체의 경우 스터디(1)와 구조틀 상부 지지대(4)와 구조틀 하부 지지대(5)를 고정하여 구조틀을 형성한다.

도 6에 있어서, 벽체 구조틀의 사용자재는 통상의 스틸자재로서 형태는 ㄷ형의 자재이며, 구조체의 구조틀이 벽체의 경우 스터디(1)와 구조틀 상부 지지대(4)와 구조틀 하부 지지대(5)를 고정하여 구조틀을 형성한다.

다음은 지붕체의 구조틀을 형성하여 벽체의 구조틀에 안착 형성하는 단계로서,

도 1, 도 2, 도 3에 있어서, 지붕체 구조틀의 사용자재는 스틸, 목재, 스틸과 목재 혼용으로 선택 사용할 수 있으며 통상의 자재로서 형태는 사각재이다.

설치된 구조체 벽 상부에 지붕재의 서까래(2)를 일정간격으로 튼튼하게 고정한 다음 지붕 의 상단부에 띠장(3)을 고정하여 필요한 지붕형태를 형성한 후 지붕 하단부에 띠장(3)을 설치하여 지붕 구조틀을 완성하고 지붕 구조틀을 벽면의 구조틀에 견고하고 튼튼하게 고정한다.

도 4에 있어서, 지붕체 구조틀의 사용자재는 스틸, 목재, 스틸과 목재 혼용으로 선택 사용할 수 있으며 통상의 자재로서 형태는 사각재이며, 지붕체를 벽체의 상부에 지붕 서까래(2)를 튼튼하게 고정하여 지붕틀을 형성한 다음 띠장(3)을 설치한 다음 지붕체를 마무리 고정한다.

도 5에 있어서, 지붕체 구조틀의 사용자재는 스틸, 목재로 선택 사용할 수 있으며 통상의 자재로서 형태는 사각재이며, 지붕체를 벽체의 상부에 지붕 서까래(2)를 튼튼하게 고정하여 지붕틀을 형성한 다음 구조틀 상부 지지대(4)와 구조틀 하부 지지대(5)를 튼튼하게 고정한다.

도 6에 있어서, 지붕체 구조틀의 사용자재는 통상의 스틸자재로서 형태는 ㄷ형의 자재이며, 지붕체를 벽체의 상부에 지붕 서까래(2)를 튼튼하게 고정하여 지붕틀을 형성한 다음 구조틀 상부 지지대(4)와 구조틀 하부 지지대(5)를 튼튼하게 고정한다.

다음은 벽체 구조틀 또는 지붕체 구조틀의 양쪽에 보드를 부착하여 구조체 내부 공간을 형성하는 단계로서,

도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6에 있어서,

지붕 구조틀 외부면에는 지붕 상부 띠장(3)위에 CRC보드(6)을 부착한 후 보강몰탈(8)과 보강용 메쉬(8a)로 보강작업을 1～2회 시행하며 지붕의 처마 끝부분은 내구성이 강한 합성목재 등을 사용하여 견고하게 마감처리 하고 처마 밑 부분은 CRC보드(6)로 부착 고정한다.

건축물의 외부면에 접한 내력벽체 구조틀의 외부면에는 필요한 창문틀을 견고하게 고정시킨 후 CRC보드(6)을 부착한 후 보강몰탈(8)과 보강용 메쉬(8a)로 보강작업을 1～2회 실시하며, 내부면에는 통상의 출입문과 설비 등이 이루어진 후에는 내부 천정면은 지붕 하부 띠장(3)에 마그네슘 보드 등 내장용 보드(7)를 설치하며, 외벽의 내부 벽체면과 칸막이벽에도 마그네슘 보드나 석고보드 등 내장용 보드(7)를 필요에 따라 적합하게 1～2겹으로 단독 설치 또는 혼용으로 튼튼하게 부착한다.

다음은 벽면체 또는 지붕면체의 구조체 내부 공간에 난연의 수성 연질 발포폼을 충진하여 단열성 및 방음성이 확보된 구조체를 형성하는 단계로서,

도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6에 있어서, 구조체인 벽체의 외부면 CRC보드(6)와 내장용 보드(7)사이의 공간 또는 지붕 구조체 처마끝이 합성목재 등으로 견고하게 막혀진 상태에서 지붕 외부의 상부면 CRC보드(6)와 지붕 처마 밑 부분의 CRC보드(6)와 실내 지붕 안쪽으로 연결된 내장용 보드(7)의 공간 사이에 상기에서 기술한 난연의 수성 연질 발포폼을 공간속에 발포하여 충진토록 하는 것이다.

실내 내부의 칸막이 벽체들의 발포폼 충진도 설계에 따라 구획되어 설치 고정된 벽체의 내부에 형성된 공간속에 충진하는 것이다.

다음은 벽체 또는 지붕체 내외부면을 통상의 마감재로 처리하는 단계로서,

도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6에 있어서, 벽면 외장 마감재(13), 지붕 마감재(14), 처마 마감재(13), 칸막이 포함한 내부 벽면의 내장 마감재(15), 천정 의 내장 마감재(13), 기초 마감재(16)를 순서대로 견고하게 마감 처리한다.

다음은 실시를 위한 구체적인 설명이다.

스틸 구조틀의 경우 사용자재로는 비교적 경량이면서 휨강도 및 습기에 강한 통상의 스틸 사각파이프가 사용되며, 도 6의 경우 통상의 스틸하우스용 자재인 ㄷ자형 스틸 구조재로 사용된다.

목조 구조틀의 경우 사용자재로는 통상의 사각재 목재 스터드가 사용된다.

구조틀 자재의 치수(Size)는 재질별로 크기를 달리할 수 있으며 건축물 전체의 안전성, 안정성, 내구성을 위해 구조적 측면에서 충분히 고려되어야 하며 건축물이 크기와 규모, 하중에 따라 스틸 및 목재 구조틀의 종류와 치수가 많이 달라지며 접합방식도 많이 달라진다.

필요에 따라 스틸과 목재의 혼용 사용시 스틸은 외부면에 형성하며, 작업성 등을 고려하여 선택된 목재는 내부쪽으로 형성한다.

접합방식에는 해당사항에 따라 용접방식, 나사방식, 에어타카 방식 등이 사용 된다.

스틸 구조틀의 경우 외벽면과 내벽면이 모두 접하는 스틸 사각파이프는 내부공간을 발포폼으로 충진하여 단열의 취약부분을 보강한다.

구조틀이 기초위에 접하는 부분은 두께가 조금 두꺼운 자재를 사용하여 내구성능을 향상하면 좋으며, 목조의 경우에도 방부처리를 하여 내구성능을 향상시킨다.

구조틀과 기초부분은 선취 앙카볼트, 보강철물 등을 이용하여 튼튼하게 고정시킨다.

이음부 처리는 용접 방식 및 나사이음 방식 등 필요에 따라 적정하게 처리하며 철재의 용접부위는 부식방지를 위해 광명단과 같은 방청제를 도포한다.

창호틀 설치는 구조체 틀에 튼튼히 고정시키며 벽두께와 창호틀 두께가 상이할 시 보드 등으로 마감하며 필요에 따라 창호 외부의 가장자리를 문양 몰딩등으로 처리할 수 있다.

전기, 통신, 온냉수 배관과 화장실, 주방설치 등은 통상의 방법으로 시공한다.

외장재로 사용하는 CRC보드는 성형된 섬유강화 시멘트 보드이며 강도, 불연성, 내수성, 수축성이 뛰어난 판상의 자재로 나사못이나 에어타카를 이용 고정한다.

지붕 처마끝 부분은 작업의 편리성을 위해 합성목재를 사용하며 별도의 마감재 처리를 생략할 수 있으며 나사못, 에어타카, 해당 바인더(Binder) 등으로 부착 고정한다.

마그네슘 보드(Mg Board)는 친환경, 내수성, 불연 난연성, 강도, 작업성이 뛰어난 판상의 자재로 나사못, 에어타카, 일반못 및 해당 바인더(Binder) 등으로 부착 고정한다.

석고보드는 일반적으로 건축현장에서 내장재로 흔하게 사용하는 자재로서 일반, 난연, 방화보드 등이 있으며 작업성, 평활성, 저렴성, 범용성의 판상형 자재로 나사못, 에어타카 및 해당 바인더(Binder) 등으로 부착 고정한다.

필요에 따라 시공되는 보강용 몰탈과 메쉬는 부착성, 강도, 내구성, 방수성, 불연성, 충격성, 마감재 바탕기능 등을 제공하기 위해 벽면에 1～2회 시공하며 외장 드라이비트용 사용자재로 할 수 있다.

친환경인 난연(難燃)의 수성연질(水性軟質) 발포폼(Expandedform)은 단열성, 기밀성, 환경성, 경제성, 발포 충진성, 난연성, 내수성, 접착성, 순간발포성, 적정 경화성 등이 충분히 고려되었으며 충진은 현장에서 스프레이 방식으로 직접 충진 시공하며 벽체 또는 지붕체의 한쪽 보드면을 중간 및 상부쪽에 필요에 따라 시공장비인 스프레이 건 사용가능한 크기의 구멍을 1～3m 간격으로 일정하게 뚫고 구조체 내부 공간이 빈틈이 없도록 하단부 부터 순서대로 서서히 정밀하게 충진하며 구조물의 벽체와 지붕체의 단열 두께는 정부에서 표준하고 있는 품목별 최소 단열 두께 이상으로 형성토록 한다.

외부 벽체 마감재는 페인트, 드라이비트, 본타일, 스톤코트, 사이딩류(비닐, 시멘트 보드, 우드, 강판등), 타일 등을 선택 적용할 수 있다.

내부 벽체 마감재는 벽지, 뿜칠용 무늬코트, 졸라톤, 황토벽돌, 황토미장, 목재루바, 시트부착, 타일 보드 등을 선택 적용할 수 있다.

지붕 마감재는 슁글, 점토기와, 적삼목 기와, 성형강판, 페인트, 우레탄 등을 선택 적용할 수 있다.

이 건축공법은 주택(전원, 농어가, 일반단독) 및 저층형 상업적 건축물은 물론 방가로, 찜질방, 공중화장실, 공장, 막사, 농수축산물 냉동냉장 창고 및 재배건조사, 오토캠핑카, 비상시의 긴급 건축물 축조등이 가능하며 구조체의 구조틀을 달리하여 대형건물 및 중층 또는 고층 건물에도 적용할 수 있어 건축분야에 다양하게 활용될 수 있으며 현장에서 간편하고 빠르게 그리고 견고하게 시공함으로써 건축 비용을 획기적으로 줄여 주택 등을 포함한 전반적인 건축 산업에 활력을 넣을 수 있으며 녹색 건축에 맞는 친환경성의 완벽한 단열을 요구하는 어떤 건축 구조물에도 적용할 수 있는 특징이 있다.

1, 스터드 2, 지붕 서까래
3, 띠장 4, 구조틀 상부 지지대
5, 구조틀 하부 지지대 6, CRC보드
7, 내장용 보드 8 보강 몰탈
8a, 보강용 메쉬 9, 선취 앙카볼트
10, 넛트 11, 보강 철물
12, 기초 13, 외장 마감재
14, 지붕 마감재 15, 내장 마감재
16, 기초 마감재

Claims (3)

1). 건축물의 골조 구조틀 자재를 스틸, 목재, 스틸과 목재 혼용 중 어느 하나를 벽체와 지붕체의 골조 구조틀로 이루는 단계,
2). 1)단계 후 골조 구조틀의 외부면에 섬유강화 시멘트 보드(CRC)를 부착하는 단계,
3). 2)단계 후 골조 구조틀의 내부면에 난연 마그네슘(Mg)보드를 부착하여 구조체에 내부 공간을 형성하는 단계,
4). 3)단계 후 벽체와 지붕체의 구조체 내부 공간에 2액형 변성폴리머 우레탄계인 수성 연질 발포폼을 충진하여 단열 구조체를 형성하는 단계,
5). 4)단계 후 외부면의 섬유강화 시멘트 보드(CRC)위에 건축물 보강용 몰탈과 메쉬를 이용한 보강작업 단계를 특징으로 하는 구조체의 발포폼 충진을 특징으로 하는 건축공법.

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