KR101255086B1 - 창호 - Google Patents

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KR101255086B1
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이건호
장대희
송영학
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한국건설기술연구원
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    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/263—Frames with special provision for insulation
    • E06B3/267—Frames with special provision for insulation with insulating elements formed in situ
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/66—Units comprising two or more parallel glass or like panes permanently secured together
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
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    • E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
    • E06B7/02—Special arrangements or measures in connection with doors or windows for providing ventilation, e.g. through double windows; Arrangement of ventilation roses

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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
  • Wing Frames And Configurations (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 창호는 건물의 벽에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 고정되어 개폐되지 않게 설치되는 고정창과, 상기 프레임에 개폐 가능하게 설치되는 개폐창을 구비하고, 상기 개폐창의 내부에는 단열재가 설치되어 상기 개폐창이 벽과 같은 단열성능을 가질 수 있다.

Description

창호{Fittings}
본 발명은 창호에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 단열성능 및 유입되는 일사를 조절하는 가지는 창호에 관한 것이다.
일반적으로 창호란 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부(開口部)에 설치되는 각종의 창이나 문을 말한다.
1980년대 이후 시공된 건물에서 창호는 가장 큰 에너지소비를 발생시키는 부분이다. 이와 같은 점은 커튼월(Curtain Wall) 구조의 건물뿐만 아니라 단창 구조를 가지는 건물에서도 공통적으로 발생하게 된다.
과거에 시공된 건물의 창호는 구체적으로 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
첫째, 취약한 단열성능을 가진다.
과거에 시공된 건물들의 열관류값은 3.84W/m2K 보다 높아 건물의 단열성능에 치명적인 영향을 미친다. 현재 공공건물의 경우 열관류값 1.0W/m2K 수준이 요구되며, 이와 같은 기준으로 볼 때 기존 건물의 창호는 현재 기준의 창호에 비해 4배에 가까운 높은 열손실이 발생한다.
둘째, 높은 일사열 취득을 가진다.
과거의 건물들은 일반 단열 복층유리를 적용한 창호의 열취득계수(SHGC: Solar Heat Gain Coefficient)가 70% 이상으로, 창호를 통해 실내로 유입되는 일사열이 높기 때문에 냉방부하가 증가하는 문제점을 가진다.
셋째, 환기효율이 저하된다.
과거의 건물들은 열손실을 최소한으로 하기 위해 창호의 개방면적을 최소한으로 하였으며, 창호가 프로젝트 타입으로 개폐되도록 하였다. 따라서 실내 자연환기가 어려운 경우가 많다.
이에 따라 과거의 건물에서 기계식 환기에 대한 의존도가 높아 에너지 소모가 많이 되는 문제점을 가진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 높은 단열성능을 가지는 창호를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 낮은 일사열 취득을 가지는 창호를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자연환기의 효율을 높일 수 있는 창호를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 창호에 의하면, 건물의 벽에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 고정되어 개폐되지 않게 설치되는 고정창과, 상기 프레임에 개폐 가능하게 설치되는 개폐창을 구비하고, 상기 개폐창의 내부에는 단열재가 설치되어 상기 개폐창이 벽과 같은 단열성능을 가지게 된다.
상기 고정창은 상기 프레임의 실내 측에 설치되는 고단열 유리와, 상기 고단열 유리로부터 실외 측으로 소정 간격 이격되도록 설치되는 강화유리와, 상기 고단열 유리와 상기 강화유리 사이에 형성되는 중공층에 설치되는 블라인드를 구비할 수 있다.
상기 강화유리의 상단과 하단은 각각 프레임과 소정간격 이격되도록 설치되어, 상기 프레임과 상기 강화유리의 하단 사이에는 공기가 공급되는 급기구가 형성되고, 상기 프레임과 상기 강화유리의 상단 사이에는 상기 급기구를 통해 상기 중공층로 유입된 공기가 배출되는 배기구가 형성될 수 있다.
상기 고단열 유리는 로이코팅된 복층유리로 형성되며, 상기 복층유리의 내부에는 아르곤가스가 충전될 수 있다.
상기 고단열 유리를 실내 측으로 개방할 수 있도록 상기 고단열 유리의 상단을 상기 프레임에 힌지 결합시키는 힌지를 더 구비할 수 있다.
상기 고정창에는 상기 프레임으로부터 하측으로 연장되어 상기 블라인드의 동작을 조절하는 블라인드 박스를 보호하기 위한 블라인드 보호대가 구비되며,, 상기 블라인드 보호대의 높이는 상기 블라인드 박스의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
상기 개폐창은 상기 단열재를 보호하기 위해 상기 단열재에 부착되는 알루미늄 시트를 구비할 수 있다.
상기 개폐창은 틸트 앤 턴(Tilt and Turn) 또는 턴(Turn) 방식으로 개폐될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 창호에 의하면, 기존 건물에 설치된 유리 창호를 제거하고 설치되는 창호에 있어서, 건물의 벽에 설치되는 프레임; 상기 프레임의 중앙부에 고정되어 개폐되지 않도록 설치되고, 내부에 단열재가 설치되어 벽과 같은 단열성능을 가지는 고정창; 상기 고정창을 중심으로 양측에 상기 프레임에 수직형으로 개폐 가능하게 설치되며, 외기의 열이 실내로 유입되는 것을 방지하는 고단열 유리를 구비하는 개폐창;을 포함하고, 상기 개폐창의 면적은 상기 고정창의 면적보다 좁게 형성될 수 있다.
상기 고단열 유리로부터 실외 측으로 소정 간격 이격되도록 설치되는 강화유리와, 상기 고단열 유리와 상기 강화유리 사이에 형성되는 중공층에 설치되는 블라인드를 더 구비할 수 있다.
상기 강화유리의 상단과 하단은 각각 프레임과 소정간격 이격되도록 설치되어, 상기 프레임과 상기 강화유리의 하단 사이에는 공기가 공급되는 급기구가 형성되고, 상기 프레임과 상기 강화유리의 상단 사이에는 상기 급기구를 통해 상기 중공층로 유입된 공기가 배출되는 배기구가 형성될 수 있다.
상기 단열재를 보호하기 위해 상기 단열재에 부착되는 알루미늄 시트를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 창호에 의하면 개폐되는 개폐창에 단열재를 내장함으로써 창호의 전체적인 단열성능을 높일 수 있다.
또한 블라인드를 구비하여 이중창호 구조를 형성함으로써 일사열 취득을 낮출 수 있게 된다.
또한 개폐창이 수직으로 구성되며, 개방되는 면적을 확대할 수 있어 자연환기가 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창호의 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 창호의 평단면도.
도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 바라본 종단면도.
도 4는 도 3에서 고단열 유리를 힌지를 중심으로 회전시킨 모습을 보인 동작도.
도 5는 도 2에서 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 바라본 종단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 창호에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창호의 일 실시예에 따른 창호의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 창호의 평단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 창호는 건물의 벽(1)에 설치되는 프레임(10)과, 프레임(10)에 고정되어 개폐되지 않게 설치되는 고정창(100)과, 프레임(10)에 개폐 가능하게 설치되는 개폐창(200)을 구비한다.
고정창(100)은 프레임(10)의 실내 측에 설치되는 고단열 유리(110)와, 고단열 유리(110)로부터 실외 측으로 소정 간격 이격되도록 설치되는 강화유리(120)를 구비한다.
강화유리(120)는 프레임(10)에 설치되는 브라켓(11)에 양측면이 고정되어 설치된다. 강화유리(120)의 양측면이 브라켓(11)에 고정될 때 구조용 실런트(12) 등을 사용하여 고정시킴으로써 강화유리(120)가 풍압 등에 견딜 수 있도록 한다.
고단열 유리(110)와 강화유리(120)가 소정 간격 이격되어 설치됨으로써, 고단열 유리(110)와 강화유리(120) 사이에는 중공층(130)이 형성된다. 이와 같이 고단열 유리(110)와 강화유리(120) 사이에 중공층(130)이 형성되고 중공층(130)은 공기로 채워져 있기 때문에 고정창(100)의 단열성능을 더욱 높일 수 있다.
또한 고단열 유리(110)와 강화유리(120) 사이에 형성되는 중공층(130)에는 블라인드(140)가 설치된다. 블라이드(140)로는 사용자가 수동으로 조절할 수 있는 수동 블라인드 또는 전동으로 작동되는 전동 블라이드 등이 사용될 수 있다. 또한 블라인드(140)로는 반사율이 높은 배네치안 블라인(Venexian Blind)드 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 중공층(130)에 블라인드(140)가 설치되어 이중외피 구조를 형성함으로써 일사열 취득을 낮출 수 있다.
일반적으로 블라인드(140)는 창을 기준으로 실내 측에 설치될 때보다 실외 측에 설치될 때 좋은 성능을 가진다. 본 실시예에서는 블라인드(140)가 고단열 유리(110)를 기준으로 실외 측에 설치되므로, 일사열 취득을 많이 낮출 수 있다.
개폐창(200)은 고정창(100)을 중심으로 적어도 어느 일측에 설치될 수 있다. 즉, 개폐창(200)은 고정창(100)의 일측에 설치될 수 있고, 고정창(100)의 양측에 설치될 수도 있다.
이때 개폐창(200)의 면적은 상기 고정창(100)의 면적보다 좁게 형성된다. 이와 같이 개폐창(200)의 면적이 고정창(100)의 면적보다 좁게 형성됨으로써 개폐창(200)이 개방될 때 개방된 공간을 통해 열이 전달되는 양을 줄일 수 있다.
개폐창(200)의 내부에는 단열재(210)가 설치된다. 개폐창(200)에 설치되는 단열재(210)로는 열전달율이 0.35W/m 이하이고, 두께는 30mm 이상인 것이 사용될 수 있다. 이와 같이 개폐창(200) 내부에는 단열성이 우수한 단열재(210)가 설치되므로 개폐창(200)은 단열재가 설치된 벽과 같은 단열성능을 가지게 된다. 이와 같이 개폐창(200)은 유리로 형성되는 창에 비해 높은 단열성능을 가지게 되므로 건물의 전체적인 단열성능을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 단열재가 내장된 개폐창(200)을 창호 전체 면적의 20%로 설정하고 단열성능을 0.6W/m2K 실현 시, 창호 전체가 유리로 형성되는 창호에 비해 약 40% 이상 단열성능이 개선된다.
한편 개폐창(200)의 양측에는 단열재(210)를 보호하기 위한 알루미늄 시트(220)가 부착된다. 알루미늄 시트(220)는 단열재(210)의 양측에 부착되어 단열재(210)를 보호하는 역할을 할 뿐만 아니라, 실외 측에서 실내 측으로 조사되는 태양광을 반사시킴으로써 복사에 의한 태양광의 실내 측 유입을 막을 수 있다.
도 3은 도 2에서 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 바라본 종단면도이고, 도 4는 도 3에서 고단열 유리를 힌지를 중심으로 회전시킨 모습을 보인 동작도이다.
도 3을 참조하면, 고단열 유리(110)로부터 실외 측으로 소정 간격 이격되도록 설치되는 강화유리(120)의 상단과 하단은 각각 프레임(10)과 소정간격 이격되도록 설치된다.
따라서 프레임(10)과 강화유리(120)의 하단 사이에는 공기가 공급되는 급기구(131)가 형성되고, 프레임(10)과 강화유리(120)의 상단 사이에는 배기구(132)가 형성된다.
이와 같은 구조에 의해 하부의 급기구(131)를 통해 중공층(130)으로 유입된 공기는 배기구(132)를 통해 배출된다. 이와 같은 공기의 흐름에 의해 중공층(130)은 동적 단열구조를 형성하게 된다. 따라서 건물의 외부에서 내부로 침투하는 열을 차단할 수 있다.
또한 일사에 의해 중공층(130)의 온도상승이 이루어지게 되더라도 급기구(131)를 통해 유입되어 배기구(132)를 통해 배출되는 공기에 의해 중공층(130) 내부의 온도를 신속하게 낮출 수 있다.
한편 강화유리(120)는 열관류율이 5.0W/m2K이며, 태양광 에너지 투과율(G값) 0.8 이상인 것이 사용될 수 있다. 따라서 일사에 의해 중공층(130)의 온도상승이 이루어지게 되면 중공층(130) 내부의 열이 강화유리(120)를 통해 외부로 쉽게 전달될 수 있다.
상술하였듯이 중공층(130)에는 블라인드(140)가 설치된다. 고정창(100) 측 프레임(10)의 하부에는 블라인드(140)의 동작을 조절하기 위한 블라인드 박스(141)가 설치될 수 있다.
고정창(100)에는 이와 같은 블라인드 박스(141)를 보호하기 위한 블라인드 보호대(150)가 구비된다. 이때 블라인드 보호대(150)의 높이는 블라인드 박스(141)의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 블라인드 박스(141) 등에는 블라인드(140)가 오르락 내리락 하도록 전동 모터(미도시) 등이 설치될 수 있는데, 블라인드 박스(141)가 배기구(132)에 노출되는 경우 수분이 블라인드 박스(141) 등으로 침투되어 블라인드 박스(141) 내부의 부품 등이 고장날 수 있기 때문이다.
한편 중공층(130)의 고열이 실내로 유입되는 것을 방지하기 위해 고정창(100)의 실내 측에는 고단열 유리(110)가 설치된다.
고단열 유리(110)는 로이코팅(Low-E Coating)된 복층유리로 형성되며, 상기 복층유리의 내부에는 아르곤가스가 충전될 수 있다 이와 같은 고단열 유리(110)는 열관류율이 1.5W/m2K이며, G값(태양광 에너지 투과율)은 0.5 이하인 것이 사용될 수 있다.
한편 고단열 유리(110)를 실내 측에서 개방할 수 있도록 고단열 유리(110)의 상단을 프레임(10)에 힌지 결합시키는 힌지(160)를 구비할 수 있다.
중공층(130)은 완전히 밀폐되는 것이 아니라 급기구(131) 및 배기구(132)를 통해 일부가 외기에 노출되어 있다. 따라서 중공층(130)에 설치되는 블라인드(140) 또는 블라인드 박스(141)에 고장이 발생할 수 있다.
블라인드(140) 또는 블라인드 박스(141)에 고장이 발생하여 수리하거나 교체할 경우, 실외 측에서 교체하는 것은 불편하거나 위험할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 창호에서는 고단열 유리(110)를 실내 측에서 개방할 수 있기 때문에 실내 측에서 블라인드(140) 또는 블라인드 박스(141)를 교체할 수 있게 된다.
이때 힌지(160)는 고단열 유리(110)의 상단에 결합되어 고단열 유리(110)가 프레임(10)에 대해 세로방향으로 회전하도록 한다. 이는 고단열 유리(110)의 무게가 무겁기 때문에 고단열 유리(110)의 측면에 힌지(160)를 설치하여 가로방향으로 회전하도록 하게 되면, 고단열 유리(110)의 무게에 의해 상부에 설치되는 힌지(160)와 하부에 설치되는 힌지(160)가 받는 힘이 서로 달라 고단열 유리(110) 또는 힌지(160)가 손상될 수 있기 때문이다.
도 4를 참조하면, 블라인드(140) 또는 블라인드 박스(141)를 교체하기 위해 고단열 유리(110)를 들어올리게 되면 하부에 중공층(130)에 접근할 수 있는 공간이 형성되므로, 이 공간을 통해 중공층(130)에 설치되는 블라인드(140) 또는 블라인드 박스(141)를 수리하거나 교체할 수 있다.
도 5는 도 2에서 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 바라본 종단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 개폐창(200)은 환기효율이 좋은 수직 틸트 앤 턴(Tilt and Turn) 방식으로 개폐되는 창으로 형성될 수 있다. 따라서 개폐창(200)을 좌우방향으로 개폐할 수 있을 뿐만 아니라, 하부를 중심으로 상부가 개폐될 수 있다.
그리고 개폐창(200)의 면적은 전체 창호 면적의 30% 정도를 차지할 수 있다. 따라서 기존 프로젝트 타입의 창호에 비해 창호 면적이 넓을 뿐만 아니라, 개방되는 면적도 증가하기 때문에 환기효율이 증가하게 된다. 이에 따라 기계식 환기에 대한 의존도를 줄일 수 있으며, 건물의 에너지 소비를 줄일 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 창호에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 프레임 100: 고정창
110: 고단열 유리 120: 강화유리
130: 중공층 140: 블라인드
150: 블라인드 보호대 160: 힌지
200: 개폐창 210: 단열재
220: 알루미늄 시트

Claims (12)

  1. 건물의 벽에 설치되는 프레임과,
    상기 프레임에 고정되어 개폐되지 않게 설치되는 고정창과,
    상기 프레임에 개폐 가능하게 설치되는 개폐창을 구비하고,
    상기 개폐창의 내부에는 단열재가 설치되어 상기 개폐창이 벽과 같은 단열성능을 가지고,
    상기 고정창은 상기 프레임의 실내 측에 설치되는 고단열 유리와, 상기 고단열 유리로부터 실외 측으로 소정 간격 이격되도록 설치되는 강화유리와, 상기 고단열 유리와 상기 강화유리 사이에 형성되는 중공층에 설치되는 블라인드와, 상기 고단열 유리를 실내 측으로 개방할 수 있도록 상기 고단열 유리의 상단을 상기 프레임에 힌지 결합시키는 힌지를 구비하고,
    상기 강화유리의 상단과 하단은 각각 프레임과 소정간격 이격되도록 설치되어, 상기 프레임과 상기 강화유리의 하단 사이에는 공기가 공급되는 급기구가 형성되고, 상기 프레임과 상기 강화유리의 상단 사이에는 상기 급기구를 통해 상기 중공층으로 유입된 공기가 배출되는 배기구가 형성되고,
    상기 개폐창은 상기 단열재를 보호하며, 실외 측에서 실내 측으로 조사되는 태양광을 반사하기 위해 상기 단열재에 부착되는 알루미늄 시트를 구비하고,
    상기 개폐창의 면적은 상기 고정창의 면적보다 좁게 형성되고,
    상기 고정창에는 상기 프레임으로부터 하측으로 연장되어 상기 블라인드의 동작을 조절하는 블라인드 박스를 보호하기 위한 블라인드 보호대가 구비되며,
    상기 블라인드 보호대의 높이는 상기 블라인드 박스의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 창호.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고단열 유리는 로이코팅된 복층유리로 형성되며, 상기 복층유리의 내부에는 아르곤가스가 충전되는 것을 특징으로 하는 창호.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐창은 틸트 앤 턴(Tilt and Turn) 또는 턴(Turn)방식으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 창호.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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