KR101419109B1 - 자연 환기가 가능한 건식 벽체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벽체의 중앙 부위에 공기 통로를 형성하여 자연적으로 환기가 이루어지도록 함과 아울러 벽체와 공기의 접촉 면적을 증가시켜 공기 통로의 공기에 신속하게 열을 전달함으로써 원활하게 환기가 이루어질 수 있도록 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체에 관한 것으로, 그 주요 구성은 수직 골조의 전면과 후면에 각각 고정 설치되는 실내 및 실외측 벽체; 상기 실내, 외측 벽체의 안쪽면 각각이 설치되며, 실내측은 외면이 파형으로 구성되어 공기 접촉 면적을 증가시킨 실내, 외측 단열재; 상기 실내, 외측 단열재들 사이에 형성되며, 상기 실외측 벽체의 하부에 마련된 공기 유입구와 실내측 벽체의 상부에 형성된 환기구와 연통하여 공기를 유입 혹은 배출시켜 환기가 이루어지도록 하는 공기 통로;로 구성되며, 겨울철 난방시 실내의 열이 상기 실내측 단열재에 전달되면, 이 열에 의해 공기 통로의 공기를 가열되어 밀도가 낮아지고 상승하여 환기구로 유입되고, 냉방시에는 밀도가 높아져 유입구를 통해 실외로 배출되어 환기가 이루어지도록 하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.

Description

자연 환기가 가능한 건식 벽체{dry typed walls that can be naturally ventilated}
본 발명은 자연 환기가 가능한 건식 벽체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벽체의 중앙 부위에 공기 통로를 형성하여 자연적으로 환기가 이루어지도록 함과 아울러 벽체와 공기의 접촉 면적을 증가시켜 공기 통로의 공기에 신속하게 열을 전달함으로써 원활하게 환기가 이루어질 수 있도록 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체에 관한 것이다.
근래 건축물은 냉, 난방 효율을 향상시키기 위해 창문을 거의 두지 않거나 고정창을 둠으로써 실내의 기밀도가 높아져 일반적인 자연 환기법으로는 위생상 필요한 최소의 환기량을 확보하기 어렵고, 따라서 덕트와 연결된 환풍기를 천장에 설치하여 강제 순환이 이루어지도록 하고는 있으나, 환풍기 가동에 따른 전기의 소모, 소음 발생 그리고 실내의 열 및 냉기를 직접적으로 빼앗기는 등의 문제가 있다.
또한, 최근에 개발된 국내공개특허 2011-42965호의 벽체 패널은 매립형으로 폐열회수 환기장치가 구비되어 있다.
즉, 상기 환기장치는, 상기 벽체 패널의 두께 이하의 패널 형태의 본체를 포함하며; 상기 본체 내에는 대향류형 열교환기가 구비되어 있고; 격벽에 의해 외기통로, 실내유입통로, 실내순환공기통로 및 배기통로가 매립형 환기장치의 폭 방향으로 나란하게 구획되어 있으며; 직경이 벽체 패널 두께 이하인 관부재로 이루어진 외기관, 실내유입관, 환기관 및 배기관이 벽체 패널의 상부로 연장 구비되어 있는 구조를 가지며;
상기 패널 벽체의 관통부의 아래에서부터 본체와 외기관, 실내유입관, 환기관 및 배기관이 배치되어 매립형 폐열회수 환기장치가 벽체 패널의 두께 사이에 내장되어 있으며; 벽체 패널에 형성된 관통부의 아래로부터 차례로 본체와 관부재가 설치되어 있는 구성이다.
그러나 이러한 벽체 역시, 벽체를 통해 환기가 이루어진다는 점과 환기장치가 일체화되어 시공성이 좋은 장점은 있으나, 강제 송풍에 따른 전력 소모 및 소음이 발생하는 문제가 있고, 벽체 패널이 흔들릴 우려가 있는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 자연 대류 방식으로 실내에 외기를 유입시켜 환기가 이루어지도록 함으로써, 열이 직접적으로 빼앗기는 현상을 방지할 수 있는 자연 환기가 가능한 벽체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 벽체의 중앙에 공기가 통하는 통로를 마련하되, 공기와 벽체의 접촉 면적으로 증가시켜 겨울철 벽체에 전달된 실내 열이 빠르게 공기에 전달되도록 함으로써 자연 대류에 의한 공기 순환이 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 자연 환기가 가능한 벽체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실외 공기를 자연 대류에 의해 실내로 유입시켜 환기가 이루어지도록 함으로서, 전기 소모가 전혀 없고, 소음이 없으며, 또한 환경친화적인 자연 환기가 가능한 벽체를 제공하는 데 있다.
본 발명은 건축 구조물에 시공되는 건식 벽체로써, 수직 골조의 전면과 후면에 각각 고정 설치되는 실내 및 실외측 벽체; 상기 실내, 외측 벽체의 안쪽면 각각이 설치되며, 실내측은 외면이 파형으로 구성되어 공기 접촉 면적을 증가시킨 실내, 외측 단열재; 상기 실내, 외측 단열재들 사이에 형성되며, 상기 실외측 벽체의 하부에 마련된 공기 유입구와 실내측 벽체의 상부에 형성된 환기구와 연통하여 공기를 유입 혹은 배출시켜 환기가 이루어지도록 하는 공기 통로; 로 구성되며, 겨울철 난방시 실내의 열이 상기 실내측 단열재에 전달되면, 이 열에 의해 공기 통로의 공기를 가열되어 밀도가 낮아지고 상승하여 환기구로 유입되고, 냉방 시에는 밀도가 높아져 유입구를 통해 실외로 배출되어 환기가 이루어지도록 하는 기술적인 특징을 갖는 것으로 달성된다.
본 발명은 첫째, 벽체의 중앙에 자연 대류에 의해 공기가 실내로 유입되고 배출되도록 하는 공기 통로를 형성하여 강제 환기에 의한 실내 열을 빼앗길 우려가 없으며 냉, 난방 효율은 향상시키면서도 쾌적한 실내 공간을 유지할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 자연 대류에 의하여 실내 환기가 이루어짐으로써, 에너지 낭비가 없으며, 소음 발생이 전혀 없는 발명이다.
셋째, 본 발명은 벽체에 마련된 공기 통로에서 실내 측 단열재를 파형으로 구성하여 공기 통로 내의 공기와 실내 측 벽면의 접촉 면적을 증가시켜 실내에서 전달되는 열이 빠르게 공기에 전달되도록 하여 빠른 속도로 환기가 이루어지도록 하는 발명이다.
넷째, 본 발명의 벽체는 제작이 용이하고, 시공이 간편한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건식 벽체의 전단면도,
도 2는 본 발명에 따른 건식 벽체의 평단면도,
도 3은 본 발명에 따른 건식 벽체의 확대 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 건식 벽체의 요부 확대 사시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 건식 벽체의 전단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 건식 벽체의 평 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 건식 벽체의 확대 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 건식 벽체의 요부 확대 사시도를 도시한 것이다.
도면에서 본 발명의 건식 벽체(100)는 수직 골재(102)를 중심으로 실내측에 위치하는 실내측 벽체(102)와, 실외측 벽체(104)로 구성되고, 각각의 벽체(102)(104)는 구조 면체와, 단열재, 시트 그리고 내, 외장재로 구성된다.
다시 말해 본 발명은 수직 골조(102)와, 한 쌍의 구조 면체(120)(122)와, 각 구조 면체(120)(122)의 안쪽 면에 설치되는 내, 외측 단열재(140)(142)와, 상기 구조 면체(120)(122)의 바깥면에 접착 시공되는 시트(160)(162) 및 이 시트(160)(162)들과 공간을 두고 혹은 시트에 직접 설치되는 내, 외장재(180)(182)로 구성된다.
본 발명의 특징이라 할 수 있는 공기 통로(20)는 상기 단열재(140)(142)들 사이에 마련되어 저부 유입구(22)에서 유입된 공기를 상부 환기구(24)를 통해 실내로 유입시켜 환기가 이루어지도록 하는 것이다.
상기 수직 골조(102)는 사각의 기둥으로 건식 벽체(100) 전체를 지지하며, 이 수직 골조(20)의 외측 대향면 각각에 상기 구조 면체(120)(122)가 접착 혹은 못, 나사, 타카 핀과 같은 별도의 고정부재에 의해 고정 설치되는 구성이다.
구조 면체(120)(122)
상기 구조 면체(120)(122)는 한 쌍으로, 수직 골조(102)의 외측 대향면 각각에 설치되어 실내, 외측 구조 면체(120)(122)를 구성한다.
상기 실내, 외측 구조 면체(120)(122)는 시멘트계 패널로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 다른 재질 예컨대, 목모 보드, 마그네슘 보드, 합판, OSB, PP패널 등이 사용될 수도 있다.
단열재(140)(142)
상기 단열재는 상기 각 구조 면체(120)(122)의 안쪽면에 설치되는 실내, 외측 단열재(140),(142)로 구성되며, 재질은 스티로폼을 비롯한 폴리 우레탄, EPS, PE, PP, 패놀보드, 목모 단열재, 글라스 울, 락울 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 실내, 외측 단열재(140)(142)는 간격을 두고 시공되어 이들 사이에 공기 통로(20)가 마련되도록 하는 구성으로 이에 대해서는 후술한다.
한편, 상기 실내측 단열재(140)의 표면은 도면과 같이 파형 면(144)으로 구성되는데, 이는 공기의 접촉 면적을 증가시키기 위함이다.
즉, 겨울철 난방시 실내의 뜨거운 공기가 실내측 벽체(102)에 전달되면, 공기 통로(20)의 공기는 이 실내측 벽체에서 전달된 열에 의해 가열되고, 밀도가 낮아지면 상승하여 실내로 유입되는 자연 대류 현상으로 실내 환기가 이루어지도록 하고, 반대로 여름철에는 냉기에 의해 냉각되어 밀도가 높아져 실내 공기를 외부로 배출하며 환기가 이루어지도록 하는 것으로, 상기 파형 면(144)은 공기와 실내측 벽체(102)의 접촉 면적을 증가시켜 신속하게 전열이 이루어지도록 하기 위한 것이다.
시트(160)(162) 및 내외장재(180)(182)
상기 시트는 상기 실내, 외측 구조 면체(120)(122)의 외면 각각에 접착 시공되며, 이중 실외측 구조 면체(122)에 시공되는 시트(162)는 결로 방지를 위해 투습방수 시트가 사용되고, 실내측 구조 면체(120)에 시공되는 시트(160)는 방습 시트가 사용된다.
상기 외장재(182)는 투습방수 시트(162)와 공간(184)을 두고 설치되는 구성으로, 상기 투습방수 시트(162)는 실외에서 유입된 습기가 벽체 안쪽으로 침투하는 것을 방지하고, 공간(184)의 공기층이 습도를 조절하여 습기 침투로 인한 벽체의 뒤틀림 등을 방지하는 구성이다.
상기 내장재(180)는 방습 시트(160)에 접착 혹은 별도의 고정 부재에 의해 시공된다.
한편, 상기 내, 외장재(180)(182)는 석고 보드, 합판, OSB 혹은 금속, 비금속, 목재 등 다양한 형태 및 재질의 내, 외장재가 건축 구조물의 형태 및 디자인에 따라 선택될 수 있다.
공기 통로(20)
상기 실내, 외측 단열재(140)(142) 사이에 형성된 공기 통로(20)는 벽체의 저부에 마련된 공기 유입구(22)에서 유입된 공기를 상부에 형성된 환기구(24)를 통해 실내로 유입시키거나 혹은 실내 공기를 배출하여 환기가 이루어지도록 하는 구성으로, 자연 대류에 의해 공기가 순환될 수 있도록 하는 구성이다.
상기 유입구(22)는 실외측 벽체(104)의 하부에 형성되는데, 외장재와, 시트, 실외측 구조 면체를 천공하여 형성하되, 길이 방향으로 길게 형성한다.
상기 환기구(24)는 상기 유입구(22)와 반대로 실내측 벽체(102)의 상부에 형성되어 외기가 실외측 벽체(104)의 하부로 유입되어 공기 통로(20)를 통해 환기구(24)로 실내로 유입되도록 하거나, 반대의 경로로 실내 공기 빠져나가 환기가 이루어지도록 하는 구성으로, 이 또한 실내측 구조 면체와 시트 그리고 내장재를 관통하여 설치되는 구성이다.
도면 중 미설명 부호 40은 공기정화필터로써, 상기 환기구(24)에 설치되어 실내에 유입되는 공기를 정화시켜 쾌적한 실내 공기가 유지되도록 하는 것으로, 끼워 맞춤에 의한 착탈식으로 구성된다.
또한, 부호 1은 물끊기 몰드로써, 벽체의 내부로 빗물이 유입되는 것을 방지함과 아울러, 외기 유입을 안내하는 역할을 한다.
다음은 이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명 건식 벽체의 첨부된 도 2와 같이, 바닥 슬래브(10) 혹은 층간 콘크리트 슬래브에 설치되는데, 도면과 같이 실외측 벽체(104)가 슬래브(10)의 외측으로 벗어난 상태로 시공되고, 이 실외측 벽체(104)의 하부에 상기 물끊기 몰드(1)가 설치된 구성으로, 이 물끊기 몰드(1)가 슬래브(10)의 단부까지 연장되어 빗물의 유입을 방지함과 아울러, 물끊기 몰드와 슬래브의 단면 사이에 공기 유입구(22)가 형성된 구성이다.
이러한 상태에서 특히 겨울철 실내 난방이 이루어지면, 실내의 따뜻한 공기는 실내측 벽체에 전달되고, 이 열은 공기 통로(20)의 공기를 가열한다.
공기가 가열되면, 밀도가 낮아지고, 상승하게 되어 환기구(24)를 통해 실내로 유입되어 실내 환기가 이루어지도록 하는 것이다.
물론, 환기구(24)를 통과하는 외기는 공기정화필터(40)에서 공기가 정화된 상태로 유입되고, 여름철에는 상기와 반대로 환기구(24)를 통해 실내의 뜨거운 공기가 배출되어 환기가 이루어진다.
100 : 건식 벽체 120, 122 : 구조 면체
140, 142 : 단열재 160, 162 : 시트
180, 182 : 내, 외장재

Claims (6)

  1. 건축 구조물에 시공되는 건식 벽체에 있어서,
    수직 골조의 양측 대향면에 설치되는 실내 및 실외측 벽체;
    상기 실내·외측 벽체의 안쪽면 각각에 설치되는 실내·외측 단열재;
    상기 실내·외측 단열재들 사이에 형성되며, 상기 실외측 벽체의 하부에 마련된 공기 유입구와 실내측 벽체의 상부에 형성된 환기구와 연통하여 공기를 유입 혹은 배출시켜 실내 환기가 이루어지도록 하는 공기 통로;로 구성되며,
    상기 실외측 단열재는 그 외면이 평활면으로 되고, 상기 실내측 단열재는 그 외면이 파형 면으로 되어 실내측 단열재의 공기 접촉 면적이 실외측 단열재의 공기 접촉 면적에 비해 증가되며,
    겨울철 난방시 실내의 뜨거운 공기가 실내측 단열재에 전달되어 상기 실내측 단열재의 파형 면과 접촉된 공기 통로의 공기가 가열에 의해 상승한 후 환기구를 통해 실내로 유입됨에 따라 환기가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 실내측 벽체는 실내측 구조 면체를 구비하고, 이 실내측 구조 면체의 바깥쪽에 시트와 내장재가 시공된 구성으로, 상기 파형 면을 갖는 실내측 단열재는 실내측 구조 면체의 안쪽에 구비된 것을 특징으로 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 실외측 벽체는 실외측 구조 면체의 바깥쪽에 시트가 접착되고, 이 시트와 공간을 두고 외장재가 설치된 구성으로, 상기 실외측 단열재는 실외측 구조 면체의 안쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 환기구에 끼워맞춤으로 조립되는 착탈식 공기정화필터가 구비된 것을 특징으로 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 실외측 벽체의 하부에 빗물의 유입을 방지하는 물끊기 몰드가 구비된 것을 특징으로 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 실외측 벽체는 바닥 슬래브 혹은 층간 콘크리트 슬래브에서 벗어난 상태로 시공되고, 물끊기 몰드는 슬래브의 단부까지 연장되어 빗물의 유입을 방지함과 아울러, 물끊기 몰드와 슬래브 단부 사이로 공기가 유입되는 유입구가 형성된 것을 특징으로 하는 자연 환기가 가능한 건식 벽체.
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