KR101429057B1 - 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조체(벽체)와 외단열패널 간에 무줄눈 시공을 통해 작업성을 향상시키고, 수직오차를 용이하게 해결할 수 있으며, 틈새를 없애 물의 침투 및 열손실을 방지할 수 있는 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건물 구조체에 시공되는 건축물의 외단열패널 시스템에 있어서, 구조체의 벽면에 수평 및 수직방향으로 간격을 갖고 고정되는 절곡형 고정 부재; 상기 구조체의 벽면으로부터 일정 틈새를 갖고 상기 고정 부재에 설치되며 일면에 마감재를 구비하는 단열패널; 상기 구조체의 벽면과 상기 단열패널 사이에 충전되는 충전 부재; 및 상기 단열패널의 외면에 구비되고, 이웃하는 단열패널 간을 결합시키는 계합 부재를 포함하는 건축물의 외단열패널 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조체(벽체)와 외단열패널 간에 무줄눈 시공을 통해 작업성을 향상시키고, 수직오차를 용이하게 해결할 수 있으며, 틈새를 없애 물의 침투 및 열손실을 방지할 수 있는 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 미래창조과학부의 "제로카본 그린홈 개발"의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2013-0139-1-1, 과제명: 제로카본 그린홈 기반구축 및 기술 실용화].
기존에 사용하는 대부분의 단열공사는 내단열공법으로 이루어지고 있으며, 이와 같은 내단열공법은 구조체에서 형성되는 열교부위의 발생을 방지할 수 없어 이러한 열교부위를 통해 겨울철에는 열손실, 여름철에는 열취득이 이루어지는 구조로 이루어져 있어 내단열구조는 외단열에 비해 10~15%의 열손실이 발생하게 된다.
또한, 이와 같은 열교부위에서는 결로현상이 발생하기 쉬워 건물을 완성한 후에 열교부위의 내표면온도가 낮아져 결로현상에 의한 곰팡이 발생 등의 결함이 발생하게 된다. 구조체의 단열부위와 비단열부위 간의 열적 거동의 차이 등이 발생함으로써 외부 구조체의 균열 등으로 내구성에도 큰 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
최근 에너지절약적인 건축물의 필요성이 증대되면서 패시브하우스 및 제로에너지주택 등에 대한 관심이 높아가고 있으며, 이에 따라 외단열시스템에 대한 관심이 높아가고 있다.
그러나 이와 같은 외단열시스템은 내단열시스템에 비해 공사방법이 복잡하여 공법의 특성상 전문적이 기능공이 필요하며, 구조체가 수직면으로 평활한 구조를 갖고 있지 못해 외단열구조와 구조체 간의 결합시에 형성되는 오차를 해결하는 것이 난제로 남아 있으며, 또한, 외단열을 형성하는 단열재의 두께가 과거와 달리 200~300mm 정도로 두꺼워 이를 고정하는 방법도 매우 어려운 난제로 남아 있는 문제점이 있다.
특히 건식 외단열시스템은 패널과 구조체 간의 결합을 위한 체결부가 필요하며, 이와 같은 체결부에 의해 줄눈 공간이 형성되고 이러한 줄눈 공간은 단열처리가 되어 있지 않아 전체적인 단열성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있다.
정리하자면, 종래의 외단열시스템에서는 건물구조체와 외단열 구성체 간에 점결합으로 지진이나 태풍에 의해 탈락 우려가 있어, 특히 고층건물에서의 안전성에 문제가 있을 수 있고, 건물구조체와 외단열 구성체 간에 결합부위에 의한 열교부위 및 구성체 간의 틈새에 의한 열적 취약 부분 발생에 의해 열손실이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 외단열시스템에서는 각 공정별로 여러 단계에 걸친 시공법으로 전문적인 숙련공이 필요하고, 건물구조체와 외단열 구성체간에 결합 및 틈새처리, 줄눈처리 등의 작업 등으로 시공비가 증가하며, 소요 원부자재를 시공현장에서 가공하여 시공하는 방식이므로 이를 수행하는 기능공의 숙련도와 책임성에 품질 수준이 영향을 받게 되는 문제점이 있다.
따라서, 구조체와 외단열패널간에 시공이 용이하고 수직오차를 용이하게 해결함과 동시에 열교부위가 발생하지 않는 외단열시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다.
외단열시스템과 관련된 선행기술로는 한국등록특허 10-1014230(2011.02.07), 한국공개특허 10-2013-0039454(2013.04.22)에 개시되어 있다. 그러나 이러한 선행기술에서도 앞서 언급한 시공공사의 어려움, 열교부위의 발생으로 인한 열손실 발생, 외단열구조와 구조체 간의 결합 시 형성되는 오차, 줄눈 공간의 발생으로 인한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 구조체(벽체)와 외단열패널 간에 무줄눈 시공을 통해 작업성을 향상시키고, 수직오차를 용이하게 해결할 수 있으며, 틈새를 없애 물의 침투 및 열손실을 방지할 수 있는 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 있다.
구체적으로, 본 발명은 외부의 물리적 충격에 의한 끊임없는 진동과 표면에 부딪치는 풍압 등에서도 안전하게 유지될 수 있도록 건물구조체와 결합될 수 있으면서 고정물에 의한 점형열교와 외단열패널간에 의한 선형 열교의 열교부위가 발생하지 않는 결합구조를 갖는 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 외단열시스템의 개별구성체가 건물 구조체에 물리적 결합과 화학적 결합이 동시에 이루어져 일체화되는 구조로 되어 매우 안정적인 구조를 확보할 수 있는 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 건물구조체와 외단열 구성체 간에 체결 결합, 틈새 처리 그리고 줄눈 처리 등을 필요로 하지 않아 작업 효율을 높이고 시공비를 절감하며, 적층 결합 방식을 통하여 기능공의 높은 숙련도를 요하지 않는 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 건물 구조체에 시공되는 건축물의 외단열패널 시스템에 있어서, 구조체의 벽면에 수평 및 수직방향으로 간격을 갖고 고정되는 절곡형 고정 부재; 상기 구조체의 벽면으로부터 일정 틈새를 갖고 상기 고정 부재에 설치되며 일면에 마감재를 구비하는 단열패널; 상기 구조체의 벽면과 상기 단열패널 사이에 충전되는 충전 부재; 및 상기 단열패널의 외면에 구비되고, 이웃하는 단열패널 간을 요철 결합시키는 계합 부재를 포함하는 건축물의 외단열패널 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 고정 부재는 하나 이상의 고정공이 형성된 수직부와 상기 수직부의 일단에서 직각 절곡되는 삽입부로 이루어지는 단면 "L"자로 절곡된 형태의 판형 구조체이고, 상기 수직부의 고정공을 통해 고정 부재를 구조체에 고정시키는 고정 피스를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 고정 부재의 판형 구조체의 삽입부는 근위부로부터 원위부로 갈수록 감소되게 테이퍼지게 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 단열패널은 발포체로 이루어지고, 상기 단열패널의 상면 일측에는 상면보다 낮은 단턱부가 형성되어 상기 계합 부재와 상기 단열패널 사이에 상기 고정 부재가 삽입되는 공간이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 충전 부재는 몰탈 또는 우레탄으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 계합 부재는 하나 이상의 돌출부가 길이방향으로 형성되는 판상의 수 계합 부재; 및 상기 수 계합 부재의 돌출부와 대응하는 요부를 갖는 요부 돌출부가 길이방향으로 형성되는 판상의 암 계합 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 수 계합 부재의 돌출부는 단면 사각 형태의 돌기로 형성되고, 상기 암 계합 부재의 요부는 상기 돌출부의 단면 사각 형태에 대응하는 단면 사각 형태의 요홈으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 암 계합 부재가 고정되는 단열패널의 외면에는 상기 암 계합 부재의 요부 돌출부와 대응하는 형태의 요홈이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 관점에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 삽입부에는 피스 고정용 피스 고정구멍이 형성되고, 상기 계합 부재는 피스 고정용 피스 고정구멍이 형성되며, 상기 계합 부재의 피스 고정구멍과 상기 고정 부재의 피스 고정구멍을 통해 고정시키는 피스를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 건축구조체의 벽면에 외단열패널을 시공하기 위한 방법에 있어서, 건물구조체의 벽면 하단에 기준 철물띠를 수평방향으로 고정시키는 기준철물띠 고정 단계; 상기 기준 철물띠를 기준으로 수직 및 수평방향으로 일정 간격으로 "L"자형 고정 부재를 구조체의 벽면에 고정하는 고정부재 고정 단계; 상기 구조체의 벽면으로부터 소정 틈새를 두고, 단위 단열패널의 하면을 상기 기준 철물띠 상에 위치시킨 상태에서 상기 단위 단열패널의 상단부를 상기 고정 부재의 "L"자형의 수평부에 삽입하여 배열시키는 하단부 단위 단열패널 배열 단계; 및 상기 하단부 단위 단열패널 상에 층(layer) 배열적으로 적층시키면서 상기 고정부재에 고정시키는 상층 단위패널 적층고정 단계를 포함하되, 상기 적층고정 단계에서 한층 적층 시마다 상기 구조체의 벽면과 단열패널 사이 틈새에 몰탈 또는 우레탄을 충전시키고, 상기 고정 단계에서 적층되는 단위 단열패널들은 이웃하는 단위 단열패널이 상호 요철결합 방식으로 결합되어 적층되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 고정부재 고정 단계는 상기 기준 철물띠를 기준으로 상기 고정 부재가 위치할 부위에 먹줄을 매긴 다음, 그 먹줄을 따라 상기 고정부재를 구조체의 벽면에 고정시키고, 상기 적층고정 단계에서 상기 단위 단열패널이 "L"자형의 상기 고정 부재의 수평부가 끼워지도록 하여 1차 고정하고, 상기 단위 단열패널과 고정부재 간의 결합위치를 조정하고 상기 단열패널에 형성된 구멍에 나사못을 이용하여 고정부재와 체결하여 2차 고정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 적층고정 단계에서 이웃하는 상기 단위 단열패널은 상기 L자형 고정 부재에 공통으로 고정되는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 상기 단위 단열패널에 고정되는 상기 L자형 고정 부재의 수평부는 2 분할되게 형성되는 분할편을 구비하고, 상기 적층고정 단계에서 이웃하는 상기 단위 단열패널의 모서리부 각각이 상기 분할된 분할편 각각에 고정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 관점에 있어서, 상기 단위 단열패널은 상기한 일 관점에서의 단열패널이고, 상기 적층고정 단계에서 상호 요철결합 방식으로 고정되는 것은 상기한 일 관점에서의 계합 부재에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 건물구조체와 외단열패널 간에 고정철물과 모르터 또는 우레탄과 같은 충진재 주입에 의한 일체화된 시스템을 구성하여 안전성과 내구성이 확보되어, 외부의 물리적 충격에 의한 끊임없는 진동과 풍압 등에서도 안전하게 유지될 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 건물구조체와 외단열시스템간에 일체화된 구성을 통해 틈새의 대류 열손실 차단, 고정철물 및 패널에 의해 형성되는 점형, 선형 열교부위 발생 방지를 통해 단열성을 최대한 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 외단열시스템의 개별구성체가 건물 구조체에 물리적 결합과 화학적 결합이 동시에 이루어져 일체화되는 구조로 되어 매우 안정적인 구조를 확보할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 본 발명은 건물구조체와 외단열 구성체 간에 체결 결합, 틈새 처리 그리고 줄눈 처리 등을 필요로 하지 않아 시공비를 절감하고, 작업성과 시공성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 고정 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 고정 부재를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 계합 부재를 도시한 사시도로서, (a)는 단열패널의 상면에 구비되는 수 계합 부재이고, (b)는 단열 패널의 하면에 구비되는 암 계합 부재를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템의 시공 방법을 도시한 플로차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 고정 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 고정 부재를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 계합 부재를 도시한 사시도로서, (a)는 단열패널의 상면에 구비되는 수 계합 부재이고, (b)는 단열 패널의 하면에 구비되는 암 계합 부재를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템의 시공 방법을 도시한 플로차트이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템은, 구조체(벽체)에 시공되는 건축물의 외단열패널 시스템에 있어서, 구조체의 벽면에 수평 및 수직방향으로 일정 간격을 갖고 고정되는 절곡형 고정 부재(100); 상기 구조체의 벽면으로부터 일정 틈새를 갖고 상기 고정 부재(100)에 설치되며 일면에 마감재(210)를 구비하는 단열패널(200); 상기 구조체의 벽면과 상기 단열패널 사이에 충전되어 상기 구조체와 단열패널을 물리적 및 화학적으로 결합시키는 충전 부재(300); 및 상기 단열패널(200)의 외면을 감싸고, 이웃하는 단열패널(200) 간을 결합시켜 물이나 충전 부재의 침투를 방지하도록 구성되는 계합 부재(400)를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 고정 부재(100)를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 외단연패널 시스템을 구성하는 고정 부재(100)를 도시한 측면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정 부재(100)는 단면 "L"자로 절곡된 형태로 이루어지는 판형 구조체로서, 구조체의 벽면에 면하고 하나 이상의 고정공(111)이 형성된 수직부(110), 상기 수직부(110)의 일단에서 직각 절곡되어 단열패널(200)에 끼워지는 삽입부(120), 및 상기 수직부(110)의 고정공(111)을 통해 고정 부재를 구조체에 고정시키는 고정 피스(130)로 이루어진다.
여기에서, 상기 삽입부(120)는 중심부를 중심으로 분할되는 2개의 분할편(121)으로 이루어질 수 있다. 상기 분할편(121)는 피스 고정공(122)이 형성되고, 후술할 계합 부재(400)의 피스 고정공(412)을 통해 피스 부재(140)가 고정되어 그 고정 부재(100)와 계합 부재(400) 그리고 단열 패널(200)을 견고히 고정시킨다.
또한, 상기 삽입부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 발포체로 이루어지는 단열패널(200)(후술됨)에 용이하게 강제 삽입되도록 삽입부(120)의 근위부(121)로부터 원위부(123)로 갈수록 감소되게 테이퍼지도록 구성되고, 이에 따라 그 끝단은 첨단으로 이루어진다.
다음으로, 상기 단열패널(200)은 스티로폼과 같은 발포체로 이루어진다. 여기에서, 상기 단열패널(200)의 상면 일측(구조체 측)에는 소정 깊이(예를 들면, 고정 부재(100)의 삽입부(120)의 두께에 대응한 깊이)의 단턱부가 형성될 수 있다. 이러한 단턱부는 후술할 계합 부재(400)가 단열패널(200)의 상면에 부착되게 되면, 단열패널(200)과 단턱부 사이에 공간이 형성되고, 이 공간으로 고정 부재(100)의 삽입부(120)가 삽입되도록 할 수 있다.
상기 단열패널(200)이 고정 부재(100)에 고정됨에 있어서, 상기 고정 부재(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 이웃하는 두 단열패널(200)을 동시에 고정할 수 있도록, 이웃하는 단열패널(200) 각각은 고정 부재(100)의 삽입부(120)의 분할편(121)에 각각 삽입된다. 이에 따라 각각 이웃하는 두 단열패널(200)은 하나의 고정 부재(100)를 통해서 정확한 수평 고정 위치를 확보할 수 있다.
계속해서, 충전 부재(300)는 도 2와 같이 고정 부재(100)를 통해 구조체에 대하여 수직을 유지되는 단열패널(200)이 일정 간격의 틈새를 갖고 고정된 상태에서 그 틈새로 주입되는 몰탈 또는 우레탄으로 이루어질 수 있다.
상기 몰탈 또는 우레탄의 충전 부재(300)를 틈새로 주입함으로써 고정 부재(100)의 고정을 견고하게 결합시킴과 동시에, 구조체와 단열패널(200) 간에 면결합이 이루어져 일체화되도록 한다.
이러한 몰탈 또는 우레탄과 같은 충전 부재(300)의 주입(충전)은 건물 구조체와 단열패널 간의 틈새를 없애 틈새 공간의 대류 열손실을 방지함과 동시에, 단열 패널의 외측에서 우수침투를 방지하고 이러한 우수침투로 인한 하자 발생을 근원적으로 차단할 수 있다.
상기 계합 부재(400)를 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템을 구성하는 계합 부재를 도시한 사시도로서, (a)는 단열패널의 상면에 구비되는 수 계합 부재이고, (b)는 단열 패널의 하면에 구비되는 암 계합 부재를 도시한 사시도이다.
상기 계합 부재(400)는 하나 이상의 돌출부(411)가 길이방향으로 연장 형성되는 판상의 수 계합 부재(410)와, 상기 수 계합 부재(410)의 돌출부(411)와 대응하는 요부를 갖는 요부 돌출부(421)가 길이방향으로 형성되는 판상의 암 계합 부재(420)를 포함하고, 상기 수 계합 부재(410)에는 상기한 고정 부재(100)의 삽입부(120)에 형성된 피스 고정공(122)과 피스 부재(140)를 통해 고정될 수 있도록 대응 위치에 피스 고정공(412)(도 1 참조)이 형성된다.
여기에서, 상기 수 계합 부재(410)의 돌출부(411)는 폭방향으로 2개 형성되고, 상기 2개의 돌출부(411)는 폭방향 가장자리에 인접하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 피스 고정공(412)이 형성되는 수 계합 부재(410)에는 피스 부재(140)의 머리부가 안착될 수 있는 안착홈이 형성되는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 안착홈의 깊이는 피스 부재(140)의 상면과 수 계합 부재(410)의 상면이 동일 높이 또는 그 이하에 위치되도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 수 계합 부재(410)의 돌출부(411)는 단면 사각 형태의 돌기로 형성되는 것이 바람직하고, 이에 따라 상기 암 계합 부재(420)의 요부(421)도 돌출부(411)의 단면 사각 형태에 대응하는 단면 사각 형태의 요홈으로 형성된다.
이와 같은 상기 계합 부재(400)의 수 계합 부재(410)는 예를 들어 하나의 단열패널(200)의 외면에 부착되고, 상기 암 계합 부재(420)는 이웃하는 다른 단열패널(200)(수 계합 부재가 부착된 단열패널과 이웃하는 단열 패널)의 외면에 요부(421)가 외측으로 노출되도록 부착 또는 고정된다. 상기 암 계합 부재(420)는 단열패널(200)가 발포체와 같은 재질로 이루어짐에 따라 암 계합 부재(420)를 단열패널(200)에 강제 끼움 결합시켜 고정할 수 있다.
여기에서, 상기 암 계합 부재(420)가 고정되는 단열패널(200)의 외면에는 상기 암 계합 부재(420)의 요부 돌출부(421)와 대응하는 형태의 요홈이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 계합 부재(400)는 플라스틱 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 이러한 계합 부재(400)는 그에 형성되는 돌출부와 요부 돌출부를 통해 패널간 결합이 용이하고, 단열패널의 틈을 통해 모세관 현상으로 외측에서의 빗물이 침투해 들어오는 것을 차단하고, 또한 몰탈과 우레탄 주입시 이 몰탈과 우레탄이 침투해 들어오는 것도 차단한다.
또한, 본 발명의 건축물의 외단열패널 시스템에서, 상기 고정 부재(100)의 삽입부(120)에는 피스 고정용 피스 고정구멍(122)이 형성되고, 상기 계합 부재(400)의 피스 고정공(412)을 통해 피스 부재(140)를 고정시켜 단열패널(200)과의 견고한 고정을 부가할 수 있다. 이 경우, 선택에 따라 상기 계합 부재(400)를 접착을 통해 단열 패널(200)에 부착하는 것은 생략할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템의 시공 방법에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템의 시공 방법을 도시한 플로차트이다.
본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템의 시공 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, 건물 구조체의 벽면의 하단에 소정 크기의 단위 단열패널들이 놓일 수 있는 기준 철물띠를 수평방향으로 고정시키는 기준 철물띠 고정 단계(S100); 상기 기준 철물띠를 기준으로 수직 및 수평방향으로 일정 간격으로 "L"자형 고정 부재를 구조체의 벽면에 고정하는 고정부재 고정 단계(S200); 상기 구조체의 벽면으로부터 소정 틈새를 두고, 상기 기준 철물띠 상에 소정의 수직 오차(예를 들어, 10~20mm)를 갖고 단위 단열패널의 하단면을 기준 철물띠 상에 위치시킨 상태에서 단위 단열패널의 상단부를 고정 부재의 "L"자형의 수평부에 삽입하여 배열시키는 하단부 단위 단열패널 배열 단계(S300); 및 상기 하단부 단위 단열패널 상에 층(layer) 배열적으로 적층시키면서 상기 고정부재에 고정시키는 상층 단위패널 적층고정 단계(S400)를 포함하되, 상기 고정 단계에서 한층 적층 시마다 상기 구조체의 벽면과 단열패널 사이 틈새에 몰탈 또는 우레탄을 충전시키고(충전단계: S500), 상기 고정 단계에서 적층되는 단위 단열패널들은 이웃하는 단위패널이 상호 요철 결합 방식으로 결합되어 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정부재 고정 단계(S200)에서는 고정 부재의 정확한 위치 설정을 위하여 기준 철물띠를 기준으로 고정 부재가 위치할 부위에 먹줄을 매기고 모듈화된 간격별로 고정부재를 구조체의 벽면에 고정시킨다.
상기 적층고정 단계(S400)에서 상기 단위 단열패널이 "L"자형 고정 부재의 수평부(삽입부)가 끼워지도록 함으로써 고정(1차 고정)된다. 또한, 상기 고정 단계(S400)에서 단열패널과 고정부재 간의 수직 오차를 흡수할 수 있도록 결합위치를 조정하고 단열패널에 형성된 구멍에 나사못을 이용하여 고정부재와 체결한다(2차 고정).
상기 단위 단열패널은 상기한 단열패널 시스템에서 설명한 구성으로 이루어진다. 따라서, 상기 단열 패널은 고정 부재에 고정될 때 계합 부재와 단차부 사이에 형성된 공간으로 고정부재의 "L"자형의 수평부가 삽입되거나 단열패널 몸체 자체를 관통함으로써 고정된다.
여기에서, 상기 단위 단열패널이 고정 부재에 고정됨에 있어, 이웃하는 두 단위패널은 하나의 고정부재를 통해 고정되는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 상기 L자형 고정 부재의 수평부(삽입부)는 2 분할되게 형성되고, 이 분할된 분할편에 이웃하는 두 단위패널의 모서리부가 각각 고정되는 것이다.
상기 충전 단계(S500)는 틈새 빈공간에 회반죽 상태의 시멘트 몰탈을 주입(예를 들어, 4/5정도 높이까지 주입) 충전하거나, 점착성이 뛰어난 우레탄을 주입하여 발포가 이루어지면서 건물 구조체와 단열패널 간은 일체화하고(하단부 단위패널(제1단)의 경우), 그 이후 순차적으로 적층되는 각 층의 단열패널(제2단, 제3단 ...)과 구조체 간의 틈새에는 하부 층의 나머지 부분(5/5)과 해당 층의 4/5까지 채워 상하 이웃하는 상하부 층의 단열패널과 건축물의 구조체를 일체화한다. 이러한 공정은 층별로 반복 실시된다.
상기 하단부 단위패널 이상의 층(제2단 이상)에서는, 기준 철물띠 없이 바로 단열패널 위에 단열패널을 놓은 방식으로 이루어진다.
상기 단열패널은 무기질재로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 따라 화재시 상층부로 화재가 전달되는 것을 차단할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법에 의하면, 패시브하우스(passive house) 또는 초에너지절약형 건축물을 구성하는 가장 중요한 요소로서 충분한 단열성, 안전성과 내구성을 갖춘 것으로, 특히 건물 구조체와 외단열패널 간에 물리적 점 결합 및 화학적 면 결합에 의해 안전성이 확보됨으로써, 건축물의 외관을 위한 각종 화강암판재, 대리석, 무기질판재 등의 마감재를 활용할 경우에도 무게 중량 하중 부담을 감당할 수 있으며, 외부의 물리적 충격에 의한 끊임없는 진동과 표면에 부딪치는 풍압 등에서도 안전하게 유지될 수 있어 고층건축물에도 정착될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 건물구조체와 외단열패널 간에 구조체 부위에서의 체결방식과 줄눈 발생이 없는 시공법에 의해 열손실부위 없애고, 건식패널에서 필수적으로 발생하는 틈새를 통한 열손실을 없앤 무줄눈 외단열패널 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에 의하면, 단열재와 여기에 가공 부착되는 마감재의 크기와 단위무게를 고려하여 적정 규격의 조립식 패널로 표준화하고 전문공장에서 정밀하게 측면까지 가공 제작하여, 현장에서는 단순조립으로 시공될 수 있도록 구성된다. 즉, 본 발명은 공정이 외단열 구성체 설치 체결과 몰탈 또는 우레탄 시공으로 단순화되어 일반 기능공 작업수준으로 높은 숙련도를 요하지 않고, 외단열패널의 재료가 기본재료로 이루어져 있고, 현장시공이 단순하여 비용 저렴하며, 조립식 단위 단열패널 블록제품이 외부 전문공장에서 제작 반입하여 단순조립으로 완성하는 시공법으로 품질관리가 용이한 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 절곡형 고정 부재
110: 수직부
120: 삽입부
140: 피스 부재
200: 단열패널
210: 마감재
300: 충전 부재
400: 계합 부재
410: 수 계합 부재
411: 돌출부
412: 피스 고정공
420: 암 계합 부재
421: 요부 돌출부
110: 수직부
120: 삽입부
140: 피스 부재
200: 단열패널
210: 마감재
300: 충전 부재
400: 계합 부재
410: 수 계합 부재
411: 돌출부
412: 피스 고정공
420: 암 계합 부재
421: 요부 돌출부
Claims (15)
- 건물 구조체에 시공되는 건축물의 외단열패널 시스템에 있어서,
구조체의 벽면에 수평 및 수직방향으로 간격을 갖고 고정되는 절곡형 고정 부재;
상기 구조체의 벽면으로부터 일정 틈새를 갖고 상기 고정 부재에 설치되며 일면에 마감재를 구비하는 단열패널;
상기 구조체의 벽면과 상기 단열패널 사이에 충전되는 충전 부재; 및
상기 단열패널의 외면에 구비되고, 이웃하는 단열패널 간을 결합시키는 요철 형태의 계합 부재를 포함하고,
상기 고정 부재는 하나 이상의 고정공이 형성된 수직부와 상기 수직부의 일단에서 직각 절곡되는 삽입부로 이루어지는 단면 "L"자로 절곡된 형태의 판형 구조체이고, 상기 수직부의 고정공을 통해 고정 부재를 구조체에 고정시키는 고정 피스를 포함하고, 상기 삽입부는 중심을 중심으로 2 분할된 분할편으로 이루어지고, 상기 분할편에는 각각 피스 고정공이 형성되며,
이웃하는 상기 단열패널의 모서리부 각각은 상기 고정 부재의 삽입부의 분할편에 각각 삽입되는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 고정 부재의 판형 구조체의 삽입부는 근위부로부터 원위부로 갈수록 감소되게 테이퍼지게 이루어지는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 단열패널은 발포체로 이루어지고,
상기 단열패널의 상면 일측에는 상면보다 낮은 단턱부가 형성되어 상기 계합 부재와 상기 단열패널 사이에 상기 고정 부재가 삽입되는 공간이 형성되는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 충전 부재는 몰탈 또는 우레탄으로 이루어지는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 계합 부재는
하나 이상의 돌출부가 길이방향으로 연장되어 형성되는 판상의 수 계합 부재; 및
상기 수 계합 부재의 돌출부와 대응하는 요부를 갖는 요부 돌출부가 길이방향으로 형성되는 판상의 암 계합 부재를 포함하고,
상기 수 계합부재에는 피스 고정공이 형성되는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 수 계합 부재의 돌출부는 폭방향으로 2개 형성되고, 상기 2개의 돌출부는 양 가장자리에 인접하게 구비되는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 수 계합 부재의 돌출부는 단면 사각 형태의 돌기로 형성되고,
상기 암 계합 부재의 요부는 상기 돌출부의 단면 사각 형태에 대응하는 단면 사각 형태의 요홈으로 형성되는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 제8항에 있어서,
상기 암 계합 부재가 고정되는 단열패널의 외면에는 상기 암 계합 부재의 요부 돌출부와 대응하는 형태의 요홈이 형성되는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 고정 부재는 상기 삽입부에는 피스 고정용 피스 고정공이 형성되고,
상기 계합 부재는 피스 고정용 피스 고정공이 형성되며,
상기 계합 부재의 피스 고정공과 상기 고정 부재의 피스 고정공을 통해 고정시키는 피스 부재를 더 포함하는
건축물의 외단열패널 시스템.
- 건축구조체의 벽면에 외단열패널을 시공하기 위한 방법에 있어서,
건물구조체의 벽면 하단에 기준 철물띠를 수평방향으로 고정시키는 기준철물띠 고정 단계;
상기 기준 철물띠를 기준으로 수직 및 수평방향으로 일정 간격으로 "L"자형 고정 부재를 구조체의 벽면에 고정하는 고정부재 고정 단계;
상기 구조체의 벽면으로부터 소정 틈새를 두고, 단위 단열패널의 하면을 상기 기준 철물띠 상에 위치시킨 상태에서 상기 단위 단열패널의 상단부를 상기 고정 부재의 "L"자형의 수평부에 삽입하여 배열시키는 하단부 단위 단열패널 배열 단계; 및
상기 하단부 단위 단열패널 상에 층(layer) 배열적으로 적층시키면서 상기 고정부재에 고정시키는 상층 단위패널 적층고정 단계를 포함하되,
상기 적층고정 단계에서 한층 적층 시마다 상기 구조체의 벽면과 단열패널 사이 틈새에 몰탈 또는 우레탄을 충전시키고, 상기 고정 단계에서 적층되는 단위 단열패널들은 이웃하는 단위 단열패널이 상호 요철결합 방식으로 결합되어 적층되는 것을 특징으로 하고,
상기 고정부재 고정 단계는 상기 기준 철물띠를 기준으로 상기 고정 부재가 위치할 부위에 먹줄을 매긴 다음, 상기 먹줄을 따라 상기 고정부재를 구조체의 벽면에 고정시키고,
상기 적층고정 단계에서 상기 단위 단열패널이 "L"자형의 상기 고정 부재의 수평부가 끼워지도록 하여 1차 고정하고, 상기 단위 단열패널과 고정부재 간의 결합위치를 조정하고 상기 단열패널에 형성된 구멍에 나사못을 이용하여 고정부재와 체결하여 2차 고정하고,
상기 단위 단열패널에 고정되는 상기 L자형 고정 부재의 수평부는 2 분할되게 형성되는 분할편을 구비하며,
상기 적층고정 단계에서 이웃하는 상기 단위 단열패널의 모서리부 각각이 상기 분할된 분할편 각각에 고정되는
건축물의 외단열패널 시공 방법. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020130156067A KR101429057B1 (ko) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법 |
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|---|---|
| KR101429057B1 true KR101429057B1 (ko) | 2014-08-12 |
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|---|---|---|---|
| KR1020130156067A KR101429057B1 (ko) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 건축물의 외단열패널 시스템 및 이를 이용한 시공방법 |
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| KR (1) | KR101429057B1 (ko) |
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