KR101494708B1 - 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재 - Google Patents

다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축용 외단열재에 다수의 투습공을 형성하고, 상기 다수의 투습공을 통해 습한 공기의 배출을 원활하게 하여 내부의 습한 공기(건축물의 외벽체 내부의 잔존수 및 습기, 건축물의 외벽체와 외단열재 사이의 공간에 존재하는 습기)는 외부로 배출하고, 외부의 찬공기가 건축물의 외벽체로 유입되는 것을 차단하여 단열 성능을 유지하면서 습한 공기로 인해 발생하는 곰팡이 및 결로를 방지할 수 있는 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재에 관한 것이다.

Description

다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재{OUTSIDE INSULATING MATERIAL FOR CONSTRUCTION HAVING MULTIPLE VAPOR PERMEABILITY HOLE FOR PREVENTING MOLD AND DEW CONDENSATION}
본 발명은 건축물의 외벽체에 설치되는 건축용 외단열재에 관한 것으로, 상세하게는, 내부에 존재하는 습한 공기(건축물의 외벽체 내부의 잔존수 및 습기, 건축물의 외벽체와 외단열재 사이의 공간에 존재하는 습기)는 외부로 배출하고, 외부의 찬공기가 건축물의 외벽체로 유입되는 것을 차단하여 단열 성능을 유지하면서 습한 공기로 인해 발생하는 곰팡이 및 결로를 방지할 수 있는 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물에 있어서 외부로부터의 열을 차단하거나 내부의 열이 방출되는 것을 방지하기 위하여 외단열재가 사용되고 있다. 외단열재는 열의 이동을 감소시켜 열의 손실이나 열 획득을 줄여 에너지를 절약하면서, 표면 온도 강화로 나타나는 표면 결로를 방지하고, 냉난방이 필요 없거나 불가능할 때 실내 온도의 변동을 줄여준다.
건축용 외단열재로는 통상적으로 비드법 단열재로 외부 마감이 용이하고 열관류율이 낮은 스티로폼이 주로 사용되고 있다. 스티로폼은 발포성 합성수지로서 건축물의 내·외벽 또는 천장이나 바닥면에 부착된 상태에서 차음과 단열 기능을 한다. 그러나 단열재로 사용되는 기존의 스티로폼은 차음 및 단열 측면에서 어느 정도 효과를 볼 수 있으나, 내·외기의 온도차에 기인한 결로를 방지하는데 한계가 있었다.
이러한 스티로폼 단열재의 한계를 극복하기 위한 복합 단열재가 대한민국 등록실용 20-0418758호(등록일: 2006. 06. 07.), 대한민국 등록실용 20-0409418호(등록일: 2006. 02. 15.), 대한민국 공개특허 10-2014-0039817호(공개일: 2014. 04. 02.), 대한민국 등록실용 20-0429648호(등록일: 2006. 10. 19.)외 다수의 문헌이 제안된 바 있었다.
상기 문헌들을 포함하여 결로를 방지하기 위한 종래기술에 따른 단열재들은 발포성 합성수지의 표면에 방습 기능을 갖는 재료, 예를 들면 몰탈, 투습 필름층 등을 도포(또는 부착)하는 방식을 취하거나, 단열재 간의 연결 부위를 견고하게 하여 외부의 습기가 연결부위를 통해 내부로 유입되는 것을 차단하는 시도가 이루어졌다.
그러나, 종래기술에 따른 외단열재들은 스티로폼과 같은 발포성 합성수지의 표면에 방습재료를 부착하는 구조로서, 이러한 구조에서는 외부 습기가 내부로 유입되는 것은 차단할 수는 있으나, 상기 방습재료에 의해 외벽체 내부의 잔존수 및 습기, 외벽체와 단열재 사이의 결로수 등은 외부로 배출되지 못하기 때문에 보이지 않는 구조벽체 안, 밖으로 곰팡이 및 결로 발생이 줄어들지 않고 있다.
한편, 대한민국 등록특허 10-0614511호(등록일: 2006. 08. 14.)에서는 내·외기의 온도차를 줄이기 위해 고분자 섬유로 성형하여 전체에 걸쳐 통기구조가 형성된 단열재에 대해 개시되어 있으나, 이러한 고분자 섬유제 통기구조 단열재는 제조가 어렵고, 제품 단가가 비싸 가격 경쟁력이 좋지 않을 뿐만 아니라, 그 재질 특성상 습기가 외단열재 내부로 쉽게 침투하여 오히려 단열 성능이 저하되는 등의 문제가 발생하였다.
또한, 일본 공개특허 2005-105792호(공개일 : 2005. 04. 21.)에는 발포 합성 수지판의 표면측과 이면측을 관통하여 형성된 다수의 환기구멍이 개시되어 있으나, 이러한 구조에서는 환기구멍이 발포 합성 수지판을 관통하여 형성됨에 따라 내측의 따뜻한 공기가 외측으로 쉽게 배출되어 단열 성능이 저하되기 때문에 건축용 외단열재로 적용하는데 한계가 있고, 외단열재를 설치한 상태에서 콘크리트를 타설하는 갱폼 시공방법에 적용하는 경우에는 레미콘 타설시 시멘트 페이스트가 환기구멍을 통해 외측으로 유출됨으로써 점형열교로 인한 단열성능이 떨어짐으로 갱폼 시공방법에는 적용할 수 없는 등의 문제가 발생하였다.
이에 따라, 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 출원의 발명자에 의해 제안된 대한민국 등록특허 10-1360496호(등록일 : 2014. 02. 03.)와, 대한민국 등록특허 10-1360508호(등록일 : 2014. 02. 03.)에는 내부에 수직방향으로 다수의 통기홈을 형성하고, 상기 통기홈을 통해 공기가 수직방향으로 순환되도록 하여 온도와 습도를 자동 조절하여 건축물의 외벽에 결로 현상이 발생되는 것을 차단하고 있으나, 이러한 구조에서는 여전히 외벽체 안의 잔존수 및 습기, 외벽체와 단열재 사이의 결로수를 외부로 배출하지 못하기 때문에 외벽체 안의 잔존수 및 습기, 외벽체와 단열재 사이의 결로수로 인해 발생되는 결로를 최소화하는데 한계가 있었다.
KR 10-2014-0039817 A, 2014. 04. 02. KR 20-0429648 U, 2006. 10. 19. KR 10-0614511 B1, 2006. 08. 14. KR 10-1360496 B1, 2014. 02. 03. KR 10-1360508 B1, 2014. 02. 03.
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 제품 단가의 상승을 최소화하여 가격 경쟁력을 확보하면서 시공이 용이하고, 외부의 차가운 공기가 내부로 유입되는 것을 차단하여 단열 성능을 동일한 수준으로 유지(또는, 단열 성능의 감소를 최소화)하면서 내부에 존재하는 습한 공기만을 외부로 배출하여 곰팡이 및 결로를 효과적으로 방지할 수 있는 건축용 외단열재를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 건축용 외단열재가 설치된 상태에서 콘크리트 타설 공정이 이루어지는 거푸집(갱폼, 유로폼 등)시공방법에 효과적으로 적용할 수 있는 건축용 외단열재를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 마감재 또는 외장재가 부착되는 정면부(110)와, 건축물의 외벽에 결합되는 배면부(120)와, 제1 내지 제4 측면부(130, 140, 150, 160)를 포함하는 구조체로 이루어지되, 상기 구조체와 상기 건축물의 외벽 사이의 공간에 존재하는 습한 공기를 외부로 배출하기 위하여 상기 정면부(110)의 표면으로부터 상기 배면부(120) 방향으로 일정 깊이로 다수의 투습공(112)이 형성되어 있고, 상기 투습공(112)의 바닥부(112a)로부터 상기 배면부(120) 간의 두께(t)는 상기 구조체의 고유한 투습저항 계수에 대응하여 산출된 등가공기층두께(Sd값)가 1m 미만이 되는 두께를 갖도록 상기 투습공(112)의 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재를 제공한다.
바람직하게, 상기 정면부(110)에는 접착 몰탈을 통해 부착되는 상기 마감재 또는 외장재와의 결합력을 증대시키기 위해 수평방향으로 연장된 복수개의 외장재 결합홈(111)이 형성되어 있고, 상기 배면부(120)에는 상기 외장재 결합홈(111)과 나란하도록 상기 건축물의 외벽과 긴밀하게 밀착되는 1개 또는 복수개의 벽체 결합홈(121)이 형성되어 있되, 상기 외장재 결합홈(111)과 상기 벽체 결합홈(121)은 각각 양측부가 내측으로 함몰된 구조로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 구조체는 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS), 압출발포폴리스티렌, 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE) 또는 발포폴리우레탄(PU) 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 정면부의 표면으로부터 배면부 방향으로 일정 깊이로 다수의 투습공을 형성하되, 상기 투습공이 관통되지 않은 상기 투습공의 바닥부로부터 상기 배면부 간의 두께는 건축용 외단열재의 고유한 투습저항 계수를 고려하여 등가공기층두께(Sd값)가 1m 미만이 되는 두께를 갖는 건축용 외단열재를 제공함으로써 내부의 습한 공기(즉, 건축물의 외벽체에 함유된 잔존수 및 습기와, 건축물의 외벽체와 건축용 외단열재 사이의 공간에 존재하는 습기)는 외부로 배출하고, 외부의 찬공기가 상기 투습공을 통해 건축물의 외벽체로 유입되는 것을 차단하여 단열 성능을 유지하면서 곰팡이 및 결로를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 정면부에 복수개의 외장재 결합홈이 형성되고, 배면부에는 복수개의 벽체 결합홈이 형성된 건축용 외단열재를 제공함으로써 상기 건축용 외단열재의 정면부에 부착되는 외장재 타일류(점토, 현무암, 샌드스톤 등)의 부착력을 향상시켜 상기 외장재가 상기 건축용 외단열재로부터 쉽게 탈락되는 것을 방지하는 동시에 건축물의 외벽체와 상기 건축용 외단열재의 배면부 간의 결합력을 향상시켜 상기 건축용 외단열재가 상기 건축물의 외벽체로부터 쉽게 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 정면도.
도 3은 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 배면도.
도 4는 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 좌측면도.
도 5는 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 우측면도.
도 6은 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 평면도.
도 7은 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 저면도.
도 8은 도 2에 도시된 I-I' 절취선을 따라 도시한 건축용 외단열재의 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 건축용 외단열재의 등가공기층두께(Sd값)를 설명하기 위하여 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 건축용 외단열재의 동작 특성을 설명하기 위하여 도시한 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건축용 외단열재를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 배면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 좌측면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 우측면도이고, 도 6은 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 평면도이고, 도 7은 도 1에 도시된 건축용 외단열재의 저면도이고, 도 8은 도 2에 도시된 I-I' 절취선을 따라 도시한 건축용 외단열재의 단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 건축용 외단열재(100)는 건축물의 외벽체에 부착 또는 결합되는 구조체로서, 건축물의 외벽체 내부의 잔존수 및 습기, 그리고, 상기 구조체와 건축물의 외벽체 사이의 공간에 존재하는 습기를 외부로 배출하는 동시에 외부의 찬 공기가 상기 구조체와 상기 건축물의 외벽체 사이로 유입되는 것을 차단하기 위하여 다수의 투습공(112)을 구비한다.
본 발명에 따른 건축용 외단열재(100)는 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS)(비드법보호판 포함), 압출발포폴리스티렌(압출법보호판 포함), 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE), 발포폴리우레탄(PU), 부직포(PET) 또는 폴리염화비닐(PVC) 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 바람직하게는 가공이 쉽고 가격이 저렴하고, 재료 특성상 건축물의 외벽체에 설치된 상태에서도 내부에 열을 머금고 있는 비드법 발포폴리스티렌 또는 압출발포폴리스티렌을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 건축용 외단열재(100)는 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 마감재 또는 외장재가 부착되는 정면부(110)와, 주택벽체, 즉 건축물의 외벽체에 부착 또는 결합되는 배면부(120)와, 제1 내지 제4 측면부(130, 140, 150, 160)를 포함하는 정육면체 또는 직육면체를 이루는 구조체로서, 설치되는 장소에 따라 다양한 크기, 예를 들면, 900×600mm로 절단하여 건축물의 외벽체에 고정 설치된다.
도 1 내지 도 3, 도 8과 같이, 건축용 외단열재(100)에는 정면부(110)의 표면으로부터 배면부(120) 방향으로 일정 깊이로 다수의 투습공(112)이 형성되어 건축물의 외벽체 내부의 잔존수 및 습기, 건축용 외단열재(100)와 건축물의 외벽체 사이의 공간에 존재하는 습기, 즉 습한 공기를 외부로 배출한다.
또한, 건축용 외단열재(100)의 정면부(110)에는 마감재 또는 외장재가 부착되도록 수평방향으로 신장된 복수개의 외장재 결합홈(111)이 형성되어 있다. 이때, 외장재 결합홈(111)은 삼각형, 사각형 또는 사다리꼴 형태로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 내측 양측부가 수평방향으로 내측으로 함몰된 구조, 즉 내측(건축용 외단열재(100)의 두께방향)으로 갈수록 폭이 증가하는 삼각형 구조로 이루어짐에 따라 추후 접착 몰탈이 도포되는 경우 접착 몰탈이 외장재 결합홈(111)의 양측부에 내측으로 함몰된 부위까지 채워져 마감재 또는 외장재의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명에서는 건축용 외단열재(100)의 정면부(110)에 형성된 외장재 결합홈(111)의 양측부가 내측으로 함몰된 구조로 이루어짐에 따라 접착 몰탈이 외장재 결합홈(111)과 강하게 결합되어 추후 접착 몰탈을 통해 부착되는 외장 마감재의 부착력을 향상시켜 외장 마감재가 건축용 외단열재(100)로부터 쉽게 탈락되는 문제를 해결할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 8과 같이, 본 발명에 따른 투습공(112)은 다수의 미세 통기공으로서, 상기 미세 통기공은 외장재 결합홈(111)과 교차하도록 정면부(110)의 표면으로부터 배면부(120) 방향으로 일정 깊이로 형성되어 건축물의 외벽체 내부의 잔존수 및 습기, 건축용 외단열재(100)와 건축물의 외벽체 사이의 공간에 존재하는 습기를 외부로 배출하는 경로로 기능한다.
즉, 본 발명에 따른 투습공(112)은 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 건축물의 외벽체 내부의 잔존수 및 습기, 건축용 외단열재(100)와 건축물의 외벽체 사이의 공간에 존재하는 습기, 즉 습한 공기를 외부로 배출하면서, 외부의 찬공기가 투습공(112)을 통해 건축물의 외벽체(10)와 건축용 외단열재(100) 사이의 공간으로 유입되는 것을 차단하기 위하여 건축용 외단열재(100)를 두께방향으로 관통 형성하는 것이 아니라, 정면부(110)의 표면으로부터 배면부(120) 방향으로 일정 깊이로 형성하되 배면부(120)는 관통되지 않은 막인 구조로 이루어진다.
투습공(112)은 배면부(120)가 관통되지 않고 일측부가 막힌 통기공 구조로 이루어져 있기 때문에 외부의 찬 공기가 투습공(112)을 통해 내부로 유입되지 않고 차단되기 때문에 투습공(112)을 구성하는 각각의 통기공의 크기(d, 도 9참조)는 제한을 두지 않는다. 다만, 단열 성능을 고려하여 외부로부터 찬공기가 쉽게 투습공(112)을 통해 내부로 유입되지 않도록 하기 위해 15mm 이하, 바람직하게는 5mm 내지 15mm로 형성한다.
도 8 및 도 9와 같이, 투습공(112)이 건축용 외단열재(100)를 두께방향으로 완전하게 관통하지 않고 건축물의 외벽체와 접촉되는 배면부(120)가 막혀 있는 구조로 이루어짐에 따라 물리적으로 볼 때, 건축물의 외벽체와 건축용 외단열재(100) 사이의 공간에 존재하는 습한 공기가 막혀진 부위에 의해 투습공(112)으로 전달되지 못하고 차단될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 투습공(112)이 관통되지 않고 막힌 부위를 통해 투습공(112)으로 내부의 습한 공기가 전달되도록 건축용 외단열재(100)의 투습저항 계수를 고려하여 투습공(112)의 바닥부(112a)로부터 배면부(120)의 표면 간의 두께는 '투습'에 해당하는 등가공기층두께(Sd값)가 1m 미만이 되는 두께를 갖도록 투습공(112)의 깊이를 결정한다.
일반적으로, 건축용 외단열재로 사용되는 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS)(비드법보호판 포함), 압출발포폴리스티렌(압출법보호판 포함), 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE), 발포폴리우레탄(PU), 부직포(PET) 또는 폴리염화비닐(PVC) 들과 같은 자재는 그 두께와 관계없이 습기에 저항하는 각각의 투습저항 계수를 지니고 있다. 이때, '투습저항 계수'는 공기가 습기에 저항하는 값을 '1'로 보았을 때, 각 자재의 상대적인 저항의 크기를 의미하는 것으로, 비중처럼 물체의 고유한 특징으로서, 투습저항 계수가 높은 자재는 그 만큼 투습 성능이 낮다.
외단열재의 투습 성능은 US Perms(북미) 또는 등가공기층두께(Sd값)(유럽)로 판단할 수 있는데, 등가공기층두께(Sd값)는 자재의 투습저항을 공기층의 두께로 환산한 값으로 습기에 저항하는 값을 의미하며, 하기의 [수학식 1]로 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
등가공기층두께(Sd값) = 투습저항 계수 × 두께(m)
그리고, 등가공기층두께(Sd값)를 토대로 하기 [표 1]과 같이 자재의 투습 성능을 판단할 수 있다.

Sd값 < 1m
투습

1m < Sd값 < 100m
반투습

100m < Sd값 < 1,000m
불투습

1,000m < Sd값
완전 불투습
상기 [표 1]과 같이, 등가공기층두께(Sd값)를 토대로 자재의 투습 성능을 판단할 수 있으나, 이는 물리적 판단기준이고, 통상적으로 건축 실무적으로 볼 때, 등가공기층두께(Sd값)가 10m를 넘으면 투습이 원활하지 않는다고 보아야 한다. 즉, 등가공기층두께(Sd값)가 10m를 넘으면 이론적으로는 약간이나마 투습이 되기 때문에 '반투습'이라고 판단하지만, 실제 건축물에서는 거의 무시해도 좋은 만큼 작기 때문이다.
따라서, 본 발명에서는 도 9와 같이, 건축용 외단열재(100)의 고유한 투습저항 계수와 전체 두께를 고려하여 투습공(112) 각각의 바닥부(112a)로부터 배면부(120) 간의 두께(t)(즉, 건축용 외단열재 중 투습공이 관통되지 않고 막혀 있는 부위의 두께)가 등가공기층두께(Sd값)의 1m(투습) 미만을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명에 따른 건축용 단열재의 등가공기층두께(Sd값)를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 일례로 건축용 외단열재로 전체 두께(T)가 200mm이고 투습저항 계수가 35인 비드법 스티로폼에 대해 상기 [수학식 1]을 대입하여 비드법 스티로폼의 등가공기층두께(Sd값)를 산출하면, 하기 [표 2]와 같다.
투습공 깊이(D) 막혀 있는 부위의 두께(t) 등가공기층두께(Sd값)(m)
1 0mm 200mm 7m
2 195mm 5mm 0.175m
3 172mm 28mm 0.98m
4 170mm 30mm 1.05m
도 9와, 상기 [표 2]를 참조하면, 사례 '1'과 같이, 비드법 스티로폼에 투습공이 형성되어 있지 않은 경우, 등가공기층두께(Sd값)는 '7m(35 × 0.2m)'가 되어 "불투과"에 해당한다. 이에 반해, 사례 '2' 내지 '4'와 같이, 비드법 스티로폼에 깊이(D)가 각각 195mm, 172mm, 170mm이고, 관통되지 않고 막혀 있는 부위의 두께(t)가 각각 5mm, 28mm, 30mm인 투습공(112)이 형성되어 있는 경우, 비드법 스티로폼의 등가공기층두께(Sd값)는 각각 '0.175m(35 × 0.005m)', '0.98m(35 × 0.028m)', '1.05m(35 × 0.030m)'로 대략 1m 미만에 해당되어 "투습"에 해당함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에서, 건축용 외단열재(100)로 전체 두께가 200mm인 비드법 스티로폼을 사용하고, 상기 비드법 스티로폼에 투습공(112)을 형성하는 경우, 관통되지 않고 막혀 있는 부위의 두께(t)는 등가공기층두께(Sd값)가 1m 미만이 되는 범위, 대략 28mm 미만, 바람직하게는 5mm 내지 28mm의 범위 내에서 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 투습공(112) 각각은 원형 이외에, 타원형, 다각형(예를 들면, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등) 또는 특정 패턴(별 형상, 십자가 형상 등)으로도 형성할 수 있다. 이와 같이, 투습공(112) 각각을 다각형 또는 특정 패턴으로 형성하는 경우, 상기 다각형 또는 상기 특정 패턴은 다각형 또는 특정 패턴이 5mm 내지 15mm의 지름을 갖는 원안에 내접하는 크기로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 투습공(112)은 이웃하는 투습공 간의 간격이 1cm 미만으로 간격이 좁은 경우 건축용 외단열재(100)에 다수의 투습공을 천공하는 작업이 어려울 뿐만 아니라, 다수의 투습공을 천공하는 과정에서 이웃한 것끼리 서로 연통되어 투습공의 크기가 확장되어 외부의 찬공기가 유입되어 단열 성능을 저하시킬 수 있다.
그리고, 이웃하는 투습공 간의 간격을 15cm 이상으로 넓게 형성하는 경우 규격화되어 제조되는 건축용 외단열재(100)에서 형성되는 투습공의 밀도(개수)가 낮기 때문에 실질적으로 공기의 순환이 잘 이루어지지 않아 결로를 방지하는데 한계가 있다. 따라서, 본 발명에서는 투습공 간의 간격은 이웃하는 것끼리 1cm 내지 15cm로 이격되도록 형성한다. 바람직하게는 2cm 내지 10cm 간격으로 이격되도록 형성한다.
또한, 본 발명에 따른 투습공(112) 각각은 건축용 외단열재(100)의 정면부(110)와 배면부(120)에서 수평 선상에 위치되도록 형성하거나, 투습공(112)은 각각 건축용 외단열재(100)의 정면부(110)와 배면부(120)에서 사선으로 형성할 수 있다.
또한, 동일 건축용 외단열재(100) 내에서 투습공(112)은 서로 동일 크기로 형성되거나 서로 다른 크기로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 투습공(112) 각각은 건축용 외단열재(100)의 정면부(110)에서 배면부(120)로 갈수록 크기가 작아지거나, 커질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다수의 투습공(112)은 건축용 외단열재(100)의 정면부(110)와 배면부(120)에서 서로 다른 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 동일 건축용 외단열재(100) 내에서 투습공(112)의 깊이는 서로 동일하거나, 다르게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 다수의 투습공(112)은 건축용 외단열재(100) 내에서 다행다열로 배치되거나, 건축용 외단열재(100)의 중심부에서 방사상으로 배치될 수 있다. 또한, 다수의 투습공(112)은 건축용 외단열재(100) 내에서 불규칙하게 배치될 수도 있다.
한편, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건축용 외단열재(100)의 배면부(120)에는 정면부(110)에 형성된 외장재 결합홈(111)과 나란하도록 건축물의 외벽체와 긴밀하게 밀착되는 1개 또는 복수개의 벽체 결합홈(121)이 형성된다.
본 발명에 따른 벽체 결합홈(121)은 도 3에 도시된 바와 같이, 2개가 수평방향으로 형성되어 있으나, 이는 일례로서, 벽체 결합홈(121)의 개수는 제한을 두지 않는다. 다만, 건축물의 외벽체 간의 결합력을 고려하여 적어도 2개 이상으로 형성한다.
본 발명에 따른 벽체 결합홈(121)은 도 4 및 도 5와 같이, 측면에서 바라볼 때, 입구측(개방측)보다 내측이 더 폭이 넓은 구조를 갖는 대략 삼각형 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 제3 및 제4 측면부(150, 160)에서 바라볼 때, 삼각형 형상을 갖는 단면으로 이루어지며, 이를 통해 추후 거푸집(갱폼, 유로폼) 시공시 건축물 외벽체를 이루는 콘크리트가 벽체 결합홈(121)의 내측까지 충진되어 건축물의 외벽체와의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 3, 도 8에 도시된 바와 같이, 건축물 외단열재(100)에는 아파트 시공에 적용되는 거푸집에 고정하기 위하여 정면부(110)에서 배면부(120)를 관통하여 거푸집 고정용 볼트가 삽입되는 거푸집 체결용 체결공(113)이 더 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 건축용 외단열재의 동작 특성을 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 건축물의 외벽체(10)와 건축용 외단열재(100) 사이의 공간에는 습한 공기가 존재하고, 이러한 습한 공기는 건축물의 외벽체(10)의 잔존수 및 습기, 외단열재 연결부위로 유입되거나, 내·외기 간의 온도 차에 의해 생성되기도 한다. 이러한 습한 공기는 외부의 찬공기에 비해 상대적으로 따뜻하기 때문에 내부와 외부 사이에는 건축용 외단열재(100)를 통해 대류작용이 일어나게 된다. 이때, 대류작용에 의해 내부의 습한 공기는 건축용 외단열재(100)의 투습공(112)을 통해 외부로 배출된다.
즉, 본 발명은 정면부(110)의 표면으로부터 배면부(120) 방향으로 일정 깊이로 다수의 투습공(112)이 형성되되, 투습공(112)이 관통되지 않은 바닥부(112a)로부터 배면부(120) 간의 두께(t)를 건축용 외단열재(100)의 고유한 투습저항 계수를 고려하여 등가공기층두께(Sd값)가 1m 미만이 되는 두께를 갖도록 투습공(112)이 형성된 건축용 외단열재(100)를 제공함으로써 건축물의 외벽체(10)와 건축용 외단열재(100) 사이의 공간에 존재하는 습한 공기가 내부와 외부의 온도차에 기인한 대류 작용에 의해 다수의 투습공(112)을 통해 외부로 배출되고, 이때, 외부의 찬공기는 건축용 외단열재(100)의 내부에 충진된 열에 대응하는 온도를 갖는 투습공(112)을 통해 내부로 유입되지 못하고 차단되어 단열 성능은 동일한 수준으로 유지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 건축용 외단열재(100)의 다수의 투습공(112)을 통해 실내의 습한 공기는 효과적으로 외부로 배출하여 곰팡이 및 결로를 억제하면서, 외부의 찬공기가 실내로 유입되는 것을 자연적으로 차단하여 단열 성능을 동일 수준으로 유지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 건축물의 외벽체
100 : 건축용 외단열재
110 : 정면부
120 : 배면부
130, 140, 150, 160 : 제1 내지 제4 측면부
111 : 외장재 결합홈
112 : 투습공
121 : 벽체 결합홈
113 : 거푸집 체결용 체결공

Claims (3)

  1. 마감재 또는 외장재가 부착되는 정면부(110)와, 건축물의 외벽체에 결합되는 배면부(120)와, 제1 내지 제4 측면부(130, 140, 150, 160)를 포함하는 구조체로 이루어지되, 내부의 습한 공기를 외부로 배출하기 위하여 상기 정면부(110)의 표면으로부터 상기 배면부(120) 방향으로 일정 깊이로 다수의 투습공(112)이 형성되어 있고, 상기 투습공(112)의 바닥부(112a)로부터 상기 배면부(120) 간의 두께(t)는 상기 구조체의 고유한 투습저항 계수에 대응하여 산출된 등가공기층두께(Sd값)가 1m 미만이 되는 두께를 갖도록 상기 투습공(112)의 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정면부(110)에는 접착 몰탈을 통해 부착되는 상기 마감재 또는 외장재와의 결합력을 증대시키기 위해 수평방향으로 연장된 복수개의 외장재 결합홈(111)이 형성되어 있고, 상기 배면부(120)에는 상기 외장재 결합홈(111)과 나란하도록 상기 건축물의 외벽체와 긴밀하게 밀착되는 1개 또는 복수개의 벽체 결합홈(121)이 형성되어 있되, 상기 외장재 결합홈(111)과 상기 벽체 결합홈(121)은 각각 양측부가 내측으로 함몰된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조체는 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS), 압출발포폴리스티렌, 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE) 또는 발포폴리우레탄(PU) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다수의 투습공을 구비한 곰팡이 및 결로 방지용 건축용 외단열재.
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