KR101761450B1 - 단열성 벽체 지지물 및 이를 갖는 건식 벽체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벽체의 내부에 설치되며, 상기 벽체의 외측벽과 내측벽을 지지하고, 내부 공간을 형성하는 몸체부; 및 상기 내부 공간에 채워지는 단열재를 갖는 단열부를 포함하는 단열성 벽체 지지물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 단열성 벽체 지지물을 갖는 건식 벽체도 제공한다.

Description

단열성 벽체 지지물 및 이를 갖는 건식 벽체{WALL SUPPORTER AND WALL HAVING THE SAME}
본 발명은 단열성 벽체 지지물 및 건식 벽체에 관한 것으로서, 지지력 향상과 아울러 열교를 효율적으로 저감시킬 수 있는 단열성 벽체 지지물 및 이를 갖는 건식 벽체에 관한 것이다.
일반적으로 근래에 주택이나 빌딩, 또는 공장 등과 같은 각종 구조물을 건축함에 있어서는 기존에 주로 사용되던 철근콘크리트조나 철골조, 조적조 등과 같은 일반적인 방식에서 벗어나 그 골조를 경량 스틸 형강을 사용하여 구성하는 새로운 구조 형식이 많이 사용되고 있다.
이와 같이 구조물의 골조를 형강 제품으로 건축하게 되면 공장에서 제작된 제품들을 현장에서 조립식으로 시공하기 때문에 시공 속도가 빠르고 일반 기능공도 쉽게 시공이 가능하며 작업자의 숙련도와 관계 없이 일정 수준 이상의 품질을 확보할 수 있어 시공성과 경제성의 면에서 많은 장점이 있다.
특히, 주택 분야에 있어서, 상기와 같은 구조물 건설의 건식화, 공업화 추세와 맞물려 스틸 하우스(Steel Framed House)가 주거용 건물의 한 형태로서 자리매김하게 되었으며, 이에 따라 상기와 같은 스틸 하우스 및 이에 사용되는 구조 부재인 스터드(stud)를 대상으로 한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다.
또한, 이러한 스틸 스터드는 열교 형상의 주원인이 된다.
이에 따라, 목재 스터드를 사용하고 있으나, 목재 스터드의 경우 습기에 취약하여 뒤틀리는 등의 문제가 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌에는, 대한민국 공개특허 제10-2005-0059660 호(공개일: 2005년 06월 21일)이 있으며, 상기 선행문헌에는 단열성능을 가지는 복합 스터드에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 건식 벽체의 내부에 설치되어, 외측벽과 내측벽 사이에서의 지지력을 향상시킴과 아울러, 열교를 효율적으로 저감시킬 수 있는 단열성 벽체 지지물 및 이를 갖는 건식 벽체를 제공함에 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 지지 프레임과; 상기 한 쌍의 지지 프레임의 상단 및 하단에 설치되는 한 쌍의 지지 판재와; 상기 한 쌍의 지지판재와 상기 한 쌍의 지지 프레임으로 에워싸이는 공간에 채워지는 단열부를 포함하는 단열성 벽체 지지물을 제공한다.
상기 몸체부는, 서로 이격되어, 상기 내부 공간을 형성하는 한 쌍의 지지 판재와, 상기 한 쌍의 지지 판재의 사이를 지지하는 하나 또는 다수의 지지 프레임을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 지지 판재와 상기 지지 프레임은 서로 열전도율이 다른 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 지지 판재는, 목재로 형성되고, 상기 지지 프레임은, 스틸로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 지지 프레임은, 상기 한 쌍의 지지 판재를 지지하는 웹과, 상기 웹의 양단에 벤딩되어 형성되며, 상기 각 지지 판재의 내측면을 면지지하는 한 쌍의 플랜지와, 상기 한 쌍의 플랜지의 단부에서 서로 마주보도록 벤딩되며, 상기 단열재에 에워싸이는 립을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 지지 프레임은 철판을 롤포밍 공법을 사용하여 가공된다.
상기 웹의 두께는, 상기 플랜지의 두께보다 얇게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 지지 프레임은, 상기 한 쌍의 지지 판재의 양측부를 지지하도록 한 쌍으로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 지지 프레임의 웹은, 상기 한 쌍의 지지 판재의 양단 사이에서 외벽을 형성하도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 한 쌍의 지지 판재에 의해, 중공 형상을 이루도록 상기 내부 공간을 형성하고, 상기 지지 프레임은, 상기 내부 공간의 다수의 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 단열폼과, 상기 단열폼의 양측면에 배치되는 한 쌍의 측벽을 갖는 벽체부; 및 상기 단열폼의 내부에 배치되며, 양단이 상기 한 쌍의 측벽을 지지하는, 상기 단열성 벽체 지지물을 포함하는 건식 벽체를 제공한다.
본 발명은, 건식 벽체의 내부에 설치되어, 외측벽과 내측벽 사이에서의 지지력을 향상시킴과 아울러, 열교를 효율적으로 저감시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 단열성 벽체 지지물을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 지지 프레임을 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1의 벽체 지지물이 벽체 몸체부에 배치되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따르는 지지 프레임의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 벽체 지지물이 벽체 몸체부에 배치되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 단열성 벽체 지지물과 다른 벽체 지지물들이 각 벽체에 설치되는 것을 비교한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 단열성 벽체 지지물 및 이를 갖는 건식 벽체를 설명한다.
도 1은 본 발명의 단열성 벽체 지지물을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 지지 프레임을 보여주는 단면도이고, 도 3은 도 1의 벽체 지지물이 벽체 몸체부에 배치되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 단열성 벽체 지지물은 크게 몸체부(100)와, 단열부(200, 또는 단열재)로 구성된다.
상기 몸체부(100)는 한 쌍의 지지 판재(110)와, 다수의 지지 프레임(120)으로 구성된다.
상기 한 쌍의 지지 판재(110)의 두께는 5mm로 설정되고, 상기 5mm에서 ㅁ허용오차를 갖는다.
상기 한 쌍의 지지 판재(110)는 목재로 이루어진다. 상기 목재는 스틸 재질에 비하여 열교 현상이 낮을 수 있다.
본 발명에서의 한 쌍의 지지 판재(110)는 수평의 판상으로 형성되어 서로 간격을 이루어 내부 공간을 형성하도록 배치된다.
여기서, 상기 한 쌍의 지지 판재(110)는 상기 다수의 지지 프레임(120)에 의해 지지된다.
상기 지지 프레임(120)의 구성을 설명한다.
도 2를 참조 하면, 상기 지지 프레임(120)은 철판을 롤포밍 공법을 사용하여 가공된다.
따라서, 목재 대비 열교 현상의 높을 수는 있지만, 상기 목재 대비 강도가 높아 습기에 의한 뒤틀림이 없는 잇점이 있다.
상기 지지 프레임(120)은 웹(121)과, 한 쌍의 플랜지(122)와, 한 쌍의 립(123)으로 구성된다.
지지 프레임(120)의 형상을 C형으로 구성함으로써, 프레임(120)의 단면계수를 높여 수직하중 및 수평하중에 대한 저항(지지력)을 높일 수 있다.
이와 같이 구성되는 지지 프레임(120)을 도 6의 (b)와 같이 단일 지지 프레임만으로 벽체 스터드로 사용하지 않고, 도 1에 도시된 바와 같이 양 끝단에 지지 프레임(120)을 두고 측면에 지지 판재(110)를 붙이고 중간 부분에 단열폼(20)을 채워 구성된 벽체 스터드를 도 3에 보여지는 바와 같이 벽체를 구성함으로써, 하나로 연결된 철재 스터드의 열교를 중간 부분의 단열폼(20)이 차단하여 단열성을 증대하면서 기본적인 구조체 역할을 할 수 있다.
목재로 이루는 테두리의 내부에 지지 프레임(120)이 인서트되어 제작될 수도 있다.
이에 따라, 열교 현상을 줄이면서 강도를 그대로 유지하도록 할 수도 있다.
플랜지(122)는 단면이 일자 형상으로 형성된다.
상기 한 쌍의 플랜지(122)는 웹(121)의 양단에서 직교를 이루는 방향을 따라 벤딩되어 형성된다.
그리고, 상기 한 쌍의 립(123)은 상기 각 플랜지(122)의 끝단에서 직각으로 벤딩되어 구성될 수 있다.
여기서, 한 쌍의 플랜지(122)는 각 지지 판재(110)의 내측면에 밀착되고, 이들을 연결하는 웹(121)에 의해 한 쌍의 지지 판재(110)는 연결 및 지지된다.
도 1을 참조 하면, 본 발명에서 한 쌍의 지지 프레임(120)은 한 쌍의 지지 판재(110)의 양측부에서 이들을 서로 지지 및 연결한다.
좌측을 기준으로, 좌측의 지지 프레임(120)의 웹(121)은 한 쌍의 지지 판재(110)의 좌측면부를 이루도록 배치되고, 이의 위치에서, 한 쌍의 플랜지(122)는 각 지지 판재(110)의 내측면을 지지한다.
우측의 지지 프레임(120)의 경우, 좌측의 지지 프레임(120)과 대응되도록 배치된다.
본 발명에서 한 쌍의 지지 프레임(120)은 한 쌍의 지지 판재(110)의 양측부에서 지지 및 연결되는 구성을 대표적인 예로 설명하였지만, 한 쌍의 지지 판재(110) 내부 공간의 다수 위치에 설치될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따르는 단열부(200)는 단열폼과 같은 단열재(200)로 구성된다.
상기 단열재(200)는 한 쌍의 지지 판재(110)의 내부 공간에 발포되어 형성된다.
여기서, 상기 내부 공간에 발포된 단열재(200)는 한 쌍의 지지 판재(110), 한 쌍의 지지 프레임(120)의 웹(121)에 의해 에워싸인다.
따라서,상술한 각 지지 프레임(120)의 립(123)은 단열재(200)로 에워싸이고, 실질적으로 단열재(200)의 발포 상태를 고정하는 역할도 한다.
도 3을 참조 하면, 상기와 같이 구성되는 벽체 지지물은 벽체부(10)의 내부에 배치된다.
상기 벽체부(10)는 외측벽(11)과 내측벽(12)을 구비한다. 그리고, 상기 외측벽(11)과 내측벽(12)의 사이에는 단열폼(20)이 발포 형성된다.
여기서, 본 발명의 벽체 지지물의 양단은 외측벽(11)과 내측벽(12)을 지지한다.
또한, 외측벽(11)과 내측벽(12)은 한 쌍의 지지 프레임(120)의 웹(121) 외면이 밀착되도록 배치되고, 한 쌍의 지지 판재(110)의 외면은 단열폼(20)에 노출된다.
상기 구성을 참조 하면, 벽체 지지물의 양단에 배치되어 스틸로 형성되는 각 지지 프레임(120)은 발포재(200)에 의해 이격되는 상태를 이룸으로써, 스틸 자체의 열교 현상을 낮출 수 있다.
또한, 외측벽(11)과 내측벽(12)은 목재로 형성되는 지지 판재들(110)에 의해 지지되기 때문에, 습기에 의해 벽의 뒤틀림을 효율적으로 방지할 수 있다.
더하여, 몸체부(100)의 내부 공간에 형성된 단열재(200)는 단열폼(20)과 동일 재질을 이룸으로써, 외측벽(11)과 내측벽(12)의 사이에서의 열전달을 효율적으로 낮출 수 있다.
도 4는 본 발명에 따르는 지지 프레임의 다른 예를 보여주는 단면도이고, 도 5는 도 4의 벽체 지지물이 벽체 몸체부에 배치되는 상태를 보여주는 도면이다.
한편, 도 4에 도시되는 바와 같이 본 발명에 따르는 몸체부(101)는 단면이 사각을 이루고 중공을 이루어 내부 공간을 형성할 수 있다.
이 내부 공간에는 단열재(200)가 발포되고, 한 쌍의 지지 프레임(120)은 몸체부(100)의 내부 공간의 양측부에 위치된다.
즉, 스틸로 형성되는 지지 프레임들(120)은 목재로 형성되는 지지 판재(110)에 의해 에워싸일 수 있다.
이에 따라, 스틸로 형성되는 지지 프레임(120)에서의 열교 현상을 낮추고, 목재로 에워싸여 열교 현상이 발생되더라도 이를 효율적으로 억제할 수 있는 잇점이 있다.
도 5를 참조 하면, 외측벽(11)과 내측벽(12)은 목재로 형성되는 지지 판재들(110)에 의해 지지되기 때문에, 습기에 의해 벽의 뒤틀림을 효율적으로 방지할 수 있다.
더하여, 몸체부(100)의 내부 공간에 형성된 단열재(200)는 단열폼(20)과 동일 재질을 이룸으로써, 외측벽(11)과 내측벽(12)의 사이에서의 열전달을 효율적으로 낮출 수 있다.
도 6은 본 발명의 단열성 벽체 지지물과 다른 벽체 지지물들이 각 벽체에 설치되는 것을 비교한 도면이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 벽체 지지물을 사용하여 벽체를 지지하는 구조를 보여주고, (b)는 스틸 스터드를 사용하여 벽체를 지지하는 구조, (c)는 목재 스터드를 사용하여 벽체를 지지하는 구조,
본 발명에서는 (a)의 경우 0.30, (b)의 경우 0.49, (c)의 경우 0.32의 열관류율을 보여준다.(단위: W/m2K)
본 발명에서의 단열 스터드 구조인 단열성 벽체 지지물을 사용하여 벽체를 지지하는 경우, 열관류율이 0.30(W/m2K)을 이루는 것을 알 수 있다. 즉, 스틸 스터드 및 목재 스터드의 열관류율보다 낮게 형성됨으로써, 본 발명의 벽체 지지물은 외측벽과 내측벽 사이에서의 열교 현상을 낮출 수 있다.
상기의 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 건식 벽체의 내부에 설치되어, 외측벽과 내측벽 사이에서의 지지력을 향상시킴과 아울러, 열교를 효율적으로 저감시킬 수 있는 다.
이상, 본 발명의 단열성 벽체 지지물 및 건식 벽체에 관한 구체적인 실시예들에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100,101 : 몸체부
110 : 지지 판재
120 : 지지 프레임
121 : 웹
122 : 플랜지
123 : 립
200 : 단열재

Claims (10)

  1. 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 지지 프레임;
    상기 한 쌍의 지지 프레임의 상단 및 하단에 설치되는 한 쌍의 지지 판재;
    상기 한 쌍의 지지판재와 상기 한 쌍의 지지 프레임으로 에워싸이는 공간에 채워지는 단열부를 포함하되,
    상기 단열부는, 단열재를 포함하고,
    상기 지지 프레임은, 상기 한 쌍의 지지 판재를 지지하는 웹과, 상기 웹의 양단에 벤딩되어 형성되며, 상기 각 지지 판재의 내측면을 면지지하는 한 쌍의 플랜지와, 상기 한 쌍의 플랜지의 단부에서 서로 마주보도록 벤딩되며, 상기 단열재에 에워싸이는 립을 구비하는 것을 특징으로 하는 단열성 벽체 지지물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지 판재와 상기 지지 프레임은 서로 열전도율이 다른 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 단열성 벽체 지지물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지 판재는, 목재로 형성되고,
    상기 지지 프레임은, 스틸로 형성되는 것을 특징으로 하는 단열성 벽체 지지물.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 웹의 두께는,
    상기 플랜지의 두께보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 단열성 벽체 지지물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 프레임은,
    상기 한 쌍의 지지 판재의 양측부를 지지하도록 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 단열성 벽체 지지물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지 프레임의 웹은,
    상기 한 쌍의 지지 판재의 양단 사이에서 외벽을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 단열성 벽체 지지물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지 판재에 의해, 중공 형상을 이루도록 상기 내부 공간을 형성하고,
    상기 지지 프레임은, 상기 내부 공간의 다수의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 단열성 벽체 지지물.
  10. 단열폼과, 상기 단열폼의 양측면에 배치되는 한 쌍의 측벽을 갖는 벽체부; 및
    상기 단열폼의 내부에 배치되며, 양단이 상기 한 쌍의 측벽을 지지하는, 상기 제 1항, 제 3항, 제4항, 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 단열성 벽체 지지물을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 벽체.
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