KR101835493B1 - 준불연단열구조체의 시공방법 및 그에 의한 준불열단열구조체 - Google Patents

준불연단열구조체의 시공방법 및 그에 의한 준불열단열구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 준불연단열구조체의 시공방법 및 그에 의한 준불연단열구조체를 개시한다.
본 발명에 따르는 준불연단열구조체의 시공방법은 건축물의 외벽을 단열마감 시공하는데 있어서, 단열재에 난연성재료가 도포되거나 함침된 난연단열재와, 상기 난연단열재의 적어도 일면에 부착되는 복사열차단층과, 상기 복사열차단층과 난연단열재와의 사이에 개재되어 부착력과 난연성을 가지는 난연접착층과, 상기 난연단열재의 적어도 일측면에 형성되는 결합홈을 포함한 준불연단열구조체를 제조하는 단계(S1) 및 상기 준불연단열구조체의 결합홈에 단면이 'T'자 또는 'L'자인 지지부재를 삽입하여 외벽에 고정하는 단계(S2)를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때, 화재안전성을 획기적으로 강화시켜, 화재발생시 물적/인적 피해를 최소화시키고, 복합패널 시공시 패널 고정을 위한 하지작업과 별도의 단열작업을 제거하며, 단열재 이음부의 열교현상을 최소화하여 단열성능을 향상시킬 수 있다.

Description

준불연단열구조체의 시공방법 및 그에 의한 준불열단열구조체{Method of construcing semi-insulated panel and the same thereof}
본 발명은 준불연단열구조체의 시공방법 및 그에 의한 준불열단열구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재안전성을 획기적으로 강화시켜, 화재발생시 물적/인적 피해를 최소화시키고, 복합패널 시공시 패널 고정을 위한 하지작업과 별도의 단열작업을 제거하며, 단열재 이음부의 열교현상을 최소화하여 단열성능을 향상시킬 수 있는 난연단열재를 이용한 준불연단열구조체의 시공방법 및 그에 의한 준불열단열구조체에 관한 것이다.
일반적으로 건축공사 시 복합패널을 이용한 단열 마감 시공은 콘크리트 벽체에 하지철물 고정 → 단열재 부착(삽입)공정 → 복합패널 설치공정 등으로 구성된다.
건축물의 내외단열 시공시 주로 사용되는 단열재로는 스티로폼(EPS), 아이소핑크, 네오폴 등이 있다. 그러나 이들 단열재의 경우 불에 잘 타는 성질이 있어 화재시 많은 유독가스를 발생시키므로 화재안전성이 매우 취약하고, 단열성능이 낮은 문제점이 있다.
특히, 최근 발생한 대형 화재사고로 많은 인명피해와 재산피해가 발생하였는데, 이 화재사고의 경우 건물의 외벽을 난연성능 및 불연성능이 없는 단열재, 접착몰탈, 마감재로 시공을 하는 일명 '드라이비트 공법'으로 시공을 하여 화재 확산 속도가 빨랐고 이로 인해 피해가 더욱 커진 것이 원인으로 지목되고 있다.
이에 지난 2015년 10월 국토교통부에서는 '건축물의 피난/방화구조 등의 기준에 관한 규칙'을 개정하여 건축물 마감재료의 화재안전성 기준을 대폭 강화하였으며, 2016년 4월부터 시행된 바 있다.
이에 최근에는 화재안전성, 단열성이 우수한 페놀폼 단열재가 주목을 받고 있는데, 페놀폼 단열재의 경우 강도가 비교적 약하고, 가공이 용이하지 않아 현장에서 단독으로 사용하기에는 한계가 있다.
이에 따라 관련업계에서는 다양한 방법으로 연구를 진행하고 있으나, 대부분이 난연3급(난연) 수준에 머물러 있으며 외단열용에 최적화된 난연2급(준불연) 수준의 단열재 개발이 시급하며, 또한 하지철물이 필요 없고, 복합패널의 설치가 용이하며, 단열성능, 구조성능을 향상시킬 수 있는 복합패널의 건식 외단열 시공방법의 개발이 필요한 실정이다.
일예로, 한국공개특허 제2014-141911호를 도 2를 참조하여 보면, 상기 단열마감 구조체(660)의 결합홈(650, 650')에 연결부재(320)의 일단이 삽입되어 좌, 우, 상 및 하 방향으로 적층되거나 연립하여 배열되는데, 건축물 콘크리트 바닥이나 벽면(300)에 고정부재의 타단이 삽입고정되어 있고, 그 일단과 너트와 같은 접속부재(415)를 이용하여 조임고정되어 있고, 상기 연결부재(320)는 확장부재(320')와 접속부재(640, 640')에 의하여 체결되며, 상기 확장부재(320')의 단면 형상이 L자형이나 T자형 단부에 삽입되어 적층 또는 연립되는 단열마감 구조체(660)의 적어도 어느 한 모서리면에 구비된 결합홈(650, 650')을 볼 수 있으며, 상기 결합홈(650, 650')은 상기 확장부재(320')의 일단에 형성된 단면이 L자형, T자형 또는 +자형인 바가 삽입되어 안착되는 공간으로, 상기 단열마감 구조체(660)의 모서리면 한군데, 두 군데, 세 군데 또는 네 군데에 형성될 수 있는데, 단열마감 구조체(660)의 배치되는 위치와 연결부재(320) 일단의 형상에 따라 결정할 수 있고, 이런 구성을 통하여 건축물의 외벽을 마감하는데 효과적일 수 있으며, 또한, 상기 단열마감 구조체(660)는 건축물에 단열성능을 부여하기 위한 단열판재(661)와, 상기 단열판재의 적어도 일측면에 부착되어 태풍이나 지진의 외부충격에 견디는 풍압보호대(662, 662') 및 상기 단열소재 또는 풍압보호대의 적어도 일모서리에 그루브(groove)형상으로 구비된 결합홈(650, 650')을 포함할 수 있으며, 상기 결합홈(650, 650')은 단열판재 혹은 풍압보호대의 적어도 일면에 연장되어 형성되거나 일정 길이로 반복하여 형성되는 것일 수 있는데, 이는 그루브가 일자로 길게 연장되어 형성됨은 물론 단속적으로 반복되어 배열될 수도 있다는 의미이며, 당연히 그 순서나 채용 소재는 건축물의 용도, 건축물 주변의 기후 등과 같은 설계고려사항을 반영하여 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 단열판재 또는 풍압보호대에는 마감판재(663, 663')가 더 부착될 수 있는 기술이 개시되어 있는데, 이에 의할 때, 시공에 필요한 공정 단계를 최소화할 수 있도록 하여 시공이 용이하며, 아울러 외부환경인 풍압, 측압 등 건축물의 외부 충격에 효과적으로 대응할 수 있을 뿐만 아니라 단열소재의 기밀성 및 단열성능을 효과적으로 유지할 수 있으므로 건축물의 에너지 절감, 열관류율 감소(단열성 향상) 및 열교현상 방지에도 탁월하고, 더 나아가 지진과 같은 자연재해에 의한 손상을 방지할 수 있으나, 화재시에 이를 방호할 수 있는 수단에 대하여는 부족한 면이 여전히 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존 외단열 공법의 가장 큰 문제점인 화재안전성을 획기적으로 강화시켜, 화재발생시 물적/인적 피해를 최소화시키고, 복합패널 시공시 패널 고정을 위한 하지작업과 별도의 단열작업을 제거하며, 단열재 이음부의 열교현상을 최소화하여 단열성능을 향상시킬 수 있는 난연단열재를 이용한 준불연단열구조체의 시공방법 및 그에 의한 준불열단열구조체를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 건축물의 외벽을 단열마감 시공하는데 있어서, 단열재에 난연성재료가 도포되거나 함침된 난연단열재와, 상기 난연단열재의 적어도 일면에 부착되는 복사열차단층과, 상기 복사열차단층과 난연단열재와의 사이에 개재되어 부착력과 난연성을 가지는 난연접착층과, 상기 난연단열재의 적어도 일측면에 형성되는 결합홈을 포함한 준불연단열구조체를 제조하는 단계(S1) 및 상기 준불연단열구조체의 결합홈에 단면이 'T'자 또는 'L'자인 지지부재를 삽입하여 외벽에 고정하는 단계(S2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 난연성재료는 난연성코팅액, 팽창흑연, 물유리, 페놀수지 또는 차르생성 열가소성수지로 이루어진 군에서 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 복사열차단층은 알루미늄판, 철판, 아연판, 경량모르타르, 시멘트모르타르, 질석계불연보드, 섬유강화시멘트보드 및 마그네슘보드로 이루어진 군에서 적어도 하나인 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 난연접착층은 금속이온 희석액에 실리카 에멀전을 혼합하고, 이와 금속-실란 반응물을 아크릴레이트 에멀전에 가한 난연접착제를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 난연접착제에는 아크릴아미드계 수용성 수지, 셀룰로오스계 수용성 수지가 더 부가된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 난연접착제가 침지된 스페이서부재를 구비한 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 금속이온은 수산화마그네슘, 수산화칼슘 또는 수산화알루미늄에서 이온화된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 금속-실란 반응물은 아미노기를 포함하는 알콕시실란과 디이소시아네이트를 반응시켜 말단에 이소시아네이트기가 있는 실란화합물에 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘을 반응시킨 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 복합패널은 징크패널, 고밀도 목재패널, 알루미늄 복합패널, 세라믹패널, 고밀도패널, 동판, 아연도강판, 적삼목, 방부목, 베이스패널, 금속기와, 칼라강판, 스틸, 허니컴아트패널, 콘크리트패널 및 석재패널로 이루어진 군에서 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 S2단계에는 상기 외벽에 고정된 준불연단열구조체에 복합패널을 더 부착하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 S2단계에는 상기 외벽에 고정된 준불연단열구조체에 유리섬유층, 마감층을 부착 또는 도포하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 상술한 시공방법으로 시공되 준불연단열구조체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 화재안전성을 획기적으로 강화시켜, 화재발생시 물적/인적 피해를 최소화시키고, 복합패널 시공시 패널 고정을 위한 하지작업과 별도의 단열작업을 제거하며, 단열재 이음부의 열교현상을 최소화하여 단열성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 시공방법을 보여주는 시공순서도이고,
도 2는 종래의 T, L형 지지부재를 이용한 벽면의 시공을 보여주는 개략도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하는데, 여기서 사용하는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 이러한 기술적 용어는 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 하고, 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하며, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 시공방법을 보여주는 시공순서도인데, 이를 참조하여 본 발명을 설명한다.
본 발명에 따르는 준불연단열구조체의 시공방법은 건축물의 외벽을 단열마감 시공하는데 있어서, 단열재에 난연성재료가 도포되거나 함침된 난연단열재와, 상기 난연단열재의 적어도 일면에 부착되는 복사열차단층과, 상기 복사열차단층과 난연단열재와의 사이에 개재되어 부착력과 난연성을 가지는 난연접착층과, 상기 난연단열재의 적어도 일측면에 형성되는 결합홈을 포함한 준불연단열구조체를 제조하는 단계(S1) 및 상기 준불연단열구조체의 결합홈에 단면이 'T'자 또는 'L'자인 지지부재를 삽입하여 외벽에 고정하는 단계(S2)를 포함하는 특징이 있다.
상기 난연단열재는 통상의 단열재 패널을 난연성재료로 코팅하여 연소를 방지하거나 방해할 수 있으며, 더 나은 불연효과를 위하여 난연성재료에 함침할 수 있다.
여기서, 상기 난연성재료는 난연성분이 함유된 코팅액인 난연성코팅액, 팽창흑연, 물유리, 페놀수지 또는 차르생성 열가소성수지를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 복사열차단층은 화재시 같이, 고열이 있는 환경에서 복사열에 의한 화재를 예방하거나 감소시키기 위하여 복사열을 반사시킬 수 있는 표면을 가진 재료를 사용할 수 있는데, 금속재로는 알루미늄판, 철판 또는 아연판이, 무기재로는 경량모르타르, 시멘트모르타르, 질석계불연보드, 섬유강화시멘트보드 또는 마그네슘보드를 사용할 수 있으며, 복사열의 효율적인 반사를 위하여 무기재에 금속재를 덧대어 사용할 수 있다.
한편, 상기 난연접착층은 복사열차단층과 난연단열재를 부착하여 지지하는 층인 동시에 복사열을 반사시키는 복사열차단층에 누적된 고열에 의하여 화재 발생을 방지하거나 감소시키는 난열성을 가진 층이다.
여기서, 상기 난연접착층은 금속이온 희석액에 실리카 에멀전을 혼합하고, 이와 금속-실란 반응물을 아크릴레이트 에멀전에 가한 재료를 사용할 수 있으며, 접착력을 증가시키기 위하여, 상기 난연접착제에는 아크릴아미드계 수용성 수지, 셀룰로오스계 수용성 수지를 더 부가시키거나 여기에 무기계 첨가제를 더 부가할 수 있고, 예를 들면, 탄산칼슘 분말, 이산화티탄 분말, 탄산마그네슘, 탈크, 화산재 등이 있다.
또한, 상기 실리카 에멀전은 통상의 에멀전법으로 이용하여 준비할 수 있고, 상기 실리카 입자의 평균입도는 50 내지 200㎚, 함량은 5 내지 30중량%를 사용할 수 있는데, 이러한 특징으로 현탁액 특성을 효과적으로 발휘할 수 있고, 상기 실리카 에멀전에 수산화마그네슘, 수산화칼슘 또는 수산화알루미늄 분말 분산액(20,000 ~ 100,000ppm)을 소량씩 투입하며 교반하여 준비할 수 있으며, 이렇게 현탁액상으로 균일한 분산이 되어 난연성을 증가시킬 수 있다.
여기서 실리카의 분산성을 향상시키기 위하여 현탁액에 규산리튬, 규산나트륨, 규산칼륨 또는 규산마그네슘 분말을 소량 가하여 염기성을 갖는 것도 바람직하다.
아울러, 상기 금속-실란 반응물을 아크릴레이트 에멀전에 가하여 난연접착층으로 사용하게 되는데, 이러한 금속-실란 반응물은 아미노기를 포함하는 알콕시실란과 디이소시아네이트를 반응시켜 그 말단에 이소시아네이트기가 있는 실란화합물에 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘을 반응시켜 준비할 수 있으며, 또한, 상기 실란화합물의 반응성을 향상시키기 위하여 테트라에톡시실란 또는 메틸트리에톡시실란을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 난연접착층은 접착력을 가지고 있어 복사열차단층을 고정할 수 있고, 반사후에 남는 누적되는 복사열로도 난연성이 확보할 수 있어 화재 발생이나 확장을 방지할 수 있게 된다.
다만, 누적된 복사열로부터 상기 난연단열재로의 열전달을 지연시키기 위하여 스페이서부재를 더 구비할 수 있으며, 이러한 스페이서부재는 전술한 난연접착제가 충분히 침지되어 침투할 수 있는 다공성을 구비하고, 지지력을 동시에 부여할 수 있는 소재가 바람직한데, 예를 들면, 종이재나 부직포일 수 있다.
아울러, 상술한 난연단열재의 적어도 일측면에 형성되는 결합홈에 단면이 'T'자 또는 'L'자인 지지부재를 삽입하여 외벽에 고정하는 공정으로 건축물의 외벽을 단열마감 시공하게 되는데, 결합홈에 지지부재의 삽입에 대한 상세한 설명은, 발명의 배경이 되는 기술에서 각각 구성요소 특징에 대한 설명과 도면과 유사하여 생략한다.
한편, 상기 복합패널은 징크패널, 고밀도 목재패널, 알루미늄 복합패널, 세라믹패널, 고밀도패널, 동판, 아연도강판, 적삼목, 방부목, 베이스패널, 금속기와, 칼라강판, 스틸, 허니컴아트패널, 콘크리트패널 및 석재패널로 이루어진 군에서 적어도 하나를 사용하여 건물 외벽의 미감이나 기능성을 확보할 수 있으며, 따라서, 상술한 S2단계에는 상기 외벽에 고정된 준불연단열구조체에 복합패널을 더 부착하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 S2단계는 유리섬유층 또는 마감층을 더 포함할 수 있는데, 유리섬유층은 유리섬유, 화학섬유, 부직포, 탄소섬유, 셀룰로즈화이버 유리섬유, 와이어메쉬 또는 메탈메쉬를 이용하여 건물외벽을 효과적으로 보강할 수 있으며, 마감층은 석재상마감재, 외단열마감재, 페인트, 암석무늬도료, 다채무늬도료, 세라믹계도료를 뿜칠 혹은 미장 작업하여 건물 외벽의 미감이나 기능성을 확보할 수 있다.
따라서, 상술한 시공방법으로 시공한 준불연단열구조체를 명확하게 이해할 수 있다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 건축물의 외벽을 단열마감 시공하는데 있어서,
    단열재에 난연성재료가 도포되거나 함침된 난연단열재와, 상기 난연단열재의 적어도 일면에 부착되는 복사열차단층과, 상기 복사열차단층과 난연단열재와의 사이에 개재되어 부착력과 난연성을 가지는 난연접착층과, 상기 난연단열재의 적어도 일측면에 형성되는 결합홈을 포함한 준불연단열구조체를 제조하는 단계(S1); 및
    상기 준불연단열구조체의 결합홈에 단면이 'T'자 또는 'L'자인 지지부재를 삽입하여 외벽에 고정하는 단계(S2);를 포함하고,
    상기 난연성재료는 난연성코팅액, 팽창흑연, 물유리, 페놀수지 또는 차르생성 열가소성수지로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상이 선택된 것이고,
    상기 난연접착층은 실리카 입자의 평균입도는 50 내지 200㎚, 함량은 5 내지 30중량%인 실리카 에멀전에 규산리튬, 규산나트륨, 규산칼륨 또는 규산마그네슘 분말을 가하여 염기성을 갖도록 하여 수산화마그네슘 또는 수산화칼슘 분말 분산액과 혼합하고, 이와 아미노기를 포함하는 테트라에톡시실란 또는 메틸트리에톡시실란과 디이소시아네이트를 반응시켜 말단에 이소시아네이트기가 있는 실란화합물에 수산화알루미늄 또는 수산화마그네슘을 반응시킨 금속-실란 반응물을 아크릴레이트 에멀전에 가한 난연접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복사열차단층은 알루미늄판, 철판, 아연판, 경량모르타르, 시멘트모르타르, 질석계불연보드, 섬유강화시멘트보드, 마그네슘보드로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상이 선택적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 난연접착제에는 아크릴아미드계 수용성 수지, 셀룰로오스계 수용성 수지가 더 부가된 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 난연접착제가 침지된 스페이서부재를 구비한 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 S2단계에는 상기 외벽에 고정된 준불연단열구조체에 복합패널을 더 부착하는 단계를 포함하고, 상기 복합패널은 징크패널, 고밀도 목재패널, 알루미늄 복합패널, 세라믹패널, 고밀도패널, 동판, 아연도강판, 적삼목, 방부목, 베이스패널, 금속기와, 칼라강판, 스틸, 허니컴아트패널, 콘크리트패널 또는 석재패널로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상의 것이 선택적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 S2단계에는 상기 외벽에 고정된 준불연단열구조체에 복합패널을 더 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 S2단계에는 상기 외벽에 고정된 준불연단열구조체에 유리섬유층, 마감층을 부착 또는 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연단열구조체의 시공방법.
  12. 제 2, 3, 5, 6, 9, 10, 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상술한 준불연단열구조체의 시공방법에 의하여 시공된 준불연단열구조체.
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