KR101838658B1 - 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라브 위로 건식공법에 의해 설치되는 바닥난방시스템에서, 상기 슬라브 위로 설치되는 판 상의 하부판; 상기 하부판 위에서 소정 간격마다 이격되어 설치되는 부재로, 상부로 열을 전달시키는 난방용부재를 고정시킬 수 있는 형태로 구성되는 다수 개의 홀딩부재; 상기 홀딩부재와 인접한 홀딩부재 사이에 설치되어 평평(平平)한 상부면을 형성시키는 충전부재; 및, 상기 홀딩부재와 충전부재 위로 설치되는 판 상의 상부판;를 포함하여 구성되되, 상기 상부판 위로 마감처리되는 것을 특징으로 한다.

Description

배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템{Dry underfloor heating system which can be easily changeable and repaired of pipe}

본 발명은 건식 바닥난방시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수파이프나 열선 등의 난방용부재의 시공이 용이한 것은 물론 시공 후에도 하자가 발생된 난방용부재의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템에 관한 것이다.

건축물의 온돌바닥구조는 크게 습식 및 건식으로 나누어지는데, 습식구조는 전통적인 구들 구조를 개량한 것으로, 바닥의 축열 성능이 양호하고 구조적으로 견고하지만 콘크리트 타설 및 양생에 따른 시공기간의 지연과 유지보수 등의 문제로 인해 최근에는 건식구조로 대체되고 있다.

또한 습식공법은 기존의 바닥난방공법으로 하중이 고하중이고, 에너지 사용량이 많으며 기후의 영향을 받아 동절기에는 시공이 불가능하고 양생기간이 일주일이상 필요하다는 문제점이 있다. 특히 시공 후 배관관리 측면에서 수선 및 교체가 용이하지 않아 하자보수시 상당한 비용 및 시일이 필요하고 가변형 디자인을 적용하는데 한계가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 온돌 바닥난방시스템에 건식공법이 이용되고 있으나, 대부분이 스티로폼이나 PVC재질의 제품이 주종을 이루고 있기에 축열기능이 구현되지 않는 문제점이 있다. 아울러 난방에 따른 열변형 및 환경호르몬이 발생하고, 화재시 유독가스가 발생하여 인명피해에 치명적인 영향을 줄 수 있으며, 습식공법과 마찬가지로 시공 후 난방용부재를 수선하거나 교체하는 게 용이하지 않다는 한계가 있다.

한편 공동주택 경우를 살펴보면, 습식공법의 구조는 난방에 필요한 에너지를 많이 소비하여야 하는 구조이고 이는 입주자들의 겨울철 난방비를 많이 부담시키는 결과를 초래하게 된다. 그리고 단위면적당 차지하는 중량이 상당한 고중량이라 이에 따른 건설비용과 공동주택의 리모델링시 적용되는 수직증축의 층수제한에 영향을 줄 수 있다.

아울러 2014년 12월 25일 시행된 "장수명주택 건설ㆍ인증기준" 법률에 따라 온수 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방구조의 필요성이 대두되었다.

이에 본 발명은 상술한 제반 사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두고자 창안된 것으로, 두 개의 패널부재 사이에 난방용부재를 쉽게 결합 고정시킬 수 있는 홀딩부재가 이용됨으로써 시공 후에도 수선 및 교체가 용이해지는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 바닥난방시스템을 이루는 각 층이 층간소음을 억제시키는 동시에 불연재료로 구성됨으로써 화재시에도 인명피해를 최소화시키는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 슬라브 위로 건식공법에 의해 설치되는 바닥난방시스템에서, 상기 슬라브 위로 설치되는 판 상의 하부판; 상기 하부판 위에서 소정 간격마다 이격되어 설치되는 부재로, 상부로 열을 전달시키는 난방용부재를 고정시킬 수 있는 형태로 구성되는 다수 개의 홀딩부재; 상기 홀딩부재와 인접한 홀딩부재 사이에 설치되어 평평(平平)한 상부면을 형성시키는 충전부재; 및, 상기 홀딩부재와 충전부재 위로 설치되는 판 상의 상부판;를 포함하여 구성되되, 상기 상부판 위로 마감처리되는 것을 특징으로 하는 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템을 제공하고자 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.

첫째, 온수파이프 등의 난방용부재가 쉽게 고정설치되는 것은 물론, 시공 후에도 하자보수가 필요한 경우 그 교체 및 수선이 용이해짐으로써 시공성 및 경제성이 향상된다.

둘째, 바닥난방시스템을 이루는 각 층의 구성요소가 불연재료로 구성됨으로써 화재에 대한 인명피해를 최소화할 수 있다.

셋째, 난방용부재를 고정시키는 홀딩부재 사이에 소음 억제력 및 축열기능이 좋은 경량골재 등의 충전부재가 설치됨으로써 에너지 절감에 효과적인 것은 물론, 경량화를 이룰 수 있다.

넷째, 기존 습식공법에 비해 난방층을 위한 바닥의 높이가 줄어듦으로써 층고를 효율적으로 이용할 수 있다.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명에 따른 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템의 다양한 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템에서 홀딩부재의 다양한 실시예를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템의 설치예를 나타낸 단면도이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1a 내지 도 1g는 본 발명에 따른 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템의 다양한 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템에서 홀딩부재(20)의 다양한 실시예를 나타낸 사시도 및 단면도이며, 도 3a 내지 3c는 본 발명에 따른 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템의 설치예를 나타낸 단면도이다.

본 발명은 슬라브(S) 위로 건식공법에 의해 설치되는 바닥난방시스템에서, 상기 슬라브(S) 위로 설치되는 판 상의 하부판(10); 상기 하부판(10) 위에서 소정 간격마다 이격되어 설치되는 부재로, 상부로 열을 전달시키는 난방용부재(H)를 고정시킬 수 있는 형태로 구성되는 다수 개의 홀딩부재(20); 상기 홀딩부재(20)와 인접한 홀딩부재(20) 사이에 설치되어 평평(平平)한 상부면을 형성시키는 충전부재(30); 및, 상기 홀딩부재(20)와 충전부재(30) 위로 설치되는 판 상의 상부판(40);를 포함하여 구성되되, 상기 상부판(40) 위로 마감처리되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 바닥 난방을 위해 설치되는 건식 바닥난방시스템에 관한 것으로, 슬라브(S) 위로 하부판(10), 홀딩부재(20) 및 충전부재(30), 상부판(40)으로 구성된다.

하부판(10)은 슬라브(S) 위로 설치되는 부재로, 상부에 설치되는 홀딩부재(20)를 고정할 수 있는 기반을 마련해주는 역할을 수행한다. 이러한 하부판(10)은 층간 소음을 줄여주는 동시에 단열성능이 마련될 수 있는대, 마그네슘보드나 CRC보드, 규산칼슘보드, 석고보드 등으로 이루어져 불연성능을 확보함으로써 화재시 인명피해를 최소화시킬 수 있다. 하지만 이에 제한되지는 않고 OSB보드나 합판 등의 다양한 보드 재질로 이루어질 수도 있다. 그리고 하부판(10)은 접착제를 이용하여 슬라브(S) 위로 설치될 수 있지만, 접착제를 이용하지 않고도 계획적으로 크기를 조정하여 슬라브(S) 위로 안착 설치될 수도 있다.

이때 하부판(10)과 홀딩부재(20) 사이에 2㎜ 내지 10㎜의 스티로폼, 아이소핑크, PE폼 등의 단열재(E)가 추가로 설치됨으로써 단열성능을 향상시켜주고, 소음을 억제해주는 것은 물론 난방용부재(H)와 충전부재(30)의 충격을 완하시킬 수 있다.

한편 하부판(10)은 요부(16)와 철부(18)가 구비된 단면으로 이루어져 전체적으로 일정 간격마다 골이 형성된 형태로 구성되고, 요부(16)에 난방용부재(H)가 결속될 수 있다. 이때 하부판(10)과 슬라브(S) 사이에는 단열재(E)가 추가로 설치됨으로써 단열성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 가령 하부판(10)은 판 상 또는 데크플레이트로 구성되되, 상기 하부판(10)은 슬라브(S) 사이에 스티로폼이나 아이소핑크, PE폼 등의 단열재(E)가 설치되거나, 볼트(B)에 의해 슬라브(S)와 일정 높이만큼 이격된 채 설치될 수 있다. 즉 도 1f에 도시된 바와 같이 데크플레이트로 이루어진 하부판(10)이 볼트(B)에 의해 슬라브(S)와 일정 높이만큼 이격됨으로써 층간 소음 억제성능이 향상될 수 있고, 도 1g에 도시된 바와 같이 하부판(10)과 슬라브(S) 사이에 단열성능이 구비된 단열재(E)가 설치됨으로써 에너지 절감효과를 도모할 수 있다.

또한 도 2d에 도시된 바와 같이 하부판(10)은 계란판 형태로 구비될 수 있다. 이때에도 요부(16)와 철부(18)가 구비되어 연속된 물결 형태로 구성되는데, 난방용부재(H)가 결속되는 요부(16)의 하부는 편평하게 구성되는 것이 바람직하다.

홀딩부재(20)는 하부판(10) 위에서 일정 간격마다 이격된 채 설치되는 부재로, 난방용부재(H)를 고정시킨 채 설치할 수 있도록 잡아주는 역할을 수행한다. 이러한 홀딩부재(20)는 합성수지나 금속 등으로 제작될 수 있으며, 그 형상에 대한 예시가 도 2a 내지 도 2d에 도시되어 있다. 특히 홀딩부재(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 슬라브(S) 위에 설치된 하부판(10) 위에서 온수파이프나 열선 등으로 이루어진 난방용부재(H)가 곳곳에 설치될 수 있도록 계획된 위치에 설치되는데, 인접한 홀딩부재(20) 사이에는 경량골재 등으로 이루어진 충전부재(30)가 채워진다.

또한 이러한 홀딩부재(20)는 도면에 도시되지는 않았지만 전기배선이나 홈 오토메이션 자동화센서 등이 설치되는 부재로 이용될 수도 있다.

충전부재(30)는 경량골재, 제강슬래그볼, 인조규사, 불연보드 중 선택된 어느 하나 이상으로 구성되어 인접한 홀딩부재(20) 사이에 계획적으로 선택·설치될 수 있다. 여기서 불연보드는 마그네슘보드, CRC보드, 석고보드, 규산칼슘보드 등으로 이루어질 수 있다.

도 1a에서는 인접한 홀딩부재(20) 사이에 경량골재, 제강슬래그 볼, 인조규사와 같은 알갱이 형태의 충전부재(30)가 이용된 경우를 나타내고 있는대, 이러한 충전부재(30)는 축열성능을 향상시켜주는 것은 물론 층간소음을 크게 줄여주고 단가도 낮기 때문에 공사비용도 크게 줄여줄 수 있다. 또한 이러한 충전부재(30)가 인접한 홀딩부재(20) 사이를 한 번에 채울 수 있도록 미리 묶음 제작되거나, 상기 충전부재(30)를 소정 폭마다 나누어지게 충전시키는 벌집 단면의 허니컴부재(50)가 인접한 홀딩부재(20) 사이에 추가로 설치될 수 있다. 즉 도 1c에 도시된 바와 같이 홀딩부재(20) 사이에 위에서 언급한 알갱이 형태의 충전부재(30)로 이용될 때 허니컴형태로 케이스 역할을 수행하는 부재가 충전부재(30)를 내재시킨 채 설치됨으로써 바닥의 평활도를 맞춰주는 동시에 압축강도를 향상시킬 수 있다. 그리고 도 1e에 도시된 바와 같이 알갱이 형태의 충전부재(30)를 미리 묶음 단위로 제작 운반하여 현장에서 쉽게 설치함으로써 공사기간을 단축시키고 이로 인하여 그 비용도 많이 절약할 수 있다.

아울러 알갱이 형태의 충전부재(30) 중 경량골재는 화력발전소에서 부산되는 바텀애쉬(bottom ash)를 가공한 저회경량골재로 이용되는 것이 바람직한데, 이는 천연골재대비 경량성, 단열성, 흡음성, 내열성, 가공성면에서 우수하기 때문이다. 또한 충전부재(30) 중 경량골재는 고로슬래그, 점토, 규조토암, 석탄회 또는 전판암을 팽창, 소성, 소괴하여 가공한 것으로 이용될 수도 있다.

또한 알갱이 형태의 충전부재(30) 중 제강슬래그 볼은 전로슬래그를 분무법(atomizing)으로 처리하여 형성될 수 있다. 위에서 언급한 분무법(atomizing)이라 함은, 제철소의 제강 공정에서 발생되는 액상의 슬래그를 포트(pot)에 담은 다음, 물이 혼합된 고압의 가스가 분무되는 지역에 제강 슬래그를 흘려서 제강 슬래그가 혼합가스의 운동에너지를 공급받아 수많은 미세 액적으로 분할되도록 하고, 분할된 미세 액적이 표면에너지로 인하여 구형으로 된것을 물 또는 공기로 냉각시켜 고상의 구형 볼을 얻는 공정을 말한다. 그리고 제강슬래그로는 전로 슬래그, 전기로 슬래그 등이 상용될 수 있으며, 레이들(ladle)에서 처리된 2차 정련 슬래그도 사용될 수 있다.

홀딩부재(20)는 도 2a에 도시된 바와 같이 'ㄷ'자 단면을 이루며 개구된 면이 상부를 향하여 설치 후에 난방용부재(H)가 끼움결합되거나, 도 2c에 도시된 바와 같이 개구된 면이 하부를 향하여 하부판(10) 위에 설치된 난방용부재(H)를 덮는 형태로 고정시킬 수 있다. 특히 홀딩부재(20)의 개구된 단면이 위를 향할 경우에는 하부판(10)에 홀딩부재(20)를 고정ㆍ설치한 후에 난방용부재(H)를 끼움 결합시킴으로써 작업성이 향상되는데, 이때 폐쇄된 면을 이루는 하부에 양측으로 일정 길이만큼 연장된 날개부(22)가 추가로 구비됨으로써 홀딩부재(20)를 하부판(10)에 좀 더 용이하게 고정시킬 수 있다. 즉 도 2a에 도시된 바와 같이 양측으로 연장된 날개부(22)에 피스나 볼트(B) 등의 체결부재로 홀딩부재(20)를 하부판(10)에 고정시키고 개구된 단면에 끼워지도록 난방용부재(H)를 설치함으로써 난방시스템이 구비된다. 또한 홀딩부재(20)의 개구된 단면이 아래로 향할 경우에는 난방용부재(H)를 가고정시킨 상태에서 홀딩부재(20)를 덮는 형태로 시공하게 된다.

또한 홀딩부재(20)는 도 2b에 도시된 바와 같이 일측면에 'ㄷ'자 단면을 이루며 결합되는 결속부(24)가 추가로 구비될 수 있다. 특히 결속부(24)가 추가로 구비된 홀딩부재(20) 사이에는 단부가 소정 단면 절개된 형태로 이루어진 불연보드가 설치될 수 있다. 이는 홀딩부재(20) 사이에 불연보드로 이루어진 충전부재(30)를 용이하게 설치하는 동시에 층간소음을 억제해주고, 바닥의 평활도와 압축강도를 향상시키게 된다.

아울러 홀딩부재(20)는 도 2a 또는 도 2c에 도시된 바와 같이 난방용부재(H)를 고정할 수 있는 형태의 단면을 이루며 배관의 수선 및 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 한 면은 개구된 형태로 이루어질 수 있다. 하지만 이와 같은 ㄷ자형에 한정되지는 않고 아치형(∩∪⊃⊂), ㅁㅁ자형, ┗┗자형, ┃┃자형 등 다양한 형태로 구현될 수도 있다.

한편 홀딩부재(20)는 도 2d에 도시된 바와 같이 요부(16)와 철부(18)가 연속적으로 형성된 계란판 형태로 구성된 하부판(10) 위로 결합될 수 있다. 하부판(10)이 계란판 형태로 구비됨으로써 층간 전해지는 소음진동을 완충작용에 의해 저감시켜주며, 바닥의 평활도를 정확하게 맞춰주는 동시에 상부의 요부(16)와 철부(18)에 의해 형성된 공간으로 난방용부재(H)가 쉽게 설치될 수 있다.

한편 본 발명은 도 1c 내지 도 1e에 도시된 바와 같이 인접한 홀딩부재(20) 사이에 다양한 충전부재(30)가 단일 또는 복수 개가 설치될 수 있다.

즉 도 1c와 도 1d에 도시된 바와 같이 홀딩부재(20)를 기준으로 일측은 마그네슘보드 타측은 경량골재로 이루어질 수 있으며, 도 1e에 도시된 바와 같이 인접한 홀딩부재(20) 사이에 복수 개의 충전부재(30)가 구비될 수도 있다. 이는 바닥의 평활도를 정확히 맞추는 동시에 난방 및 층간 소음을 효율적으로 관리할 수 있도록 미리 계획하면 된다.

상부판(40)은 홀딩부재(20)와 충전부재(30) 위로 결합되는 것으로, 마감면 직하부에 설치된다. 이러한 상부판(40)은 평평한 보드재질로 이루어지는 데, 불연성능 및 축열성능을 고려하여 마그네슘보드, CRC보드, 규산칼슘보드, 석고보드 등으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명은 도 3b와 도 3c에 도시된 바와 같이 홀딩부재(20)와 병행하여 불연보드를 이용함으로써 난방용부재(H)를 연결 설치할 수 있다. 가령 불연보드를 일렬(도 3b) 또는 지그재그(도 3c)로 배치하고, 홀딩부재(20)와 함께 난방용부재(H)를 고정시킬 수 있다. 이는 일렬 또는 지그재그로 배치된 불연보드에 의해 상부판(40)의 평활도를 효율적으로 맞출 수 있는 동시에 시공이 용이해지는 장점이 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

S: 슬라브
H: 난방용부재
B: 볼트
E: 단열재
10: 하부판
16: 요부
18: 철부
20: 홀딩부재
22: 날개부
24: 결속부
30: 충전부재
40: 상부판
50: 허니컴부재

Claims (9)

1. 슬라브(S) 위로 건식공법에 의해 설치되는 바닥난방시스템에서,
   상기 슬라브(S) 위로 설치되는 판 상의 하부판(10);
   상기 하부판(10) 위에서 소정 간격마다 이격되어 설치되는 부재로, 상부로 열을 전달시키는 난방용부재(H)를 고정시킬 수 있는 형태로 구성되는 다수 개의 홀딩부재(20);
   상기 홀딩부재(20)와 인접한 홀딩부재(20) 사이에 설치되어 평평(平平)한 상부면을 형성시키는 충전부재(30); 및,
   상기 홀딩부재(20)와 충전부재(30) 위로 설치되는 판 상의 상부판(40);
   를 포함하여 구성되되,
   상기 상부판(40) 위로 마감처리되고,
   상기 충전부재(30)는 불연보드로 구성되어 인접한 홀딩부재(20) 사이에 설치되며,
   상기 홀딩부재(20)는 'ㄷ'자 단면을 이루며 개구된 면이 상부를 향하여 설치 후에 난방용부재(H)가 끼움결합되고, 일측면에 'ㄷ'자 단면을 이루며 결합되는 결속부(24)가 추가로 구비되며,
   상기 결속부(24)가 추가로 구비된 홀딩부재(20) 사이에는 양단부가 'ㄱ'자로 소정 단면 절개된 형태로 구성된 불연보드가 상기 인접한 홀딩부재(20) 측면 사이로 상기 불연보드의 절개된 단면이 상기 결속부(24) 내측으로 맞단 채 결합되는 것을 특징으로 하는 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템.
2. 제1항에서,
   상기 하부판(10)은 요부(16)와 철부(18)가 구비된 단면으로 이루어져 전체적으로 일정 간격마다 골이 형성된 형태로 구성되고, 상기 요부(16)에 난방용부재(H)가 결속되는 것을 특징으로 하는 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템.
3. 제1항에서,
   상기 하부판(10)은 상기 하부판(10)과 슬라브(S) 사이에 단열재(E)가 추가로 설치되거나, 볼트(B)에 의해 슬라브(S)와 일정 높이만큼 이격된 채 설치되는 것을 특징으로 하는 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템.
4. 제2항에서,
   상기 하부판(10)은 상기 하부판(10)과 슬라브(S) 사이에 단열재(E)가 추가로 설치되거나, 볼트(B)에 의해 슬라브(S)와 일정 높이만큼 이격된 채 설치되는 것을 특징으로 하는 배관의 수선 및 교체가 용이한 건식 바닥난방시스템.
   
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