KR101870046B1 - 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널 및 이의 제작 방법 - Google Patents

합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널 및 이의 제작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내,외측 패널간의 합성을 위한 타설이 불필요하고, 합성연결유닛으로 합성력이 뛰어난 단일 부재로 거동할 수 있고, 외측 구조용 무기질 보강패널에 작용하는 풍압은 고단열 발포무기질 패널에 영향을 주지않고 합성연결유닛을 통해 내측 구조용 무기질 보강패널에 전달되도록 하여 휨 모멘트에 효과적으로 저항할 수 있도록 한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널 및 이의 제작 방법을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널은, 서로 마주하는 내,외측 구조용 무기질 보강패널과; 내,외측 구조용 무기질 보강패널의 사이에 밀착되게 배치된 고단열 발포 무기질패널과; 상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널을 상호 결합시키는 합성연결유닛을 포함하되; 상기 합성연결유닛은, 상기 내측 구조용 무기질 보강패널의 천공된 정착홀에 위치되어 충전 몰탈에 의해 정착되어 있는 내측 정착구와; 상기 외측 구조용 무기질 보강패널의 천공된 정착홀에 위치되어 충전 몰탈에 의해 정착되어 있는 외측 정착구와; 상기 고단열 발포 무기질패널에 삽통하여 위치됨과 동시에 일단이 상기 내측 정착구에 연결되고 타단이 상기 외측 정착구에 연결되어 내,외측 구조용 무기질 보강패널을 결속시키는 정착구 연결재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널 및 이의 제작 방법{Composite joint unit using structure and insulation function united outer pannel and manufacturing method of the same}
본 발명은 외벽패널 및 이의 제작 방법에 관한 것으로, 특히 내,외측 패널간의 합성을 위한 타설이 불필요하고, 합성연결유닛으로 합성력이 뛰어난 단일 부재로 거동할 수 있고, 외측 구조용 무기질 보강패널에 작용하는 풍압은 고단열 발포무기질 패널에 영향을 주지않고 합성연결유닛을 통해 내측 구조용 무기질 보강패널에 전달되도록 하여 휨 모멘트에 효과적으로 저항할 수 있도록 한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널 및 이의 제작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 외벽 패널은 건축물의 외벽을 이루는 부분으로 외부 환경에 노출됨으로써 풍압에 저항하는 저항력, 열흐름을 차단하는 단열성을 갖추어야 한다. 이러한 단열성과 저항성을 갖기 위해 외벽패널이 알려져 있다. 외벽패널은 내,외측 패널의 사이에 단열성을 갖는 스티로폼이나 기포콘크리트로 제작된 단열재를 사용하게 되는데, 이 경우 단열재는 강도가 상대적으로 약하여 내,외측 패널의 일체된 거동시 저항을 받지 않도록 고려되어야 한다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0319645호에는 '샌드위치형 콘크리트 패널'이 제안되어 있다. 이는 내부에 매설되는 철심의 양측단부가 외부로 노출되도록 구비되고, 그 표면에는 연결용 시어 컨넥터가 복수개 돌출되는 코어부재와; 상기 시어 컨넥터와 접합되어져 상기 코어부재의 표면에 부착되는 피복부재로 구성되어, 패널과 패널, 그리고 패널과 다른 구조체와의 연결이 용이한 장점을 갖는다.
그러나 전자의 배경기술은 코어부재가 예로, 저강도의 폼 부재인 경우 시어 커넥터를 사용할 수 없어 피복부재와의 접합이 곤란한 단점을 가진다.
본 발명의 다른 배경기술로는 한국 공개특허 공개번호 제10-2012-0056662호로서, '파형 합성연결재를 이용한 합성형 콘크리트벽체 및 그 제작방법'이 제안되어 있다. 이는 콘크리트로 제작되며 소정의 가로방향의 두께, 세로방향의 높이 및 길이 방향으로 연장된 양 벽체 사이에 단열재가 형성된 합성형 콘크리트벽체에 있어서, 일측 벽체 내부로부터 상기 단열재를 지나 타측 벽체 내부에 연장되도록 평면 또는 입체형태의 파형 합성연결재를 설치하여, 단열재에 의하여 열전달을 억제하면서 양 벽체를 서로 구조적으로 일체화되도록 구성하여, 일측 외측벽체로부터 타측 외측벽체로 열전달을 억제하면서 양 외측벽체를 서로 구조적으로 일체화시켜 벽체에 작용하는 하중에 대하여 벽체들이 일체로 저항할 수 있도록 한 것이다.
그러나 후자의 배경기술은 벽체 제작공정시 타설 공정이 필요하고, 이때 타설시 연결재 배치 등이 선행되어야 하므로 제작이 복잡해진다.
한국 등록특허 등록번호 제10-0319645호 한국 공개특허 공개번호 제10-2012-0056662호
본 발명은 내,외측 패널간의 합성을 위한 타설이 불필요하고, 합성연결유닛으로 합성력이 뛰어난 단일 부재로 거동할 수 있고, 외측 구조용 무기질 보강패널에 작용하는 풍압은 고단열 발포무기질 패널에 영향을 주지않고 합성연결유닛을 통해 내측 구조용 무기질 보강패널에 전달되도록 하여 휨 모멘트에 효과적으로 저항할 수 있도록 한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널 및 이의 제작 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널은, 서로 마주하는 내,외측 구조용 무기질 보강패널과; 내,외측 구조용 무기질 보강패널의 사이에 밀착되게 배치된 고단열 발포 무기질패널과; 상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널을 상호 결합시키는 합성연결유닛을 포함하되; 상기 합성연결유닛은, 상기 내측 구조용 무기질 보강패널의 천공된 정착홀에 위치되어 충전 몰탈에 의해 정착되어 있는 내측 정착구와; 상기 외측 구조용 무기질 보강패널의 천공된 정착홀에 위치되어 충전 몰탈에 의해 정착되어 있는 외측 정착구와; 상기 고단열 발포 무기질패널에 삽통하여 위치됨과 동시에 일단이 상기 내측 정착구에 연결되고 타단이 상기 외측 정착구에 연결되어 내,외측 구조용 무기질 보강패널을 결속시키는 정착구 연결재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내,외측 정착구는, 정착홀의 입구측 직경보다 큰 직경을 갖는 원판과; 상기 원판의 전면에 구비된 결합볼트와; 상기 원판의 후면에 일정 길이만큼 돌출된 다수의 정착핀으로 구성되고; 상기 정착구 연결재는 고단열 발포 무기질패널의 폭에 해당하는 길이를 갖고 양단에 결합볼트가 체결되는 나사구멍을 갖는 환봉 형태로 제작된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고단열 발포 무기질패널에는 정착구 연결재가 삽입되는 스폰지 또는 유연한 연질로 제작된 보호튜브가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널에 형성된 정착홀은 직선형 구멍, 단차형 구멍, 테이퍼형 구멍 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널에는 보강근이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널의 제작방법은, (a) 내측 구조용 무기질 보강패널을 바닥면에 배치하는 단계와; (b) 고단열 발포 무기질패널에 정착구 연결재를 선조립한 후 내측 정착구와 외측 정착구를 정착구 연결재의 양단에 각기 체결하는 단계와; (c) 내측 구조용 무기질 보강패널의 정착홀에 몰탈을 충전한 후 내측 정착구를 매설시켜 놓는 단계와; (d) 외측 구조용 무기질 보강패널의 정착홀을 외측 정착구에 위치시켜 놓는 단계와; (e) 정착홀에 몰탈을 충전하여 외측 정착구를 외측 구조용 무기질 보강패널(14)에 정착시켜 놓는 단계;를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계에서 고단열 발포 무기질패널에 보호튜브를 설치한 후 정착구 연결재를 보호튜브에 설치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널 및 이의 제작 방법에 따르면, 합성연결유닛을 이용하여 내,외측 구조용 무기질 보강패널을 합성시킴으로서 종래와 같이 중간에 합성을 위한 타설 공정이 불필요해지고, 이로 인해 합성력이 뛰어난 단일 부재로 거동할 수 있다.
또한, 외측 구조용 무기질 보강패널에 작용하는 풍압(면압)은 고단열 발포무기질 패널에 영향을 주지않고 합성연결유닛을 통해 내측 구조용 무기질 보강패널에 전달되도록 하여 휨 모멘트에 효과적으로 저항할 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 외벽패널의 부분절취된 사시도.
도 2a는 도 1에 적용된 합성연결유닛의 분해사시도.
도 2b는 도 2a의 정면도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 외벽패널의 제작순서도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 적용되는 외벽패널의 변형된 일부 분해사시도 및 합성상태도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 적용되는 외벽패널의 또 다른 변형된 일부 분해사시도 및 합성상태도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 외벽 패널(10)은 도 1 내지 도 3과 같이 서로 마주하는 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)과, 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)의 사이에 밀착되게 배치된 고단열 발포 무기질패널(16)과, 상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)을 상호 결합시키는 합성연결유닛(20)을 포함하여 구성된다.
내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)은 판상형으로 동일한 압축 강도를 갖는다. 그 압축 강도는 30~50kg/㎠가 될 수 있다. 예로, 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)은 시멘트, 석고, 마그네슘 등의 무기질 재료에 보강재(보강근, 보강섬유)를 포함하여 제작되며, 추가적으로 불연 처리 된 것이 될 수 있다. 예로, 섬유강화시멘트보드, 경량 기포콘크리트 패널 등이 될 수 있다.
고단열 발포 무기질패널(16)은 상대적으로 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)에 비해 낮은 압축 강도를 갖는다. 고단열 발포 무기질패널(16)의 압축 강도는 15kg/㎠ 이하가 될 수 있다. 예로, 고단열 발포 무기질패널(16)은 스티로폼, 폴리우레탄 폼, 발포 폴리스틸렌 등으로 제작된 것이 될 수 있다.
합성연결유닛(20)은, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 내측 구조용 무기질 보강패널(12)의 천공된 정착홀(12a)에 위치되어 도 3d와 같이 충전 몰탈(13)에 의해 정착되어 있는 내측 정착구(202)와, 외측 구조용 무기질 보강패널(14)의 천공된 정착홀(14a)에 위치되어 충전 몰탈(15)에 의해 정착되어 있는 외측 정착구(204)와, 고단열 발포 무기질패널(16)의 홀(16a)에 삽통하여 위치됨과 동시에 일단이 상기 내측 정착구(202)에 연결되고 타단이 상기 외측 정착구(204)에 연결되어 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)을 결속시키는 정착구 연결재(206)를 포함하여 구성된다.
내,외측 정착구(202,204)는 동일한 구성을 갖는다. 내,외측 정착구(202,204)는 정착홀(12a)의 입구측 직경보다 큰 직경을 갖는 원판(202a)과, 원판(202a)의 전면에 구비된 결합볼트(202b)와, 원판(202a)의 후면에 일정 길이만큼 돌출된 다수의 정착핀(202c)으로 구성된다.
정착구 연결재(206)는 고단열 발포 무기질패널(16)의 두께에 해당하는 길이를 갖고 양단에 결합볼트(202b)가 체결되는 나사구멍(206a)을 갖는 환봉 형태로 제작되어 구성된다.
한편, 고단열 발포 무기질패널(16)에는 도 3d와 같이 정착구 연결재(206)가 삽입되는 스폰지 또는 유연한 연질로 제작된 보호튜브(17)가 더 설치되어 구성될 수 있다.
내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)에 형성된 정착홀(12a,14a)은 도 3a과 같은 직선형 구멍, 도 4a와 같은 단차형 구멍, 도 5a와 같은 테이퍼형 구멍 중 어느 하나가 될 수 있다.
또한, 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)에는 도 3a와 같이 보강근(121,141)이 더 설치되어 구성된 것이 될 수 있다.
이와 같이 구성된 외벽 패널(10)의 제작 방법을 설명한다.
먼저, 도 3a와 같이 내측 구조용 무기질 보강패널(12)을 바닥면(5)에 배치한다. 여기서 바닥면은 제작 공장의 바닥이 될 수 있다.
그 다음, 도 3b와 같이 고단열 발포 무기질패널(16)의 홀(16a)에 정착구 연결재(206)를 선조립한 후 내측 정착구(202)와 외측 정착구(204)를 정착구 연결재(206)의 양단에 각기 체결하여 놓는다.
이 단계에서 고단열 발포 무기질패널(16)에 보호튜브(17)를 설치한 후 정착구 연결재(206)를 보호튜브(17)에 설치할 수도 있다.
그 다음, 내측 구조용 무기질 보강패널(12)의 정착홀(12a)에 도 3c와 같이 몰탈(13)을 충전한 후 내측 정착구(202)를 매설시켜 놓는다.
그 다음, 도 3d와 같이 외측 구조용 무기질 보강패널(14)의 정착홀(14a)을 외측 정착구(204)에 위치시켜 놓는다. 이때 고단열 발포 무기질패널(16)은 내측 구조용 무기질 보강패널(12)과 외측 구조용 무기질 보강패널(14)의 사이에 배치된다.
그 다음, 정착홀(14a)에 몰탈(15)을 충전하여 외측 정착구(204)를 외측 구조용 무기질 보강패널(14)에 정착시켜 놓는다.
이와 같이 구성되고 제작된 외벽 패널(10)은 내측 구조용 무기질 보강패널(12)과 외측 구조용 무기질 보강패널(14)이 합성연결유닛(20)을 통해 결속된다. 이와 동시에 고단열 발포 무기질패널(16)은 합성연결유닛(20)의 정착구 연결재(206)에 연결되어져 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)의 사이에 고정 배치된다.
따라서 외벽 패널(10)은 시공 후 외측 구조용 무기질 보강패널(14)에 풍하중이 작용하게 되면, 합성연결유닛(20)을 통해 내측 구조용 무기질 보강패널(12)에 전달되어 일체로 거동하는 저항력을 갖게 되어 휨 모멘트에 효과적으로 저항할 수 있다.
또한, 합성연결유닛(20)을 매개로 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)이 합성됨으써 종래와 같이 중간에 합성을 위한 타설 공정이 불필요해지고, 이로 인해 합성력이 뛰어난 단일 부재로 거동할 수 있다.
또한, 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)의 사이에 합성연결유닛(20)을 매개로 고단열 발포 무기질패널(16)이 설치되어져 있어 단열 성능을 높일 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
12,14: 내,외측 구조용 무기질 보강패널
16: 고단열 발포 무기질패널
20: 합성연결유닛
202: 내측 정착구
204: 외측 정착구
206: 정착구 연결재

Claims (7)

  1. 서로 마주하는 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)과; 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)의 사이에 밀착되게 배치된 고단열 발포 무기질패널(16)과; 상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)을 상호 결합시키는 합성연결유닛(20)을 포함하되;
    상기 합성연결유닛(20)은,
    상기 내측 구조용 무기질 보강패널(12)의 천공된 정착홀(12a)에 위치되어 충전 몰탈(13)에 의해 정착되어 있는 내측 정착구(202)와; 상기 외측 구조용 무기질 보강패널(14)의 천공된 정착홀(14a)에 위치되어 충전 몰탈(15)에 의해 정착되어 있는 외측 정착구(204)와; 상기 고단열 발포 무기질패널(16)에 삽통하여 위치됨과 동시에 일단이 상기 내측 정착구(202)에 연결되고 타단이 상기 외측 정착구(204)에 연결되어 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)을 결속시키는 정착구 연결재(206)를 포함하고, 상기 고단열 발포 무기질패널(16)에는 정착구 연결재(206)가 삽입되는 스폰지 또는 유연한 연질로 제작된 보호튜브(17)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 내,외측 정착구(202,204)는, 정착홀(12a)의 입구측 직경보다 큰 직경을 갖는 원판(202a)과; 상기 원판의 전면에 구비된 결합볼트(202b)와; 상기 원판(202a)의 후면에 일정 길이만큼 돌출된 다수의 정착핀(202c)으로 구성되고;
    상기 정착구 연결재(206)는 고단열 발포 무기질패널(16)의 폭에 해당하는 길이를 갖고 양단에 결합볼트(202b)가 체결되는 나사구멍(206a)을 갖는 환봉 형태로 제작된 것을 특징으로 하는 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)에 형성된 정착홀(12a,14a)은 직선형 구멍, 단차형 구멍, 테이퍼형 구멍 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 내,외측 구조용 무기질 보강패널(12,14)에는 보강근(121,141)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널.
  6. (a) 내측 구조용 무기질 보강패널(12)을 바닥면에 배치하는 단계와;
    (b) 고단열 발포 무기질패널(16)에 정착구 연결재(206)를 선조립한 후 내측 정착구(202)와 외측 정착구(204)를 정착구 연결재(206)의 양단에 각기 체결하는 단계와;
    (c) 내측 구조용 무기질 보강패널(12)의 정착홀(12a)에 몰탈(13)을 충전한 후 내측 정착구(202)를 매설시켜 놓는 단계와;
    (d) 외측 구조용 무기질 보강패널(14)의 정착홀(14a)을 외측 정착구(204)에 위치시켜 놓는 단계와;
    (e) 정착홀(14a)에 몰탈(15)을 충전하여 외측 정착구(204)를 외측 구조용 무기질 보강패널(14)에 정착시켜 놓는 단계;를 포함하고,
    상기 (b) 단계에서 고단열 발포 무기질패널(16)에 보호튜브(17)를 설치한 후 정착구 연결재(206)를 보호튜브(17)에 설치하는 것을 특징으로 하는 합성연결유닛을 이용한 구조 및 단열 기능 일체형 외벽패널의 제작 방법.
  7. 삭제
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