KR101956640B1 - 내화 단열 벽체 시스템 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트 벽체를 양생할 때 거푸집 시공을 대체하면서 외단열 시공을 함께 하거나 중단열 시공을 함께 할 수 있으며, 내화 성능이 뛰어나 화재가 발생하더라도 단열재가 발화하거나 외장재를 지탱하는 부속이 열에 의해 변형되어 외장재가 탈락하는 등의 문제를 방지할 수 있는 내화 단열 벽체 시스템 및 그 시공방법에 관한 것이다.
이는 평상시에는 열교가 차단될 수 있으며, 화재 등에 의해 열교 차단 부위가 변형되거나 녹더라도 벽체 시스템의 금속 구조물이 지속적으로 상호 결속될 수 있는 제2소켓의 구조에 의한 것이다. 본 발명은 이러한 제2소켓 구조가 적용된 단열 벽체 시스템과 그 시공방법을 제공한다.

Description

내화 단열 벽체 시스템 및 이를 이용한 시공방법{Heat Insulating Wall System and Construction Method thereof}

본 발명은 단열 벽체 시스템 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트 벽체를 양생할 때 거푸집 시공을 대체하면서 외단열 시공을 함께 하거나 중단열 시공을 함께 할 수 있으며, 내화 성능이 뛰어나 화재가 발생하더라도 단열재가 발화하거나 외장재를 지탱하는 부속이 열에 의해 변형되어 외장재가 탈락하는 등의 문제를 방지할 수 있는 내화 단열 벽체 시스템 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적인 철근콘크리트 주택의 경우, 벽체 시공은 유로폼 또는 합판 등으로 이루어진 거푸집을 이용하여 시공대상 벽체의 두께에 해당하는 간격을 두고 내벽쪽 거푸집을 설치하고 그 내부에 철근을 배근한 다음 외벽쪽 거푸집을 체결한 상태에서 콘크리트 슬러리를 채워 넣어 양생이 이루어지도록 한 후 거푸집을 제거하는 과정으로 시공이 이루어진다.

최근에는 유가상승으로 인한 난방에너지 비용인상과 관련하여 소비자의 관심이 높아지고 정부의 건축물 에너지설계기준 변경에 따른 단열규제가 강화되면서, 철근콘크리트 건축물의 경우 벽체구조물 시공 후 내외단열을 별도로 시공하는 추세에 있다.

철근콘크리트 구조물은 높은 내구성으로 구조적인 안정성의 장점이 있으나, 단열보다는 축열성능이 강해 여름엔 덥고 겨울엔 추운 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 외단열 공법으로 단열성능을 높여 철근콘크리트 구조물의 장점을 극대화시키려는 노력이 건축 현장에서 이루어지고 있다. 하지만 전문기능공들의 노령화와 인력부족, 시공자마다 표준시방서에 의한 시공보다는 경험에 의한 시공으로 부실시공의 가능성을 내포하고 있는 것이 현실이다.

또한 상기와 같이 콘크리트 벽체를 시공한 후, 별도로 외단열을 시공하는 방식은 그 공정이 번거롭고 추가분의 시공기간이 소요되는 등의 단점이 있고, 대부분 명확한 기준 없이 시공자의 경험에 의존하다 보니 접착제의 함량미달로 인해 부착강도가 떨어지고, 규정된 파스너(fastener)를 부착하지 아니하여 준공 후 단열재 이탈로 인한 사고가 발생되기도 한다.

보다 발전된 시공방법으로 벽체 형틀 작업 시, 외부측 거푸집 내면에 단열재를 부착하여 외단열 일체형으로 시공되도록 한 기술이 개발되어 시공되고 있다.

하지만 외단열 일체형 콘크리트 벽체의 시공과정은, 공장생산에 의한 일반적인 단면의 스티로폼을 단지 거푸집에 부착하는 방법으로 시공되므로, 콘크리트 타설시 단열재와 단열재 사이로 시멘트풀이 스며들어 추후 지속적인 선형열교가 발생되며, 또한 거푸집과 거푸집 사이를 금속재 횡간부재인 플랫타이로 연결하여 거푸집의 고정 및 간격이 유지되도록 한 후 콘크리트를 채워 넣어 양생시키는 방법으로 시공되다 보니 금속재질의 연결핀인 플랫타이가 거푸집 탈형 후에도 단열재 속에 계속 남아있어 향후 지속적인 점형 열교의 원인이 되기도 한다.

즉, 단열재마다 정해진 열관류율 값에 의한 성능은 보장이 되나, 그 시공방법에 의한 단열값의 결과치는 큰 차이를 보이고 있다. 특히 단열재와 단열재를 잇는 부위의 열교는 고려대상이 되지도 않을뿐더러 연결자재의 생산 또한 이루어지지 않고 있다. 단열재가 가진 그 자체의 단열성능을 내기 위해서는 단열재와 단열재 이음부분의 열교를 최소화하고, 단열재와 벽체를 연결하는 부속은 열전도가 적은 소재로 시공이 되어야만 한다.

최근에는 단열과 기밀성능이 높은 패시브하우스가 일반인들에게 알려지면서 단열성능이 높은 주택을 희망하는 건축주가 늘고 있는 추세이지만, 단열성능이 높은 주택을 시공하기 위해서는 필연적으로 단열재의 두께가 늘어나야 하는 만큼 마감재시공 또한 어려운 것이 현실이며, 관련자재 또한 수입에 의존하는 상황이다 보니 비용이 부담되는 것이 현실이고, 이와 더불어 단열재 탈락의 위험성을 인지하면서도 관행적으로 건식공법(마감)보다는 습식공법(마감)으로 시공되는 것이 현실이다.

한편, 단열의 성능만 지속적으로 강조하다 보면, 화재 발생시 구조물을 지탱해주던 부품이 열에 의해 변형되어 구조물을 지탱하지 못하는 안전 문제가 발생할 여지가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외단열 내지 중단열 시공과 콘크리트 벽체용 거푸집 시공이 한꺼번에 이루어지도록 하여 시공을 단순화할 수 있고, 이와 더불어 열교를 차단하면서도 화재에 잘 견딜 수 있는 단열 벽체 시스템과, 이를 이용한 벽체 시공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 단열패널부(95)의 외측면에서 단열패널부에 고정되는 제1소켓(10); 상기 단열패널부의 내측면에서 단열패널부에 고정되는 제2소켓(20); 상기 제1소켓과 단열패널부를 관통하여 상기 제2소켓에 연결되어, 상기 제1소켓과 제2소켓을 연결하는 제1연결볼트(40); 상기 제2소켓에 마련되며 상기 제2소켓에서 상기 단열패널부의 내측면보다 더 내측에 마련되는 콘크리트 벽체 공간으로 연장되는 삽입홀부(23); 상기 삽입홀부에 마련되며, 상기 벽체의 깊이 방향에 교차하는 방향으로 형성되는 삽입홀(231); 상기 삽입홀(231)이 일단이 삽입되어 고정되고, 벽체의 내측으로 연장되는 연결바(50); 및 상기 연결바의 타단이 삽입되는 삽입홀부(31)를 구비하는 제3소켓(30);을 포함하고, 상기 제2소켓 내에는, 상기 제1연결볼트(40)와 체결되는 인서트너트(25) 및 상기 인서트너트(25)와 일체로 제작되며 상기 삽입홀보다 더 큰 직경을 가지는 끼움홀(261)이 마련된 연장부(26)가 매립되고, 상기 삽입홀(231)은 상기 끼움홀(261)의 내부에 배치되며, 상기 인서트너트(25)와 연장부(26)는 상기 제2소켓의 재질보다 녹는점이 높은 재질이고, 상기 제2소켓의 재질은 상기 인서트너트와 연장부보다 열전도율이 낮은 재질인 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템을 제공한다.

상기 제1연결볼트의 헤드부(43)는 상기 제1소켓에 걸려 상기 제1소켓을 상기 제2소켓 방향으로 지지하고, 상기 헤드부(43)에는 상기 단열패널부의 외측면 쪽으로 노출되는 너트부(44)가 구비되며, 상기 너트부(44)에는 가설구조물이 분리 가능하게 체결되고, 상기 너트부(44)에는 외벽의 마감을 위한 마감볼트(992)가 체결 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 제1소켓에는 벽체의 외측에서 내측 방향으로 확경부(113), 볼트헤드홀(112) 및 볼트홀(122)이 차례로 관통 형성되고, 상기 확경부(113)는 상기 볼트헤드홀(112)보다 큰 내경을 가지며, 상기 확경부(113)에는 마감캡(80)이 삽탈 가능하게 끼워져 고정되고, 상기 확경부(113)의 내주면과 마감캡(80)의 외주면에는 상호 끼워지는 걸림홈-걸림돌기 구조(114, 82)가 마련되며, 상기 마감캡(80)의 내측에는, 상기 마감캡(80)이 상기 확경부(113)에 삽입된 상태에서 상기 헤드부(43)를 수용하며 지지하는 헤드수용홈(81)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 마감캡(80)에는 제1소켓의 외측에서 상기 제1소켓에 수용된 제1연결볼트의 너트부(44)와 연통하는 볼트홀(83)이 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 단열패널부의 외측에는 내화패널부(96)가 더 적층되고, 상기 내화패널부에는 상기 제1소켓(10)이 통과할 수 있는 패널캡 수용부(962)가 마련되며, 상기 패널캡 수용부에는 내화패널캡(961)이 삽탈 가능하게 끼워지는 것을 특징으로 한다.

상기 제2소켓은 상기 단열패널부에 삽입되는 방향으로 점점 단면이 작아지는 형태의 꼬깔부(21)를 구비하고, 상기 꼬깔부(21)에는, 상기 제1소켓, 상기 제1연결볼트 및 상기 제2소켓에 의해 규정되는 단열패널부의 간격과, 실제 단열패널부의 두께의 차이를 가늠할 수 있도록, 그 외주면을 따라 표시선(211)이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 제1소켓(10)보다 상기 단열패널부로부터 더 외측에 마련되는 콘크리트 벽체 공간에 배치되는 제4소켓(60); 및 상기 제4소켓(60)을 관통하여 상기 제1소켓에 삽입된 상기 제1연결볼트(40)에 연결되는 제2연결볼트(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템을 제공한다.

상기 제2연결볼트의 헤드부(73)는 상기 제4소켓에 걸려 상기 제4소켓을 제1소켓 방향으로 지지하고, 상기 헤드부(73)에는 상기 제4소켓이 매립되는 콘크리트 벽체 외측면 쪽으로 노출되는 너트부(74)가 구비되며, 상기 너트부(74)에는 가설구조물이 분리 가능하게 체결되고, 상기 너트부(74)에는 외벽의 마감을 위한 마감볼트(992)가 체결 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 제4소켓(60)에서 상기 벽체의 외측을 바라보는 면에는, 상기 단열패널부의 외측에 콘크리트를 타설하기 위해 설치되는 외벽패널(981)과 제4소켓 간의 거리를 이격시켜주는 실린더돌기(631)를 구비하고, 상기 실린더돌기(631)는 상기 외벽패널과 협동하여 실린더돌기에 의해 규정되는 내부 공간과 외부 공간을 차폐하는 것을 특징으로 한다.

상기 제4소켓(60)에서 상기 벽체의 외측을 바라보는 면에는, 상기 단열패널부의 외측에 콘크리트를 타설하기 위해 설치되는 외벽패널(981)과 제4소켓 간의 거리를 이격시켜주는 2 이상의 스페이서(632)를 구비하고, 상기 2 이상의 스페이서(632)는 상호 이격되어 있어 스페이서에 의해 규정되는 내부 공간과 외부 공간이 연통되는 것을 특징으로 한다.

상기 제4소켓(60)에는 상기 제2연결볼트(70)가 관통하는 볼트홀(622)이 형성되고, 상기 볼트홀(622)의 내경부에는 내주면을 따라 형성되어 내향 돌출되는 내향돌기(632)가 구비되며, 상기 제2연결볼트(70)가 상기 제4소켓에 완전히 삽입된 상태에서, 상기 볼트홀(622)의 내향돌기(632) 형성 위치와 대응하는 제2연결볼트(70) 부분에는 상기 내향돌기(632)가 끼워지는 내향홈(711)이 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 제4소켓에는 벽체의 외측에서 내측 방향으로 확경부(613), 볼트헤드홀(612) 및 볼트홀(622)이 차례로 관통 형성되고, 상기 확경부(613)는 상기 볼트헤드홀(612)보다 큰 내경을 가지며, 상기 확경부(613)에는 마감캡(80)이 삽탈 가능하게 끼워져 고정되고, 상기 확경부(613)의 내주면과 마감캡(80)의 외주면에는 상호 끼워지는 걸림홈-걸림돌기 구조(614, 82)가 마련되며, 상기 마감캡(80)의 내측에는, 상기 마감캡(80)이 상기 확경부(613)에 삽입된 상태에서 상기 제2연결볼트(70)의 헤드부(73)를 수용하며 지지하는 헤드수용홈(81)이 구비되고, 상기 마감캡(80)에는 제4소켓의 외측에서 상기 제4소켓에 수용된 제2연결볼트의 너트부(74)와 연통하는 볼트홀(83)이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 단열 벽체 시스템의 시공 방법으로서, 단열패널부의 외측면에 제1소켓을 끼우고 단열패널부의 내측면 제2소켓을 끼우며, 상기 제1소켓과 제2소켓을 제1연결볼트로 연결하는 단계; 상기 제2소켓보다 벽체의 내측으로 제3소켓이 배치되도록 하며 상기 제2소켓과 제3소켓을 연결바로 연결하는 단계; 상기 제3소켓보다 벽체의 내측 방향으로 내벽패널(98)을 배치하되 상기 내벽패널이 상기 제3소켓과 밀착되도록 하며 상기 제3소켓의 너트부에 가설구조물을 설치하고, 상기 제1소켓보다 벽체의 외측 방향으로 가설구조물을 설치하는 단계; 상기 단열패널부와 내벽패널 사이의 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계; 상기 벽체의 내측과 외측에 설치한 가설구조물을 제거하는 단계; 및 상기 벽체의 외측을 마감하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 벽체의 시공 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 단열 벽체 시스템의 시공 방법으로서, 단열패널부의 외측면에 제1소켓을 끼우고 단열패널부의 내측면 제2소켓을 끼우며, 상기 제1소켓과 제2소켓을 제1연결볼트로 연결하는 단계; 상기 제2소켓보다 벽체의 내측으로 제3소켓이 배치되도록 하며 상기 제2소켓과 제3소켓을 연결바로 연결하는 단계; 상기 제1소켓보다 벽체의 외측으로 제4소켓이 배치되도록 하며 상기 제4소켓과 제1소켓을 제2연결볼트로 연결하는 단계; 상기 제3소켓보다 벽체의 내측 방향으로 내벽패널(98)을 배치하되 상기 내벽패널이 상기 제3소켓과 밀착되도록 하며 상기 제3소켓에 가설구조물을 설치하고, 상기 제4소켓보다 벽체의 외측 방향으로 외벽패널(981)을 배치하되 상기 외벽패널이 상기 제4소켓과 밀착되도록 하며 상기 제4소켓에 가설구조물을 설치하는 단계; 상기 단열패널부와 내벽패널 사이의 공간, 그리고 상기 외벽패널과 단열패널부 사이의 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계; 상기 벽체의 내측과 외측에 설치한 가설구조물을 제거하는 단계; 및 상기 벽체의 외측을 마감하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 벽체의 시공 방법을 제공한다.

본 발명의 의하면, 외단열 패널이 거푸집의 기능을 하도록 하며 콘크리트 벽체와 일체로 시공됨으로써, 벽체 시공 과정이 간단해지고 콘크리트 벽체에 대한 외단열 패널의 부착력과 밀착성이 매우 높다.

또한 본 발명에 의하면, 연결볼트와 제2소켓의 조합에 의해 외벽의 마감재가 콘크리트 벽체에 확실하게 지지됨으로써 마감재를 견고하게 지지할 수 있음은 물론, 외기와 내기의 열교가 확실히 차단된다.

또한 본 발명에 의하면, 모듈화된 각 구성으로 시공을 할 수 있어 숙련된 시공 전문가가 아니라 하더라도 열교 차단이 확실한 패시브 하우스를 시공할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 별도의 상작업 또는 하지작업 없이 마감이 가능하므로 시공이 매우 간편하다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예로서, 외단열 벽체를 시공하기 위해 사용되는 제1소켓 내지 제3소켓과, 제1연결볼트 및 연결바의 분해사시도,
도 2는 도 1의 제1소켓 내지 제3소켓과, 제1연결볼트 및 연결바가 연결된 상태를 나타낸 측면 단면도,
도 3은 제1소켓에 제1연결볼트가 체결된 상태에서, 서로 다른 종류의 마감캡이 씌워지는 상태를 나타낸 측면 단면도,
도 4는 제2소켓의 평면 단면도와 측면 단면도를 나타낸 도면,
도 5는 제3소켓의 측면 단면도,
도 6은 도 1의 제3소켓을 반대편에서 바라본 사시도,
도 7은 내화패널부와 단열패널부가 적층된 구조의 단열패널에 도 2의 제1소켓 내지 제3소켓과, 제1연결볼트, 연결바 및 마감캡이 설치되고, 제2소켓과 제3소켓 사이에 콘크리트 벽체가 타설될 부분에 철근이 배근된 상태를 나타낸 측면 단면도,
도 8은 도 7의 상태에 더하여 내화패널캡을 끼우고, 소두 장볼트를 끼운 상태를 나타낸 도면,
도 9는 도 8의 상태에서, 내벽 측에 내벽패널을 설치하고, 가설 구조물을 설치한 상태를 나타낸 도면,
도 10은 도 9의 상태에서 내벽 쪽 공간에 콘크리트를 타설한 상태를 나타낸 도면,
도 11은 도 10의 콘크리트 내벽 양생 후, 가설 구조물을 제거한 상태를 나타낸 도면,
도 12는 도 11의 외단열 외벽에, 마감볼트로 앵글을 고정하고 마감패널을 설치한 상태를 나타낸 도면,
도 13은 도 11의 벽체에서, 홀이 형성되어 있던 내화패널캡과 마감캡을 제거한 상태를 나타낸 도면,
도 14는 도 13의 벽체에서, 홀이 없는 마감캡과 내화패널캡을 끼운 후, 내화패널부의 외면에 직접 마감패널을 설치한 상태를 나타낸 도면,
도 15는 본 발명에 따른 제2실시예로서, 중단열 벽체를 시공하기 위해 사용되는 제1소켓 내지 제4소켓과, 제1연결볼트, 제2연결볼트 및 연결바의 분해사시도,
도 16은 도 15에 도시된 제4소켓 중, 스페이서가 구비된 제4소켓을 설치하고, 서로 다른 종류의 마감캡이 씌워지는 상태를 나타낸 측면 단면도,
도 17은 도 15에 도시된 제4소켓 중, 실린더돌기가 구비된 제4소켓을 설치하고, 서로 다른 종류의 마감캡이 씌워지는 상태를 나타낸 측면 단면도,
도 18은 단열패널부를 구비하는 단열패널에 도 17의 제1소켓 내지 제4소켓, 제1연결볼트, 제2연결볼트, 연결바, 및 홀이 있는 마감캡들이 설치되고, 제2소켓과 제3소켓 사이에 내측 콘크리트 벽체가 타설될 부분에 철근이 배근되며, 제4소켓과 제1소켓 사이에 외측 콘크리트 벽체가 타설될 부분에 철근이 배근된 상태를 나타낸 측면 단면도,
도 19는 도 18의 상태에 더하여 소두 장볼트를 끼우고, 내벽패널과 외벽패널을 설치한 뒤, 가설 구조물을 설치한 상태를 나타낸 도면,
도 20은 도 19의 상태에 더하여 내벽 쪽 공간과 외벽 쪽 공간에 콘크리트를 타설하여 양생한 후, 가설 구조물을 제거한 상태를 나타낸 도면,
도 21은 도 17 대신 도 16의 제4소켓이 적용된 상태에서 중단열 벽체를 시공한 상태를 나타낸 도면,
도 22는 도 16의 제4소켓과 도 17의 제4소켓이 혼합 적용된 벽체의 일부분을 나타낸 사시도,
도 23은 본 발명에 따른 제3실시예의 단열시스템의 구성품(석재마감용)들을 나타낸 사시도,
도 24는 도 23의 분해사시도,
도 25와 도 26은 도 24의 분해사시도에서 단열패널을 생략한 상태도,
도 27은 마감캡과 제2소켓의 사시도,
도 28은 제2소켓, 연결바, 제3소켓, 소두 장볼트 및 와셔너트의 사시도,
도 29와 도 30은 제2소켓의 사시도,
도 31은 도 23의 측면도,
도 32는 도 31의 단열시스템을 이용하여 콘크리트 벽체를 시공한 후 소두 장볼트 및 와셔너트를 제거한 상태를 나타낸 도면,
도 33은 본 발명에 따른 제3실시예의 다른 실시예의 단열시스템의 구성품(패널 마감 또는 습식 마감용)들을 나타낸 사시도,
도 34는 도 33의 단열시스템을 이용하여 콘크리트 벽체를 시공한 후 소두 장볼트 및 와셔너트를 제거한 상태를 나타낸 도면,
도 35와 도 36은 도 34의 단열 벽체에 내화패널캡이 씌워지는 상태를 나타낸 도면, 그리고
도 37 내지 도 39는 본 발명의 단열시스템을 이용하여 시공된 벽체의 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 이하 제공하는 각각의 실시예의 구성들이 실시예들 간에 상호 변경 및 치환이 가능함은 물론이다.

[제1실시예]

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예로서, 외단열 벽체를 시공하기 위해 사용되는 제1소켓 내지 제3소켓과, 제1연결볼트 및 연결바의 분해사시도, 도 2는 도 1의 제1소켓 내지 제3소켓과, 제1연결볼트 및 연결바가 연결된 상태를 나타낸 측면 단면도, 도 3은 제1소켓에 제1연결볼트가 체결된 상태에서, 서로 다른 종류의 마감캡이 씌워지는 상태를 나타낸 측면 단면도, 도 4는 제2소켓의 평면 단면도와 측면 단면도를 나타낸 도면, 도 5는 제3소켓의 측면 단면도, 그리고 도 6은 도 1의 제3소켓을 반대편에서 바라본 사시도이다.

이하 본 발명의 제1실시예로서, 외단열 벽체 시공을 위해 사용되는 구성에 대해 상세히 설명한다. 도 1과 도 2에서 도면 상 좌측은 벽체의 외측 방향이며, 우측은 벽체의 내측 방향이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 외단열 벽체 시공용 구성은, 후술할 단열재 외측에서 단열재에 설치되는 제1소켓(10), 상기 단열재를 기준으로 상기 제1소켓과 대향하는 위치에서 단열재 내측에 설치되는 제2소켓(20), 상기 제1소켓을 통과하여 상기 단열재를 관통하며 상기 제2소켓에 연결되어 제1소켓과 제2소켓이 서로 가까워지는 방향으로 구속하는 제1연결볼트(40), 상기 제2소켓(20)을 기준으로 상기 제1소켓과 대향하는 방향에 배치되고 연결바(50)에 의해 상기 제2소켓(20)과 소정의 거리만큼 이격된 위치에 배치되며 제2소켓과 고정되는 제3소켓(30)을 포함한다.

[제1소켓]

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1소켓(10)은 그 외관이 깔때기와 유사한 형태이다. 제1소켓(10)은 벽체 외측에서 내측으로 갈수록 직경이 줄어드는 원뿔대 형태의 외면을 구비하는 꼬깔부(11)와, 상기 꼬깔부의 선단부에서 벽체 내측으로 연장되는 형태의 선단삽입부(12)를 구비한다.

꼬깔부(11)의 외면 중앙부에는 외주면을 따라 원형의 표시선(111)이 마련된다. 표시선(111)은 꼬깔부(10)의 외면에서 외측으로 돌출된 돌기와 같은 형태이다. 선단삽입부(12)는 꼬깔부(10)보다 직경이 작은 원형의 단면을 가지며, 그 외주면에는 하나 또는 둘 이상의 빠짐방지돌기(121)가 외주면을 따라 이격 형성되어 있다. 도시된 본 발명의 실시예에서는 2개의 빠짐방지돌기가 마련된 형태가 예시된다. 상기 빠짐방지돌기(121)는 벽체 내측으로는 완만한 경사면을 이루고 벽체 외측으로는 급격한 경사면을 이루는 등의 형태로 이루어지므로, 단열재로 삽입할 때는 원활하게 삽입되고, 한번 삽입된 후에는 벽체 외측 방향으로 잘 빠지지 않게 된다.

상기 제1소켓에는 벽체의 외측에서 내측으로 제1연결볼트(40)를 끼울 수 있는 볼트헤드홀(112)과 볼트홀(122)이 구비된다. 볼트홀(122)은 선단삽입부(12) 쪽에 형성되어 벽체 내측으로 개방된 형태를 이루고, 상기 볼트홀(122)과 연통하는 볼트헤드홀(112)은 꼬깔부(11) 쪽에 형성되어 벽체 외측으로 개방된 형태를 이룬다.

그리고 상기 볼트헤드홀(112)에서 상기 벽체의 외측을 향해서는 볼트헤드홀(112)의 내경이 더 확장된 형태의 확경부(113)를 더 구비할 수 있다. 확경부(113)의 내경과 후술할 마감캡(80)의 외경은 서로 대응한다. 마감캡(80)에는 도시된 바와 같이 상기 볼트헤드홀(112)에 수용된 제1연결볼트(40)의 헤드부(43)가 수용될 수 있는 헤드수용홈(81)이 마련된다. 볼트헤드홀(112)의 내경에서 확경부(113)의 내경만큼 늘어난 치수는 마감캡(80)이 끼워질 수 있는 간격이 된다. 즉 마감캡(80)의 헤드수용홈(81)의 내경은 상기 볼트헤드홀(112)의 내경과 대응하고, 제1연결볼트(40)의 헤드부(43)의 외경과도 대응한다.

볼트헤드홀(112)에 제1연결볼트(40)의 헤드부(43)가 수용된 상태에서 확경부(113)에 마감캡(80)을 끼워 넣으면, 상기 헤드부(43)의 외주면 부분이 상기 헤드수용홈(81)의 내주면에 맞닿게 되며, 상기 헤드부(43)의 상부면이 상기 헤드수용홈(81)의 내부 저면에 맞닿게 된다.

상기 확경부(113)의 내주면에는 걸림홈(114)이 형성되어 있고, 마감캡(80)의 외주면에는 상기 걸림홈(114)에 끼워질 수 있도록 돌출된 형태의 걸림돌기(82)가 마련된다. 따라서 상기 마감캡(80)을 확경부(113)에 끼워 넣으면, 상기 마감캡(80)은 확경부(113)에 확실히 고정된다.

이와 같이 마감캡(80)은, 제1연결볼트(40)의 헤드부(43)를 정위치로 지지하면서, 상기 제1소켓(10)의 확경부(113)에 확실히 고정된다.

한편 제1소켓(10)에 마련된 홀들은, 볼트홀(122), 볼트헤드홀(112), 그리고 확경부(113)의 순서로 그 내경이 점점 커지게 된다. 따라서 상기 벽체 외측으로 갈수록 직경이 커지는 형상의 상기 제1소켓(10)의 꼬깔부(11)의 형상은 이러한 홀들이 마련되더라도 자체적인 강성을 충분히 유지할 수 있도록 해준다. 또한 꼬깔부(11)의 경사진 형상은 단열재에 제1소켓(10)을 삽입하기 용이하게 해주며, 아울러 제1소켓(10)이 단열재를 벽체 내측 방향으로 확실히 지지해주도록 하는 형상이 된다.

상기 마감캡(80)은, 볼트홀(83)이 마련된 형태의 마감캡과, 볼트홀이 없이 막힌 형태의 마감캡 적어도 두 종류를 포함할 수 있다. 볼트홀(83)이 형성된 마감캡은 벽체 외측에 가설재나 마감패널을 설치할 때 볼트 부재가 통과하는 구멍이 되며, 상기 볼트홀(83)을 통과한 볼트 부재는 제1연결볼트(40)의 헤드부(43)에 마련된 너트부(44)에 체결될 수 있다. 그리고 볼트홀(83)이 형성되지 않은 마감캡은, 마감패널을 설치하기 위한 볼트 부재를 사용할 필요가 없을 때, 볼트홀(83)이 마련된 마감캡을 대신하여 교체 설치될 수 있다.

상기 제1소켓(10)과 마감캡(80)은 열전도율이 낮은 합성수지로 제작되어 단열 효율을 높일 수 있으며, 사출 성형 등의 방법으로 제작될 수 있다.

[제1연결볼트]

제1연결볼트(40)는 상술한 제1소켓(10)의 볼트홀(122)을 통해 벽체의 외측으로부터 내측을 향해 삽입된다. 제1연결볼트(40)는 긴 원형 바 형태의 몸체부(41)와, 상기 몸체부(41)의 선단부 외주면에 마련된 나사산 형태의 볼트부(42)와, 상기 볼트부(42)의 대향 단부에 마련되는 헤드부(43)를 포함한다. 헤드부(43)는 정육각형 기둥 형태의 외주면을 구비하여 제1연결볼트(40)를 조이거나 풀 수 있도록 하며, 그 내부에는 후방으로 개방된 형태의 너트부(44)를 구비한다. 너트부(44)의 내주면에는 나사산이 마련되어 있다. 너트부(44)에는 후술할 가설구조물의 소두 장볼트(91)가 체결 및 분리될 수 있고, 마감패널이나 앵글을 고정하기 위한 마감볼트(992)가 고정될 수도 있다. 그리고 너트부(44)에는 후술할 제2실시예에서 사용할 제2연결볼트(70)가 고정될 수도 있다.

제1연결볼트(40)의 길이는 상기 제1소켓(10)과 제2소켓(20)을 연결하였을 때 상기 제1소켓(10)과 제2소켓(20)이 단열재를 사이에 두고 견고히 고정될 수 있는 정도의 길이를 가진다. 이는, 바꾸어 말하면, 사용되는 단열재의 두께에 대응하여 제1연결볼트(40)의 길이를 결정하는 것이 가능하다는 것이다. 가령 200mm의 두께를 가지는 단열패널을 사용할 때에는 이에 대응할 수 있는 길이를 가지는 제1연결볼트를 사용하고, 120mm의 두께를 가지는 단열패널을 사용할 때에는 이에 대응하는 길이를 가지는 제1연결볼트를 사용할 수 있다.

상기 몸체부(41)의 직경은 상기 제1소켓(10)의 볼트홀(122)의 내경과 같거나 그보다 약간 작은 정도이고, 후술할 제2소켓(20)의 볼트홀(222)의 내경과 작거나 그보다 약간 작은 정도이다.

상기 헤드부(43)의 크기는 상기 제1소켓(10)의 볼트헤드홀(112)에 안착되되 상기 볼트홀(122)에는 삽입되지 않는 정도의 크기를 가진다. 따라서 헤드부(43)와 몸체부(41)의 직경이 차이가 나는 부분이 제1소켓(10)의 볼트홀(122)과 볼트헤드홀(112) 사이의 단턱 부분에 걸려 상기 제1소켓을 단열재 쪽으로 눌러 지지하게 된다.

제1연결볼트(40)는 강도를 보장받기 위해 금속 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 가령 제1연결볼트는 금속 재질 중 열전도율이 높지 않은 재질인 스테인리스 재질로 제작될 수 있다. 그 외에도 상기 제1연결볼트는 그라핀이나 그라파이트 등의 강도 높은 탄소섬유계 재료로 제작되는 것도 가능하다.

[제2소켓]

도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 제2소켓(20)은 꼬깔 형태의 꼬깔부(21)와, 상기 꼬깔부(21)의 뾰족한 단부에서 단열재 쪽, 즉 벽체 외측으로 연장되는 형태의 선단삽입부(22)와, 상기 꼬깔부(21)의 뭉뚝한 단부에서 콘크리트 벽체 측, 즉 벽체 내측으로 연장되는 형태의 삽입홀부(23)를 포함한다.

상기 선단삽입부(22)의 외주면에는 단열재에 삽입되기에는 용이하고, 삽입된 후에는 잘 빠지지 않도록 하는 빠짐방지돌기(221)가 복수 개 마련된다. 이는 제1소켓의 빠짐방지돌기와 마찬가지 원리와 형상을 가지므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

상기 꼬깔부(21)의 외주면 둘레로는 표시선(211)이 돌출 형성된다. 표시선(211)은 제2소켓(20)을 단열재에 삽입할 때 단열재의 표면과 일치하는 높이를 표시한 것으로, 제2소켓(20)의 삽입 깊이를 시각적으로 확인할 수 있는 선이 된다.

앞서 설명한 바와 같이 제1소켓(10)과 제1연결볼트(40)와 제2소켓(20)은 단열재의 양단부를 지지하면서 이를 연결해주는 구조로서, 이들을 연결하면 단열재의 두께와 대응하게 된다. 그런데 단열재의 두께는 제조 오차가 있기 마련이다. 따라서 단열재의 두께가 설계 두께보다 약간 얇으면, 상기 표시선(211)은 외부로 노출될 것이다. 반대로, 단열재의 두께가 설계 두께보다 약간 두꺼우면, 상기 표시선(211)은 단열재에 매립될 수 있다. 즉 상기 표시선은 단열재의 두께가 설계 두께대로 잘 나왔는지 시각적으로 가늠할 수 있는 선이 된다. 단열재의 두께가 설계 두께보다 약간 얇으면 그만큼 후술할 콘크리트 벽체의 두께는 더 두꺼워질 것이고, 반대로 단열재의 두께가 설계 두께보다 약간 두꺼우면 그만큼 후술할 콘크리트 벽체의 두께는 더 얇아질 것이다. 이에 대한 상세한 사항은 후술하기로 한다.

삽입홀부(23)는 제2소켓(20)에서 상기 꼬깔부(21)를 기준으로 상기 선단삽입부(22)와 대향하는 단부에 마련된다. 삽입홀부(23)에는 후술할 연결바(50)의 고리부(52)가 안착되고 삽입부(53)가 끼워지는 삽입홀(231)이 형성된다. 삽입홀(231)은 벽체의 깊이방향과 교차하는 방향, 구체적으로 연직 방향으로 형성된다. 후술하겠지만 이러한 삽입홀의 형성 방향은 화재 등에 의해 제2소켓이 변형되거나 녹더라도 상기 제2소켓과 연결부가 체결된 상태를 유지할 수 있도록 해주는 하나의 기초가 된다.

상기 꼬깔부(21)의 내부에는 인서트너트(25)가 매립되며 인서트사출된다. 상기 인서트너트(25)는 상기 선단삽입부(22)에 마련된 볼트홀(222)에 연통하도록 매립됨으로써, 상기 볼트홀(222)을 통해 삽입된 제1연결볼트(40)의 단부에 마련된 볼트부(42)와 체결될 수 있다. 참고로 볼트홀(222)의 선단부, 즉 상기 인서트너트가 위치하는 부분의 대향부는 확대되는 직경 형태를 가지고 있기 때문에, 제1연결볼트(40)의 삽입이 안내될 수 있다.

상기 인서트너트(25)를 기준으로 상기 볼트홀(222)을 향해 개방되는 방향과 대향하는 방향에는 연장부(26)가 형성된다. 연장부는 금속재질로서 인서트너트(25)와 용접 등의 방식으로 일체로 형성될 수 있다. 상기 연장부(26)에는 상하 방향으로 개방된 형태의 끼움홀(261)이 마련된다. 인서트너트(25)와 연장부(26)는 열에 강한 금속 재질로 제작될 수 있다.

상기 끼움홀(261)과 삽입홀(231)은 동심으로 정렬되고, 상기 끼움홀(261)의 내경은 상기 삽입홀(231)의 내경보다 더 크다. 즉 상기 끼움홀(261)과 삽입홀(231)의 내경부 사이에는 제2소켓의 인서트 사출되는 합성수지 부분이 자리하게 된다. 다시 말하면, 상기 끼움홀(261)의 내경 부분도 합성수지에 의해 매립되고, 상기 끼움홀(261)을 매립하는 합성수지에 삽입홀(231)이 마련된다고 할 수 있다. 따라서 연결바(50)의 삽입부(53)는 상기 삽입홀(231)에 끼워져 고정되지만, 그 강도는 금속재질의 연장부에 마련된 끼움홀(261)에 의해 더욱 보강된다.

화재 등이 발생한 경우, 제2소켓(20)을 구성하는 합성수지는 열에 의해 녹을 우려가 있다. 하지만 본 발명에 따르면 삽입홀(231)에 해당하는 부분이 녹거나 변형되더라도 금속 재질의 끼움홀(261)은 여전히 변형되지 않은 채 연결바(50)의 삽입부(53)를 지지할 수 있게 된다.

즉 평상 시에는 금속 재질의 연결바(50)의 삽입부(53)와 제2소켓의 금속 재질의 연장부(26)가 직접 접촉하지 않고, 상기 삽입홀(231)과 끼움홀(261) 사이에 있는 제2소켓의 합성수지 부분에 의해 이격된 상태로 고정된다. 따라서 제2소켓의 금속 부분과 연결바 사이에서 열교는 차단될 수 있다. 그리고 불의의 화재로 인해 제2소켓(20)의 합성수지 부분이 녹는다 하더라도 상기 제2소켓(20)에 인서트사출로 매립되어 있던 인서트너트(25)와 연장부(26)는 녹지 않게 되므로, 연결바(50)는 여전히 연장부(26)와 걸린 상태를 유지하게 된다.

[연결바]

연결바(50)는 곧고 길게 연장된 형태의 연장부(51)와, 상기 연장부의 양단에 마련된 고리부(52)를 포함한다. 그리고 고리부(52)의 단부에는, 상하방향으로 연장된 형태의 삽입부(53)가 마련된다.

연결바(50)는 콘크리트 벽체에 매립되는 부분으로서 금속으로 제작된다. 상기 연결바(50)의 고리부(52)와 연장부(51)의 경계 부근에는 후술할 철근(97)이 고정될 수 있으며, 이러한 고리부와 연장부의 경계 위치가 철근의 배근 위치를 규제하게 된다. 연결바(50)의 길이는 시공할 콘크리트 벽체의 두께에 대응하는 길이로 설정할 수 있다.

상기 연결바의 일측 고리부(52)의 내측면과 삽입부(53)는 상기 제2소켓(20)의 삽입홀(231)에 끼워진다. 그리고 상기 연결바의 타측 고리부(52)의 내측면과 삽입부(53)는 후술할 제3소켓(30)의 삽입홀(311)에 끼워진다. 연결바의 양단부는 서로 동일한 형태를 가지도록 하여, 연결바를 설치할 때 방향성을 고려할 필요가 없도록 함으로써 시공성을 더 높였다. 이는 바꾸어 말하면, 제2소켓(20)의 삽입홀(231)과 제3소켓(30)의 삽입홀(311)이 서로 대응하는 형상을 갖는다고 할 수 있다.

연결바(50)의 고리부 형상은 콘크리트 벽체에 매립된 후 연결바가 콘크리트 벽체 내에서 견고하게 고정될 수 있도록 해준다. 벽체의 외측 또는 내측 방향으로 연결바를 잡아당기는 힘이 작용하더라도, 상기 고리부 형상이 콘크리트 벽체 내에서 간섭되므로 연결바는 견고하게 제자리를 유지하게 된다. 특히 연결바(50)의 삽입부(53)의 단부는 후술할 제3소켓을 관통하여 더 돌출되므로, 이 부분 역시 콘크리트 벽체와 일체화되어 강도를 더욱 높여주게 된다.

[제3소켓]

도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제3소켓(30)은 상기 연결바(50)가 끼워져 고정되는 삽입홀부(31)와, 상기 삽입홀부보다 벽체 내측으로 연장된 너트부(32)를 구비한다. 상기 너트부(32)의 내부에는 금속 재질의 너트가 매립되고, 상기 너트부 내에서 합성수지로 인서트 사출된다.

상기 너트부(32)에서, 상기 삽입홀부와 대향하는 방향으로는 볼트공(322)이 개방 형성되어 있고, 상기 너트부(32) 내부에 매립된 너트는 상기 볼트공과 연통하게 된다. 따라서 상기 볼트공(322)을 통해 삽입되는 후술할 소두 장볼트(91)의 볼트부(911)는 상기 너트부(32)에 체결될 수 있다.

상기 삽입홀부(31)에 끼워지는 연결바(50) 부분과 상기 너트부(32)에 매립된 너트는 서로 직접 접촉하지 않고 제3소켓(30)의 합성수지 부분에 의해 이격된 채로 상호 고정된다. 따라서 연결바(50)와 너트부(32)에 매립된 너트 사이에는 열교가 차단된다.

상기 너트부(32)에서 상기 벽체의 내측을 바라보는 면에는 원주홈(33)이 마련된다. 상기 원주홈(33)은 후술할 내벽패널(98)을 분리하고자 할 때 편리하게 사용할 수 있는 것으로, 이는 본 발명의 발명자가 선출원하여 등록 받은 특허 제1542715호에 그 상세한 내용이 나타나 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

[외단열 벽체 시공 방법]

이하 도 7 내지 도 11을 참조하여 상술한 시스템을 활용한 외단열 벽체 시공방법에 대해 설명한다.

도 7을 참조하면, 벽체의 외단열을 위해 사용되는 단열재는 콘크리트 내벽의 타설과 양생을 위한 거푸집으로서 활용된다. 상기 단열재는 약 200mm 두께의 단열패널부(95)와, 상기 단열패널부(95)보다 더 외측에 적층된 내화패널부(96)를 포함한다. 단열패널부(95)는 단열의 기능을 주로 하고, 내화패널부(96)는 화재 등이 발생하였을 때 상대적으로 열에 취약한 단열패널부(95)가 직접 화재에 노출되지 않도록 단열패널부를 보호하는 기능을 한다. 내화패널부(96)는 가령 펄라이트판의 표면에 CRC보드를 적층한 구조로 제작할 수 있다.

단열패널부(95)에는 상술한 제1소켓(10)과 제1연결볼트(40), 그리고 제2소켓(20)이 삽입될 수 있도록 홀이 미리 가공되어 있다. 가령 제1소켓(10)과 제1연결볼트(40)에 대응하는 형상이 단열패널부(95)에 미리 가공될 수 있다. 이러한 단열패널부(95)의 외측에는 제1소켓(10)이 끼워진다. 단열패널부(95)에서 제1소켓(10)이 끼워지는 부위에 대응하는 내화패널부(96) 부위에는 홀 형태의 패널캡 수용부(962)가 마련된다. 상기 제1소켓(10)은 이러한 홀을 통해 단열패널부(95)에 삽입될 수 있다. 상술하였다시피, 상기 제1소켓(10)의 선단삽입부(12)가 먼저 단열패널부(95)에 삽입되고, 도시된 바와 같이 상기 꼬깔부(11)의 외측 단부는 상기 단열패널부(95)의 외측면과 대응하는 높이까지 삽입된다.

그리고 제1소켓이 삽입되는 상기 단열패널부(95)의 반대편에는 제2소켓(20)이 삽입된다. 제2소켓(20)의 경우 먼저 선단삽입구(22)가 삽입되고, 그 삽입 깊이는 꼬깔부(21)의 표시선(211)까지가 된다. 즉 제2소켓(20)은 꼬깔부(21)의 표시선(211)까지 단열패널부(95)에 삽입된다.

다음으로 제1소켓에 관통 형성된 볼트헤드홀과 볼트홀(122)을 통해 제1연결볼트(40)가 삽입되어 상기 제2소켓(20)의 인서트너트(25)와 체결된다. 이렇게 제1소켓(10)과 제2소켓(20), 그리고 제1연결볼트(40)가 연결된 상태에서 상기 제1소켓(10)의 외측 단부로부터 상기 제2소켓(20)의 표시선(211)까지의 길이는 단열패널부(95)의 두께에 대응한다.

앞서 언급한바 있듯이 단열패널부는 제조 과정에서 약간의 오차가 발생하는데, 단열패널부(95)의 두께가 설계 치수인 200mm보다 약간 얇은 약 195mm 정도라면, 상기 제2소켓(20)이 5mm 정도 덜 삽입되어 표시선(211)이 단열패널부(95)에 대해 5mm 정도 외부로 노출된다. 반면 단열패널부(95)의 두께가 설계 치수인 200mm보다 약간 두꺼운 약 205mm 정도라면, 상기 제2소켓(20)이 5mm 정도 더 삽입되어 표시선(211)이 단열패널부(95)에 대해 5mm 정도 더 삽입된다. 이처럼 제1소켓(10)의 단부와 단열패널부의 단부를 정렬한 상태에서 제2소켓과 제1연결볼트를 연결하면, 단열패널부의 두께 편차를 시각적으로 확인하는 것이 가능하다.

상기 제2소켓(20)과 제3소켓(30)은 이미 길이가 결정되어 있는 연결바(50)에 의해 연결되므로, 단열패널부(95)의 길이가 5mm 정도 오차로 얇다면 그에 상응하여 콘크리트 벽체의 두께가 5mm 정도 두꺼워진다. 반대로 단열패널부(95)의 길이가 5mm 정도 오차로 두껍다면 그에 상응하여 콘크리트 벽체의 두께가 5mm 정도 얇아진다. 단열패널부(95)의 오차는 많이 발생해도 5mm를 넘지 않으므로, 두께 오차로 인해 콘크리트 벽체가 얇아지거나 두꺼워지는 양은 미미하다. 따라서 이러한 단열패널부의 두께 편차가 콘크리트 벽체의 강도에 미치는 영향은 거의 없다. 반면 상기 제1소켓의 단부로부터 제3소켓의 단부까지의 길이는 제1연결볼트(40)와 연결바(50)에 의해 정확히 규제되므로, 건물의 벽체의 내측 단부와 외측 단부의 치수가 설계된 치수대로 정확하게 시공될 수 있다.

앞서 설명한바 있듯이 단열패널부에는 홀이 미리 가공되는데, 상기 제2소켓에 대응하는 형상은 미리 가공되지 않고 그보다 작은 형태로 가공되도록 할 수 있다. 그러면 제2소켓(20)이 단열패널부에 삽입될 때 단열패널부와 제2소켓이 강하게 밀착될 수 있어서 후술할 콘크리트 타설시 콘크리트가 그 틈새로 들어가 단열패널부 내부 공간까지 스며들지 않도록 할 수 있다. 또한 이렇게 제2소켓에 대응하는 홀 형상을 제2소켓보다 더 작은 형태로 가공하면, 단열패널부의 제조 상 두께 편차가 발생하더라도 제2소켓과 단열패널부의 밀착력을 충분히 확보할 수 있다.

그리고 상기 제1소켓(10)의 확경부(113)에는 볼트홀(83)이 마련된 마감캡(80)이 삽입되어 고정됨으로써 상기 제1연결볼트를 고정할 수 있다.

상기 제2소켓(20)에는 연결바(50)가 끼워지고, 이어서 연결바(50)의 타단부에는 제3소켓(30)이 연결된다. 그리고 연결바(50)에는 철근(97)이 종방향과 횡방향으로 배근 결속된다. 도 7에는 한 라인의 조립체(제1소켓, 제1연결볼트, 제2소켓, 연결바, 제3소켓)만이 도시되어 있으나, 이러한 조립체는 도 22 등에 도시된 바와 같이 가로 세로 방향으로 각각 가령 30cm 간격으로 설치될 수 있다. 따라서 상기 철근(97)은 이웃하는 모든 라인의 조립체에 배근 결속될 수 있다.

도 8을 참조하면 상기 제1소켓(10)의 후방(벽체 외측)으로 노출된 제1연결볼트(40)의 너트부(44)와 상기 제3소켓(30)의 전방(벽체 내측)으로 노출된 너트부(32)에는 각각 가설구조물의 부품 중 하나인 소두 장볼트(91)가 끼워진다. 그리고 제1소켓(10)의 외측에는 상기 소두 장볼트(91)를 통해 홀을 일치시키며 내화패널캡(961)이 끼워진다. 소두 장볼트를 먼저 끼우고 내화패널캡을 끼우는 것이 소두 장볼트를 제1연결볼트에 체결하기에 보다 수월할 수 있으나, 내화패널캡(961)을 먼저 끼우고, 내화패널캡의 홀을 통해 소두 장볼트(91)를 끼워도 무방하다.

소두 장볼트(91)는 볼트부(911)가 형성된 몸체 부분보다 헤드부(912)가 더 작은 구조로서, 헤드부(912)가 각 져 있어 렌치 등으로 잡을 수 있는 구조이다. 상기 소두 장볼트(91)는 헤드부(912)가 더 작으므로, 후술할 너트(92)나 각관 등의 가설재(93, 94), 그리고 내벽패널(98)을 끼우는 데 방해가 되지 않는다.

이어서 도 9를 참조하면, 벽체 내측에 설치된 소두 장볼트(91)를 통해 내벽패널(98)이 설치된다. 상기 내벽패널(98)은 가령 마그네슘 패널일 수 있다. 내벽패널(98)은 가로 세로 30cm 간격으로 홀이 마련되며, 벽체를 시공하기 위해 설치된 상기 제3소켓(30)들에 체결된 소두 장볼트들에 상기 내벽패널(98)의 홀들을 정렬하여 삽입하면 내벽패널(98)이 상기 제3소켓(30)에 밀착되도록 설치될 수 있다.

이러한 상태에서 벽체 내측과 외측에 각각 설치된 상기 소두 장볼트(91)에 와셔너트 형태의 너트(92)를 체결하여 상기 내벽패널(98)과 상기 내화패널캡(961)을 각각 고정한다. 이어서 양쪽 소두 장볼트(91)에 종가설재(94)를 끼운 후 그 후방에 너트(92)를 체결하여 고정하고, 다시 횡가설재(93)를 끼운 후 그 후방에 너트를 체결하여 고정한다. 상기 종가설재와 횡가설재는 이웃하는 복수 개의 소두 장볼트(91)들에 모두 끼워져 고정되어, 복수개의 구성품(제1소켓, 제2소켓, 제1연결볼트, 제3소켓, 연결바)이 일체로 연결될 수 있다.

도시하지는 아니하였지만, 필요에 따라 바닥과 벽체를 지지하도록 사선으로 설치되는 버팀대를 더 구비하여 상기 가설재를 추가적으로 지지할 수 있다.

그리고 도 10에 도시된 바와 같이 상기 단열패널부(95)와 내벽패널(98) 사이에 콘크리트(971)를 타설하고 양생한다. 양생이 완료되면, 도 11에 도시된 바와 같이 가설구조물들(종가설재, 횡가설재, 너트, 소두 장볼트 등)을 제거한다. 이렇게 시공된 벽체는 외측에서 보았을 때 내화패널부(96)와 내화패널캡(961)과 내화패널캡의 홀이 노출된다. 본 발명의 시공방법에 따르면, 이어서 외벽 마감을 하게 된다.

도 12를 참조하면, 상기 내화패널캡(961)의 홀을 통해 마감볼트(992)를 체결하며 앵글(991)을 고정하고, 앵글의 선단부에 석재 패널과 같은 마감패널(993)을 설치하여 마감할 수 있다. 상기 마감볼트(992)의 머리부에는 플라스틱 캡이 인서트 사출 등의 방식으로 덮여 있을 수 있으며, 이러한 마감볼트(992)는 단열 효과를 더 높일 수 있도록 해준다.

이러한 외단열 벽체는, 상기 앵글(991)이 금속 재질의 마감볼트(992), 제1연결볼트(40), 및 제2소켓의 인서트너트(25) 및 연장부(26)를 통해 상기 콘크리트 벽체에 매립된 연결바(50)와 고정된다. 따라서 불의의 화재로 인해 내화패널부(96), 단열패널부(95), 제1소켓(10), 제2소켓(20)이 변형되거나 녹는 등의 문제가 생기더라도, 상기 앵글(991)은 마감볼트(992), 제1연결볼트(40), 및 제2소켓의 인서트너트(25) 및 연장부(26)를 통해 연결바(50)와 고정된 상태를 지속적으로 유지하게 된다. 따라서 화재로 인해 마감패널 등을 지지하는 구조가 변형되어 마감패널이 떨어지거나 탈락할 우려가 없다.

즉 본 발명에 따른 외단열 벽체는 고층 빌딩에 적용하더라도 화재 발생시 마감패널의 지지력이 약해져 마감패널이 탈락하는 등의 문제는 발생하지 않아 매우 안전하다.

반면, 고온에 강하고 강도가 높은 금속 재질로 연결되는 상기 마감볼트(992), 제1연결볼트(40), 및 제2소켓의 인서트너트(25) 및 연장부(26) 구조는 앞서 설명한 바와 같이 상기 제2소켓의 삽입홀(231)과 끼움홀(261) 구조로 인해 상기 연결바(50)와 열교가 확실히 차단된다.

이처럼 본 발명에 따른 외단열 벽체는, 패시브 하우스의 조건을 만족하기 위한 단열 효과와, 내화 성능을 모두 갖춘 벽체 구조라 할 수 있다.

한편 본 발명에 따른 외단열 벽체 구조에는, 앵글을 사용하여 석재 마감패널로 마감을 하는 시공 외에도, 도 13에 도시된 바와 같이 홀이 있는 내화패널부의 내화패널캡과 마감캡을 제거한 뒤, 도 14에 도시된 바와 같이 홀이 없는 마감캡(80)과 내화패널캡(961)으로 마감한 뒤, 내화패널 표면에 마감패널을 직접 설치할 수도 있다.

즉 본 발명에 따른 외단열 벽체 구조는 외벽 마감을 다양하게 할 수 있다.

[제2실시예]

도 15는 본 발명에 따른 제2실시예로서, 중단열 벽체를 시공하기 위해 사용되는 제1소켓 내지 제4소켓과, 제1연결볼트, 제2연결볼트 및 연결바의 분해사시도, 도 16은 도 15에 도시된 제4소켓 중, 스페이서가 구비된 제4소켓을 설치하고, 서로 다른 종류의 마감캡이 씌워지는 상태를 나타낸 측면 단면도, 도 17은 도 15에 도시된 제4소켓 중, 실린더돌기가 구비된 제4소켓을 설치하고, 서로 다른 종류의 마감캡이 씌워지는 상태를 나타낸 측면 단면도, 도 18은 단열패널부를 구비하는 단열패널에 도 17의 제1소켓 내지 제4소켓, 제1연결볼트, 제2연결볼트, 연결바, 및 홀이 있는 마감캡들이 설치되고, 제2소켓과 제3소켓 사이에 내측 콘크리트 벽체가 타설될 부분에 철근이 배근되며, 제4소켓과 제1소켓 사이에 외측 콘크리트 벽체가 타설될 부분에 철근이 배근된 상태를 나타낸 측면 단면도, 도 19는 도 18의 상태에 더하여 소두 장볼트를 끼우고, 내벽패널과 외벽패널을 설치한 뒤, 가설 구조물을 설치한 상태를 나타낸 도면, 도 20은 도 19의 상태에 더하여 내벽 쪽 공간과 외벽 쪽 공간에 콘크리트를 타설하여 양생한 후, 가설 구조물을 제거한 상태를 나타낸 도면, 도 21은 도 17 대신 도 16의 제4소켓이 적용된 상태에서 중단열 벽체를 시공한 상태를 나타낸 도면, 그리고 도 22는 도 16의 제4소켓과 도 17의 제4소켓이 혼합 적용된 벽체의 일부분을 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 제2실시예는, 본 발명의 제1실시예와 대비하여, 단열패널 외측에 콘크리트 외벽을 한층 더 시공하는 중단열 벽체 구조에 관한 것이다. 이하에서는 제1실시예와 중복되는 부분인 제1소켓(10), 제2소켓(20), 제3소켓(30), 제1연결볼트(40) 및 연결바(50)에 대해서는 설명을 생략하고, 외측 콘크리트 벽체를 추가적으로 구성하기 위한 제4소켓(60)과 제2연결볼트(70)에 대해 설명하고, 그 시공방법을 살펴본다.

[제4소켓]

도 15 내지 도 17을 참조하면, 제1소켓(10)보다 벽체의 외측으로는 제4소켓(40)이 설치된다. 제4소켓(40)과 제1소켓의 간격은 제2연결볼트(70)에 의해 유지된다. 제4소켓(40)은 도시된 바와 같이 2종류 구비될 수 있으며, 이들의 차이는, 벽체의 외측을 바라보는 제4소켓 면에 실린더돌기(631)가 형성되어 있는가 아니면 스페이서(632)가 설치되어 있는가 이다.

제4소켓(40)은 제1소켓(10)의 꼬깔부(11)와 유사한 형태의 꼬깔부(61)를 구비한다. 꼬깔부(61)은 벽체의 외측에서 내측으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔대 형상이다. 꼬깔부(61)의 외면 중앙부에는 외주면을 따라 적어도 반경 방향으로 연장되는 반경확장부(611)가 구비된다. 후술하겠지만, 상기 반경확장부(611)는 외벽 쪽으로 노출되는 제4소켓(40)과 외벽 쪽 콘크리트의 틈새로 물이 스며들었을 때, 이러한 물이 꼬깔부(61)의 형상을 타고 계속 안쪽으로 흘러 들어가는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉 반경확장부(611)는 꼬깔부(61)의 외면 상부쪽 면을 타고 흐르는 수분이나 물을 막아주어 물이 다시 꼬깔부(61)의 외면 하부쪽 면을 타고 외부로 배출되도록 해주는 기능을 한다. 이 외에도 꼬깔부(61)는 콘크리트에 제4소켓이 매립되기에 적합한 이형 구조에 해당한다.

꼬깔부(61)의 가는 쪽 단부에는 볼트홀(622)이 마련된다. 볼트홀(622)은 후술할 제2연결볼트(70)의 몸체부(71)가 관통할 수 있는 통로가 된다. 꼬깔부(61)의 두꺼운 쪽 단부에는 볼트헤드홀(612)과 확경부(613)가 마련된다. 상기 볼트홀(622), 볼트헤드홀(612) 및 확경부(613) 구조는 앞서 설명한 제1소켓(10)의 볼트홀(122), 볼트헤드홀(112) 및 확경부(113)의 구조와 유사하므로, 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

상기 확경부(113)의 내주면에는 마감캡(80)의 걸림돌기(82)가 끼워질 수 있는 걸림홈(614)이 마련되어 있다. 제4소켓(60)의 볼트헤드홀(612)과 확경부(613)와 걸림홈(614)의 형상, 그리고 후술할 제2연결볼트(70)의 헤드부(73)의 형상은, 상기 제1소켓(10)의 볼트헤드홀(612)과 확경부(113)와 걸림홈(114)의 형상, 그리고 상기 제1연결볼트(40)의 헤드부(43)의 형상과 일치하도록 제작될 수 있다.

이와 같이 제작되면, 상기 마감캡(80)은 제1소켓의 확경부에도 삽입 체결 가능하고 제4소켓의 확경부에도 삽입 체결이 가능하게 되므로, 부품이 호환성을 가지게 된다.

제4소켓(40)에서 벽체 외측을 바라보는 면에는, 도 15와 도 16에 도시된 바와 같이 스페이서(632)가 형성될 수도 있고, 도 15와 도 17에 도시된 바와 같이 실린더돌기(631)가 설치될 수도 있다. 스페이서(632)와 실린더돌기(631)는, 그 선단부가, 외벽에 콘크리트를 타설하고 양생하기 위해 설치되는 후술할 외벽패널(981)과 접하게 된다. 즉 스페이서(632)와 실린더돌기(631)는 외벽패널(981)과 제4소켓(40)의 후면을 이격시켜 주는 기능을 하게 된다.

다만 스페이서(632)와 실린더돌기(631)의 차이는, 스페이서(632)는 복수 개의 스페이서 사이의 틈으로, 타설된 콘크리트가 스며들 수 있기 때문에 스페이서(632)에 의해 규정되는 내측 공간에도 콘크리트가 채워진다는 것이고, 실린더돌기(631)는 원주 둘레를 따라 외벽패널과 접하고 있어서 실린더돌기에 의해 규정되는 내측 공간에는 콘크리트가 채워지지 않는다는 것이다.

스페이서(632)를 사용하면, 스페이서(632)의 선단부만 약간 외벽으로 노출되지만, 실린더돌기(631)를 사용하면 실린더돌기(631)의 단부 및 그 내측 공간이 모두 외벽 외부로 노출된다. 스페이서(632)가 마련된 제4소켓은 의장적인 요소를 고려하여 제4소켓이 외부로 노출되는 것을 최소화할 때 사용될 수 있다. 반면 실린더돌기가 마련된 제4소켓은 기능적인 요소를 더 고려하여, 벽체 외벽의 마감 시공을 할 때 마감 시공을 위한 마감볼트(992) 등이 설치되는 후술할 제2연결볼트(70)의 헤드부(73)에 마련된 너트부(74)를 외부로 확실히 노출시킨다.

한편 제4소켓의 볼트홀(622)의 내주면에는, 후술할 제2연결볼트(70)의 내향홈(711)에 끼워지는 형태로 돌출된 내향돌기(623)이 마련된다. 이는 제4소켓(40)과 제2연결볼트(70)가 상호 위치 고정되도록 지지하는 구조로 사용될 수 있다.

즉 제2연결볼트(70)와 제4소켓(60)은 마감캡(80)의 걸림돌기(82)와 제4소켓의 걸림홈(614) 구조, 그리고 제2연결볼트(70)의 내향홈(711)과 제4소켓의 내향돌기(623)의 걸림 구조에 의해 상호 고정될 수 있다.

[제2연결볼트]

제2연결볼트(70)는 상술한 제4소켓(60)의 볼트홀(622)을 통해 벽체의 외측으로부터 내측을 향해 삽입된다. 제2연결볼트(70)는 긴 원형 바 형태의 몸체부(71)와, 상기 몸체부(71)의 선단부 외주면에 마련된 나사산 형태의 볼트부(72)와, 상기 볼트부(72)의 대향 단부에 마련되는 헤드부(73)를 포함한다. 헤드부(73)는 정육각형 기둥 형태의 외주면을 구비하여 제2연결볼트(70)를 조이거나 풀 수 있도록 하며, 그 내부에는 후방으로 개방된 형태의 너트부(74)를 구비한다. 너트부(74)의 내주면에는 나사산이 마련되어 있다. 너트부(74)에는 후술할 가설구조물의 소두 장볼트(91)가 체결 및 분리될 수 있고, 마감패널이나 앵글을 고정하기 위한 마감볼트(992)가 고정될 수도 있다.

제2연결볼트(70)의 길이는 대략 단열재의 외측에 타설되는 콘크리트 외벽의 두께와 대응한다. 제2실시예에서와 같은 중단열 구조에서, 단열재의 외측에 시공되는 외벽의 두께는 단열재나 내벽의 두께보다 얇게 구성될 수 있다. 이러한 점에서, 상기 제2연결볼트의 길이는 상기 제1연결볼트의 길이보다 짧게 구성할 수 있다.

상기 몸체부(71)의 직경은 상기 제4소켓(60)의 볼트홀(622)의 내경과 같거나 그보다 약간 작은 정도이다. 몸체부(71)의 선단에 마련된 볼트부(72)는 제1소켓(10)에 삽입되어 있는 제1연결볼트(40)의 헤드부(43)에 마련된 너트부(44)와 체결될 수 있다.

상기 헤드부(73)의 크기는 상기 제4소켓(60)의 볼트헤드홀(612)에 안착되되 상기 볼트홀(622)에는 삽입되지 않는 정도의 크기를 가진다. 따라서 헤드부(73)와 몸체부(71)의 직경이 차이가 나는 부분이 제4소켓(60)의 볼트홀(622)과 볼트헤드홀(612) 사이의 단턱 부분에 걸려 상기 제4소켓을 지지하게 된다.

상기 몸체부(71)의 외주면에서 상기 제4소켓(60)에 마련된 내향돌기(623)와 대응하는 위치에는 내향홈(711)이 형성되어 있다. 따라서 제2연결볼트의 헤드부(73)를 제4소켓(60)에 완전히 삽입한 깊이에서, 상기 내향돌기(623)와 내향홈(711)이 서로 맞물려 상호간의 위치를 고정하게 된다.

상기 제2연결볼트(70)의 재질은 제1연결볼트와 마찬가지로 구성할 수 있다.

[중단열 벽체 시공 방법]

이하 도 18 내지 도 22를 참조하여 상술한 시스템을 활용한 중단열 벽체 시공방법에 대해 설명한다.

도 18을 참조하면, 벽체의 중단열을 위해 사용되는 단열재는 콘크리트 내벽과 외벽의 타설과 양생을 위한 거푸집으로서 활용된다. 상기 단열재는 약 200mm 두께의 단열패널부(95)를 포함한다. 제1실시예와 달리, 중단열 시공의 경우 외벽에도 콘크리트 벽체가 시공되므로 단열패널부에 별도의 내화패널부를 적층할 필요는 없다.

단열패널부를 포함하여, 그보다 내측 벽체의 시공을 위한 구조는 제1실시예의 경우와 마찬가지이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기 단열패널부(95)의 외측에 설치된 제1소켓(10)의 외측에는 제4소켓(60)이 배치되고, 상기 제4소켓을 통해 제2연결볼트(70)를 삽입하여 상기 제1연결볼트(40)의 너트부(32)에 체결된다. 그리고 상기 제4소켓에 제2연결볼트를 삽입한 후에는 그 후방으로 볼트홀이 마련된 마감캡(80)이 씌워진다. 이러한 구조에 의하면 마감캡, 그리고 내향돌기(623)와 내향홈(711)에 의해 상기 제4소켓과 제2연결볼트는 위치 고정되고, 또한 제2연결볼트와 제1연결볼트(제1소켓)가 위치 고정된다.

이러한 상태에서 상기 제4소켓의 선단부와 제2연결볼트가 마주하는 부분에 철근(97)이 도시된 바와 같이 배근된다. 즉 제4소켓의 선단부와 제2연결볼트가 접하게 되는 위치는 철근의 배근 위치를 규제한다. 이와 같이 철근(97)이 배근되면 상기 제4소켓과 제2연결볼트의 체결력을 한층 더 강화할 수 있다.

다음으로 도 19에 도시된 바와 같이, 제3소켓(30)에 소두 장볼트(91)를 연결하고, 제4소켓(60)에 삽입된 제2연결볼트(70)의 헤드부에 마련된 너트부(74)에 소두 장볼트(91)를 연결한다. 또한 상기 벽체의 내외측에 각각 설치된 소두 장볼트(91)를 통해 내벽패널(98)과 외벽패널(981)을 끼워 설치한다.

내벽패널(98)과 외벽패널(981)은 소두 장볼트(91)에 끼워지는 너트(92)에 의해 상기 제3소켓 및 제4소켓에 밀착 고정된다. 그리고 도시된 바와 같이 종가설재(94)를 소두 장볼트에 끼워 너트로 고정하고 다시 그 위에 횡가설재를 끼워 너트로 고정하면 가설구조물의 설치가 완료된다.

이후 외벽패널(981)과 단열패널부(95) 사이의 공간, 그리고 단열패널부(95)와 내벽패널(98) 사이의 공간에 콘크리트를 타설하여 양생하고, 양생이 완료된 후 가설구조물(너트, 종가설재, 횡가설재, 소두 장볼트)을 제거한 후, 외벽패널(981)을 제거하면 도 20에 도시된 벽체가 완성된다.

도 20에 도시한 벽체 부분에는 실린더돌기(631)가 마련된 제4소켓을 적용한 벽체의 단면이 도시되어 있고, 도 21에 도시한 벽체 부분에는 스페이서(632)가 마련된 제4소켓을 적용한 벽체의 단면이 도시되어 있다.

도 22를 참조하면, 콘크리트 외벽의 외부에서 보았을 때, 도 20과 같이 실린더돌기가 마련된 제4소켓을 사용한 위치에는 실린더돌기(631) 내측 공간에 콘크리트가 채워져 있지 아니하여 그 내부에 있는 제2연결볼트(70)의 너트부(74)가 노출된 상태가 된다. 반면 도 21과 같이 스페이서가 마련된 제4소켓을 사용한 위치에는 스페이서(632)가 거의 눈에 뜨지 않게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 벽체 시공용 시스템은 가령 30cm 단위로 상하 좌우 이격 설치될 수 있는데, 외벽 마감을 할 때에는 30cm마다 앵글 등의 고정 구조를 설치할 필요가 없을 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 외벽 마감을 할 때 앵글 등의 고정이 필요한 위치에는 실린더돌기가 마련된 제4소켓을 사용하고, 그 외의 위치에서는 스페이서가 마련된 제4소켓을 사용함으로써, 외벽의 미감을 높이면서도 외벽의 마감을 용이하게 하는 것이 가능하다.

외벽의 마감에 대해서는 상술한 제1실시예, 그리고 후술할 제3실시예에 이미 기재하고 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 다만 도 20에 도시된 바와 같이 마감패널 등을 지지하는 구조는 제2연결볼트, 제1연결볼트, 제2소켓의 인서트너트와 연장부, 및 연결바를 통해 견고하게 지지되므로, 중단열 외벽 마감의 경우에도 화재 시 외벽 마감 지지 구조가 변형되거나 녹아 외벽 마감이 탈락하는 일을 방지할 수 있으며, 특히 콘크리트 외벽층이 그 내부의 단열재와 구성 부품들을 화재로부터 보호할 수 있어 화재에도 매우 견고하게 외벽 마감을 유지할 수 있다. 물론 이러한 구조에서도 앞서 설명한 바와 같이 상기 제2소켓의 삽입홀(231)과 끼움홀(261) 구조로 인해 상기 연결바(50)와 열교가 확실히 차단된다.

따라서 이러한 중단열 벽체 구조는 고층 건물에서도 아무런 문제 없이 사용할 수 있다.

참고적으로, 상기 스페이서가 마련된 제4소켓에서 양생된 콘크리트 부분에는 소두 장볼트가 끼워져 있던 구멍이 남아 있다(도 21 및 도 22 참조). 이러한 부분에는 몰탈 등을 주입하여 마감할 수 있다.

[제3실시예]

[석재마감용 단열시스템]

도 23은 본 발명에 따른 제3실시예의 단열시스템의 구성품(석재마감용)들을 나타낸 사시도, 도 24는 도 23의 분해사시도, 도 25과 도 26는 도 24의 분해사시도에서 단열패널을 생략한 상태도, 도 27는 마감캡과 제2소켓의 사시도, 도 28은 제2소켓, 연결바, 제3소켓, 소두 장볼트 및 와셔너트의 사시도, 도 29과 도 30은 제2소켓의 사시도, 도 31는 도 23의 측면도, 그리고 도 32은 도 31의 단열시스템을 이용하여 콘크리트 벽체를 시공한 후 소두 장볼트 및 와셔너트를 제거한 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 제3실시예의 단열시스템은 콘크리트 벽체의 외단열 구조를 구현하기 위한 것이다. 먼저 본 발명의 제3실시예에 따른 단열패널(100)은, 외측에 내화패널부(110)가 구비되고, 내측에 단열패널부(120)가 구비되며, 이들이 적층된 형태로 이루어진다. 내화패널부(110)는 외단열 시스템에서 외부로 노출될 수 있는 단열패널부(120)를 화재로부터 보호하기 위한 것으로, 단열패널부(120)의 외부에 적층 등의 방식으로 설치될 수 있다. 단열패널부(120)에는 제1소켓(200)와 연결볼트(240) 및 외삽스트로(250)가 끼워질 수 있는 홀이 마련된다. 또한 내화패널부(110)에는 상기 단열패널부의 홀에 상기 제1소켓(200)와 연결볼트(240) 및 외삽스트로(250)를 끼울 수 있는 통로가 되는 홀이 마련되며, 내화패널부(110)의 홀과 단열패널부(120)의 홀은 서로 연통한다. 내화패널부(110)의 홀에는 추후 내화패널캡(1110)이 삽입된다.

제1소켓(200)은 전체적으로 깔대기 내지 꼬깔 형상으로서, 선단부의 원통형 부위의 외주면에는 걸림턱 내지 빠짐방지돌기가 있어 단열패널부(120)의 홀에 삽입하기는 용이하고, 한번 삽입되면 잘 빠지지 않는다. 제1소켓의 깔대기 형상 쪽에는 연결볼트(240)의 헤드부, 즉 머리 부분과 상기 머리 부분을 커버하는 마감캡(230)이 수용될 수 있는 수용 공간이 마련된다. 제1소켓은 열 전도가 잘 되지 않는 합성수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1소켓(200)은 단열패널(100)의 내화패널부(110) 쪽을 통해 상기 단열패널부(120)의 외측 단부로 삽입되어 고정된다.

제2소켓(260)은 상기 제1소켓(200)와 반대편에서 상기 단열패널부(120)의 내측 단부에 마련된 홀에 끼워진다. 제2소켓(260)은 대략 박스 형태의 몸체의 일측면에, 상기 단열패널부에 끼워지는 원통형 부위가 구비되며, 그 외주면과 단부에는 걸림턱이 있어 홀에 삽입하기는 용이하고, 한번 삽입되면 잘 빠지지 않는다. 제2소켓(260)의 몸체 쪽에는 금속재질의 너트가 매립되며 인서트 사출된다. 즉 제2소켓은 열전도가 잘 되지 않도록 하는 재질로서 합성수지로 제작될 수 있다. 상기 금속재질의 너트는 원통형 부위를 통해 외부로 노출되며, 연결볼트(240)의 선단부와 나사산 결합한다.

제2소켓(260)의 원통형 부위의 대향부에는 콘크리트 벽체가 타설되었을 때 콘크리트 내에 매립되는 연결바(300)의 단부의 후크 형상부가 끼워질 수 있는 삽입홀부(2620)가 마련된다. 삽입홀부(2620)는 후크 형상부와 대응하는 홀 형태를 가진다. 연결바(300)는 금속으로 구성되고, 상기 너트(2610)도 금속으로 구성되지만 이들은 서로 직접 연결되지 않고, 사출 제작되는 제2소켓(260)을 매개로 서로 연결된다. 따라서 너트(2610)와 연결바(300) 사이에서 열교가 차단된다.

단열패널부(120)에 끼워진 제1소켓(200)을 통해서는 금속 재질의 연결볼트(240)가 삽입되고, 삽입된 연결볼트의 헤드부는 제1소켓(200)에 걸리게 되며, 삽입된 연결볼트의 선단부는 상기 제2소켓(260)의 인서트너트(2610)와 체결되어 상호 고정된다. 따라서 연결볼트는 단열패널부(120)를 사이에 두고 상기 제1소켓과 제2소켓을 서로 잡아당기는 방향으로 고정한다. 추가적으로 상기 연결볼트(240)의 외측 둘레에는 내열재질의 외삽스트로(250)가 끼워질 수 있다. 이러한 외삽스트로(250)는 화재 등이 발생하였을 때 외부의 열이 연결볼트(240)를 타고 내부로 전도되었을 때, 연결볼트의 열이 단열패널부(120)로 전달되는 것을 차단하는 기능을 할 수 있다. 따라서 화재가 나도 외단열의 외측에 설치되는 외장재가 탈락되는 등의 우려가 없는 구간(예를 들면 지하 구간)에서는 굳이 외삽스트로(250)를 사용할 필요가 없으며, 지하구간 등에서는 외장재가 떨어져 나갈 염려도 없으므로 연결볼트(240) 자체도 굳이 금속이 아닌 플라스틱으로 구성함으로써, 구성을 저렴하고 단순하게 할 수 있다.

제1소켓(200)의 수용부에 안착된 연결볼트(240)의 헤드 부분은 도시된 바와 같이 제1소켓(200)에 끼워지는 마감캡(230)에 의해 씌워져 마감된다. 마감캡(230)은 단열 성질이 있는 플라스틱으로 제작되어 헤드 부분에 열이 전달되는 것을 차단한다.

그리고 내화패널부(110)의 홀 부분에는 내화패널캡(1110)이 끼워져서 마감되며, 내화패널캡(1110)에는 관통홀이 마련된다. 내화패널부(110)의 외측벽에는 석재 마감을 할 때 석재를 지탱하기 위한 앵글(210)이 고정되는데, 이는 마감볼트(220)에 의해 상기 연결볼트(240)에 고정된다. 연결볼트(240)의 헤드 부분에는 암나사산이 구비되고, 상기 마감볼트(220)의 단부가 이 암나사산 부위에 체결된다. 마감볼트(220)의 헤드 부분은 플라스틱이 인서트 사출되어, 마감볼트(220)가 외부로 노출되는 부분이 직접 금속재질로 노출되지 않도록 플라스틱 층으로 한층 감싸 열교 차단 효과를 높인다.

상기 제2소켓(260)에 연결된 연결바(300)의 타단부에는 제3소켓(410)이 연결된다. 이 제3소켓(410) 역시 콘크리트 벽체에 매립되는 부분이 된다. 제3소켓(420)은 제2소켓(410)과 대비하여 원통형 부분이 없는 것을 제외하면 동일하게 구성할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

제3소켓(410)의 타단부에는 소두 장볼트(420)가 끼워진다. 소두 장볼트(420)는 헤드에 각진 부분이 있지만 헤드의 단면적이 볼트몸체부분의 단면적보다 더 작아서, 각진 부분을 통해 소두 장볼트(420) 자체를 조이는 것이 가능하고, 각진 부분을 통해 후술할 와셔너트(430)들이 소두 장볼트의 몸체에 끼워지는 것이 가능하다.

따라서 제3소켓(410)의 타단부에 소두 장볼트(420)를 끼운 상태에서 내벽패널로서 가령 마그네슘보드(도 37 참조)를 끼우는 것이 가능하다. 제3소켓(410)에 소두 장볼트(420)를 끼우고 마그네슘보드를 소두 장볼트에 외삽한 뒤에는, 와셔너트(430)를 소두 장볼트와 체결하여 마그네슘보드를 제3소켓(410)에 밀착시켜준다. 그리고 그 제1와셔너트 뒤로 소두 장볼트를 통해 종가설재를 끼우고 다시 제2와셔너트를 끼우며, 그 뒤에 다시 횡가설재를 끼우고 다시 제3와셔너트를 끼워 고정한다.

이 상태가 도 31의 상태가 되며, 도 31에는 이해의 편의를 위해 단지 마그네슘보드와 종가설재, 그리고 횡가설재를 생략하였다.

도 31의 상태에서 상기 단열패널(100)과 마그네슘 보드 사이(이 부분에는 상기 제2소켓, 연결바, 제3소켓이 존재하며, 필요에 따라 철근도 배근된다)에 콘크리트가 타설되어 양생된 후, 제3소켓에 끼워져 있던 가설구조물인 소두 장볼트와 와셔너트들, 그리고 종가설재와 횡가설재를 제거하면, 도 32의 상태가 된다.

이와 같이 벽체가 완성되면, 앵글(210)과 마감볼트(220)를 통해 외벽에 석재 마감이 가능하다.

[패널마감 또는 습식마감용 단열시스템]

도 33은 본 발명에 따른 제3실시예의 다른 실시예의 단열시스템의 구성품(패널 마감 또는 습식 마감용)들을 나타낸 사시도, 도 34는 도 33의 단열시스템을 이용하여 콘크리트 벽체를 시공한 후 소두 장볼트 및 와셔너트를 제거한 상태를 나타낸 도면, 도 35와 도 36은 도 34의 단열 벽체에 내화패널캡이 씌워지는 상태를 나타낸 도면, 그리고 도 37 내지 도 39는 본 발명의 단열시스템을 이용하여 시공된 벽체의 사시도이다.

이하에서는, 앞서 도 23 내지 도 32를 참조하여 설명한 것과 중복되는 부분은 설명을 생략하며 도 33 이하의 내용에 대해 설명한다.

도 33에 도시된 도면은 도 23과 대비하여, 앵글(210)과 마감볼트(220)가 필요 없기 때문에, 내화패널캡(1110)에도 관통홀이 없다. 홀이 없는 것은 마감캡(230)에 대해서도 마찬가지이다. 또한 앵글과 마감볼트를 통해 화재 시 외부의 열이 연결볼트(240)로 전달될 경로가 없기 때문에, 연결볼트(240)의 외주에 내화 단열 재질의 외삽스트로(250)를 끼울 필요가 없다.

단열패널(100)의 양측에는 각각 상하방향으로 절개슬릿이 마련되므로, 단열패널(100)들을 측방으로 배치하면, 이웃하는 단열패널(100) 간에 절개슬릿이 서로 일치한다. 서로 마주하되 일치하며 연통하는 절개슬릿에, 도시된 하나의 연결핀을 끼우면, 이웃하는 단열패널 간에 체결력이 강화된다.

내화패널부는 CRC보드에 펄라이트판이 적층된 형태일 수 있으며, 단열패널부는 XPS일 수 있다. 마그네슘보드는 실내를 향해 배치된다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 제1소켓
11: 꼬깔부
111: 표시선
112: 볼트헤드홀
113: 확경부
114: 걸림홈
12: 선단삽입부
121: 빠짐방지돌기
122: 볼트홀
20: 제2소켓
21: 꼬깔부
211: 표시선
22: 선단삽입부
221: 빠짐방지돌기
222: 볼트홀
23: 삽입홀부
231: 삽입홀
25: 인서트너트
26: 연장부
261: 끼움홀
30: 제3소켓
31: 삽입홀부
311: 삽입홀
32: 너트부
322: 볼트공
33: 원주홈
40: 제1연결볼트
41: 몸체부
42: 볼트부
43: 헤드부
44: 너트부
50: 연결바
51: 연장부
52: 고리부
53: 삽입부
60: 제4소켓
61: 꼬깔부
611: 반경확장부
612: 볼트헤드홀
613: 확경부
614: 걸림홈
622: 볼트홀
623: 내향돌기
631: 실린더돌기
632: 스페이서
70: 제2연결볼트
71: 몸체부
711: 내향홈
72: 볼트부
73: 헤드부
74: 너트부
80: 마감캡
81: 헤드수용홈
82: 걸림돌기
83: 볼트홀
90: 가설구조물
91: 소두 장볼트
911: 볼트부
912: 헤드부
92: 너트(와셔너트)
93: 횡가설재(각관)
94: 종가설재(각관)
95: 단열패널부
96: 내화패널부
961: 내화패널캡
962: 패널캡 수용부
97: 철근
971: 콘크리트
98: 내벽패널
981: 외벽패널
991: 앵글
992: 마감볼트
993: 마감패널
100: 단열패널
110: 내화패널부
1110: 내화패널캡
120: 단열패널부
200: 제1소켓
210: 앵글
220: 마감볼트
230: 마감캡
240: 연결볼트
250: 외삽스트로
260: 제2소켓
2610: 인서트너트
2620: 삽입홀부
300: 연결바
410: 제3소켓
420: 소두 장볼트
430: 와셔너트

Claims (14)

1. 단열패널부(95)의 외측면에서 단열패널부에 고정되는 제1소켓(10);
   상기 단열패널부의 내측면에서 단열패널부에 고정되는 제2소켓(20);
   상기 제1소켓과 단열패널부를 관통하여 상기 제2소켓에 연결되어, 상기 제1소켓과 제2소켓을 연결하는 제1연결볼트(40);
   상기 제2소켓에 마련되며 상기 제2소켓에서 상기 단열패널부의 내측면보다 더 내측에 마련되는 콘크리트 벽체 공간으로 연장되는 삽입홀부(23);
   상기 삽입홀부에 마련되며, 상기 벽체의 깊이 방향에 교차하는 방향으로 형성되는 삽입홀(231);
   상기 삽입홀(231)이 일단이 삽입되어 고정되고, 벽체의 내측으로 연장되는 연결바(50); 및
   상기 연결바의 타단이 삽입되는 삽입홀부(31)를 구비하는 제3소켓(30);을 포함하고,
   상기 제2소켓 내에는, 상기 제1연결볼트(40)와 체결되는 인서트너트(25) 및 상기 인서트너트(25)와 일체로 제작되며 상기 삽입홀보다 더 큰 직경을 가지는 끼움홀(261)이 마련된 연장부(26)가 매립되고,
   상기 삽입홀(231)은 상기 끼움홀(261)의 내부에 배치되며,
   상기 인서트너트(25)와 연장부(26)는 상기 제2소켓의 재질보다 녹는점이 높은 재질이고,
   상기 제2소켓의 재질은 상기 인서트너트와 연장부보다 열전도율이 낮은 재질인 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1연결볼트의 헤드부(43)는 상기 제1소켓에 걸려 상기 제1소켓을 상기 제2소켓 방향으로 지지하고,
   상기 헤드부(43)에는 상기 단열패널부의 외측면 쪽으로 노출되는 너트부(44)가 구비되며,
   상기 너트부(44)에는 가설구조물이 분리 가능하게 체결되고,
   상기 너트부(44)에는 외벽의 마감을 위한 마감볼트(992)가 체결 가능한 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1소켓에는 벽체의 외측에서 내측 방향으로 확경부(113), 볼트헤드홀(112) 및 볼트홀(122)이 차례로 관통 형성되고, 상기 확경부(113)는 상기 볼트헤드홀(112)보다 큰 내경을 가지며,
   상기 확경부(113)에는 마감캡(80)이 삽탈 가능하게 끼워져 고정되고,
   상기 확경부(113)의 내주면과 마감캡(80)의 외주면에는 상호 끼워지는 걸림홈-걸림돌기 구조(114, 82)가 마련되며,
   상기 마감캡(80)의 내측에는, 상기 마감캡(80)이 상기 확경부(113)에 삽입된 상태에서 상기 헤드부(43)를 수용하며 지지하는 헤드수용홈(81)이 구비되는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 마감캡(80)에는 제1소켓의 외측에서 상기 제1소켓에 수용된 제1연결볼트의 너트부(44)와 연통하는 볼트홀(83)이 마련되는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 단열패널부의 외측에는 내화패널부(96)가 더 적층되고,
   상기 내화패널부에는 상기 제1소켓(10)이 통과할 수 있는 패널캡 수용부(962)가 마련되며,
   상기 패널캡 수용부에는 내화패널캡(961)이 삽탈 가능하게 끼워지는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2소켓은 상기 단열패널부에 삽입되는 방향으로 점점 단면이 작아지는 형태의 꼬깔부(21)를 구비하고,
   상기 꼬깔부(21)에는, 상기 제1소켓, 상기 제1연결볼트 및 상기 제2소켓에 의해 규정되는 단열패널부의 간격과, 실제 단열패널부의 두께의 차이를 가늠할 수 있도록, 그 외주면을 따라 표시선(211)이 구비된 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1소켓(10)보다 상기 단열패널부로부터 더 외측에 마련되는 콘크리트 벽체 공간에 배치되는 제4소켓(60); 및
   상기 제4소켓(60)을 관통하여 상기 제1소켓에 삽입된 상기 제1연결볼트(40)에 연결되는 제2연결볼트(70);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제2연결볼트의 헤드부(73)는 상기 제4소켓에 걸려 상기 제4소켓을 제1소켓 방향으로 지지하고,
   상기 헤드부(73)에는 상기 제4소켓이 매립되는 콘크리트 벽체 외측면 쪽으로 노출되는 너트부(74)가 구비되며,
   상기 너트부(74)에는 가설구조물이 분리 가능하게 체결되고,
   상기 너트부(74)에는 외벽의 마감을 위한 마감볼트(992)가 체결 가능한 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 제4소켓(60)에서 상기 벽체의 외측을 바라보는 면에는, 상기 단열패널부의 외측에 콘크리트를 타설하기 위해 설치되는 외벽패널(981)과 제4소켓 간의 거리를 이격시켜주는 실린더돌기(631)를 구비하고,
   상기 실린더돌기(631)는 상기 외벽패널과 협동하여 실린더돌기에 의해 규정되는 내부 공간과 외부 공간을 차폐하는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
   
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제4소켓(60)에서 상기 벽체의 외측을 바라보는 면에는, 상기 단열패널부의 외측에 콘크리트를 타설하기 위해 설치되는 외벽패널(981)과 제4소켓 간의 거리를 이격시켜주는 2 이상의 스페이서(632)를 구비하고,
    상기 2 이상의 스페이서(632)는 상호 이격되어 있어 스페이서에 의해 규정되는 내부 공간과 외부 공간이 연통되는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
    
11. 청구항 7에 있어서,
    상기 제4소켓(60)에는 상기 제2연결볼트(70)가 관통하는 볼트홀(622)이 형성되고,
    상기 볼트홀(622)의 내경부에는 내주면을 따라 형성되어 내향 돌출되는 내향돌기(632)가 구비되며,
    상기 제2연결볼트(70)가 상기 제4소켓에 완전히 삽입된 상태에서, 상기 볼트홀(622)의 내향돌기(632) 형성 위치와 대응하는 제2연결볼트(70) 부분에는 상기 내향돌기(632)가 끼워지는 내향홈(711)이 마련된 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
    
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제4소켓에는 벽체의 외측에서 내측 방향으로 확경부(613), 볼트헤드홀(612) 및 볼트홀(622)이 차례로 관통 형성되고, 상기 확경부(613)는 상기 볼트헤드홀(612)보다 큰 내경을 가지며,
    상기 확경부(613)에는 마감캡(80)이 삽탈 가능하게 끼워져 고정되고,
    상기 확경부(613)의 내주면과 마감캡(80)의 외주면에는 상호 끼워지는 걸림홈-걸림돌기 구조(614, 82)가 마련되며,
    상기 마감캡(80)의 내측에는, 상기 마감캡(80)이 상기 확경부(613)에 삽입된 상태에서 상기 제2연결볼트(70)의 헤드부(73)를 수용하며 지지하는 헤드수용홈(81)이 구비되고,
    상기 마감캡(80)에는 제4소켓의 외측에서 상기 제4소켓에 수용된 제2연결볼트의 너트부(74)와 연통하는 볼트홀(83)이 마련되는 것을 특징으로 하는 단열 벽체 시스템.
    
13. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 단열 벽체 시스템의 시공 방법으로서,
    단열패널부의 외측면에 제1소켓을 끼우고 단열패널부의 내측면 제2소켓을 끼우며, 상기 제1소켓과 제2소켓을 제1연결볼트로 연결하는 단계;
    상기 제2소켓보다 벽체의 내측으로 제3소켓이 배치되도록 하며 상기 제2소켓과 제3소켓을 연결바로 연결하는 단계;
    상기 제3소켓보다 벽체의 내측 방향으로 내벽패널(98)을 배치하되 상기 내벽패널이 상기 제3소켓과 밀착되도록 하며 상기 제3소켓의 너트부에 가설구조물을 설치하고, 상기 제1소켓보다 벽체의 외측 방향으로 가설구조물을 설치하는 단계;
    상기 단열패널부와 내벽패널 사이의 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계;
    상기 벽체의 내측과 외측에 설치한 가설구조물을 제거하는 단계; 및
    상기 벽체의 외측을 마감하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 벽체의 시공 방법.
    
    
14. 청구항 7 내지 청구항 12 중 어느 한 항의 단열 벽체 시스템의 시공 방법으로서,
    단열패널부의 외측면에 제1소켓을 끼우고 단열패널부의 내측면 제2소켓을 끼우며, 상기 제1소켓과 제2소켓을 제1연결볼트로 연결하는 단계;
    상기 제2소켓보다 벽체의 내측으로 제3소켓이 배치되도록 하며 상기 제2소켓과 제3소켓을 연결바로 연결하는 단계;
    상기 제1소켓보다 벽체의 외측으로 제4소켓이 배치되도록 하며 상기 제4소켓과 제1소켓을 제2연결볼트로 연결하는 단계;
    상기 제3소켓보다 벽체의 내측 방향으로 내벽패널(98)을 배치하되 상기 내벽패널이 상기 제3소켓과 밀착되도록 하며 상기 제3소켓에 가설구조물을 설치하고, 상기 제4소켓보다 벽체의 외측 방향으로 외벽패널(981)을 배치하되 상기 외벽패널이 상기 제4소켓과 밀착되도록 하며 상기 제4소켓에 가설구조물을 설치하는 단계;
    상기 단열패널부와 내벽패널 사이의 공간, 그리고 상기 외벽패널과 단열패널부 사이의 공간에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계;
    상기 벽체의 내측과 외측에 설치한 가설구조물을 제거하는 단계; 및
    상기 벽체의 외측을 마감하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단열 벽체의 시공 방법.

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