KR101986990B1 - 외단열 공법 및 그에 따른 외단열 벽체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외단열 공법 및 그에 따른 외단열 벽체에 관한 것으로서, 갱폼에 제1 폼 타이를 이용하여 외거푸집으로서의 복합단열판재를 고정하는 한편, 제2 폼 타이를 이용하여 매립하고자 하는 갱폼 고정용 너트를 고정하고, 제1 폼 타이에 제3 폼 타이를 고정하고, 배근 후, 내거푸집을 세우고, 콘크리트를 타설, 양생한 후, 제3 폼 타이는 잔류시키고, 제1 및 제2 폼 타이를 갱폼의 외부로부터 제거함으로써, 갱폼 고정을 위한 외단열재 훼손의 문제나 자투리부에 대한 외단열재 후붙임의 필요성이 전혀 없이, 콘크리트 벽체의 시공과 함께 외단열 시공을 동시 수행함과 아울러, 미리 매립한 갱폼 고정용 너트를 이용하여 갱폼을 상층으로 양중한 후 그하단부를 앵커볼트 등으로 갱폼 고정용 너트에 나사 고정하는 것에 의해 갱폼의 상층 고정이 가능하므로, 공정수 절감 및 공기 단축으로 인한 우수한 시공 효율성 및 경제성을 지니며, 거푸집 작업이 건축 대상물의 내부 공간에서 이루어지므로 작업 공간의 확보가 용이함과 아울러, 안전 확보에 유리하며, 미리 매립시킨 갱폼 고정용 너트를 이용하여 외부 비계의 설치를 용이하고도 효율적으로 수행할 수가 있다.
Description
본 발명은 외단열 공법 및 그에 따른 외단열 벽체에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 유기발포판재의 내외측면에 무기발포판재가 적층된 복합단열판재를 외거푸집으로서의 갱폼의 내측에 제1 폼 타이를 이용하여 고정함과 아울러, 상기한 복합단열판재의 소정 위치에 제2 폼 타이를 이용하여 갱폼 고정용 너트를 고정한 후, 상기한 복합단열판재로부터 이격한 내측으로 철근을 배근한 다음, 내거푸집으로서의 갱폼 또는 유로폼을 상기한 제1 폼 타이와 연결되는 제3 폼 타이(form-tie)를 이용하여 고정 설치하고, 상기한 외거푸집과 내거푸집 사이에 콘크리트를 타설하여 양생함으로써, 콘크리트 구조물의 시공과 동시에 콘크리트 구조물의 외측에 외단열용 복합단열판재를 일체적으로 견고하게 부착시킴과 동시에, 콘크리트 구조물 중에 갱폼 고정용 너트를 매설하며, 상기한 콘크리트 구조물 중에 위치하는 제2 폼 타이는 잔류시키는 한편, 상기한 복합단열판재를 관통하는 상기한 제1 및 제2 폼 타이는 취출(取出)한 후, 갱폼을 상층으로 양중한 다음, 소정 위치에 매설된 갱폼 고정용 너트에 상기한 제2 폼 타이를 체결하여 상층에 갱폼을 고정함으로써, 콘크리트 구조물 중의 제3 폼 타이를 제거하는 번거롭고 수고스러운 작업 필요성이 없으며, 단열복합판재 중의 제1 및 제2 폼 타이가 존재하지 않으므로 폼 타이에 의한 열교(熱橋: thermal bridge) 현상을 효과적으로 차단하여 뛰어난 단열 효과를 얻을 수가 있고, 특히 상기한 외거푸집으로서의 갱폼 고정을 위한 별도의 복잡한 구성의 대형 갱폼 고정용 구조물의 설치 필요성이 없으므로, 우수한 시공 효율성 및 시공 경제성을 지니는 외단열 공법 및 그에 따른 외단열 벽체에 관한 것이다.
근자들어, 첨단 단열공법을 이용하여 열손실을 저감시킴으로써 종래의 건축물에 비하여 75~90% 이상의 에너지를 절약할 수가 있는 건축물로서의 패시브 하우스(passive house)에 대한 관심이 높아지고 있다.
일반적으로 콘크리트 건축 구조물은 세파볼트 또는 세파 타이와 같은 폼 타이를 사용하여 일정 간격으로 유지 고정된 내측 거푸집과 외측 거푸집을 설치하고 그 사이의 공간부에 콘크리트를 타설하고 양생하는 것에 의해 콘크리트 벽체와 슬래브를 구성하게 된다.
콘크리트 건축 구조물의 시공에 있어서는 단열 판재를 이용한 내단열 및 외단열 시공법이 널리 사용되고 있으며, 내단열 시공법은 시공이 간편하고 공사비가 상대적으로 저렴하다는 장점은 있으나 콘크리트 구조물 자체가 단열 없이 외부 환경에 직접 노출되므로 단열성이 열등하여 내부 결로 현상이 발생하기 쉽다는 문제점이 있는 반면, 외단열 시공법은 단열성이 우수하여 내부 결로 현상이 없고 에너지 절감 효과가 우수하다는 장점은 있으나 무기재인 콘크리트 벽체에 대한 유기 발포단열판재의 부착성이 열등하므로 부착이 곤란하여 시공이 쉽지 않고 공사비가 많이 든다는 문제점이 있다.
최근 들어서는 전술한 패시브 하우스에 대한 관심이 고조됨에 따라, 콘크리트 구조물 자체를 축열체로 이용하여 에너지 효율성을 향상시킬 수 있도록 콘크리트 구조물의 외측에 단열판재를 배치하는 외단열 공법을 적용하는 사례가 증가하는 추세에 있다.
본 출원인에 의한 등록특허공보 제10-1211383호(2012.12.28. 등록)는 유기발포판재의 내외측 표면상에 접착층을 개재하여 적층되는 무기발포판재로 구성되며, 상기한 무기발포판재의 두께는 3~50mm이고, 무기발포판재:유기발포판재의 두께비가 1:1~20인 복합단열판재를 개시(開示)하고 있으며, 본 발명에 있어서는 상기한 복합 단열판재가 적용된다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-1305109호(2013.08.30. 등록)는 타이볼트를 단열재 타이볼트와 거푸집타이볼트를 나누어 설치하고 거푸집 타이볼트는 잔류시키되 단열재 타이볼트는 제거하여 재사용 가능하게 한 개량형 타이볼트 장치를 가진 외단열 갱폼장치 및 이를 이용한 외단열 벽체 시공방법을 제안하고 있다.
그러나 상기한 종래기술은 시공 대상 콘크리트 벽체의 외측에 우장막 설치가 가능한 별도의 철골 구조물로서의 복수의 발판이 설치된 대형의 수직프레임, 즉 케이지와, 상기한 수직프레임을 고정하는 별도의 비계 프레임을 필요로 하며, 상기한 수직프레임에는 앵커볼트가 관통하며 리프트 수단이 구비된 상하 2개의 복잡한 구성을 가지는 구조체 연결부가 설치되어 있다.
여기서, 하부의 구조체 연결부는 외단열재의 하중을 직접 지지하며 콘크리트 벽체 양생 후에는 상부의 구조체 연결부를 상부로 리프팅하여 외단열재로부터 상방으로 이격시킨 후, 상기한 수직 프레임을 양생된 콘크리트 벽체의 측방향으로 수평 이동시켜 분리한 다음, 다시 원위치로 수평 이동시킨 후 다시 상부로 양중하여 고정하는 방식을 채택하고 있으므로, 상기한 외단열재의 상하에 각각 위치하는 상기한 상하 2개의 구조체 연결부가 위치하는 부분에 대한 외단열 시공은 이루어지지 않으므로, 추후 이 부분에 대한 별도의 외단열재 부착 공정(단열재 후붙임 공정)을 추가로 실시하여야만 한다는 문제점이 있다.
또한 일본 공개특허공보 특개2004-137766호(2004.05.13. 공개)는 무기질 시멘트를 주체로 하는 경질 나무모(木毛) 시멘트, 무기질 유리섬유 및 시멘트를 주체로 하는 유리섬유 강화 콘크리트로 형성되는 보강 리브와, 상기한 보강 리브에 끼워지는 기포 콘크리판 등으로 형성되는 단열패널로 된 외단열 구조체가 기재되어 있으며, 상기한 종래 기술에는 폼 타이와 세퍼레이터를 분리구성하고 콘크리트 벽 중의 세퍼레이터는 잔류시키되 외단열재 중의 폼 타이는 제거함으로써 열교 현상을 방지하여 외단열효율을 향상시킬 수가 있는 외단열시공방법을 제시하고 있다.
그러나 상기한 종래기술은 틀 형상을 이루는 종방향 보강 리브와 황방향 보강 리브로 이루어지는 틀(프레임) 리브의 사용을 필요로 하며 외단열 구조체를 그에 끼우는 작업을 수행하여야 하므로 그 구성이 복잡하고 작업 효율성이 충분히 만족스럽지 못하다는 문제점이 있으며, 더욱이 갱폼에 대하여 적용 가능한 구조는 아니다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-0820363호(2008.04.01. 등록)는 작업 케이지가 고정 설치되는 갱폼용 고정빔과, 콘크리트 구조물의 벽체에 고정 설치되며 상기 갱폼용 고정빔이 리프팅될 수 있도록 상하측으로 슬라이딩 가능하게 가이드하는 고정용 브래킷과, 상기 고정용 브래킷에 상기 갱폼용 고정빔을 고정 및 고정 해제하기 위한 스토퍼와, 상기 고정용 브래킷에 위치하며 일방향 걸림 접촉력에 의해 슬라이딩 방향 중 어느 한 방향으로의 이동을 제한할 수 있는 걸림 접촉구를 구비한 낙하방지수단을 포함하는 케이지 형태의 갱폼용 고정 장치를 제안하고 있다.
상기한 고정용 브래킷은 콘크리트 타설 시 미리 매설되는 앵커 너트에 조임 볼트를 끼우는 나사 결합에 의해 고정되는 통상적인 방식을 채택하고 있으며, 이러한 종래의 방식은 갱폼용 고정빔이 콘크리트 벽체에 직접 고정되는 것일 뿐, 외거푸집 자체가 콘크리트 벽체에 직접 고정되는 구성이 아닐 뿐만 아니라, 콘크리트 벽체와 외단열재 시공을 동시에 수행하는 외단열 벽체의 시공방법에 대한 것은 아니다.
따라서 본 발명의 첫 번째 목적은 콘크리트 양생과 동시에 갱폼의 내측에 고정된 외단열재가 콘크리트 구조물의 외측에 일체로 견고하게 부착되어 별도의 외단열 시공이 불필요할 뿐만 아니라, 갱폼 고정을 위한 외단열재 훼손의 문제가 없을 뿐만 아니라, 다른 한편으로 갱폼에 외단열재의 상하부를 지지하기 위한 별도의 지지부 또는 연결부가 존재하지 않으므로 갱폼의 상방 이동 시 해당 위치의 자투리부에 대한 추가적인 외단열재 후붙임 시공의 필요가 없어 우수한 시공 효율성 및 경제성을 가지는 외단열 공법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 갱폼을 외거푸집으로서의 외단열재를 지지하도록 사용함과 아울러, 콘크리트 구조물을 시공한 후에는 갱폼을 상층으로 순차적으로 양중하여 외거푸집으로서의 외단열재를 다시 지지하도록 재사용함으로써 우수한 시공 효율성 및 경제성을 지니는 외단열 공법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은 거푸집 작업이 건축 대상물의 내부 공간에서 이루어지므로 작업 공간의 확보가 용이함과 아울러, 안전 확보에 유리한 외단열 공법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 네 번째 목적은 미리 매립시킨 갱폼 고정용 너트를 이용한 외부 비계 설치를 용이하고도 효율적으로 수행할 수가 있는 외단열 공법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다섯 번째 목적은 콘크리트 벽체 중의 폼 타이를 제거하는 번거롭고 수고스러운 작업의 필요성 없이 폼 타이에 의한 열교(熱橋: thermal bridge) 현상을 효과적으로 차단하여 뛰어난 단열 효과를 얻을 수가 있는 외단열 콘크리트 구조물의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 여섯 번째 목적은 전술한 첫 번째 내지 네 번째 목적에 의한 외단열 공법에 의하여 시공되는, 패시브 건축물용 외단열 벽체를 제공하기 위한 것이다.
상기한 본 발명의 첫 번째 내지 다섯 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, (A) 갱폼의 내측에 제1 폼 타이(form-tie)를 이용하여 외거푸집으로서의 복합단열판재를 고정하는 한편, 슬래브가 형성될 개소의 갱폼 위치에 제2 폼 타이를 이용하여 갱폼 고정용 너트가 상기한 복합단열판재의 내측에 접촉하여 위치하도록 고정하는 단계; (B) 상기한 복합단열판재를 고정하는 제1 폼 타이의 일단부에 제3 폼 타이의 일단부를 고정하는 단계; (C) 상기한 복합단열판재의 내측으로 철근을 배근한 후, 내거푸집을 세우고 상기한 제3 폼 타이의 타단부를 상기한 내거푸집에 고정하는 단계; (D) 상기한 복합단열판재와 내거푸집 사이에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계; (E) 콘크리트 양생 후, 상기한 제3 폼 타이는 그대로 잔류시키는 한편, 상기한 제1 폼 타이 및 제2 폼 타이를 갱폼의 외부로부터 제거함으로써, 콘크리트 벽체의 시공과 복합단열판재를 이용한 외단열 시공을 동시에 수행함과 아울러, 상기한 갱폼 고정용 너트를 콘크리트 벽체에 매설하는 단계; 및 (F) 상기한 갱폼을 상층으로 양중한 후, 상기한 단계 (A) 내지 (E)를 반복 적용하는 단계를 포함하며: 상기한 갱폼 고정용 너트는 외주면 중 적어도 일부 영역에 배근용 철사를 고정하기 위한 볼트부가 형성되어 있고, 상기한 갱폼의 높이는 1층의 높이보다 높게 형성하고, 상층 시공 시 제2 폼 타이 또는 앵커볼트를 이용하여 갱폼의 하부를 저층의 슬래브에 미리 매설된 갱폼 고정용 너트에 고정함과 동시에 갱폼의 상단부를 와이어나 지지목을 이용하여 내측으로부터 고정하는 외단열 공법이 제공된다.
또한 상기한 볼트부에는 배근용 철사를 고정하기 위한 체결부가 형성된 윙 너트를 끼울 수도 있다.
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또한 상기한 갱폼 고정용 너트의 외주면에는 적어도 하나의 환형 홈부를 형성할 수도 있다.
상기한 제1 폼 타이 및 제2 폼 타이 제거 부분에는 단열 발포 충진재로서의 폐색재를 충진시킬 수 있다.
상기한 내거푸집은 유로폼 또는 갱폼의 어느 것일 수 있다.
갱폼 제거 후에는, 복합단열판재의 외표면에 접착제 또는 모르타르층을 개재하여 석재 또는 타일로 된 마감재를 부착시키는 마감 공정을 더욱 수행할 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기한 제1 폼 타이는 갱폼 및 복합단열판재를 관통하는 고정 볼트와, 상기한 고정 볼트의 일단에 끼워지며 갱폼의 외측에 위치하는 브래킷 및 윙 너트와, 상기한 고정 볼트의 타단에 끼워지며 상기한 복합단열판재의 내측에 위치하는 콘 너트로 구성될 수 있다.
상기한 제2 폼 타이는 갱폼 및 복합단열판재를 관통하는 고정 볼트와, 상기한 고정 볼트의 일단에 끼워지며 갱폼의 외측에 위치하는 브래킷 및 윙 너트로 구성될 수 있으며, 상기한 고정 볼트의 타단에는 갱폼 고정용 너트가 고정된다.
상기한 제3 폼 타이는 세파 볼트(Sepa-bolt)로서 일단의 볼트부는 콘 너트에 끼워지고 타단의 볼트부는 별도의 콘 너트를 개재하여 내거푸집에 끼워지는 것이거나, 또는 세파 타이(Sepa-tie)로서 일단의 볼트부는 콘 너트에 끼워지고 타단의 슬릿 형성 플랫부는 내거푸집에 끼워지는 것일 수 있다.
또한 상기한 갱폼의 외측에는 데크와 안전난간을 가지는 적어도 하나의 케이지가 형성되어 있을 수 있다.
한편, 상기한 복합단열판재는, 유기발포판재와, 상기한 유기발포판재의 내외측 표면상에 접착층을 개재하여 적층되는 무기발포판재로 구성되며, 상기한 무기발포판재의 두께가 3~50mm이고, 상기한 무기발포판재 : 유기발포판재의 두께비가 1:1~20이고, 상기한 무기발포판재가 탄산칼슘계 무기발포판재일 수 있다.
상기한 본 발명의 네 번째 목적을 원활히 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 양태에 따르면, 전술한 시공방법에 의하여 시공되는 외단열 벽체가 제공된다.
본 발명에 따른 외단열 공법에 따르면, 콘크리트 양생과 동시에 갱폼의 내측에 고정된 외거푸집으로서의 외단열재가 콘크리트 구조물의 외측에 일체로 견고하게 부착되어 별도의 외단열 시공이 불필요할 뿐만 아니라, 갱폼 고정을 위한 외단열재 훼손의 문제가 없는 한편, 갱폼에 외단열재의 상하부를 지지하기 위한 별도의 지지부 또는 연결부가 존재하지 않으므로 갱폼의 상방 이동 시 해당 위치의 자투리부에 대한 추가적인 외단열 시공(후붙임 시공) 필요성이 없음과 아울러, 해당 층의 콘크리트 구조물을 시공한 후에는 갱폼을 그 위의 상층으로 순차적으로 양중하여 외거푸집으로서의 외단열재를 다시 지지하도록 재사용함으로써 공정수 절감 및 공기 단축으로 인한 우수한 시공 효율성 및 경제성을 지니며, 거푸집 작업이 건축 대상물의 내부 공간에서 이루어지므로 작업 공간의 확보가 용이함과 아울러, 안전 확보에 유리하며, 미리 매립시킨 갱폼 고정용 너트를 이용하여 외부 비계의 설치를 용이하고도 효율적으로 수행할 수가 있고, 또한 콘크리트 벽체 중의 폼 타이를 제거하는 번거롭고 수고스러운 작업 필요성 없이 콘크리트 벽체 중의 폼 타이에 의한 열교 현상을 효과적으로 차단하여 뛰어난 단열 효과를 얻을 수 있으므로, 우수한 패시브 건축물을 효율적으로 시공할 수가 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 외단열 공법에 의한 외단열 벽체의 시공 순서에 따른 개략 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명에 따른 외단열 공법에 적용되는 갱폼 고정용 너트의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열 벽체의 시공 상태 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열 벽체의 거푸집 해체 후 마감재 시공 상태 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 거푸집 시공 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 A부 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열재로서의 복합단열판재의 고정을 위한 배치 과정을 나타내는 설명도이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명에 따른 외단열 공법에 적용되는 갱폼 고정용 너트의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열 벽체의 시공 상태 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열 벽체의 거푸집 해체 후 마감재 시공 상태 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 거푸집 시공 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 A부 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열재로서의 복합단열판재의 고정을 위한 배치 과정을 나타내는 설명도이다.
먼저 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 ‘콘크리트 구조물’이라는 용어는 벽체, 천장이나 바닥 슬래브, 또는 건축물의 외부와 내부를 경계 지우거나 건축물의 내부를 구획하는 콘크리트로 된 구조물을 총칭(總稱)하는 것으로 정의되며, 그 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 일반적인 것은 외단열을 위한 콘크리트 벽체 및 콘크리트 슬래브이다.
또한 본 명세서에 있어서, ‘외거푸집’이라는 용어는 타설된 콘크리트가 양생되어 형성하게 되는 콘크리트 벽체의 외표면을 직접 한정하는 복합단열판재를 의미하는 것으로 좁게 정의된다.
아울러, 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 ‘갱폼’이라는 용어는 상기한 ‘외거푸집’을 외부로부터 견고하게 지지하는 역할을 하는 ‘대형의 평판상 지지체’라는 의미로 사용되는 것일 뿐, 콘크리트 벽체에 고정되는 고정빔과 상기한 고정빔에 결합되는 외거푸집용 판재와 상기한 고정빔에 설치되는 케이지로 구성되는 일반적인 구성의 갱폼을 의미하는 것은 아니나, 필요하다면 상기한 ‘대형의 평판상 지지체’의 외측에 마감작업용 데크와 안전난간이 형성되어 있는 케이지가 적어도 하나 이상 형성되어 있는 것을 배제하는 것은 아닌 것으로 정의된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 외단열 공법에 의한 외단열 벽체(20)의 시공 순서에 따른 개략 단면도이고, 도 2a 내지 도 2c는 각각 본 발명에 따른 외단열 공법에 적용되는 갱폼 고정용 너트(10a,10b,10c)의 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열 벽체(20)의 시공 상태 부분 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열 벽체(20)의 거푸집 해체 후 마감재(9) 시공 상태 부분 단면도로서, 설명의 편의 상 함께 언급하기로 한다.
먼저, 빌딩의 1층을 형성하는 콘크리트 벽체(20) 및 슬래브(21)의 시공에 대하여 도 1a를 참조하여 설명하기로 한다.
갱폼(6)을 지면에 세우고, 상기한 갱폼(6)의 내측에 외거푸집으로서의 복합단열판재(2)를 제1 폼 타이(3)를 이용하여 고정함과 아울러, 상기한 갱폼(6)의 소정 위치, 일반적으로는 슬래브 형성 위치에 제2 폼 타이(4)를 이용하여 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)가 상기한 복합단열판재(2)의 내측에 접하여 위치하도록 고정한다.
이어서, 상기한 복합단열판재(2)를 고정하는 제1 폼 타이(3)의 일단부에 제3 폼 타이(5)의 일단부를 고정하고, 상기한 복합단열판재(2)의 내표면으로 이격한 내측으로 철근을 배근한 후, 내거푸집(7)을 세우고, 상기한 제3 폼 타이(5)의 타단부를 상기한 내거푸집(7)에 고정한다.
본 발명에 있어서는 거푸집 작업이 건축 대상물의 내부 공간에서 이루어지므로 작업 공간의 확보가 용이함과 아울러, 안전 확보에 유리하다.
그 후, 상기한 복합단열판재(2)와 내거푸집(7) 사이에 콘크리트를 타설하고 양생시킨다.
콘크리트 양생 후, 상기한 제3 폼 타이(5)는 그대로 잔류시키는 한편, 상기한 제1 폼 타이(3) 및 제2 폼 타이(4)를 갱폼(6)의 외부로부터 제거한다.
결과적으로, 콘크리트 벽체(20)의 시공과 복합단열판재(2)를 이용한 외단열 시공이 단번에 동시에 수행됨과 아울러, 상기한 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)가 양생된 콘크리트 벽체(20)중에 사전 매설된다.
여기서, 상기한 갱폼(6)의 높이는 1층 높이 보다 어느 정도 높게 형성하는 것이 바람직하며, 그 이유는 후술하는 상층의 시공 시 갱폼(6)의 하부가 저층의 슬래브(21)에 미리 매설된 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)에 고정됨과 동시에 갱폼(6)의 상부는 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)가 매설될 시공 대상 상층의 슬래브(21) 위치에 도달하여야 하기 때문이며, 그 외에도 갱폼(6)의 상단부를 와이어(미도시)나 지지목(미도시) 등을 이용하여 내측으로부터 고정할 수 있기 때문이며, 또한 통상적으로도 1층에는 로비 등을 형성하는 관계로 층고가 그 위층들의 층고보다 클 수 있기 때문이다.
도 3을 참조하여 상기한 제1 내지 제3 폼 타이(3,4,5)의 체결 구조를 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
상기한 제1 폼 타이(3)는 갱폼(6)에 미리 형성되어 있는 다수의 개구(미도시)를 통하여 복합단열판재(2)를 관통하는 고정 볼트(3a)와, 상기한 고정 볼트(3a)의 일단에 끼워지며 갱폼(6)의 외측에 위치하는 브래킷(3b) 및 윙 너트(3c)와, 상기한 고정 볼트(3a)의 타단에 끼워지며 복합단열판재(2)의 내측에 위치하는 콘 너트(3d)로 구성될 수 있다.
상기한 콘 너트(3d)는 내부에 금속 너트공(미도시)이 형성되고 외부에는 합성수지로 된 콘이 결합된 형태이다.
이와 실질적으로 마찬가지로, 상기한 제2 폼 타이(4)는 갱폼(6) 및 복합단열판재(2)를 관통하는 고정 볼트(4a)와, 상기한 고정 볼트(4a)의 일단에 끼워지며 갱폼(6)의 외측에 위치하는 브래킷(4b) 및 윙 너트(4c)로 구성될 수 있으며, 상기한 고정 볼트(4a)의 타단에는 후술하게 되는 갱폼 고정용 너트(10a,10b,10c)가 고정된다.
한편, 상기한 제3 폼 타이(5)는 세파 볼트(Sepa-bolt) 또는 세파 타이(Sepa-tie)일 수 있으며, 상기한 제3 폼 타이(5)가 도시된 바와 같이 세파 타이인 경우에는 일단의 볼트부(5a)는 상기한 콘 너트(3d)에 끼워지고 타단의 슬릿(5d: 도 6 참조) 형성 플랫부(5c)는 유로 폼과 같은 내거푸집(7)에 끼우고 상기한 슬릿(5d)에 웨지 핀(5e)을 끼우는 것에 의해 상기한 제3 폼 타이(5)는 견고하게 고정된다.
반면에 비록 도시하지는 않았지만, 상기한 제3 폼 타이(5)가 세파 볼트인 경우에는 일단의 볼트부(5a)는 전술한 콘 너트(3d)에 끼워지고 타단의 볼트부(미도시)는 별도의 콘 너트(미도시)를 개재하여 갱폼과 같은 내거푸집(7)에 끼워지게 되며, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
상기한 바와 같은 외단열 공법에 의하면, 갱폼(6)의 내측에 외단열재로서의 복합단열판재(2)를 고정하기 위하여 사용되는 제1 폼 타이(3)와, 콘크리트 양생 공간부를 형성하는 외거푸집으로서의 상기한 복합단열판재(2)의 내표면과 내거푸집(7) 사이에 위치하는 제3 폼 타이(5)가 동일 축선상에 위치하여 내외 거푸집(7,6)을 견고히 고정하면서도, 상기한 제1 폼 타이(3)과 제3 폼 타이(5)가 상호 분리 형성됨으로써, 양생된 콘크리트 벽체(20) 중의 제3 폼 타이(5)는 그대로 두고 상기한 제1 폼 타이(3)만을 갱폼(6)으로부터 간단히 제거하는 것에 의해 열교 현상이나 그로 인한 결로 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
콘크리트 벽체(20) 양생 후, 상기한 제1 폼 타이(3) 및 제2 폼 타이(4)의 제거는 상기한 윙 너트(3c,4c)를 풀고 상기한 고정 볼트(3a,4a)를 콘 너트(4d) 및 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)로부터 풀어 인출하는 것에 의해 상기한 제1 폼 타이(3) 및 제2 폼 타이(4)를 복합단열판재(2)로부터 간단하고 용이하게 제거할 수가 있다.
이어서, 2층을 형성하는 콘크리트 벽체(20) 및 슬래브(21)의 시공에 대하여 도 1b 및 도 1c를 참조하여 설명하기로 한다.
앞에서, 제1 폼 타이(3) 및 제2 폼 타이(4)를 갱폼(6)의 외부로부터 제거한후에는, 갱폼(6)을 기중기 등을 이용하여 상층으로 양중시키게 되며, 이때 1층의 천장 슬래브(21) 위치의 콘크리트 벽체(20) 중에 미리 매설된 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)는 복합단열판재(2)에 제2 폼 타이(4)의 제거로 생긴 관통홀(도면부호 미부여)을 통하여 외부로 연통된 상태가 된다(도 1b 참조).
이어서, 상층으로 양중된 갱폼(6)을 미리 매설한 상기한 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)를 이용하여 제2 폼 타이(4) 또는 별도의 앵커볼트(미도시)로 나사 체결하여 상기한 갱폼(6)의 하부를 1층의 천장 슬래브(21)에 견고히 고정하고, 앞서 도 1a에서 설명한 절차를 반복하여 2층을 형성하게 된다.
3층 이상의 층에 대하여 앞서 언급한 방법 및 절차를 반복하게 됨은 물론이므로 이에 대한 부연 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 외단열 공법에 적용될 수 있는 바람직한 일례로서의 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)를 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명하기로 하나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 배근용 철사(8a)를 이용하여 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)를 철근(8)에 견고하고 안정적으로 고정할 수 있는 것이라면 그 형상 및 구조에 특별한 제한은 없다.
그러나 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)를 철근(8)에 견고하게 고정하지 못할 경우, 콘크리트 타설 시 콘크리트 낙하 하중 및 콘크리트 자중에 의하여 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)가 정위치에 수평으로 유지되지 못할 우려가 있으며, 이러한 경우 상층 시공을 위한 갱폼(6)의 재고정이 곤란하게 되거나 고정 불량으로 갱폼(6)의 낙하 우려가 있으므로 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)의 정위치 수평 유지는 본 발명에 있어 매우 중요하다.
도 2a에 나타낸 갱폼 고정용 너트(10a)는 그 외주면 중 적어도 일부 영역에 배근용 철사(8a)를 고정하기 위한 볼트부(12)가 형성된 경우를 도시하고 있다.
또한 도 2b에 나타낸 갱폼 고정용 너트(10b)는 상기한 볼트부(12)에 배근용 철사(8a)를 고정하기 위한 체결부(13a)가 형성된 윙 너트(13)를 끼운 예를 나타내고 있고, 도시된 예에서는 상기한 체결부(13a)가 폐환 형태로 형성된 경우를 나타내고 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 배근용 철사(8a)의 결속을 용이하게 할 수 있도록 개환 형태의 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
도 2c에 나타낸 갱폼 고정용 너트(10c)는 그 외주면에 배근용 철사(8a)의 결속을 견고하게 하기 위한 적어도 하나 이상의 환형 홈부(14)가 형성된 예를 나타낸다.
한편, 본 발명에 따른 외단열 공법에 적용되는 복합단열판재(2)에 대하여 설명하면, 상대적으로 매우 큰 두께, 예컨대 5~60cm 정도로 매우 두터워 충분한 단열효과를 가지는 유기발포판재(2c)와, 상기한 유기발포판재(2c)의 내외측 양 표면에 접착층을 개재하여 적층된 무기발포판재(2a,2b)로 구성되며, 상기한 무기발포판재(2a,2b)의 각각의 두께는 3~50mm이고, 상기한 무기발포판재(2a,2b) : 유기발포판재(2c)의 두께비가 1:1~20이며, 상기한 무기발포판재(2a,2b)는 콘크리트와의 상호 접착성이 매우 우수한 탄산칼슘계로 된 것으로서, 경우에 따라서는 상기한 유기발포 판재(2c)는 적용되지 않을 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
상기한 무기발포판재(2a,2b)를 포함하는 복합단열판재(2)는 단열성, 내습성, 투습저항성, 압축 강도 및 굽힘강도, 인장강도와 같은 기계적 특성이 우수하고, 경량이며, 불연성이고, 콘크리트나 석재 또는 타일 등과 같은 무기계 이종 소재와의 접합성이 우수할 뿐만 아니라, 현장에서의 절단이나 표면 요철 가공, 또는 곡면 디자인 처리된 내외벽체에 맞추기 위한 곡면가공이 용이하고, 석고 보드나 디자인 보드 또는 벽지의 플래스터(plaster) 붙임, 모르타르 도포, 모르타르를 개재(介在)한 타일 붙임 시공, 모르타르 또는 에폭시 접착제를 이용한 대리석 붙임 시공 등의 내벽 또는 외벽 마무리 공사를 앵커 볼트 등의 사용 없이 단열복합판재에 직접 간단히 수행할 수 있어 우수한 시공성을 보유하며, 이에 관한 구체적인 사항은 전술한 본 출원인에 의한 등록특허공보 제10-1211383호에 기재되어 있다.
결과적으로 외단열재로서의 복합단열판재(2)의 내측 무기발포판재(2b)의 내표면은 콘크리트 벽체(20)의 외표면에 매우 견고하게 부착된다.
한편, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기한 제1 폼 타이(3) 및 제2 폼 타이(4)를 제거함으로써 복합단열판재(2)의 천공 부분에는 발포 폴리우레탄이나 실리콘과 같은 단열 발포 충진재로서의 폐색재(9b)가 충진되며, 갱폼 제거 후에는, 상기한 외단열재로서의 복합단열판재(2)의 외부 대기와 접촉하는 외측 무기발포판재(2a)의 외표면에 건축용 접착제나 마감용 모르타르(9a)를 이용하여 석판이나 타일과 같은 마감재(9)를 직접 붙일 수가 있으며, 상기한 마감재(9)와 무기발포판재(2a)는 무기재이므로 매우 견고하고 안정적으로 상호 접착된다.
이때, 콘크리트 벽체(21) 중에 미리 매립시켜 놓은 갱폼 고정용 너트(10a,10b, 또는 10c)를 이용하면 외부 비계(미도시)나 케이지(미도시)의 설치도 효율적으로 용이하게 수행할 수가 있음은 물론이다.
또한 필요하다면, 비록 도시하지는 않았지만, 상기한 갱폼(6)의 외측에 마감 작업용 데크와 안전난간을 가지는 적어도 하나의 케이지를 복수의 층으로 형성할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
도 5는 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 거푸집 시공 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 A부 확대도이며, 도 7은 본 발명에 따른 외단열 공법에 있어서의 외단열재로서의 복합단열판재(2)를 갱폼(6)에 고정하기 위한 배치 과정을 나타내는 설명도로서, 설명의 편의상 함께 언급하기로 한다.
도 5 및 도 6에는 갱폼(6)을 외거푸집으로서의 복합단열판재(2)와 같은 크기로 도시하고 있으나, 이는 도시의 편의를 위한 것일 뿐 실제로는 도 7에 나타낸 바와 같이 갱폼(6)은 대형의 치수를 가지며 그 내측에는 다수의 복합단열판재(2)를 규격 그대로 및/또는 소정의 치수로 절단하여 대고, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 고정하게 된다.
갱폼(6)은 상대적으로 매우 큰 치수를 가지며, 상기한 갱폼(6)의 내표면에 상기한 복합단열판재(2)를 다수의 제1 폼 타이(3)으로 고정함과 아울러, 상기한 제1 폼 타이(3)의 동일 축선 상 일단부에 제3 폼 타이(5)의 일단부를 고정하고, 철근(8) 배근 후, 상기한 제3 폼 타이(5)의 타단부를 내거푸집(7)으로서의 유로 폼에 고정시킨다.
이와 아울러, 갱폼(6)의 소정의 위치, 바람직하게는 슬래브 형성 높이의 콘크리트 벽체(21) 위치에 복수의 제2 폼 타이(4)를 이용하여 갱폼 고정용 너트(10a)를 상기한 복합단열판재(2)의 내표면에 접하도록 내측에 고정시킨다.
따라서 콘크리트 구조물의 양생 후에는, 갱폼(6)을 크레인 등과 같은 양중 수단을 이용하여 바로 위의 상층으로 이동시키고 상기한 갱폼 고정용 너트(10a)를 이용하여 갱폼(6)의 하부를 슬래브(21)에 견고하게 고정시킴으로써 외거푸집으로서의 복합단열판재(2)를 지지하도록 반복 재사용할 수 있음은 물론, 외단열 시공이 콘크리트 구조물의 양생과 동시에 이루어지므로 별도의 외단열 시공을 할 필요가 없어, 공기 단축 및 시공 효율성 제고, 그리고 노동력 절감에 현저히 기여하게 된다.
이상, 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 이로부터 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나, 이 또한 본 발명의 영역 내이다.
1: 본 발명의 외단열 공법에 따른 외단열 벽체
2: 복합단열판재(외거푸집)
2a: 외측 무기발포판재 2b: 내측 무기발포판재
2c: 유기발포판재
3: 제1 폼 타이(form-tie)
3a: 고정 볼트 3b: 브래킷(bracket)
3c: 윙 너트(wing nut) 3d: 콘 너트(cone nut)
4: 제2 폼 타이
4a: 고정 볼트 4b: 브래킷(bracket)
4c: 윙 너트(wing nut)
5: 제3 폼 타이
5a: 볼트부 5c: 플랫부
5d: 슬릿 5e: 웨지 핀
6: 갱폼 ` 7: 내거푸집(유로폼 또는 알폼)
8: 철근 8a: 철사
9: 마감재
9a: 접착제 또는 마감용 모르타르 9b: 폐색재
10,10a,10b: 갱폼 고정용 너트
11: 너트부 12: 볼트부
13: 윙 너트 13a: 결착부
14: 외홈부
20: 콘크리트 벽체 21: 슬래브
2: 복합단열판재(외거푸집)
2a: 외측 무기발포판재 2b: 내측 무기발포판재
2c: 유기발포판재
3: 제1 폼 타이(form-tie)
3a: 고정 볼트 3b: 브래킷(bracket)
3c: 윙 너트(wing nut) 3d: 콘 너트(cone nut)
4: 제2 폼 타이
4a: 고정 볼트 4b: 브래킷(bracket)
4c: 윙 너트(wing nut)
5: 제3 폼 타이
5a: 볼트부 5c: 플랫부
5d: 슬릿 5e: 웨지 핀
6: 갱폼 ` 7: 내거푸집(유로폼 또는 알폼)
8: 철근 8a: 철사
9: 마감재
9a: 접착제 또는 마감용 모르타르 9b: 폐색재
10,10a,10b: 갱폼 고정용 너트
11: 너트부 12: 볼트부
13: 윙 너트 13a: 결착부
14: 외홈부
20: 콘크리트 벽체 21: 슬래브
Claims (14)
- (A) 갱폼의 내측에 제1 폼 타이(form-tie)를 이용하여 외거푸집으로서의 복합단열판재를 고정하는 한편, 슬래브가 형성될 개소의 갱폼 위치에 제2 폼 타이를 이용하여 갱폼 고정용 너트가 상기한 복합단열판재의 내측에 접촉하여 위치하도록 고정하는 단계;
(B) 상기한 복합단열판재를 고정하는 제1 폼 타이의 일단부에 제3 폼 타이의 일단부를 고정하는 단계;
(C) 상기한 복합단열판재의 내측으로 철근을 배근한 후, 내거푸집을 세우고 상기한 제3 폼 타이의 타단부를 상기한 내거푸집에 고정하는 단계;
(D) 상기한 복합단열판재와 내거푸집 사이에 콘크리트를 타설하고 양생하는 단계;
(E) 콘크리트 양생 후, 상기한 제3 폼 타이는 그대로 잔류시키는 한편, 상기한 제1 폼 타이 및 제2 폼 타이를 갱폼의 외부로부터 제거함으로써, 콘크리트 벽체의 시공과 복합단열판재를 이용한 외단열 시공을 동시에 수행함과 아울러, 상기한 갱폼 고정용 너트를 콘크리트 벽체에 매설하는 단계; 및
(F) 상기한 갱폼을 상층으로 양중한 후, 상기한 단계 (A) 내지 (E)를 반복 적용하는 단계를 포함하며:
상기한 갱폼 고정용 너트는 외주면 중 적어도 일부 영역에 배근용 철사를 고정하기 위한 볼트부가 형성되어 있고,
상기한 갱폼의 높이는 1층의 높이보다 높게 형성하고, 상층 시공 시 제2 폼 타이 또는 앵커볼트를 이용하여 갱폼의 하부를 저층의 슬래브에 미리 매설된 갱폼 고정용 너트에 고정함과 동시에 갱폼의 상단부를 와이어나 지지목을 이용하여 내측으로부터 고정하는 외단열 공법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기한 볼트부에 배근용 철사를 고정하기 위한 체결부가 형성된 윙 너트가 끼워지는 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 갱폼 고정용 너트의 외주면에 적어도 하나의 환형 홈부가 형성되어 있는 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 제1 폼 타이 및 제2 폼 타이 제거 부분에 단열 발포 충진재로서의 폐색재를 충진시키는 단계를 수행하는 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 내거푸집이 유로폼 또는 갱폼인 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 갱폼 제거 후, 복합단열판재의 외표면에 접착제 또는 모르타르층을 개재하여 석재 또는 타일로 된 마감재를 부착시키는 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 제1 폼 타이가 갱폼 및 복합단열판재를 관통하는 고정 볼트와, 상기한 고정 볼트의 일단에 끼워지며 갱폼의 외측에 위치하는 브래킷 및 윙 너트와, 상기한 고정 볼트의 타단에 끼워지며 상기한 복합단열판재의 내측에 위치하는 콘 너트로 구성되는 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 제2 폼 타이가 갱폼 및 복합단열판재를 관통하는 고정 볼트와, 상기한 고정 볼트의 일단에 끼워지며 갱폼의 외측에 위치하는 브래킷 및 윙 너트로 구성되며, 상기한 고정 볼트의 타단에 갱폼 고정용 너트가 고정되는 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 제3 폼 타이가 세파 볼트(Sepa-bolt) 또는 세파 타이(Sepa-tie)인 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 갱폼의 외측에는 데크와 안전난간을 가지는 적어도 하나의 케이지가 형성되어 있는 외단열 공법.
- 제1항에 있어서, 상기한 복합단열판재가, 유기발포판재와, 상기한 유기발포판재의 내외측 표면상에 접착층을 개재하여 적층되는 무기발포판재로 구성되며, 상기한 무기발포판재의 두께가 3~50mm이고, 상기한 무기발포판재 : 유기발포판재의 두께비가 1:1~20이고, 상기한 무기발포판재가 탄산칼슘계 무기발포판재로 구성되는 외단열 공법.
- 제1항에 따른 시공방법에 의하여 시공되는 외단열 벽체.
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