KR102040634B1 - 단열구조가 보강된 커튼월 - Google Patents

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안형기
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Abstract

본 발명은, 커튼월에 실내프레임과 실외프레임 사이의 단열은 물론 수평바와 수직바에 의해 형성된 격자 형상 사이에 설치된 유리를 통해 실내프레임으로 전도되는 냉기를 차단할 수 있는 단열구조를 설치한, 단열구조가 보강된 커튼월을 제공하기 위한 것이다.

Description

단열구조가 보강된 커튼월{Curtain wall with reinforced insulation structure}
본 발명은 커튼월 단열구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 커튼월에 실내프레임과 실외프레임 사이의 단열은 물론 커튼월에 설치된 유리를 통해 실내프레임으로 전도되는 냉기와 열기를 차단할 수 있는 단열구조를 설치한, 단열구조가 보강된 커튼월에 관한 것이다.
건물에서 골격을 이루는 구조체인 기둥과 보는 건물에 가해지는 수직하중과 바람이나 지진 등에 의한 수평하중을 지지하는 구조물인 반면, 특히 고층건물에서 내부와 외부를 구획하는 외벽은 하중을 지지하지 않고 단지 공간만을 구획하고 있는 비내력벽으로, 벽체가 마치 커튼과 같이 칸막이 역할만 하기 때문에 커튼월(curtain wall)이라고 한다. 커튼월은 기둥과 보가 외부에 노출되지 않게 하여 건축물의 미려한 외관을 위한 외장재로서의 기능과 비, 바람, 소음 및 열 등을 차단하는 기능을 하게 된다.
커튼월은 주로 고층건물에서 사용되고, 통상 수평바와 수직바가 격자 형상으로 설치되어 격자 형상에 유리를 설치하여 벽체를 형성하게 되는데, 수평바와 수직바는 공장에서 동일 규격을 대량 생산하여 현장에서 시공하기 때문에 공사기간을 단축할 수 있는 장점이 있으나, 외벽의 거의 전면을 유리 마감재로 처리하기 때문에 단열성이 떨어지는 단점이 있으므로, 에너지 효율면에서 에너지 손실을 줄이기 위한 단열성 향상이 필수적인 요소이다.
커튼월은 알루미늄으로 제작된 수평바와 수직바를 주로 사용하는데, 커튼월의 창호성능을 저하시키는 요인 중하나가 알루미늄 재질로 된 바(프레임)의 열손실이 크다는 점이다. 창호성능은 유리벽체와 커튼월 프레임의 평균치로 평가되는데, 유리벽체의 경우에는 표면에 단열필름을 부착하여 보완이 가능하나, 프레임을 이루는 바(bar)는 금속재인 알루미늄으로 제작된 것이어서 열전도에 의한 에너지 손실이 많다는 문제가 여전히 존재하므로 이에 대한 보완이 절실한 실정이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 많은 기술이 출현했는데, 예를 들면, 특허등록 제1287270호 "커튼월의 단열보강재 및 그 제조방법"은 에폭시 프레임을 성형한 후 그 외부에 폴리아미드 프레임을 부착한 다음 그 외부에 알루미늄 바를 일체로 부착시켜서 커튼월의 바(bar)를 제조하는 기술인데, 제조과정이 매우 복잡하다. 또한, 특허등록 제1223620호 "단열복합의 이중 커튼월 창"은 실내와 실외의 프레임 사이에 단열재를 삽입하고, 실내측 프레임에 별도의 단열 마감부재를 결합하여 단열을 보강하는 구조인데, 구조가 복잡할 뿐만 아니라 프레임 자체의 열손실을 줄일 수 있는 구조가 아니어서 단열성능이 떨어진다는 문제가 있다.
상기 특허 뿐만 아니라 지금까지 출현한 대부분의 커튼월 구조는 실외프레임(꼭지바 포함)과 실내프레임 사이의 열전도를 막기 위한 단열구조에 대한 것이었다. 그런데 유리와 실내프레임 사이에는 유리를 고정시키기 위해 유리와 프레임이 접하는 부분에 소량의 실리콘만 주입된 상태이기 때문에 유리를 통한 냉기가 실내프레임으로 전도되어 많은 열에너지 손실을 가져오고 있는데, 이와 같이 유리를 통해 전도되는 냉기를 차단하기 위한 단열구조는 지금까지 전무한 상태일 뿐만 아니라 이에 대한 아무런 대책이 없다는 문제가 있다. 따라서 커튼월에 설치된 유리를 통한 냉기가 실내프레임으로 전도되지 않도록 차단하는 문제가 시급하다고 하겠다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 커튼월에 실내프레임과 실외프레임 사이의 단열은 물론 수평바와 수직바에 의해 형성된 격자 형상 사이에 설치된 유리를 통해 실내프레임으로 전도되는 열(냉기, 열기)를 차단할 수 있는 단열구조를 설치한, 단열구조가 보강된 커튼월을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 단열구조가 보강된 커튼월에서 수평바와 수직바 각각은,단면(斷面)이 중공(中空)의 사각 형상이고, 사각 형상에서 실외측에 위치하게 되는 실외측벽의 실외측 방향으로 중앙부분에 제1공간부가 형성되고, 제1공간부의 양측에 한 쌍의 제2공간부가 각각 형성된 실내프레임의 프레임본체; 판상(板狀)의 평판부와, 평판부의 실내측 방향으로 중앙부분에 돌출 형성된 한 쌍의 지지턱과, 평판부의 양단(兩端)에서 실내측 방향으로 개구(開口)된 한 쌍의 체결공간부와, 체결공간부의 실외측 양단 외측 모서리에 제1체결부가 각각 형성된 실외프레임; 양단(兩端)이 상기 실내프레임의 프레임본체에 형성된 제1공간부와, 실외프레임에 형성된 한 쌍의 지지턱 사이에 각각 삽입 결합되어, 실내프레임과 실외프레임 사이에 전도되는 열을 차단시키는 제1단열재; 상기 실내프레임의 프레임본체에 형성된 한 쌍의 제2공간부와, 실외프레임에 형성된 한 쌍의 체결공간부 사이에 삽입되어 결합되어, 제1단열재의 양측에 각각 위치하면서 실내프레임과 유리 및 실외프레임과 유리 사이에 전도되는 열을 차단시키는 제2단열재; 상기 실외프레임과 제1단열재 및 실내프레임의 프레임본체를 일체로 연결하도록 체결되는 체결볼트; 상기 실외프레임의 실외측에 체결되는 커버;를 포함하여 구성되어, 실내프레임과 실외프레임 사이는 물론 유리와 실내프레임 및 실외프레임과 유리 사이에 전도되는 열을 차단하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 제1단열재는, 일정 간격 이격된 한 쌍의 판상부재 사이에 중공부(中空部)가 형성되도록 복수의 격벽으로 연결된 연결판과, 상기 연결판을 구성하는 각 판상부재의 실내측 단부(端部)가 각각 외향으로 절곡되어 프레임본체의 제1공간부에 삽입되어 결합되는 제1공간삽입부가 형성되고, 상기 연결판을 구성하는 각 판상부재의 실외측 단부가 각각 실외측으로 연장되어 실외프레임의 지지턱 사이에 삽입되어 결합되는 연장부가 각각 형성되어 구성된다.
바람직하게는, 제2단열재는, 단면(斷面)이 'ㄷ'자 형상으로, 조립시 유리의 측면을 감싸면서 제1단열재의 연결판과 인접하도록 위치하게 되는 차단판과, 상기 차단판의 실내측 쪽에서 외향 수평방향으로 절곡되어, 유리의 실내측 가장자리를 감싸게 되고, 절곡된 부분에서 일부가 실내측 방향으로 돌출되어 실내프레임의 프레임본체에 형성된 제2공간부에 삽입 결합되게 되고, 상기 차단판의 실외측 쪽에서 외향 수평방향으로 절곡되어, 유리의 실외측 가장자리를 감싸게 되고, 절곡된 부분에서 실외측 방향으로 체결돌부가 돌출 형성되어 실외프레임에 형성된 체결공간부와 결합되게 되어, 단면이 'ㄷ'자 형상의 상기 제2단열재가 유리의 가장자리를 감싸서, 유리에서 실내프레임으로 전도되는 열을 차단하도록 구성된다.
바람직하게는, 커버는, 판상의 부재가 양단에서 각각 실내측으로 절곡되어, 절곡된 각 단부(端部)에서 내측으로 제2체결부가 돌출 형성되어, 제2체결부가 실외프레임에 형성된 제1체결부와 각각 체결되도록 구성된다.
바람직하게는, 체결볼트는 실외프레임의 한 쌍의 지지턱 사이에 위치하는 평판부와, 제1단열재의 격벽 및 실내프레임의 프레임본체의 제1공간부가 형성된 실외측벽을 관통하도록 체결되어, 실외프레임과 제1단열재 및 실내프레임의 프레임본체를 일체로 연결하도록 구성된다.
본 발명에 따른 커튼월은, 실내프레임과 실외프레임 사이에 제1단열재를 삽입하여 이들 사이에 전도되는 열(냉기, 열기)을 차단시킴은 물론 수평바와 수직바에 의해 형성된 격자 형상에 설치된 유리의 가장자리를 감싸는 제2단열재를 설치하여 유리를 통해 실내프레임으로 전도되는 열(냉기, 열기)을 차단함으로써 커튼월의 단열성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 커튼월이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선으로 자른 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선으로 자른 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커튼월의 수평바와 수직바의 조립된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4를 분해하여 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 단열구조가 보강된 커튼월의 가장 큰 기술적 특징은, 실내프레임과 실외프레임 사이의 단열은 물론 수평바와 수직바에 설치된 유리를 통해 실내프레임으로 전도되는 열(냉기, 열기)을 차단할 수 있는 단열구조를 설치했다는 점이다.
본 발명에 따른 커튼월은 수평바(10)와 수직바(20)가 격자 형상으로 설치되고, 격자 형상에 유리(30)가 설치되어 구성된 것으로, 수평바(10)와 수직바(20) 각각은 실내측에 위치하게 되는 실내프레임(11)과, 실외측에 위치하게 되는 실외프레임(14)과, 실내프레임(11)과 실외프레임(14)를 연결하는 제1단열재(12)와, 실외프레임(14)과 제1단열재(12) 및 실내프레임(11)을 일체로 연결하는 체결볼트(16)와, 제1단열재(12)의 양측에 위치하고 유리의 가장자리를 감싸면서 실내프레임(11)과 실외프레임(14)를 결합되는 한 쌍의 제2단열재(13)와, 실외프레임(14)의 실외측에 결합되는 커버(15)를 기본적인 구성으로 구비하게 된다.
실내프레임(11)의 프레임본체(111)는 알루미늄으로 제작되어 단면(斷面)이 중공(中空)의 사각 형상이고, 사각 형상에서 실외측에 위치하게 되는 실외측벽(112)의 실외측 방향으로 중앙부분에 제1공간부(113)가 형성되고, 제1공간부(113)의 양측에 한 쌍의 제2공간부(114)가 각각 형성되어 구성된다.
제1공간부(113)는, 실외측벽(112)의 중앙 부분을 중심으로 일정 간격 이격되어 실외측으로 돌출 형성된 한 쌍의 돌출부가 각 단부(端部) 부분에서 서로를 향하여 '┗' 형상으로 수직으로 절곡되어 대향절곡부(113a)를 형성하면서 이루어진 공간으로, 양 대향절곡부(113a) 사이가 이격되어 있으므로 제1공간부(113)는 실외측 방향이 개구(開口)된 형상이다(도 5 참조).
제2공간부(114)는 프레임본체의 실외측벽(112)의 실외측에 형성된 제1공간부(113)의 양측에 각각 설치되면서 실외측 방향이 개구(開口)된 형상이고, 개구된 면의 일측에는 연장돌출부(114a)가 형성되어 구성된다(도 5 참조).
실외프레임(14)은 알루미늄으로 제작된 판상(板狀)의 평판부(141)와, 평판부(141)의 실내측 방향으로 중앙부분에 돌출 형성된 한 쌍의 지지턱(142)과, 평판부(141)의 양단(兩端)에서 실내측 방향으로 중앙부분이 개구(開口)된 한 쌍의 체결공간부(143)와, 체결공간부(143)의 실외측 양단 외측 모서리에 제1체결부(144)가 각각 형성되어 구성된다.
제1단열재(12)는 폴리아미드 등과 같은 단열재로 제작된 것으로, 양단(兩端)이 프레임본체의 실외측벽(112)에서 실외측에 형성된 제1공간부(113)와, 실외프레임(14)에 형성된 한 쌍의 지지턱(142) 사이에 각각 삽입되어 결합되어, 실내프레임(11)과 실외프레임(14) 사이에 전도되는 열을 차단시키는 역할을 하게 된다.
제1단열재(12)는, 일정 간격 이격된 한 쌍의 판상(板狀)부재 사이에 중공부(中空部)가 형성되도록 복수의 격벽(121a)으로 연결된 연결판(121)과, 연결판(121)을 구성하는 각 판상부재의 실내측 단부(端部)가 각각 외향으로 절곡되어 프레임본체의 제1공간부(113)에 삽입되어 결합되는 제1공간삽입부(122)가 형성되고, 연결판(121)을 구성하는 각 판상부재의 실외측 단부가 각각 실외측으로 더 연장되어 실외프레임의 지지턱(142) 사이에 삽입되어 결합되는 연장부(123)가 각각 형성되어 구성된다. 격벽(121a)은 3∼4개를 등간격으로 형성하는 것이 바람직하며, 격벽(121a) 사이에 중공부가 형성되어 단열 효과가 향상되게 된다.
제2단열재(13)는 실내프레임의 프레임본체(111)에 형성된 한 쌍의 제2공간부(114)와, 실외프레임(14)에 형성된 한 쌍의 체결공간부(143) 사이에 삽입되어 결합되어, 제1단열재(12)의 양측에 각각 위치하면서 실내프레임(11)과 유리 사이 및 실외프레임(14)과 유리 사이에 전도되는 열을 차단시키는 역할을 하게 된다.
제2단열재(13)는 폴리아미드 등과 같은 단열재로 제작된 것으로, 단면(斷面)이 'ㄷ'자 형상이어서 조립시 유리(30)의 측면을 감싸면서 제1단열재의 연결판(121)과 인접하도록 위치하게 되는 차단판(131)과, 차단판(131)의 실내측 쪽에서 외향 수평방향으로 절곡되어 유리의 실내측 가장자리를 감싸게 되고, 절곡된 부분에서 일부가 실내측 방향으로 돌출되어 제2공간삽입부(132)를 형성하여 제2공간삽입부(132)가 실내프레임의 프레임본체(111)에 형성된 제2공간부(114)에 삽입 결합되게 된다. 또한, 차단판(131)의 실외측 쪽에서 외향 수평방향으로 절곡되어, 유리의 실외측 가장자리를 감싸게 되고, 절곡된 부분에서 실외측 방향으로 체결돌부(133)가 돌출 형성되어 실외프레임에 형성된 체결공간부(143)와 결합되게 되어, 'ㄷ'자 형상의 제2단열재(13)가 유리의 가장자리를 감싸서, 유리(30)에서 실내프레임(11)으로 전도되는 열은 물론 실외프레임(14)과 유리(30) 사이에 전도되는 열을 차단하게 된다.
체결볼트(16)는 실외프레임(14)과 제1단열재(12) 및 실내프레임의 프레임본체(111)를 일체로 연결하도록 구성으로, 실외프레임의 한 쌍의 지지턱(142) 사이에 위치하는 평판부(141)와, 제1단열재의 격벽(121a) 및 실내프레임의 프레임본체의 제1공간부(113)가 형성된 실외측벽(112)을 관통하도록 체결된다. 체결볼트(16)는 수평바 및 수직바의 길이방향에서 봤을 때 일정 간격으로 체결되게 된다.
커버(15)는 알루미늄으로 제작되어 실외프레임(14)의 실외측에 체결되게 되는데, 커버(15)는 판상의 부재가 양단에서 각각 실내측으로 절곡되어, 절곡된 각 단부(端部)에서 내측으로 제2체결부(151)가 돌출 형성되어, 제2체결부(151)가 실외프레임에 형성된 제1체결부(144)와 각각 체결되도록 구성된다.
상기와 같은 커튼월을 조립하는 방법에 대하여 간략히 설명하면, 실내프레임의 프레임본체(111)에 실외측벽에 형성된 제1공간부(113)에 제1단열재의 제1공간삽입부(122)를 삽입한 다음, 한 쌍의 제2단열재(13)의 제2공간삽입부(132)를 프레임본체(111)에 실외측벽에 형성된 제2공간부(114)에 각각 삽입하여 조립한 다음, 제2단열재(13)의 차단판(131) 양단에서 외향으로 각각 절곡된 부분 사이에 유리를 삽입한 다음, 실외프레임(14)에 형성된 한 쌍의 지지턱(142) 사이에 제1단열재(12)의 연장부(123)를 삽입하면서 한 쌍의 체결공간부(143)에 제2단열재의 체결돌부(133)를 각각 삽입하여 실외프레임(14)을 조립하고, 실외프레임(14)과 제1단열재(12) 및 실내프레임의 프레임본체(111)를 관통하도록 체결볼트(16)를 체결한 후, 실외프레임(14)에 커버(15)를 체결하여 조립한다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 수평바
11 : 실내프레임 111 : 프레임본체
112 : 실외측벽 113 : 제1공간부
114 : 제2공간부
12 : 제1단열재 121 : 연결판
122 : 제1공간삽입부 123 : 연장부
13 : 제2단열재 131 : 차단판
132 : 제2공간삽입부 133 : 체결돌부
14 : 실외프레임 141 : 평판부
142 : 지지턱 143 : 체결공간부
144 : 제1체결부
15 : 커버 151 : 제2체결부
16 : 체결볼트
20 : 수직바
30 : 유리

Claims (5)

  1. 수평바와 수직바가 격자 형상으로 설치되고, 격자 형상에 유리가 설치되어 구성된 커튼월에 있어서,
    상기 수평바와 수직바 각각은,
    단면(斷面)이 중공(中空)의 사각 형상이고, 사각 형상에서 실외측에 위치하게 되는 실외측벽의 실외측 방향으로 중앙부분에 제1공간부가 형성되고, 제1공간부의 양측에 한 쌍의 제2공간부가 각각 형성된 실내프레임의 프레임본체;
    판상(板狀)의 평판부와, 평판부의 실내측 방향으로 중앙부분에 돌출 형성된 한 쌍의 지지턱과, 평판부의 양단(兩端)에서 실내측 방향으로 개구(開口)된 한 쌍의 체결공간부와, 체결공간부의 실외측 양단 외측 모서리에 제1체결부가 각각 형성된 실외프레임;
    양단(兩端)이 상기 실내프레임의 프레임본체에 형성된 제1공간부와, 실외프레임에 형성된 한 쌍의 지지턱 사이에 각각 삽입 결합되어, 실내프레임과 실외프레임 사이에 전도되는 열을 차단시키는 제1단열재;
    상기 실내프레임의 프레임본체에 형성된 한 쌍의 제2공간부와, 실외프레임에 형성된 한 쌍의 체결공간부 사이에 삽입되어 결합되고, 제1단열재의 양측에 각각 위치하면서 실내프레임과 유리 및 실외프레임과 유리 사이에 전도되는 열을 차단시키는 제2단열재;
    상기 실외프레임과 제1단열재 및 실내프레임의 프레임본체를 일체로 연결하도록 체결되는 체결볼트;
    상기 실외프레임의 실외측에 체결되는 커버;
    를 포함하여 구성되어,
    상기 제2단열재는, 단면(斷面)이 'ㄷ'자 형상으로, 조립시 유리의 측면을 감싸면서 제1단열재의 연결판과 인접하도록 위치하게 되는 차단판과,
    상기 차단판의 실내측 쪽에서 외향 수평방향으로 절곡되어, 유리의 실내측 가장자리를 감싸게 되고, 절곡된 부분에서 일부가 실내측 방향으로 돌출되어 실내프레임의 프레임본체에 형성된 제2공간부에 삽입 결합되게 되고,
    상기 차단판의 실외측 쪽에서 외향 수평방향으로 절곡되어, 유리의 실외측 가장자리를 감싸게 되고, 절곡된 부분에서 실외측 방향으로 체결돌부가 돌출 형성되어 실외프레임에 형성된 체결공간부와 결합되게 되어,
    단면이 'ㄷ'자 형상의 상기 제2단열재가 유리의 가장자리를 감싸서, 유리에서 실내프레임 및 실외프레임에서 유리로 전도되는 열을 차단하도록 구성되어,
    실내프레임과 실외프레임 사이는 물론 유리와 실내프레임 및 실외프레임과 유리 사이에 전도되는 열을 차단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 단열구조가 보강된 커튼월.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단열재는, 일정 간격 이격된 한 쌍의 판상부재 사이에 중공부(中空部)가 형성되도록 복수의 격벽으로 연결된 연결판과,
    상기 연결판을 구성하는 각 판상부재의 실내측 단부(端部)가 각각 외향으로 절곡되어 프레임본체의 제1공간부에 삽입되어 결합되는 제1공간삽입부가 형성되고,
    상기 연결판을 구성하는 각 판상부재의 실외측 단부가 각각 실외측으로 연장되어 실외프레임의 지지턱 사이에 삽입되어 결합되는 연장부가 각각 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 단열구조가 보강된 커튼월.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커버는, 판상의 부재가 양단에서 각각 실내측으로 절곡되어, 절곡된 각 단부(端部)에서 내측으로 제2체결부가 돌출 형성되어, 제2체결부가 실외프레임에 형성된 제1체결부와 각각 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단열구조가 보강된 커튼월.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 체결볼트는 실외프레임의 한 쌍의 지지턱 사이에 위치하는 평판부와, 제1단열재의 격벽 및 실내프레임의 프레임본체의 제1공간부가 형성된 실외측벽을 관통하도록 체결되어, 실외프레임과 제1단열재 및 실내프레임의 프레임본체를 일체로 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단열구조가 보강된 커튼월.
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