KR102127074B1 - 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법 - Google Patents

건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법은 건축물의 내·외부면에 단열재를 이용하여 단열마감하는 시공방법에 있어서, 상기 단열재를 건축물의 내외부면에 부착하는 단계(S1) 및 상기 단열재에 순서대로 두께유지층, 불연마감층을 도포하는 단계(S2)를 포함하는데, 이에 의할 때 기존 단열구조가 가지고 있는 단열성능을 향상시켜 건축물의 냉·난방 비용을 절감할 수 있으며, 단열성 확보를 위하여 종래에 요구되던 벽체의 두께 증가에 따른 내구성을 확보할 수 있고, 준불연성능으로 화재안전성을 강화할 수 있다.

Description

건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법{Method of constructuring building with super-adiabatic and fire retardant properties}
본 발명은 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존 단열구조가 가지고 있는 단열성능을 향상시켜 건축물의 냉·난방 비용을 절감할 수 있으며, 단열성 확보를 위하여 종래에 요구되던 벽체의 두께 증가에 따른 내구성을 확보할 수 있고, 준불연성능으로 화재안전성을 강화할 수 있는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법에 관한 것이다.
건축물의 내·외부 단열은 EPS, 네오폴, 아이소핑크 등의 단열재로 주로 사용되는데, 이들 단열재의 경우 열전도율이 0.025~0.04 W/mK 수준으로 최근 개정된 건축물의 에너지절약 설계기준을 적용할 경우 중부지역 기준으로 120~190mm를 사용하여야 한다. 특히 정부의 저탄소 녹생성장과 건축물의 에너지 효율 강화정책에 따라 에너지절약 설계기준이 점차 강화되고 있으며, 2017년의 경우 이들 단열재의 두께는 170~270mm 까지 증가될 것으로 예상된다.
또한, 지난해 초 의정부에서 일어난 화재사고로 많은 인명피해와 재산피해가 발생한 이후 국토교통부 등 관련 정부기관 및 각 지자체에서는 건축물의 난연성능을 강화하는 기준안을 마련하였으며, 지난해 10월에는 국토교통부에서 ‘건축물의 피난방화구조 등의 기준에 관한 규칙’ 개정안이 발표되어 건축물 시공 시 준불연 성능이 있는 단열재를 사용해야 하는 실정이다.
한편, 진공단열재는 열전도율이 0.002 W/mK 정도로 일반 EPS 대비 약 20배 이상 단열성능이 우수하므로 현행 중부지역 기준 10mm만 사용하여도 단열기준을 충족할 수 있다. 그러나 탁월한 단열성능에도 불구하고 외부충격에 진공이 파괴될 경우 단열성능이 급격히 떨어지는 문제가 있으므로 냉장고, 욕조, 보온병 등 극히 일부 범위에 적용되고 있는 실정이다.
이에 따라 건축물의 화재안전성을 향상시키고, 단열성능이 탁월한 진공단열재를 적용할 수 있는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법의 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기존 단열구조가 가지고 있는 단열성능을 향상시켜 건축물의 냉·난방 비용을 절감할 수 있으며, 단열성 확보를 위하여 종래에 요구되던 벽체의 두께 증가에 따른 내구성을 확보할 수 있고, 준불연성능으로 화재안전성을 강화할 수 있는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 건축물의 내·외부면에 단열재를 이용하여 단열마감하는 시공방법에 있어서, 상기 단열재를 건축물의 내외부면에 부착하는 단계(S1) 및 상기 단열재에 순서대로 두께유지층, 불연마감층을 도포하는 단계(S2)를 포함하고, 상기 불연마감층은 탄산칼슘(CaCO3), 백시멘트(White cement), 돌로마이트 및 알루미나시멘트(Alumina Cement)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 단열재는 복수개로 상하좌우로 내외부면에 배열하여 시공하며, 복수개의 단열재가 상호 맞닿는 테두리 적어도 하나에 결합홈을 형성하여, 삽입고정구에 의하여 삽입지지되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단열재는 복수개의 단열재가 상호 맞닿는 테두리 중 적어도 하나가 반턱이음구조, 요부나 철부에 의한 결합구조로 상하좌우로 배열되어 시공되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 불연마감층은 마이카(Mica), 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose), 폴리카복실레이트이써(Poly carboxylate Ether), 전분(Starch), 나이론 섬유, 이산화티탄(TiO2), 발수제, 소포제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl acetate acrylic emulsion) 및 타르타르산(Tartaric acid)을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose)와 전분(Starch) 유리섬유의 공극에 침투하여 두께유지층이나 불연마감층에 크랙과 같은 손상이 발생되는 것을 방지하고, 상기 나일론 섬유는 불연마감층에 외부 충격에 의한 내충격성을 구비하도록 하는 것으로, 1 내지 5㎜ 평균 길이를 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 기능성 첨가제로 폴리카르복실레이트이써(poly carboxylate Ether), 발수제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl actate acrylic emulsion), 타르타르산(Tartaric acid), 리튬카보네이트(Lithum carbonate)를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 두께유지층은 불연마감층의 도포 전에 불연모르타르에 유리섬유 또는 탄소섬유가 함침된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 유리섬유 또는 탄소섬유는 3차원 그물망 형태의 격자조직으로 단위면적당 질량은 160 ~ 400g/m2인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 불연모르타르는 제1시멘트, 돌로마이트, 산화규소(SiO2), 제2시멘트, 점토(Clay), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose), 전분(Starch), 폴리카르복실레이트이써(poly carboxylate Ether), 발수제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl actate acrylic emulsion), 타르타르산(Tartaric acid) 및 리튬카보네이트(Lithum carbonate)를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단열재는 접착제를 개재시켜 내외부면에 부착되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 단열재는 글라스울 혹은 흄드실리카를 포함하는 심재, 상기 심재를 진공으로 감싸는 알루미늄 재료의 외피재인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 외피재에는 두께조절을 위한 보강재가 덧대진 것일 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존 단열구조가 가지고 있는 단열성능을 향상시켜 건축물의 냉·난방 비용을 절감할 수 있으며, 단열성 확보를 위하여 종래에 요구되던 벽체의 두께 증가에 따른 내구성을 확보할 수 있고, 준불연성능으로 화재안전성을 강화할 수 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이며, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법은 건축물의 내·외부면에 단열재를 이용하여 단열마감하는 시공방법에 있어서, 상기 단열재를 건축물의 내외부면에 부착하는 단계(S1) 및 상기 단열재에 순서대로 두께유지층, 불연마감층을 도포하는 단계(S2)를 포함하는 특징이 있다.
상기 단열재는 통상적인 단열패널은 물론 진공단열재를 사용할 수 있는데, 상기 단열재는 복수개로 상하좌우로 내외부면에 배열하여 시공할 수 있고, 단열재와 단열재가 상호 맞닿는 테두리 적어도 하나에 결합홈을 형성하여, 연결철물, 고정철물 등과 같은 삽입고정구에 의하여 그 일단은 결합홈에 삽입되고, 타단은 내외부면에 고정되어 단열재를 지지하는 건식방법을 사용할 수 있다.
상기 단열재는 복수개의 단열재가 상호 맞닿는 테두리 중 적어도 하나가 반턱이음구조, 요부나 철부에 의한 결합구조로 상하좌우로 배열되어 시공될 수 있는데, 반턱이음구조는 단열재 테두리 단부 형상이 “
Figure 112019092854349-pat00001
” 형상이며, 요부나 철부에 의한 결합구조는 단열재 테두리 단부 형상이 “
Figure 112019092854349-pat00002
” 형의 음각/양각구조인 것일 수 있다.
또한, 상기 단열재는 접착제를 이용하여 부착될 수 있는데, 상기 접착제는 우레탄계 접착제, 시멘트계 접착제, 에폭시계 접착제, 실리콘계 접착제, 유/무기 하이브리드계 접착제, 초산 비닐계접착제, 아크릴계 접착제, 합성고무계 접착제 또는 무기계 파우더형 접착제인 것일 수 있다.
아울러, 상기 진공단열재는 심재와 이를 밀착하여 공기를 밀어내는 형태로 감싸는 외피재로 구성되며, 상기 심재는 글라스울 또는 흄드실리카를 포함하고, 외피재는 알루미늄 포일을 사용할 수 있다.
상기 알루미늄 포일은 심재를 감싸고 그 내부를 진공으로 감압하는 것으로, 오토클래이브와 같은 진공을 인가할 수 있는 환경에서 제조하거나 포일에 감압홀을 구비하여 감압후 감압홀을 밀폐재로 실링할 수 있다.
또한, 상기 진공단열재는 다양한 두께로 실제 시공에서는 두께조절용 보강재를 덧대어 시공할 수 있고, 이런 보강재로는 발포 폴리스티렌 단열재, 압출 폴리스티렌 단열재, 페놀폼 단열재 또는 난연단열재를 사용할 수 있다.
아울러, 상기 단열재의 일면에 접착제로 건축물의 내외부면에 부착하게 되는데, 단열재를 건축물에 밀착고정할 수 있는 한 특별하게 제한하여 사용할 것은 아니며, 우레탄계 접착제, 시멘트계 접착제, 에폭시계 접착제, 실리콘계 접착제, 유/무기 하이브리드계 접착제, 초산 비닐계접착제, 아크릴계 접착제 또는 합성고무계 접착제를 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 단열재의 타면에 순서대로 두께유지층, 불연마감층을 도포할 수 있는데, 상기 두께유지층은 불연마감층과 단열재의 사이에서 단열재를 통하여 누출되는 열을 추가적으로 차단하는 역할뿐만 아니라 불연마감층에 내구성을 유지하도록 지지하는 기능을 하게 된다.
이러한 두께유지층은 상기 불연마감층의 도포 전에 불연모르타르에 유리섬유또는 탄소섬유를 함침시켜 구성할 수 있다.
상기 유리섬유는 3차원적인 그물망 형태의 격자조직으로 만들어졌으며, 열/습기적 작용으로부터 불연모르타르 속에 생기는 인장력을 흡수하고, 균열이 생기는 것을 방지하는 역할을 하며, 그 단위면적당 질량은 160~400g/m2 이고, 적용부위에 따라 일반메시 및 보강메시로 구분하는데, 보강메시는 건축물 하부의 충격보강을 위해 높이 1.8m 이하 부위에 적용할 수 있다
만일, 상기 유리섬유의 단위면적당 질량이 160 g/m2 미만이면, 균열 발생의 방지에 미흡할 수 있고 반대로 400 g/m2을 초과하면, 유리섬유로 불연모르타르의 침투가 어려워 인장력 흡수가 어려울 수 있다.
또한, 상기 불연모르타르를 이용하여 유리섬유를 함침시 제1시멘트, 돌로마이트, 산화규소 등 불연모르타르에 존재하는 다양한 입도의 소재에 의해 작업성이 양호하며, 1~15mm 까지 원하는 두께로 도막을 조정할 수 있다.
아울러, 함침후에는 불연모르타르에 포함된 리튬카보네이트, 타르타르산 등의 내열제, 지연제에 의해 열/습기작용으로부터 불연모르타르가 급격하게 수축/팽창하는 것을 억제하고 유리섬유가 불연모르타르의 수축/팽창에 따른 인정력을 효과적으로 흡수할 수 있도록 하고, 안정적으로 건조 및 양생된 불연모르타르는 완전히 건조경화된 후에도 균열이 발생하지 않으며, 화재안전성을 향상시킬 수 있고, 후속공정인 마감재 도포에도 큰 영향을 주지 아니할 수 있다.
아울러, 상기 유리섬유 이외에 탄소섬유를 사용할 수 있는데, 상기 탄소섬유는 알루미늄보다 가벼우면서도, 철보다는 강한 강도를 가지며, 내열성, 내충격성, 내화학성이 뛰어나고, 탄성력이 우수하므로 불연모르타르에 함침시 유리섬유에 비해 보다 높은 균열안정성 및 내충격성을 기대할 수 있다.
상기 불연모르타르는 제1시멘트(Portland Cement), 돌로마이트, 산화규소(SiO2), 제2시멘트(알루미나시멘트(Alumina Cement)), 점토(Clay), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose), 전분(Starch), 폴리카르복실레이트이써(poly carboxylate Ether), 발수제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl actate acrylic emulsion), 타르타르산(Tartaric acid) 또는 리튬카보네이트(Lithum carbonate)를 포함할 수 있다.
상기 제1시멘트는 접착을 위한 주성분을 의미하고 포틀랜드시멘트를 사용할 수 있고, 제2시멘트는 신속한 경화를 위한 기능성 접착성분을 의미하는 것으로 알루미나 시멘트를 사용할 수 있다.
또한, 상기 돌로마이트, 산화규소, 점토, 수산화마그네슘은 유리섬유를 함침시킬 때, 유리섬유와 혼화성이 우수하여 함침이 효과적이어서 유리섬유 공극들 사이로 불연모르타르 성분이 균일하게 침투할 수 있어서, 단열 기능은 물론, 불연마감층이 도포되어 경시적으로 발생될 수 있는 크랙(crack)과 같은 문제 발생을 예방할 수 있다.
아울러, 상기 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose)와 전분(Starch)는 유리섬유의 공극에 침투하여 적당한 끈적임을 발휘하도록 하여 외부 진동에 의하여 두께유지층이나 불연마감층에 크랙과 같은 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
기타 기능성 첨가제로 폴리카르복실레이트이써(poly carboxylate Ether), 발수제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl actate acrylic emulsion), 타르타르산(Tartaric acid), 리튬카보네이트(Lithum carbonate)를 사용할 수 있다.
한편, 상기 불연마감층은 탄산칼슘(CaCO3), 백시멘트(White cement), 돌로마이트, 카오린, 알루미나시멘트(Alumina Cement), 마이카(MICA), 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose), 폴리카복실레이트이써(Poly carboxylate Ether), 전분(Starch), 나이론 섬유(3mm), 이산화티탄(TiO2), 발수제, 소포제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl acetate acrylic emulsion) 또는 타르타르산(Tartaric acid)을 포함할 수 있다.
여기서는 제1시멘트로 백시멘트를 사용할 수 있는데, 이런 백시멘트는 마감을 위한 색상의 발현이 우수하며, 제2시멘트로 불연모르타르와 마찬가지로 알루미나 시멘트를 사용할 수 있다.
또한, 상기 돌로마이트, 마이카, 탄산칼슘, 이산화티탄을 사용하여 부착성 강화는 물론 작은 입도의 평균크기를 가지는 관계상 함침된 유리섬유로 침투할 수 있는 두께유지층과의 계면에 부착력이 강화될 수 있다.
아울러, 상기 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose)와 전분(Starch) 유리섬유의 공극에 침투하여 적당한 끈적임을 발휘하도록 하여 외부 진동에 의하여 두께유지층이나 불연마감층에 크랙과 같은 손상이 발생되는 것을 방지하고, 상기 나일론 섬유는 불연마감층에 외부 충격에 의한 내충격성을 구비하도록 하는 것으로, 1 내지 5㎜ 평균 길이를 구비할 수 있다.
또한, 기타 기능성 첨가제로 폴리카르복실레이트이써(poly carboxylate Ether), 발수제, 소포제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl actate acrylic emulsion), 타르타르산(Tartaric acid)을 사용할 수 있다.
실시예 1
콘크리트 벽면에 EPS단열재를 에폭시 접착제로 부착시키고, EPS단열재에 본 발명에 따르는 불연모르타르를 배합하여 250g/m2인 유리섬유를 함침시킨 채 5㎜두께로 적층하고, 24시간 경과후 그 상부에 불연마감층를 5㎜두께로 적층하여 본 발명에 따르는 건축물의 초고단열을 시공하였다.
상기 불연모르타르는 제1시멘트로 Portland Cement 37.28 중량%, 돌로마이트(6080) 28 중량%, 산화규소(SiO2, 6호) 28 중량%, 제2시멘트로 알루미나시멘트 2 중량%, 점토 1 중량%, 수산화마그네슘 1 중량%, 메틸셀루로오스로 MC-15US 0.1 중량%, 전분 0.1 중량%, 폴리카르복실레이트이써 0.1 중량%, 발수제 NF-50 0.3 중량%, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼 FX-2320 2 중량%, 지연제인 타르타르산 0.06 중량%, 리튬카보네이트 0.06 중량%을 준비하여, 물과 배합하였다(이때 물은 모르타르 100 중량부에 대하여 20~22 중량부를 사용하였다)
상기 불연마감층에 사용된 재료는 탄산칼슘 10 중량%, 백시멘트 22.3 중량%, 돌로마이트(1424) 24 중량%, 돌로마이트(2460) 30 중량%, 카오린 2 중량%, 알루미나시멘트 3 중량%, 마이카 1 중량%, 메틸셀루로오스 MC-23009 0.2 중량%, 폴리카복실레이트이써 0.14 중량%, 전분 0.1 중량%, 나이론 섬유 평균길이 3㎜ 0.1 중량%, 이산화티탄 1 중량%, 발수제 NF-50 0.098 중량%, 소포제 PD-1 0.002 중량%, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(AP-211) 6 중량%, 타르타르산 0.06 중량%를 준비하여, 물과 배합하였다(이때 물은 모르타르 100 중량부에 대하여 18~20 중량부를 사용하였다).
실시예 2
글라스울과 흄드실리카로 충진된 심재, 상기 심재를 감싸도록 외피재로 알루미늄포일을 준비하여 심재와 알루미늄 사이에 진공을 가하여 진공단열재를 준비하였고, 두께조절용 보강재로 압출 폴리스티렌 단열재를 덧대어 실시예 1의 EPS단열재 두께를 맞춘 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 실시하였다.
실시예 3
유리섬유 대신 탄소섬유를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 실시하였다.
비교예 1
일반 모르타르를 배합하여 EPS단열재에 5㎜두께로 도포하고, 아크릴계 표준마감재로 마감층을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 실시하였다.
상기 일반 모르타르는 물 33 중량%, 아크릴에멀젼 20 중량%, 백규사(60-80) 45 중량%, MC-23009 1.5 중량%, 소포제 0.1 중량%, 방부제 0.1 중량%, 분산제 0.1 중량%, EG(Ethyl glycol) 0.2 중량%를 배합하였다,
상기 표준마감재는 물 10 중량%, 아크릴에멀젼 20 중량%, 백규사(60-80) 45 중량%, 무늬사 8.5 중량%, 탄산칼슘 15 중량%, 소포제 0.1 중량%, 방부제 0.1 중량%, 분산제 0.1 중량%, Ethyl glycol 0.2 중량%, 부틸카비톨 0.2 중량%, Texanol 0.2 중량%, 증점제 0.4 중량%, pH조절제 0.2 중량%를 배합하였다.
비교예 2
아크릴계 스톤마감재를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 같이 실시하였다.
상기 스톤 마감재는 물 8 중량%, 아크릴에멀젼 20 중량%, 백규사(14-24) 40 중량%, 착색규사(14-24) 30 중량%, 소포제 0.1 중량%, 방부제 0.1 중량%, 분산제 0.1 중량%, EG(Ethyl glycol) 0.2 중량%, 부틸카비톨 0.2 중량%, Texanol 0.2 중량%, 증점제 0.4 중량%, pH조절제 0.2 중량%, Arbocel(cellulose fiber) 0.2 중량%, 운모 0.3 중량%를 배합하였다.
실험예 1 내구성 실험
실시예와 비교예에 의하여 시공되는 모르타르를 도포하고 24시간 경과 후 건조상태, 크랙발생 유무를 유관으로 확인하고, 또한, 이어서 마감층을 도포한 후 도포시 작업성, 24시간 경과 후 건조상태, 크랙발생 유무를 확인하여 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
몰탈 작업성 ◎ ○ ○ X X
몰탈 건조상태 ○ ○ ○ X X
몰탈 크랙발생 유무 이상 無 이상 無 이상 無 크랙발생 크랙발생
마감재 작업성 ◎ ◎ ○ X XX
마감재 건조상태 ○ ○ ○ X X
마감재 크랙발생 유무 이상 無 이상 無 이상 無 크랙발생 크랙발생
위 표 1을 보면, 실시예의 경우 작업성, 건조상태, 크랙발생 유무 등 모든 실험항목에서 비교예에 비해 성능이 우수한 것으로 났으며, 특히 실시예의 경우 몰탈의 건조상태가 양호하고, 몰탈의 크랙발생도 나타나지 않아 후속공정인 마감재의 도포에도 큰 영향을 안 주었으나, 비교예의 경우 몰탈의 건조상태와 크랙발생에 의해 마감공정에도 연이어 악영향을 주는 것으로 판단되었다. 이와 같은 결과로 보아 실시예에 따른 본원 발명은 내구성 측면에서 기존공법에 비해 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2 화재안전성 실험
실시예와 비교예에 의하여 시공된 단열구조체를 300*300 사이즈로 시편을 만들어 불꽃시험을 실시하여 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
가스(연기) 발생 거의 없음 거의 없음 거의 없음 많음 많음
열방출량 적음 적음 적음 많음 많음
실험 후 시편상태 이상 無 이상 無 이상 無 대부분 소실되었음 대부분 소실되었음
위 표 2를 보면, 실시예의 경우 가스발생, 열방출량 및 실험 후 시편상태에서 모두 비교예에 비해 양호한 것으로 나타났으며, 이는 실시예에 의해 시공한 건축물은 화재시 화재안전성을 확보할 수 있는 것으로 판단된다. 반면 비교예의 경우 가스와 열방출량이 많았으며, 실험 후 시편의 대부분 소실되었는데, 이는 비교예에 의해 시공한 건축물은 화재시 유독가스가 많이 발생할 수 있으며, 마감재료를 구성하는 단열재와 몰탈, 마감재가 소실되므로 구조적으로도 매우 불안정해질 것으로 판단된다. 이와 같은 결과로 볼 때 실시예에 의한 본원 발명이 화재안전성 측면에서 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 3 단열성 실험
실시예와 비교예에 의하여 시공된 단열구조체를 300*300 사이즈로 시편을 만들어 열전도율을 측정하여 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
열전도율 0.034 0.0083 0.037 0.038 0.032
열저항 1.470 6.012 1.351 1.316 1.562
열관류율 0.68 0.166 0.74 0.76 0.64
주1 410 100 450 460 390
* 주1 : 실시예2의 벽체두께를 100이라 하였을 때, 동일한 단열성능을 위해 필요한 벽체두께 위 표 3을 보면, 단열성능을 대부분 단열재에 의해 결정되는데, 실시예1의 경우 비교예1과 동일한 단열재를 사용했음에도 불구하고 비교예1 보다 단열성능이 다소 우수한 것으로 나타났다. 따라서 실시예에 의한 불연몰탈과 불연마감재가 일반 접착몰탈과 마감재에 비해 어느 정도의 단열 성능을 보완해주는 것으로 판단된다. 실시예3의 경우 비교예1과 단열성능이 거의 유사한 것으로 나타났는데, 이는 탄소섬유의 영향때문인 것으로 추측된다.
또한, 진공단열재를 사용한 실시예2의 경우 비교예에 비해 단열성능은 월등히 우수한 것으로 나타났으며, 벽체두께를 약 4~4.6배 감소시킬 수 있으므로 공간활용성 측면에서 탁월한 효과를 발휘할 것으로 기대된다. 이와 같은 결과를 볼 때 실시예에 의한 본원발명은 단열성능 측면에서 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (12)

  1. 건축물의 내·외부면에 단열재를 이용하여 단열마감하는 시공방법에 있어서,
    상기 단열재를 건축물의 내외부면에 부착하는 단계(S1); 및
    상기 단열재에 순서대로 두께유지층, 불연마감층을 도포하는 단계(S2);를 포함하고,
    상기 불연마감층은 탄산칼슘(CaCO3), 백시멘트(White cement), 돌로마이트 및 알루미나시멘트(Alumina Cement)를 포함하고,
    상기 불연마감층은 마이카(Mica), 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose), 폴리카복실레이트이써(Poly carboxylate Ether), 전분(Starch), 나이론 섬유, 이산화티탄(TiO2), 발수제, 소포제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl acetate acrylic emulsion) 및 타르타르산(Tartaric acid)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열재는 복수개로 상하좌우로 내외부면에 배열하여 시공하며, 복수개의 단열재가 상호 맞닿는 테두리 적어도 하나에 결합홈을 형성하여, 삽입고정구에 의하여 삽입지지되는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열재는 복수개의 단열재가 상호 맞닿는 테두리 중 적어도 하나가 반턱이음구조, 요부나 철부에 의한 결합구조로 상하좌우로 배열되어 시공되는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose)와 전분(Starch) 유리섬유의 공극에 침투하여 두께유지층이나 불연마감층에 크랙과 같은 손상이 발생되는 것을 방지하고, 상기 나일론 섬유는 불연마감층에 외부 충격에 의한 내충격성을 구비하도록 하는 것으로, 1 내지 5㎜ 평균 길이를 구비되는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 불연마감층은 기능성 첨가제로 폴리카르복실레이트이써(poly carboxylate Ether), 발수제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl actate acrylic emulsion), 타르타르산(Tartaric acid) 및 리튬카보네이트(Lithum carbonate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 두께유지층은 불연마감층의 도포 전에 불연모르타르에 유리섬유 또는 탄소섬유가 함침된 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유리섬유 또는 탄소섬유는 3차원 그물망 형태의 격자조직으로 단위면적당 질량은 160 ~ 400g/m2인 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 불연모르타르는 제1시멘트, 돌로마이트, 산화규소(SiO2), 제2시멘트, 점토(Clay), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 메틸셀루로오스(Methyl Cellulose), 전분(Starch), 폴리카르복실레이트이써(poly carboxylate Ether), 발수제, 비닐아세테이트아크릴 에멀젼(Vinyl actate acrylic emulsion), 타르타르산(Tartaric acid) 및 리튬카보네이트(Lithum carbonate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열재는 접착제를 개재시켜 내외부면에 부착되는 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열재는 글라스울 혹은 흄드실리카를 포함하는 심재, 상기 심재를 진공으로 감싸는 알루미늄 재료의 외피재인 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 외피재에는 두께조절을 위한 보강재가 덧대진 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 건축물의 난연보강 및 초고단열 시공방법.
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