KR102182588B1 - 외장재 고정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은 건축물의 외부 벽면 상에 외장재를 설치하기 위한 외장재 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 외부 벽면에 결합되는 고정장치를 통한 열전도를 차단하여 건축물의 에너지 손실을 최소화하고 실내의 결로를 방지함으로서 궁극적으로 제로 에너지 건축(Zero Energy Building) 구현을 위한 외장재 고정장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치는 건축물의 외부 벽면에 결합되는 앵커부재 및 브라켓을 연결하는 연결 부재를 통해 상기 브라켓 상에 가해지는 하중을 안정적으로 지지하는 것과 동시에 단열재 자체의 평활도가 불량하여 단열재와 외장재 고정장치 사이에 발생하는 이격공간을 통해 실내로 유입되는 외부의 열이 증대됨에 따라 건축물의 에너지가 손실되고 실내에 결로와 곰팡이가 발생하는 등의 다양한 문제점을 해소하는 외장재 고정장치를 제공할 수 있다.

Description

외장재 고정장치{An Exterior Material Fixing Device}
본 발명의 일 측면은 건축물의 외부 벽면 상에 외장재를 설치하기 위한 외장재 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축물의 외부 벽면에 결합되는 고정장치를 통한 열전도를 차단하여 건축물의 에너지 손실을 최소화하고 실내의 결로를 방지함으로서 궁극적으로 제로 에너지 건축(Zero Energy Building) 구현을 위한 외장재 고정장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
전세계적으로 에너지 위기와 기후변화 시대를 맞아 선진국들은 이른바 녹색 산업과 녹색 기술을 새로운 성장엔진으로 인식하여 녹색 산업 및 녹색 기술에 국력을 집중하는 양상을 보이고 있다. 뿐만 아니라, 국내적으로 정부는 2008년 '저탄소 녹색성장'을 국가 장기 전략으로 채택하고 온실가스 감축을 위한 다양한 관련 정책을 추진해 오고 있다.
그 일환으로 2014년 정부는 국가 온실가스 배출의 약 25%를 차지하고 있는 건축물의 에너지 소비량을 효과적으로 줄이기 위해 제로 에너지 건축(Zero Energy Building) 국가 로드맵을 작성하고, 이에 대한 구체적 정책 방향으로 에너지절약 설계기준의 단열 성능 기준을 지속적으로 강화하고 있다.
한편, 건축물 구조체에 단열재를 부착하는 공법은 크게 내단열 공법과 외단열 공법으로 구분할 수 있으며, 이중 외단열 공법의 경우엔 콘크리트 타설 전 건축물 구조체 외부에 단열재를 선 매입 후 콘크리트를 타설 부착하거나 전용 접착제 또는 고정 파스너를 사용하여 건축물 구조체 외부에 후 부착하는 공법을 사용하게 된다. 이후 부착된 단열재 위에 외부 마감을 하게 되는데 구체적으로 습식공법과 건식공법으로 구분할 수 있다.
습식공법의 경우 수지몰탈로 미장한 후 최종 외부마감재를 도장 또는 미장하여(스타코 마감) 건축물 외장을 처리하게 되며, 건식공법의 경우 건축물 외부마감재를 앵커볼트 및 브라켓 등을 활용하여 단열재 위에 고정하거나 트러스 하지를 설치한 후 고정하게 된다.
이때, 건식공법의 외장재 고정장치는 열선 등을 활용하여 기존 단열재일부를 제거한 후 외장재 고정장치를 설치하거나, 단열재를 제거하는 추가공정 없이 다양한 공구를 활용하여 건축물 구조체 상에 외장재 고정장치를 고정시키는 방법이 활용되고 있다.
그러나 단열재 파손을 최소화하여 외장재 고정장치를 설치하더라도 외장재 고정장치를 구성하는 셋트앵커 및 브래킷 등의 금속재질의 고정수단이 여전히 외기에 노출되어 외부의 열이 실내로 유입되거나 실내의 열이 외부로 쉽게 빠져나가는 문제점이 있다.
또한, 건축물 양생 과정에서 건축물 구조체의 품질이 불량한 경우, 구조체에 부착되는 단열재의 평활도 또한 불량해지는데, 이때 구조체 및 단열재에 설치되는 외장재 고장장치와 단열재 사이에는 이격공간이 발생하게 되고, 상기 이격공간을 통해 외기가 유입되는 문제점이 있다.
도 1은 시중에서 사용되고 있는 저방사 단열재를 나타낸다.
특히, 알루미늄 박판과 네트(Net)형태의 발포PE가 중층으로 결합된 저방사 단열재(도 1을 참조)의 경우, 단열재 자체의 평활도가 극히 불량하여 단열재와 외장재 고정장치 사이에 발생하는 이격공간을 통해 실내로 유입되는 외부의 열이 증대됨에 따라 건축물의 에너지가 손실되고 실내에 결로와 곰팡이가 발생하는 등의 다양한 문제점이 발생하고 있으며, 결국 이러한 점형 열교(Point Thermal Bridge) 발생은 근본적으로 제로 에너지 건축(Zero Energy Building) 구현에 한계점으로 작용하고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
이에 본 발명에 따른 일 측면은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 단열재 자체의 평활도가 불량하여 단열재와 외장재 고정장치 사이에 발생하는 이격공간을 통해 실내로 유입되는 외부의 열이 증대됨에 따라 건축물의 에너지가 손실되고 실내에 결로와 곰팡이가 발생하는 등의 다양한 문제점을 해소하는 외장재 고정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위에 제기된 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 외장재 고정장치는 건축물의 단열재가 부착된 벽면 상에 외장재를 시공하기 위한 외장재 고정장치에 있어서,
건축물의 단열재를 관통하여 벽면에 삽입 설치되는 앵커 부재; 외장재를 거치하기 위한 브라켓부;
상기 앵커 부재와 상기 브라켓부를 연결하며, 상기 외장재의 하중을 상기 앵커 부재로 전달하되, 상기 앵커 부재로 열이 전달되는 것은 차단하는 연결 부재; 및 상기 앵커 부재 측으로 유입되는 외기를 차단하기 위해 상기 연결 부재와 상기 단열재 사이에 배치되는 패드부; 중 어느 하나를 포함하는 외장재 고정장치를 제공할 수 있다.
실시예에 따라서는 상기 연결 부재는 상기 외장재의 하중을 전달하기 위한 하드한 재질의 하중전달부와, 상기 앵커 부재로의 열전달을 차단하기 위해, 상기 하중전달부의 전부 또는 일부를 감싸는 단열 수지층을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따라서는 상기 패드부의 둘레에는 상기 패드부와 함께 외기의 유입을 차단하는 단열스커트부를 가질 수 있다.
또한 실시예에 따라서 상기 패드부의 둘레에는 상기 패드부의 위치를 잡아주는 단열스커트부를 가질 수 있다.
실시예에 따라서 상기 패드부는 상기 단열스커트부로부터 돌출 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따라서 상기 패드부는 상기 단열재와 접촉하면서 수축할 수 있도록 탄성 재질로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따라서 앵커 부재에 볼팅 결합할 때 상기 단열스커트부는 상기 단열재를 절개하며 삽입 설치될 수 있다.
실시예에 따라서는 상기 단열스커트부의 끝단에는 상기 단열스커트부가 상기 단열재에 삽입될 때 원활하게 삽입되도록 경사부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따라서는 상기 단열스커트부의 끝단에는 상기 단열스커트부가 상기 단열재에 삽입될 때 원활하게 삽입되도록 톱날부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따라서 상기 단열스커트부는 상기 단열 수지층과 일체로 형성될 수 있다.
실시예에 따라서 상기 단열스커트부는 상기 단열 수지층과 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치는 건축물의 외부 벽면에 결합되는 앵커부재 및 브라켓을 연결하는 연결 부재를 통해 상기 브라켓 상에 가해지는 하중을 안정적으로 지지하는 것과 동시에 단열재 자체의 평활도가 불량하여 단열재와 외장재 고정장치 사이에 발생하는 이격공간을 통해 실내로 유입되는 외부의 열이 증대됨에 따라 건축물의 에너지가 손실되고 실내에 결로와 곰팡이가 발생하는 등의 다양한 문제점을 해소하는 외장재 고정장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 건축물의 에너지 손실을 최소화하고, 건축물 외부 벽면을 통한 외기 유입 또는 유출을 방지함으로써 궁극적으로 제로 에너지 건축(Zero Energy Building) 구현을 가능하게 하는 외장재 고정장치를 제공할 수 있다.
이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 내구성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 일 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 시중에서 사용되고 있는 저방사 단열재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치를 나타낸다.
도 3은 도 2의 외장재 고정장치에서 패드부가 압축된 모습을 나타낸다.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 연결 부재의 전면부를 나타내고 도 4(b)는 후면부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치의 분해도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치가 경사진 단열재에 설치된 모습을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치가 전체적으로 함몰된 단열재에 설치되는 모습을 나타낸다.
도 8은 도 7의 외장재 고정장치의 패드부가 전체적으로 함몰된 단열재에서 압축된 모습을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 마개와 단열스커트부가 탈착가능하게 설치될 수 있도록 하는 탈착구조를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 연결 부재가 외측으로 절곡된 모습을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 연결 부재가 내측으로 절곡되어 보강재 역할을 하는 것을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외장재 고정장치를 나타낸다.
도 13은 기존 기술의 스페이서 구성을 나타낸다.
도 14는 외기 유입경로를 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치를 나타낸다.
도 3은 도 2의 외장재 고정장치에서 패드부가 압축된 모습을 나타낸다.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 연결 부재의 전면부를 나타내고 도 4(b)는 후면부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치의 분해도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치는 건축물의 단열재(700)가 부착된 벽면 상에 외장재를 시공하기 위한 것이다.
본 실시예에 따른 외장재 고정장치는 건축물의 단열재(700)를 관통하여 벽면에 삽입 설치되는 앵커 부재(100); 외장재를 거치하기 위한 브라켓부(300);
앵커 부재(100)와 브라켓부(300)를 연결하며, 외장재의 하중을 앵커 부재(100)로 전달하되, 앵커 부재(100)로 열이 전달되는 것은 차단하는 연결 부재(200); 및 앵커 부재(100) 측으로 유입되는 외기를 차단하기 위해 연결 부재(200)와 단열재(700) 사이에 배치되는 패드부(240);의 구성 중 적어도 하나 이상를 포함하여 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 외장재 고정장치가 설치되는 건축물에서 단열재(700)는 건축물의 벽면 즉, 콘크리트 등 건물의 하중을 지탱하는 구조체(10)에 부착되어 벽면으로부터 실내로 유입되거나 실내로부터 외부 벽면으로 유출되는 열 전달을 차단하는 기능을 수행하는 부재일 수 있다.
본 실시예에 따른 외장재 고정장치가 부착되는 건축물에서 단열재(700)는 저방사 단열재(700)를 포함할 수 있다. 저방사 단열재(700)는 예컨대 알루미늄 박판과 네트(Net)형태의 발포PE가 중층으로 결합된 형태를 포함할 수 있지만 이러한 구조에 한정하는 것은 아니며 본 실시예의 열 전달을 차단하는 기술적 사상 안에서 다양한 변형이 가능하다.
앵커 부재(100)는 건축물의 구조체(10)에 결합되는 부재로서 예컨대 셋트 앵커, 웨지 앵커 등이 사용될 수 있지만, 이러한 구성에 한정하는 것은 아니며 본 실시예의 건출물의 구조체(10)에 마감재 등을 고정하기 위하여 결합되는 기술적 사상 안에서 다양한 변형이 가능하다.
브라켓부(300)는 외장재를 거치하기 위해 제공되는 부재일 수 있다. 실시예에 따라서 브라켓부(300)는 'ㄴ'자 형상으로 절곡될 수 있지만 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며 외장재와 결합하여 외장재를 거치하는 기술적 사상 안에서 다양한 변형이 가능하다.
연결 부재(200)는 앵커 부재(100)와 브라켓부(300)를 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 연결 부재(200)의 일측에는 앵커볼트 체결공(250)이 형성되어 앵커 부재(100)가 체결수단(150)에 의하여 체결될 수 있으며, 타측에는 브라켓 체결공(151)이 형성되어 브라켓부(300)가 체결수단(150)에 의하여 체결될 수 있다. 여기서 체결수단(150)은 예컨대 볼트와 너트를 포함할 수 있지만 앵커 부재(100)와 연결 부재(200) 또는 브라켓부(300)와 연결 부재(200)를 고정하는 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 구성이 가능하다.
연결 부재(200)는 외장재의 하중을 앵커 부재(100)로 전달하되, 앵커 부재(100)로 열이 전달되는 것은 차단하는 기능을 수행하는 부재일 수 있다.
실시예에 따라서 연결 부재(200)는 플레이트 형상을 포함할 수 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니며 영커 부재와 브라켓부(300)를 연결하는 기능을 수행하는 기술적 사상 안에서 다양한 변형이 있을 수 있다.
실시예에 따라서 연결 부재(200)와 브라켓부(300)는 하나의 피스(piece)로서 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 연결 부재(200)의 일측은 브라켓부(300)를 형성할 수 있다.
실시예에 따라서 연결 부재(200)는 외장재의 하중을 전달하기 위한 하중전달부(210)와, 앵커 부재(100)로의 열전달을 차단하기 위해, 하중전달부(210)의 전부 또는 일부를 감싸는 단열 수지층(220)을 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따라서 하중전달부(210)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 금속 재질을 포함할 수 있다. 단열 수지층(220)은 하중전달부(210)를 인서트 사출성형하여 하중전달부(210)의 전부 또는 일부를 코팅하는 방식으로 형성될 수 있다.
실시예에 따라서 패드부(240)는 앵커 부재(100) 측으로 유입되는 외기를 차단하는 기능을 수행하는 부재일 수 있다. 패드부(240)는 연결 부재(200)와 건축물의 벽면의 단열재(700) 사이에 배치될 수 있다.
패드부(240)의 재질은 예컨대 수지 재질일 수 있으며 내부에 관통홀(241)이 형성된 중공의 원통 형상일 수 있지만, 단열 기능을 수행하는 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 형상과 재질이 가능하다.
실시예에 따라서 패드부(240)의 둘레에는 패드부(240)와 함께 앵커 부재(100) 측으로의 외기 유입을 차단함과 동시에 패드부(240)의 위치를 잡아주는 기능을 하는 단열스커트부(230)가 위치할 수 있다.
단열스커트부(230)는 단열 재질로 형성되어 외기가 앵커 부재(100) 측으로 유입되는 것을 차단하는 기능을 할 수 있다. 실시예에 따라서 단열스커트부(230)는 패드부(240)와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 패드부(240)의 외주면을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 패드부(240)와 단열스커트부(230)는 중심에 앵커 부재(100)가 위치하는 동심원 구조를 가질 수 있으며, 단열스커트부(230)는 패드부(240)를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.
실시예에 따라서 단열스커트부(230)는 연결 부재(200)의 단열 수지층(220)의 일부가 단열재(700) 측으로 돌출 형성되는 것일 수 있다. 실시예에 따라서 패드부(240)는 단열스커트부(230)의 내측에 삽입 설치될 수 있으며, 단열스커트부(230)의 내주면에 인접 또는 접하여 위치할 수 있다.
이러한 구조에 의하여 앵커 부재(100) 측으로 유입되는 외기는 1차적으로는 단열스커트부(230)에 의하여 차단되며, 2차적으로 패드부(240)에 의하여 차단되므로 외기 차단효과가 탁월하다.
실시예에 따라서 패드부(240)는 단열스커트부(230)로부터 돌출 형성될 수 있다.
실시예에 따라서 패드부(240)는 단열재(700)와 접촉하면서 수축할 수 있도록 탄성 재질로 형성될 수 있다.
패드부(240)는 탄성 재질로 형성되므로 연결 부재(200)가 앵커 부재(100)와 볼팅 결합하면서 단열재(700)의 외면에 근접하게 되면서 패드부(240)의 일면은 연결 부재(200)에 의하여 타면은 단열재(700)의 외면에 의하여 밀착되면서 수축할 수 있다. 이 경우 패드부(240)는 연결 부재(200)의 내면과 단열재(700)의 외면에 의하여 압축되어 부피가 작아지며 밀도가 높아진다. 실시예에 따라서 패드부(240)의 압축은 패드부(240)의 축방향 즉 길이 방향으로 진행될 수 있다. 따라서 패드부(240)의 압착에 의하여 단열재(700)와 외장재 고정장치 사이의 틈새가 발생하지 않는다.
단열스커트부(230)는 단열 기능만 수행하는 것이 아니며, 실시예에 따라서는 패드부(240)가 연결 부재(200)와 단열재(700)에 의하여 압축될 때 일정 정도 이상은 압축되지 않도록 막아 주는 스토퍼의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 패드부(240)는 단열스커트부(230)의 끝단에서 더 돌출되어 있다가 단열재(700)에 의하여 압축되고, 이 후 단열스커트부(230)의 끝단에 단열재(700)가 접촉하면 패드부(240)는 단열스커트부(230)의 내부에 위치하게 되어 더 이상 압축되지 않을 수 있다. 즉, 단열스커트부(230)의 스토퍼 기능에 의하여 패드부(240)가 일정 정도 이상 수축하지 않으므로 단열 효과를 극대화할 수 있다. 실시예에 따라서 단열스커트부(230)의 길이는 패드부(240)의 단열 효과를 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.
단열스커트부(230)의 스토퍼 기능에 의하여 본 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 패드부(240)의 작동이 견고하게 유지시키므로 외장재 고정장치의 내구성이 향상될 수 있다.
한편, 패드부(240)는 탄성력을 갖기 위하여 플랙시블한 재질로 형성될 수 있다. 따라서 압축되면서 형태가 변형될 수 있다. 단열스커트부(230)는 이러한 패드부(240)의 형태를 잡아주는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 구조에서 패드부(240)는 단열스커트부(230) 내주면과 접하면서 압축되므로 단열스커트부(230)는 압축시 패드부(240)의 형태 변형을 억제할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치가 경사진 단열재에 설치된 모습을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치가 전체적으로 함몰된 단열재에 설치되는 모습을 나타낸다.
도 8은 도 7의 외장재 고정장치의 패드부가 전체적으로 함몰된 단열재에서 압축된 모습을 나타낸다.
도 6을 보면, 단열재가 경사진 면에서 본 실시예에 따른 외장재 고정장치의 패드부가 탄성적으로 많이 압축된 부분과 적게 압축된 부분으로 변형하며 단열재와 고정장치 간에 틈새의 발생을 억제하고 있는 모습을 볼 수 있다.
도 7을 보면, 단열재 끝선(710)에서 단열재의 외면이 많이 함몰된 모습을 나타낸다. 도 8은 패드부가 압축되면서 도 7의 단열재 끝선(710)이 함몰된 단열재에 틈새의 발생을 억제하고 있는 모습을 나타낸다.
본 실시예에 따른 패드부(240)의 구조와 플랙시블한 특성에 의하여 패드부(240)는 단열재(700)의 평활도가 불량인 경우, 단열재(700)가 건축물의 벽면에 경사져 부착된 경우 등에도 틈새의 발생을 억제하여 앵커 부재(100) 측으로의 외기 유입을 차단할 수 있다.
단열재(700)의 평활도가 불량인 경우, 단열재(700)가 건축물의 벽면에 경사져 부착된 경우 등에는 단열스커트부(230)의 일부분은 단열재(700)에 접촉하지 않을 수 있다. 그러나 이 경우에도 패드부(240)의 탄성력에 의하여 앵커 부재(100)의 둘레는 밀폐되므로 틈새의 발생을 억제하여 외기를 차단할 수 있다.
본 실시예에 따른 외장재 고정장치는 저방사 단열재(700)에 적용되는 경우에 큰 장점이 있다. 즉, 저방사 단열재(700)의 경우 재질적, 구조적 원인으로 표면이 매끈하지 않고, 작업자가 앵커 볼트를 설치하기 위하여 단열재(700)에 구멍을 내는 경우 등 설치 작업 도중에 쉽게 함몰되어 틈새가 생길 수 있는 요인이 많다. 즉, 저방사 단열재(700)는 평활도가 매우 나쁘다. 따라서 이러한 저방사 단열재(700)에 외장재 고정장치를 설치하는 경우는 강한 재질 보다는 플랙시블한 재질의 패드부(240) 구성을 가지는 외장재 고정장치가 고정장치와 단열재(700) 사이의 틈새의 발생을 억제하므로 외기의 유입을 원천 차단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 마개와 단열스커트부가 탈착가능하게 설치될 수 있도록 하는 탈착구조(410)를 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연결 부재(200)의 앵커 부재(100)가 결합된 부위의 외측에는 마개(400)가 설치될 수 있다. 마개(400)는 단열 수지 재질로 형성될 수 있으며 앵커 부재(100)가 볼트 결합한 부분으로 외기가 유입되는 것을 차단하는 기능을 할 수 있다.
마개(400)는 연결 부재(200)에 탈착 가능하게 설치될 수 있다.
실시예에 따라서 단열스커트부(230)는 연결 부재(200)의 단열 수지층(220)과 일체로 형성될 수 있다. 또한 실시예에 따라서 단열스커트부(230)는 연결 부재(200)에서 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
단열스커트부(230)의 탈착구조(410)는 예컨대 연결 부재(200)의 일측에는 오목부가 형성되고, 단열스커트부(230)의 끝단은 볼록부가 형성되어 오목부와 볼록부가 결합하는 형태를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 단열스커트부(230)의 끝단에는 단열스커트부(230)가 단열재(700)에 삽입될 때 원활하게 삽입되도록 경사부 또는 톱날부가 형성될 수 있으며, 실시예에 따라서 여기서도 단열스커트부(230)는 탈착 가능하게 연결 부재(200)에 부착될 수 있다. 탈착구조(410)의 설명은 전술한 설명에 갈음한다.
위와 같은 본 실시예의 구성에 의하여 작업자는 단열재(700)의 종류에 따라서 단열스커트부(230)를 교체하여 부착할 수 있다. 예컨대, 단열재(700)의 종류가 저방사 단열재, 진공 단열재 등인 경우에는 끝단이 스토퍼의 기능을 수행하는 형상을 가지는 단열스커트부(230)를 부착할 수 있고, 단열재(700)의 종류가 유무기질 단열재인 경우에는 단열스커트부(230)의 끝단이 단열재(700)에 일부 깊이만큼만 삽입되도록 그 끝단이 경사부 또는 톱니부 형상을 가지는 단열스커트부(230)를 부착할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 연결 부재가 외측으로 절곡된 모습을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 외장재 고정장치에서 연결 부재가 내측으로 절곡되어 보강재 역할을 하는 것을 나타낸다.
한편, 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 외장재 고정장치의 연결 부재는 반드시 플레이트의 형상에 국한되지 않으며 여러 형상으로 형성될 수 있다.
예컨대, 도 10을 보면 연결 부재가 단열재의 반대측 즉 고정장치의 외측으로 절곡되어 있으며, 절곡된 연결 부재의 일측에 브라켓이 결합된 모습을 확인할 수 있다.
또한, 도 11을 보면 연결 부재가 단열재 측으로 절곡 즉, 고정장치의 내측으로 절곡되어 있으며, 절곡된 연결 부재(260)가 단열재 내부로 삽입되어 구조체(10) 외면까지 접촉함으로써 보강재의 기능을 수행하는 모습을 확인할 수 있다. 즉, 본 실시예에 의한 외장재 고정장치는 여러 기능을 구현할 수 있는 것이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 외장재 고정장치를 나타낸다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 외장재 고정 장치를 설명한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 외장재 고정 장치는 건축물의 단열재(700)가 부착된 벽면(10) 상에 외장재를 시공하기 위한 외장재 고정 장치에 있어서,
건축물의 단열재(700)를 관통하여 벽면(10)에 삽입 설치되는 앵커 부재(100); 외장재를 거치하기 위한 브라켓부(300);
앵커 부재(100)와 브라켓부(300)를 연결하며, 외장재의 하중을 앵커 부재(100)로 전달하되, 앵커 부재(100)로 열이 전달되는 것은 차단하는 연결 부재(200); 및
상기 앵커 부재(100) 측으로 유입되는 외기(A)를 차단하기 위해 상기 연결 부재(200) 상에 형성되는 단열스커트부(230); 중 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 앵커 부재(100), 브라켓부(300), 연결 부재(200), 단열스커트부(230) 구성은 각각 전술한 실시예에서 설명한 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.
여기서 단열스커트부(230)는 연결 부재(200)와 앵커 부재(100)가 연결되는 부분의 주변에 형성될 수 있다.
실시예에 따라서 연결 부재(200)는 외장재의 하중을 전달하기 위한 하드한 재질의 고정부(210)와, 앵커 부재(100)로의 열전달을 차단하기 위해, 고정부(210)의 전부 또는 일부를 감싸는 단열 수지층(220)을 가질 수 있다.
여기서, 고정부(210)와 단열 수지층(220)은 전술한 실시예에서의 설명한 하중전달부(210) 및 단열 수지층(220) 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.
실시예에 따라서 단열 수지층(220)은 고정부(210)를 인서트 사출성형에 의하여 형성될 수 있으며, 이 경우 단열스커트부(230)는 단열 수지층(220)의 일부가 돌출 형성되는 구성일 수 있다. 실시예에 따라서는 단열스커트부(230)는 연결 부재(200)에 탈착 가능하게 설치될 수도 있다.
실시예에 따라서 단열스커트부(230)는 연결 부재(200)로부터 단열재(700) 측으로 돌출 형성될 수 있다. 이 경우 단열스커트부(230)는 앵커 부재(100)를 둘러싸는 형태로 돌출 형성될 수 있으며, 앵커 부재(100)로부터 일정 거리 이격되어 형성될 수 있다.
실시예에 따라서 단열스커트부(230)의 끝단에는 단열스커트부(230)가 단열재(700)에 삽입될 때 원활하게 삽입되도록 경사부 또는 톱날부가 형성될 수 있다.
실시예에 따라서 단열스커트부(230)는 연결 부재(200)와 일체로서 형성될 수 있으며 연결 부재(200)의 일 부분으로 형성될 수 있다.
단열스커트부(230)의 내부에는 단열 효과를 극대화하기 위하여 발포성 수지 등 단열 수단을 삽입 설치할 수 있다. 여기서 단열 수단은 전술한 실시예에서 패드부(240)를 의미할 수 있다. 본 실시예에서 패드부(240)에 대하여 상세한 설명은 전술한 실시예에서의 설명으로 갈음한다.
본 실시예에 의하면 연결 부재가 앵커 부재(100)에 체결수단(150) 예컨대 볼팅 결합에 의하여 고정될 때 앵커 부재(100)와 볼팅 결합하면서 단열재(700)의 외면과 접하게 되고, 이 경우 먼저 패드부(240)가 단열재(700)의 외면에 접하여 압축되다가, 이어서 단열스커트부(230)의 끝단이 단열재(700)를 절개하면서 단열재(700)에 삽입될 수 있다. 즉, 내부에 압축된 패드부(240)가 위치하고, 외측으로는 단열스커트부(230)가 단열재(700)에 삽입되어 앵커 부재(100)를 둘러싸 밀폐하는 일종의 마개 또는 캡(cap)의 역할을 하여 외기를 차단할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 단열스커트부(230)는 앵커 부재(100)와 직접 접촉하기 않을 수 있고 앵커 삽입공(12)에 삽입되지 않을 수 있다. 앵커 삽입공(12)에 삽입되는 앵커 부재(100) 또는 체결수단(150)으로부터 일정 거리 이격하고, 단열 수지층(220)에서 돌출되어 건축물 구조체(10)측 방향으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 단열스커트부(230)의 길이는 건축물의 외부 벽면(10)과 연결 부재(200) 사이에 배치된 단열재(700)에 삽입된 경우, 단열재(700)의 일부 깊이까지만 삽입되도록 설정될 수 있다. 따라서 단열스커트부(230)가 단열재(700)에 삽입되더라도 단열재(700)가 완전히 절단되지 않는다. 즉, 단열재(700)의 건축물 외부 벽면(10)과 접하는 면은 절단되지 않고 연결된 상태가 유지된다.
도 13은 기존 기술의 스페이서 구성을 나타내고. 도 14는 외기 유입경로를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 단열스커트부(230) 구성은 앵커 부재(100)와 단열재(700) 사이의 틈새에 끼워져 열교 효과를 차단하는 기존 기술의 스페이서(1000) 구성과 구별된다. 기존 기술의 스페이서(1000) 구성은 앵커 부재(100)와 단열재(700) 사이의 틈을 비집고 삽입되는 구조이므로 작업자의 미숙에 의한 시공 불량, 시간의 경과에 의한 단열재(700)의 탄성력 저하 등의 원인으로 스페이서(1000)와 단열재(700) 사이에 틈새이 발생하고 그 틈새을 통하여 앵커 삽입공(12)으로 외기, 습기, 결로수 등이 침투하게 된다. 기존의 스페이서(1000) 구성은 이러한 외기 결로수 등의 침투를 차단할 수 없다.
구체적으로 설명하면, 작업자가 건축물의 외부 벽면(10)에 단열재(700)를 부착하고, 단열재(700)의 외측에 석재 등 외장재를 설치하기 위하여, 브라켓부(300) 등을 고정하기 위해서 앵커볼트 삽입공(12)을 뚫고, 앵커볼트 삽입공(12)에 앵커 볼트를 삽입하여 건축물 벽면(10)에 고정 설치하는 과정에서 앵커 볼트와 단열재(700)를 관통하는 앵커볼트 구멍 사이에는 어쩔수 없이 틈이 발생한다. 작업자가 드릴 등의 공구로 단열재(700)에 앵커볼트 구멍을 뚫을 때 단열재(700) 자체가 재질적으로 약하고, 작업자의 미숙 등의 영향으로 매끈하게 구멍을 뚫을 수는 없다. 이러한 원인들에 의하여 앵커 부재(100)와 단열재(700) 사이의 틈이 생기는데 기존의 기술에 의한 스페이서(1000) 구성은 앵커 부재(100)와 단열재(700) 사이의 틈을 비집고 설치되는 구조이므로 시간이 지나면서 앵커 부재(100)와 단열재(700) 사이의 틈은 더욱 커질 수 밖에 없다. 이렇게 앵커 볼트와 앵커볼트 구멍 사이의 틈새로 외부로부터 외기와 열이 유입되므로 열손실이 발생한다.
그러나 본 발명의 실시예에 의한 단열스커트부(230) 구성은 단열재(700)와 앵커 부재(100) 사이의 틈새를 둘러싸며, 일거에 덮어버리므로 외기 등의 유입을 근본적으로 차단한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 단열스커트부(230) 구성은 이 틈새를 커버하기 위하여 앵커볼트 구멍과 그 주변까지 덮어(Cover) 씌운다. 일종의 '뚜껑' 또는 '마개'와 같은 기능을 하여 앵커볼트 구멍의 인접 영역까지 포섭하여 덮어 씌움으로써 열전달을 원천적으로 차단한다.
본 발명의 특징 중 하나는 단열스커트부(230) 구성이 건축물의 외부 벽면(10)과 연결 부재(200) 사이에 배치된 단열재(700)의 일부 깊이까지만 삽입되도록 설정되어, 단열재(700)의 건축물 외부 벽면(10)과 접하는 면은 절단되지 않고 연결된 상태가 유지되도록 하는 점에 있다.
이러한 구성에 의하여 단열스커트부(230)의 외주면과 단열재(700)의 절개된 면 사이의 틈으로 외기(A)가 유입되더라도 단열재(700)의 일부 깊이까지만 유입될 뿐이며, 단열재(700)와 건축물의 외부 벽면(10) 사이의 틈새(G)까지는 흘러갈 수 없으므로 열손실 등의 문제를 원천 차단한다.
본 발명의 특징 중 하나는 단열스커트부(230)의 길이가 외기(A)의 유입 경로를 길게 형성되도록 단열재(700)의 일부 깊이까지만 삽입되도록 설정되는 것이다.
즉, 단열스커트부(230)가 단열재(700)의 일부 깊이까지만 삽입되도록, 본 실시예의 단열스커트부(230)의 길이가 시중에 판매되는 건축물 단열재의 두께 규격에 맞추어 설정될 수 있다.
여기서 외기(A)의 유입 경로는 단열스커트부(230)의 외면과 단열재(700)가 접촉하는 부분 및 앵커 부재(100)와 연결 부재(200)가 체결되는 체결 부위와 단열재(700)가 접촉하는 부분을 포함할 수 있다.
즉, 단열스커트부(230)가 단열재(700)에 삽입된 경우, 단열스커트부(230)의 외면과 단열재(700)가 접촉하는 부분에서 생기는 틈새와 앵커 부재(100)와 연결 부재(200)가 체결되는 체결 부위와 단열재(700)가 접촉하는 부분에서 생기는 틈새를 통하여 외기(A)가 유입될 수 있으며 이렇게 유입된 외기(A)는 앵커 부재(100)를 타고 앵커볼트 삽입공(12)까지 흘러들어갈 수 있고, 열손실이 발생한다.
본 발명에 따른 단열스커트부(230)는 단열재(700)에 삽입된 경우, 외기(A)의 유입 경로가 더욱 길어지므로 외기(A)의 유입이 차단될 수 있다. 즉, 단열스커트부(230)가 단열재에 삽입됨으로써 단열스커트부(230)의 외주면과 단열재(700) 사이의 경로(R1, 제1 경로)와 단열스커트부(230) 내주면과 단열재(700) 사이의 경로(R2, 제2 경로)가 새로 형성된다.
이 경우, 외기(A)의 유입 경로를 구체적으로 설명하면, 외기(A)는 단열스커트부(230)의 외주면과 단열재(700) 사이의 경로(R1, 제1 경로)를 타고 흐른 뒤, 단열스커트부(230) 내주면과 단열재(700) 사이의 경로(R2, 제2 경로)를 타고 흐르고, 그 뒤에 연결 부재(200)의 내면과 단열재(700)의 외면 사이의 경로(R3, 제3 경로)를 타고 흐른 뒤에 비로서 앵커 부재(100)와 단열재(700) 사이의 틈새(R4, 제4 경로)로 유입될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 단열스커트부(230)는 단열재(700)에 삽입될 때 단열재(700)의 일부 깊이까지 삽입됨으로써 제1 경로, 제2 경로 및 제3 경로를 형성하여 외기(A)의 유입 경로를 늘리므로 외기(A)의 유입이 차단된다.
기존에 단열스커트부가 없는 고정 장치의 경우 제1 경로(R1)와 제2 경로(R2)가 생기지 않으므로 본 실시례에 따른 단열스커트부(230) 구성이 있는 경우와 비교하여 외기의 유입경로가 매우 짧다.
본 발명에서 단열재(700)는 건축물의 외부 벽면(10)으로 열이 빠져나가는 것을 차단하기 위하여 건축물의 외부 벽면(10)에 부착되는 것으로 시중에 판매되고 있는 일정한 규격으로 제조되는 일반적인 단열재(700)를 의미할 수 있으며, 본 발명에서 단열스커트부(230)의 길이는 이러한 단열재(700)의 두께 보다 얇게 설정될 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 구조체
100: 앵커 부재
150: 체결수단
151: 브라켓 체결공
200: 연결 부재
210: 하중전달부
220: 단열 수지층
230: 단열스커트부
240: 패드부
241: 관통홀
250: 앵커볼트 체결공
300: 브라켓부
400: 마개
410: 탈착구조
700: 단열재
710: 단열재 끝선
1000: 스페이서

Claims (7)

  1. 건축물의 단열재가 부착된 벽면 상에 외장재를 시공하기 위한 외장재 고정장치에 있어서,
    건축물의 단열재를 관통하여 벽면에 삽입 설치되는 앵커 부재;
    외장재를 거치하기 위한 브라켓부;
    상기 앵커 부재와 상기 브라켓부를 연결하며, 상기 외장재의 하중을 상기 앵커 부재로 전달하되, 상기 앵커 부재로 열이 전달되는 것은 차단하는 연결 부재; 및
    상기 앵커 부재 측으로 유입되는 외기를 차단하기 위해 상기 연결 부재와 상기 단열재 사이에 배치되는 패드부;
    를 포함하고,
    상기 패드부의 둘레에는 상기 패드부와 함께 상기 앵커 부재 측으로의 외기 유입을 차단함과 동시에 상기 패드부의 위치를 잡아주는 단열스커트부가 위치하며, 상기 패드부는 상기 단열스커트부로부터 돌출 형성되는 외장재 고정장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 외장재의 하중을 전달하기 위한 하드한 재질의 하중전달부와, 상기 앵커 부재로의 열전달을 차단하기 위해, 상기 하중전달부의 전부 또는 일부를 감싸는 단열 수지층을 가지는 것을 특징으로 하는 외장재 고정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 패드부는 상기 단열재와 접촉하면서 수축할 수 있도록 탄성 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 외장재 고정장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 단열스커트부의 끝단에는 상기 단열스커트부가 상기 단열재에 삽입될 때 원활하게 삽입되도록 경사부 또는 톱날부가 형성된 것을 특징으로 하는 외장재 고정장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 단열스커트부는 상기 단열 수지층과 일체로 형성되거나 또는 상기 단열 수지층과 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 외장재 고정장치.






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KR102632506B1 (ko) * 2023-04-07 2024-02-05 (주)삼현도시종합건축사사무소 건축용 앵커 단열장치

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KR20160012754A (ko) * 2014-07-25 2016-02-03 남상봉 건축물 외장재의 고정구조
KR20160125661A (ko) * 2015-04-22 2016-11-01 한국건설기술연구원 건축물 외장재의 고정구조 및 이의 시공방법

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