KR102239710B1 - 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널 및 이를 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널 및 이를 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법에 관한 것으로, 조립식 목조 건축물용 목재 단위패널에 있어서, 조립식 목조 건축물용 목재 단위패널에 있어서, 서로 평행하게 배치되는 상, 하부 바; 상기 상, 하부 바의 장측 사이드(side)를 연결하며 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 장측 사이드 구조체 바; 및 상기 상, 하부 바의 단측 사이드를 연결하며 일측은 홈으로 형성되고 다른측은 돌기로 형성되는 한 쌍의 단측 사이드 구조체 바의 조합으로 구성되는 외곽틀로 구성되고, 상기 외곽틀 내부가 우레탄 폼으로 충진된 것을 특징으로 하는 조본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 단열패널의 내부에 구비된 우레탄을 통해 내부의 온도와 습도를 조절하여 주택 지붕 및 벽체의 결로와 외부 마감재의 동해를 방지할 수 있으며, 패널 양측의 홈과 돌기의 결합으로 구조적 안정성 및 연결부 단열성이 확보될 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널 및 이를 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목조 건축물용 단위패널 내부가 우레탄 폼으로 충진되고, 패널의 사이드 구조체 일측은 홈으로 형성되고 패널의 사이드 구조체 다른측은 돌기로 형성된 목조 건축물용 우레탄 패널로서 단열패널의 내부에 구비된 우레탄 통기층을 통해 내부의 온도와 습도를 조절하여 주택 지붕 및 벽체의 결로와 외부 마감재의 동해를 방지할 수 있으며, 패널 양측의 홈과 돌기의 결합으로 구조적 안정성 및 연결부 단열성이 확보되는 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널 및 이를 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법에 관한 것이다.
주택은 벽체 및 지붕을 통하여 약 58% 정도의 열손실이 발생하는 것으로 알려져 있지만, 이러한 열손실은 일반적인 단열을 통해서도 13%까지 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 주택에 적용되는 단열공법으로는 건축물의 구조형식에 따라 적용방법이 달라지는데, 외단열, 내단열 및 구조체 내부에 설치하는 중단열로 구분된다.
단열공법 중 외단열 공법은 신축 건물이나 낡고 오래된 건물을 대상으로 주택벽체의 외벽면에 단열패널을 부착 또는 고정하여 실내의 열과 냉기가 바닥과 벽을 통해 외부로 유출되는 열교(heat bridge) 및 결로현상을 방지하기 때문에 저에너지 주택에 적용되고 있으며, 공동주택에도 적용을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
외단열 공법은 크게 접착 몰탈로 단열패널을 벽체의 외벽면에 부착하는 시공방법과 별도의 고정 브라켓을 사용하여 단열패널을 벽체의 외벽면에 부착하는 시공방법으로 대별된다. 이중 접착 몰탈을 이용한 시공방법은 접착 몰탈의 접착강도가 충분하지 않거나, 기후 사정이 나쁘거나, 혹은 진동이 유발되는 다른 공사가 진행되는 경우, 접착 몰탈이 그 기능을 수행할 수 없어 단열특성이 저하되는 문제점이 있기 때문에 근래에는 대부분 고정 브라켓을 이용한 시공방법이 주류를 이루고 있다.
고정 브라켓을 이용한 일반적인 외단열 공법을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 시공하고자 하는 주택벽체의 외벽을 정리한 후, 고정 브라켓을 이용하여 외벽에 단열패널을 고정한다. 그런 다음, 외벽에 고정된 단열패널의 앞면에 유리섬유메쉬를 핀으로 고정한 후, 유리섬유메쉬에 몰탈을 미장하여 일정 시간 양생한다. 그리고, 그 표면을 코팅재나 외장재(타일 등)로 마감하여 주택벽체의 외단열을 완료한다.
그러나, 지금까지 알려진 종래기술에 따른 외단열 공법에서는 이웃하는 단열패널 사이를 단지 핀으로만 고정하기 때문에 이웃하는 단열패널 사이의 결합성이 저하될 뿐만 아니라, 접착 몰탈을 이용한 외장재 부착시 단열패널의 표면이 밋밋하여 부착력이 감소되었고, 이로 인해 외장재가 단열패널로부터 쉽게 탈리되는 등의 문제가 있었다.
단열패널과 외장재의 결합성을 개선하기 위해 나사, 못 또는 앵커 등과 같은 고정부재를 이용하여 단열패널과 외장재를 주택벽체의 외벽에 고정할 수도 있으나, 이 경우에는 추가로 고정부재를 설치해야 하기 때문에 작업이 복잡하여 시공성이 저하될 수밖에 없었다. 또한, 단열패널의 강도가 낮아 고정부재를 잡아주는 힘이 작기 때문에 고정부재를 이용한 단열패널과 외장재의 결합력을 향상시키는데 한계가 있었고, 고정부재가 주택벽체의 외벽 내부까지 인입되기 때문에 실내의 열과 냉기가 상기 고정부재를 통해 외부로 유출되어 단열 기능이 감소하는 문제가 발생하였다.
한편, 통상 현대사회 건축물은 철제와 콘크리트 및 합성수지 등 다양한 인조 및 천연부재를 복합적으로 사용하여 주거환경을 극대화시켜 실리적 편리성과 보안, 주거성, 안락성 등의 장점을 갖추고 있으나 정적인 부분이 미약하여 현대인들은 현대화된 건축양식 및 고건축물의 각 장점들이 적절하게 상호 조화되어 새롭게 이루어진 현대식 목조건축물을 선호하게 되었으며, 목조건축물의 경우 나무 자체에서 발산되는 향이 좋고 친환경적이어서 자연을 그리워하는 현대인들에게 인기가 있으므로 최근 다양한 형태의 목조건축물이 시공되고 있다.
하지만, 목조건축물의 특성상 건축 주요 부자재가 나무구조로 만들어지므로, 부자재들간에 조립성 저하로 공사기간이 지연됨은 물론 단열성 저하 및 내구성 저하로 이어지는 실정이다.
이에 종래에 게시된 등록특허 10-1353828호에서, 지면에 고정 설치된 다수 기둥의 상부측에 수평고정되는 안착구 상에 바닥틀이 수평되게 안착 고정되며, 바닥틀의 상부면에 요홈이 형성되고 상기 요홈에 강성을 지닌 레일이 바닥틀의 상부로 돌출되도록 고정되는 바닥기초체, 상기 바닥기초체의 레일에 결합되어 전후방으로 슬라이딩되도록 하부면에 삽입홈을 갖는 이동틀이 구비되고, 이동틀의 양단에 수직으로 고정되고 외측면에 각각 요홈이 형성되며 인접한 복수의 요홈 사이로 결합돌부가 삽입 고정되는 전방틀 및 후방틀이 구비되며, 상기 이동틀과 전방틀 및 후방틀 사이에 배치되는 보온재의 양측면을 커버하는 마감부재가 구비되는 모듈형 벽체를 포함하는 목조 건축물용 구조체 기술이 공개된 바 있으나, 상기 종래기술은 인접하는 모듈형 벽체를 고정하기 위해 전방틀 및 후방틀 외주면에 별도의 요홈을 형성해야 하는 제조공정상의 간소화와, 또 요홈에 결합돌기를 삽입 고정하여 인접하는 전방틀과 후방틀을 조립하는 현장 시공성 개선이 시급한 실정이다.
뿐만 아니라, 인접하는 모듈형 벽체 간의 체결강도를 보강하기 위해 추가적으로 못을 박아 고정하고 있지만, 못을 이용한 체결강도의 한계를 극복하여 벽체 연결부분에 틈새가 발생되거나 외력에 대한 내구성 확보가 미흡하고, 또 인접하는 모듈형 벽체의 전방틀과 후방틀이 맞닿은 상태에서 못이 체결되므로, 못이 비스틈하게 진입하여 체결강도 증가에 한계가 따랐다.
이에 본 발명자들은 시공공정상의 간소화를 이루어내면서 단열성이 뛰어나고 구조 안정성 및 견고성이 우수한 조립식 목조물용 패널을 제조하기 위해 계속 연구를 진행하던 중 목조 건축물용 단위패널 내부가 우레탄 폼으로 충진되고, 패널의 사이드 구조체 일측은 홈으로 형성되고 패널의 사이드 구조체 다른측은 돌기로 형성된 목조 건축물용 우레탄 패널로서 단열패널의 내부에 구비된 우레탄 통기층을 통해 내부의 온도와 습도를 조절하여 주택 지붕 및 벽체의 결로와 외부 마감재의 동해를 방지할 수 있으며, 패널 양측의 홈과 돌기의 결합으로 구조적 안정성 및 연결부 단열성이 확보될 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 현장 조립 시공공정상의 간소화를 이루어내면서 단열성이 뛰어나고 구조 안정성 및 견고성이 우수한 조립식 목조물용 패널을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 단열성이 뛰어나고 구조 안정성 및 견고성이 우수한 조립식 목조물용 패널을 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 조립식 목조 건축물용 목재 단위패널에 있어서, 서로 평행하게 배치되는 상, 하부 바; 상기 상, 하부 바의 장측 사이드(side)를 연결하며 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 장측 사이드 구조체 바; 및 상기 상, 하부 바의 단측 사이드를 연결하며 일측은 홈으로 형성되고 다른측은 돌기로 형성되는 한 쌍의 단측 사이드 구조체 바의 조합으로 구성되는 외곽틀로 구성되고, 상기 외곽틀 내부가 우레탄 폼으로 충진된 것을 특징으로 하는 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널을 제공한다.
상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널을 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법을 제공한다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 단열패널의 내부에 구비된 우레탄을 통해 내부의 온도와 습도를 조절하여 주택 지붕 및 벽체의 결로와 외부 마감재의 동해를 방지할 수 있으며, 패널 양측의 홈과 돌기의 결합으로 구조적 안정성 및 연결부 단열성이 확보될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 평면도의 일 례이다.
도 2는 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 입체도의 일 례이다.
도 3은 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널 유닛의 평면도의 일 례이다.
도 4는 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널 유닛의 입체도의 일 례이다.
도 5는 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 평면도의 일 례이다.
도 6은 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 입체도의 일 례이다.
도 2는 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 입체도의 일 례이다.
도 3은 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널 유닛의 평면도의 일 례이다.
도 4는 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널 유닛의 입체도의 일 례이다.
도 5는 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 평면도의 일 례이다.
도 6은 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 입체도의 일 례이다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 서로 평행하게 배치되는 상, 하부 바와, 상기 상, 하부 바의 장측 사이드(side)를 연결하며 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 장측 사이드 구조체 바, 및 상기 상, 하부 바를 단측 사이드 연결하며 일측은 홈으로 형성되고 다른측은 돌기로 형성되는 한 쌍의 단측 사이드 구조체 바의 조합으로 구성되는 외곽틀로 구성되고, 상기 외곽틀 내부가 우레탄 폼으로 충진된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 내부가 우레탄 폼(urethane foam)으로 충진된 것이 특징이며, 우레탄 단열층을 통해 내부의 온도와 습도를 조절하여 주택 지붕 및 벽체의 결로와 외부 마감재의 동해를 방지할 수 있으며, 단열성이 확보될 수 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 건축물의 지붕 또는 벽체를 구성하는 목조 건출물에 이용될 수 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널의 상하부 외곽틀은 OSB(oriented standard board) 합판으로 구성된다.
상기 OSB 합판은 서로 평행하게 배치되는 상, 하부 바로 이루어진다.
도 1의 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 평면도의 일 례에서 보듯이, 본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 전체 크기는 주로 폭 600mm X 길이 3,600mm미만 X 두께162mm으로 이루어져 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널의 상하부 와곽틀을 연결하는 사이드 구조체 바는 장측 사이드 구조체 바 한 쌍 및 단측 사이드 구조체 바 한 쌍으로 이루어져 있다. 각 사이드 구조체 바는 38mm X 140mm이다.
상기 상하부 바를 연결하는 장측 사이드(side) 구조체 바 쌍은 서로 평행하게 배치되며, 상기 상하부 바를 연결하는 단측 사이드 구조체 바 쌍은 서로 평행하게 배치되거나 경사도를 이루어 배치될 수 있다. 이 때 단측 사이드 구조체 바가 경사도를 이루어 배치되는 경우는 지붕의 경사에 따라 변화될 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 도 2의 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 입체도의 일 례에서 보듯이, 본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 높이는 건축물의 층고에 따라 변화될 수 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 패널의 상하부 외곽틀을 연결하는 단측 사이드 구조체 바의 일측은 홈으로 형성되고 패널의 다른측은 돌기로 형성된 것을 특징으로 한다.
도 3은 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널 유닛의 평면도의 일 례이다.
도 4는 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널 유닛의 입체도의 일 례이다. 도 3 및 도 4에서 보듯이, 제 1의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널의 홈으로 형성된 단측 사이드 구조체 바와 제 2의 조립식 목조 건축물용 우레탄 페널의 돌기로 형성된 단측 사이드 구조체 바가 서로 결합되어 여러 개의패널 유닛을 동일한 방법으로 형성하여 강화된 구조적 안정성을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 설계 방법에 따라, 공사 기간이 크게 단축되고, 공사 비용이 감소되며, 작업 인력의 숙련도와 무관하게 균등하며 우수한 품질을 보유한 목조주택의 설계 및 시공이 가능하다.
본 발명은 조립식 목조 건축물용 목재 단위패널 및 이를 이용한 벽체형성방법에 관련되며, 이때 조립식 목조 건축물용 목재 단위패널 및 이를 이용한 벽체형성방법은 선택적으로 목재 단위패널을 구성하는 외곽틀 내부공간을 분할하여 독립된 구획으로 형성되는 양측 사이드 공간부를 작업공간으로 활용하여 인접하는 외곽틀을 볼트 체결하므로 현장 조립시공성이 간단함과 더불어 구조적 안정성 및 연결부 단열성이 확보되도록 하기 위해 외곽틀, 볼팅홀, 한 쌍의 내부바, 베이스판, 센터판, 사이드 공간부, 사이드판, 단열재를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 목재 단위패널에 있어서, 외곽틀은 서로 평행하게 배치되는 상, 하부 바와, 상, 하부 바를 양단에서 연결하는 두 쌍의 구조체 바 조합으로 구성된다. 외곽틀은 구조목으로 형성되는 상, 하부 바와 두 쌍의 구조체 바 조합에 의해 사각형으로 형성되는 바, 여기서 외곽틀은 하부 바 양측 상면에 수직방향으로 한 쌍의 구조체 바 저면이 연결되고, 구조체 바 상면에 상부 바 양측 저면이 연결된다.
또한, 본 발명에 따른 선택적인 볼팅홀은 상기 구조체 바에 복수개 관통되어 볼트 체결되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 볼팅홀은 외곽틀 내측에서 외측방향으로 관통되고, 적어도 2개소에 이격배치되어 볼트가 삽입체결되도록 구비된다. 즉, 벽체 시공단계에서 인접하는 반제품 단위패널의 구조체 바에 형성된 볼팅홀이 서로 수평선상에 일치되도록 배치된 후, 볼트 삽입하고 너트를 나사체결하는 방식으로 고정될 수 있다.
이 때 상기 볼트는 반제품 단위패널의 사이드 공간부로 진입되어 볼팅홀에 체결되므로, 볼트가 반제품 단위패널 설치방향과 평행하게 체결되어 인접하는 구조체 바를 가압하므로 반제품 단위패널 간의 체결력이 더욱 강하게 작용될 수 있다.
도 5의 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 평면도의 일 례에서 보듯이, 본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 길이는 지붕의 경사도와 길이에 따라 변화될 수 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 상하부 와곽틀을 연결하는 사이드 구조체 바는 장측 사이드 구조체 바 한 쌍 및 단측 사이드 구조체 바 한 쌍으로 이루어져 있다. 각 사이드 구조체 바는 38mm X 140mm이다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 패널의 상하부 외곽틀을 연결하는 단측 사이드 구조체 바의 일측은 홈으로 형성되고 패널의 다른측은 돌기로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 도 6의 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 입체도의 일 례에서 보듯이, 본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 지붕 패널의 길이는 지붕의 경사도와 길이에 따라 변화될 수 있으며, 단측 사이드 구조체 바의 일측은 지붕물매에 따라 경사를 이룰 수 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 패널의 상하부 외곽틀을 연결하는 단측 사이드 구조체 바의 일측은 홈으로 형성되고 패널의 다른측은 돌기로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 단열패널은 콘크리트 주택벽체, 목조 주택벽체 또는 리모델링 벽돌 주택벽체, 콘크리트 주택지붕, 목조 주택지붕 또는 리모델링 벽돌 주택지붕에 모두 적용할 수 있다.
본 발명의 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널은 단열패널의 내부에 구비된 우레탄 통기층을 통해 내부의 온도와 습도를 조절하여 주택 지붕 및 벽체의 결로와 외부 마감재의 동해를 방지할 수 있으며, 패널 양측의 홈과 돌기의 결합으로 구조적 안정성 및 연결부 단열성이 확보될 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 이처럼 본 발명은 이들이 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에 기재된 청구항들의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Claims (6)
- 조립식 목조 건축물용 목재 단위패널에 있어서,
서로 평행하게 배치되는 상, 하부 바;
상기 상, 하부 바의 장측 사이드(side)를 연결하며 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 장측 사이드 구조체 바; 및
상기 상, 하부 바의 단측 사이드를 연결하며, 일측은 홈으로 형성되고 타측은 돌기로 형성되는 한 쌍의 단측 사이드 구조체 바;의 조합으로 구성되는 외곽틀로 구성되고,
상기 외곽틀 내부는 우레탄 폼으로 충진되며,
상기 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널의 상하부 외곽틀은 OSB(oriented standard board) 합판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널이 목조 건축물의 지붕 또는 벽체에 이용되는 것을 특징으로 하는 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 상, 하부 바의 단측 사이드를 연결하는 단측 사이드 구조체 바는 서로 평행하게 배치되거나 또는 경사도를 이루어 배치되는 것을 특징으로 하는 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널. - 제 1 항에 있어서,
상기 조립식 목조 건축물용 우레탄 벽체 패널의 높이는 건축물의 층고 또는 지붕이 길이에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020200089769A KR102239710B1 (ko) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널 및 이를 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법 |
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| KR102239710B1 true KR102239710B1 (ko) | 2021-04-13 |
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| KR1020200089769A KR102239710B1 (ko) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 조립식 목조 건축물용 우레탄 패널 및 이를 이용한 지붕 또는 벽체 형성방법 |
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| KR (1) | KR102239710B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102569028B1 (ko) | 2022-09-22 | 2023-08-23 | (주)이가에이씨엠건축사사무소 | 모듈패널을 이용한 목조건축 통합설계방법 |
| KR102569030B1 (ko) | 2022-10-25 | 2023-08-23 | (주)이가에이씨엠건축사사무소 | 모듈패널 목조건축 내부 패널라이징 설계시스템 및 이를 이용한 내부 패널라이징방법 |
| KR102569029B1 (ko) | 2022-10-25 | 2023-08-23 | (주)이가에이씨엠건축사사무소 | 모듈패널 목조건축 외부 패널라이징 설계방법 |
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- 2020-07-20 KR KR1020200089769A patent/KR102239710B1/ko active
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