KR102259682B1

KR102259682B1 - 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법

Info

Publication number: KR102259682B1
Application number: KR1020200114339A
Authority: KR
Inventors: 정재은; 정진명
Original assignee: 주식회사 현대엘앤씨
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2021-06-01

Abstract

본 발명은 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저경사의 샌드위치패널 위에 지붕재 시트를 시공할 때 유도가열화스너를 사용하여 건축용 지붕재의 내풍압성과 하중 지지력의 강화 및 장폭의 시트를 사용함으로 인해 지붕재 시트의 열풍 용접부위를 감소시켜 시트의 안정성을 높이고, 겹침로스를 줄여 공사비를 절감하며, 지붕재 시트에 구멍을 뚫어 고정하지 않음으로써 누수의 위험성도 감소시키도록 개선된 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법에 관한 것이다.

Description

내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법{Installation method of long-width roofing sheet with enhanced wind pressure resistance and reduced risk of leakage}

일반적으로, 건축용 지붕재는 지붕재의 구조 부분에 해당되는 기본 골재인 중도리(PURLIN)와, 상기 중도리의 외부에 지붕재와 단열재가 고정되는 바탕재인 데크 플레이트(DECK PLATE:강판)가 설치되며, 상기 강판의 외부에 단열성을 위한 단열재가 적층되고, 상기 단열재의 상부에 건축용 지붕재의 내풍압 및 방수성, 지지력 강화를 위한 용도의 지붕재 시트가 적층 된 구조로 구성된다.

이러한 지붕재 구조는 시공난이도와 공사비가 상당하여 국내에서는 데크 플레이트와 단열재 구조를 샌드위치패널 대체하여 시공하는 경우가 많다.

샌드위치패널로 시공된 경우 지붕재 시트는 화스너(Fastener)와 볼트를 이용하여 샌드위치패널의 하부철판에 고정하게 된다.

그리고, 지붕재 시트의 연장 사용을 위해 화스너와 볼트가 체결된 상부를 지붕재 시트로 적층하여 펼치고, 지붕재 시트끼리 일부 겹쳐지게 중첩한 상태에서 열풍용접을 통해 중첩부위를 접합하게 된다.

그런데, 시공 현장은 바람이 많이 불기 때문에 풍압 영향으로 지붕재 시트의 중앙부가 부풀어 올라 파손 우려가 높다는 단점이 있다.

또한, 얇은 철판을 사용하는 샌드위치패널은 지붕재 시트를 고정한 볼트가 뽑힐 우려가 높아 해외에서 일반적인 장폭인 3,000mm를 사용하지 못하고 좁은 폭의 지붕재 시트를 여러장 이어 중첩 방식으로 연결 시공해야 하므로 시공이 번거롭고 불편하며 중첩 갯수만큼 틈새 발생확률이 비례적으로 증가하기 때문에 누수의 위험이 매우 높다.

특히, 부풀어 오르는 것을 방지하기 위해 지붕재 시트의 군데 군데에 구멍을 뚫고 별도의 부자재로 고정하게 되는데, 이럴 경우 구멍으로 빗물이 스며들어 누수 발생확률이 급격히 증가되는 단점도 있다.

등록특허 제10-0864970호(2008.10.16.) 건축용 지붕재 시트 및 그의 설치방법

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 저경사의 샌드위치패널 위에 지붕재 시트를 시공할 때 유도가열화스너를 사용하여 건축용 지붕재의 내풍압성과 하중 지지력의 강화 및 장폭의 시트를 사용함으로 인해 지붕재 시트의 열풍 용접부위를 감소시켜 시트의 안정성을 높이고, 겹침로스를 줄여 공사비를 절감하며, 지붕재 시트에 구멍을 뚫어 고정하지 않음으로써 누수의 위험성도 감소시키도록 개선된 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 샌드위치패널(200)을 중도리(100)에 미리 설치 고정하는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 미리 설치된 샌드위치패널(200) 위에 장폭의 지붕재 시트(400)를 고정하기 위한 고정구인 유도가열화스너(300)를 볼트(BT)로 샌드위치패널(200)을 관통하여 중도리(100)에 체결 고정하는 제2단계; 상기 제2단계 후, 장폭의 지붕재 시트(400)를 상기 유도가열화스너(300)의 상부면과 샌드위치패널(200) 상부면에 포설하는 제3단계; 상기 제3단계 후, 유도가열장치를 이용하여 상기 지붕재 시트(400)와 유도가열화스너(300)를 접합 고정하는 제4단계; 상기 제4단계 후, 장폭의 지붕재 시트(400)가 겹쳐진 부위에 열풍을 불어 열풍접합하는 제5단계;를 포함하는 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법에 있어서;
상기 유도가열화스너(300)의 중심에는 볼트(BT)가 체결되는 볼트체결공(310)이 형성되고; 상기 볼트체결공(310)을 중심으로 일정반경 내에는 다수의 앵커링홀(320)이 관통 형성되며; 상기 유도가열화스너(300)의 표면에는 다수의 브이홈(330)이 형성되어 거칠기를 부여하고; 상기 유도가열화스너(300)의 하면에는 일정깊이 요입되고 상기 앵커링홀(320)들과 연통되는 쐐기경화홈(340)이 형성되며; 상기 앵커링홀(320)에는 상부로 노출되게 강제끼워진 앵커링접합재(350)가 구비된것을 특징으로 하는 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법을 제공한다.

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본 발명에 따르면, 저경사의 샌드위치패널 위에 지붕재 시트를 시공할 때 유도가열화스너를 사용하여 건축용 지붕재의 내풍압성과 하중 지지력의 강화 및 장폭의 시트를 사용함으로 인해 지붕재 시트의 열풍 용접부위를 감소시켜 시트의 안정성을 높이고, 겹침로스를 줄여 공사비를 절감하며, 지붕재 시트에 구멍을 뚫어 고정하지 않음으로써 누수의 위험성도 감소시키도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법에 따른 설치예를 보인 모식도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에따른 지붕재 시트의 설치 구조를 예시한 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법은 중도리(Purlin)(100)에 샌드위치패널(200)을 먼저 고정 설치하고, 이렇게 미리 샌드위치패널(200)이 설치된 상태에서 유도가열화스너(300)를 대고 볼트를 이용하여 중도리(100)에 고정하는 것이 주된 특징이다.

이것은 중도리(100)에 유도가열화스너(300)를 고정할 경우 샌드위치패널(200)의 하부철판에 고정할 때보다 단단하게 체결되어 안정성을 높일 수 있기 때문인데, 통상 샌드위치패널(200)의 하부철판은 0.5-0.6mm의 두께를 갖는 반면, 중도리(100)는 최소 1.6mm 이상의 두께를 갖기 때문에 볼트 체결강도가 2배 이상 증가되게 된다.

그리고, 유도가열화스너(300)의 배치가 완료되면 건축용 장폭의 지붕재 시트(400)를 샌드위치패널의 하단부, 즉 용마루 반대쪽인 낮은부분, 다시 말해 지붕이 하단부터 펼쳐 시공한다.

그런 다음, 유도가열장치를 이용하여 장폭의 지붕재 시트(400)와 유도가열화스너(300)를 접합하여 장폭의 지붕재 시트(400)가 바닥면과 고정되도록 하며, 겹쳐이은 장폭의 지붕재 시트(400)간에는 열풍용접을 통해 시트를 이어붙여 틈새가 생기지 않도록 한다.

이를 다시 정리하자면, 본 발명에 따른 설치방법은 샌드위치패널(200)을 중도리(100)에 미리 설치 고정하는 제1단계를 수행한다.

이는 고정안정성을 높이기 위함이다.

그런 다음, 미리 설치된 샌드위치패널(200) 위에 장폭의 지붕재 시트(400)를 고정하기 위한 고정구인 유도가열화스너(300)를 샌드위치패널(200)을 관통하여 중도리(100)에 볼트로 체결 고정하는 제2단계가 수행된다.

이어, 장폭의 지붕재 시트(400)를 상기 유도가열화스너(300)의 상부면과 샌드위치패널(200) 상부면에 포설하는 제3단계가 수행된다.

이후, 유도가열장치를 이용하여 상기 지붕재 시트(400)와 유도가열화스너(300)를 접합 고정하는 제4단계가 수행된다.

마지막으로, 장폭의 지붕재 시트(400)가 겹쳐진 부위에 열풍을 불어 열풍접합하는 제5단계가 수행된다.

이와 같이 시공하게 되면, 장폭의 군데 군데가 유도가열화스너(300)에 접합되어 들뜨거나 부풀어 오르지 않기 때문에 내풍압성이 향상되고, 틈새가 생기지 않아 누수 위험이 배제되므로 방수 특성이 급격히 향상되는 장점이 있다.

더구나, 시공 편의성이 향상된다.

여기에서, 본 발명의 경우 지붕재 시트(400)가 TPO(Thermoplastic Polyolefin)를 주성분으로 포함하는 시트이기 때문에 이와 교합성이 뛰어난 쐐기재를 만들어 지붕재 시트(400)가 유도가열화스너(300)와 잘 붙게 하여 쉽게 떨어지지 않도록 함으로써 고정 안정성을 더욱 높일 수 있다. 이 경우, TPO는 PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌), DPDM(Ethylene-Propylene Diene Monomer) 등이 될 수 있고, 본 발명에서는 PE가 바람직하다.

이때, 유도가열장치는 전자기 유도 가열 방식을 이용한 것으로, 예를 들면 고주파 전류를 공급하여 유도가열화스너(300)에 유도전류에 의한 열을 발생시키도록 구성되는 통상적인 것으로, 통상 1초에 200℃이상 발열이 가능하다.

때문에, 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 유도가열화스너(300)는 통전 가능한 금속재료로 제조된다.

특히, 상기 유도가열화스너(300)에는 중심에 볼트체결공(310)이 형성되어 볼트(BT)가 체결되어 중도리(100)에 고정하게 된다.

그리고, 상기 볼트체결공(310)을 중심으로 일정반경 내에 다수의 앵커링홀(320)이 관통 형성되고, 유도가열화스너(300)의 표면에는 다수의 브이홈(330)이 형성되어 거칠기를 부여하며, 하면에는 일정깊이 요입되고 상기 앵커링홀(320)들과 연통되는 쐐기경화홈(340)이 형성되며, 상기 앵커링홀(320)에는 상부로 노출되게 강제끼워진 앵커링접합재(350)가 구비된다.

물론, [선행기술문헌]에도 쐐기고정 개념이 개시되어 있기는 하지만, 이는 단순히 용융물이 흘러들어 'T'형 접합구조를 가짐에 반해, 본 발명은 고정력을 높이도록 'I'형 접합구조를 갖도록 하여 쐐기에 걸림구조까지 갖추도록 하여 고정력을 극대화시키도록 구성한 것이 가장 중요한 특징이자 차이점이다.

이를 위해, 본 발명에서는 쐐기경화홈(340)과 다수의 브이홈(330)들이 더 구비되며, 유도가열을 통해 앵커링접합재(350)가 녹아 쐐기경화홈(340)에 채워지고, 동시에 지붕재 시트(400)의 접지면도 일부 용융되어 흘러내리면서 앵커링홀(320)과 브이홈(330)에 각각 채워진다.

그러면, 앵커링홀(320)에서는 미리 녹아 있던 앵커링접합재(350)와 교합되면서 하나의 단일성 연결체를 구성하게 되며, 브이홈(330)에서는 표면 앵커링 기능을 수행하게 된다.

이렇게 단일성 연결체는 전체적으로 아이(I) 형상을 갖게 되므로 샌드위치패널(200)의 표면과의 접착력도 높아지면서 지붕재 시트(400)를 고정하는 능력까지 높아져 볼트(BT)의 체결력을 보조하여 고정 안정성을 더욱 강화시키게 된다.

이와 같은 특성 발현 및 주변에서 내열성 강화, 내습성(발수성)을 높여 계면분리 현상까지 막을 수 있도록 상기 앵커링접합재(350)는 TCPP(Tris 2-chloropropyl phosphate) 2.5중량%, 메틸실리코네이트 4.5중량%, 설포라판(C₆H₁₁NOS₂) 2.0중량와, 글리세릴 모노스테아레이트 3.5중량%와, 폴리소르베이트 80(Polysorbate 80) 5.5중량% 및 나머지 폴리에틸렌수지로 이루어진다.

이때, TCPP는 내열성을 강화시키기 위해 첨가되며, 메틸실리코네이트는 강한 발수력을 제공하면서 고정력을 향상시키기 위해 첨가된다.

또한, 설포라판은 자외선에 의한 저항성을 증대시켜 내변색성을 강화시키기 위해 첨가되고, 글리세릴 모노스테아레이트는 접합면에서의 연화 기능 증대에 기여하여 접합성을 좋게 하기 위해 첨가되며, 폴리소르베이트 80(Polysorbate 80)는 소르비톨에서 파생된 유화제로서 가교에 의한 접합 고정성 향상 및 변형, 내구성 강화를 위해 첨가되고, 폴리에틸렌수지는 지붕재 시트(400)와의 교합성, 가교성을 증대시키기 위해 첨가된다.

이에 더하여, 상기 볼트(BT)의 고정력을 보강하기 위해 상기 쇄기경화홈(340)에서 경화된 경화물(쐐기 혹은 앵커)과 샌드위치패널(200) 표면 간의 계면 분리를 억제하고, 고정력을 높이기 위해 본 발명에서는 상기 샌드위치패널(200)의 표면에 코팅층(210)이 더 형성된다.

상기 코팅층(210)은 PEBAX(Polyether-block-amide) 8.5중량%, 에테닐 아세테이트(CH₂CHCOOCH₃) 3.5중량%, 폴리아미드아민 2.5중량%, 시아노아크릴레이트 2.5중량%, 6-브로모헥산산(6-bromohexanoic acid) 4.5중량% 및 나머지 폴리에틸렌수지로 이루어진다.

이때, PEBAX는 저온에서도 경도변화가 작고, 내피로성이 뛰어나며, 비중이 작아 성형가공성이 우수할 뿐만 아니라, 흡습성이 낮고, 내굴곡 피로성, 내후성, 유연성, 내크립성, 우수한 접착성을 확보하기 위해 첨가된다.

그리고, 에테닐 아세테이트(CH₂CHCOOCH₃)는 수지의 스티프니스(stiffness)와 인장강도 조절용으로 사용된다.

또한, 폴리아미드아민(Poly amide-amine)은 내열, 내한성을 유지하기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate)는 열팽창을 억제하고 함침액의 접착고정력을 극대화시켜 계면 분리를 억제하기 위해 첨가된다.

아울러, 6-브로모헥산산(6-bromohexanoic acid)은 산소의 흡습 침투를 막아 코팅층의 크랙과 파단을 막아 열화를 방지하기 위해 첨가되고, 폴리에틸렌수지는 경화물과의 교합성을 위한 베이스수지이다.

이와 같이 구성하게 되면, 브이홈 앵커링 - 앵커링홀 앵커링 - 쐐기경화홈 앵커링 - 샌드위치패널 앵커링과 같은 4단 쐐기 구조를 갖추게 되어 볼트(BT)의 체결 부하를 현저히 경감시키고 오랫동안 고정안정성을 유지할 수 있으며, 지붕재 시트가 쉽게 부풀어오르지 않고 계면고정력을 유지할 수 있게 되어 장수명화를 달성할 수 있게 된다.

100: 중도리
200: 샌드위치패널
300: 유도가열화스너
400: 지붕재 시트

Claims

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샌드위치패널(200)을 중도리(100)에 미리 설치 고정하는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 미리 설치된 샌드위치패널(200) 위에 장폭의 지붕재 시트(400)를 고정하기 위한 고정구인 유도가열화스너(300)를 볼트(BT)로 샌드위치패널(200)을 관통하여 중도리(100)에 체결 고정하는 제2단계; 상기 제2단계 후, 장폭의 지붕재 시트(400)를 상기 유도가열화스너(300)의 상부면과 샌드위치패널(200) 상부면에 포설하는 제3단계; 상기 제3단계 후, 유도가열장치를 이용하여 상기 지붕재 시트(400)와 유도가열화스너(300)를 접합 고정하는 제4단계; 상기 제4단계 후, 장폭의 지붕재 시트(400)가 겹쳐진 부위에 열풍을 불어 열풍접합하는 제5단계;를 포함하는 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법에 있어서;
상기 유도가열화스너(300)의 중심에는 볼트(BT)가 체결되는 볼트체결공(310)이 형성되고; 상기 볼트체결공(310)을 중심으로 일정반경 내에는 다수의 앵커링홀(320)이 관통 형성되며; 상기 유도가열화스너(300)의 표면에는 다수의 브이홈(330)이 형성되어 거칠기를 부여하고; 상기 유도가열화스너(300)의 하면에는 일정깊이 요입되고 상기 앵커링홀(320)들과 연통되는 쐐기경화홈(340)이 형성되며; 상기 앵커링홀(320)에는 상부로 노출되게 강제끼워진 앵커링접합재(350)가 구비된것을 특징으로 하는 내풍압성이 강화되고 누수위험성이 감소한 장폭 지붕재 시트의 설치방법.