KR102300731B1 - 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템 및 이를 이용한 외단열 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템 및 이를 이용한 외단열 시공방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 갱폼의 플레이트의 전면부에 단면이 'ㄷ'자 형상의 지지 브라켓을 자기력을 이용하여 고정 부착하고, 상기 지지 브라켓에 외단열재를 끼움 결합하여 건축물의 외벽에 일체로 외단열재를 부착 시공함으로써 추가로 후속공정을 진행하지 않고도 건축물의 슬라브에 대면하는 부위에도 안정적으로 외단열재를 동시에 시공하여 시공성을 개선하고 공사기간을 단축시킬 수 있다.

Description

외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템 및 이를 이용한 외단열 시공방법{EXTERNAL THERMAL INSULATION SYSTEM AND EXTERNAL INSULATION CONSTRUCTION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템 및 이를 이용한 외단열 시공방법에 관한 것으로, 상세하게는, 외단열재가 일체로 부착 고정된 갱폼(외측 거푸집)을 이용하여 콘크리트 타설과 동시에 형성되는 건축물의 외벽에 일체로 외단열을 시공하여 시공성을 개선하고 공사기간을 단축시킬 수 있는 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템 및 이를 이용한 외단열 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 시공은 시공하고자 하는 건축물의 설계 구조 및 크기에 대응하도록 갱폼(외부 거푸집)과 내부폼(유로폼/알폼 등)을 각각 제작하여 설치하는 과정과, 갱폼과 내부폼 사이에 콘크리트를 타설 및 양생하는 과정과, 갱폼과 내부폼을 제거하는 과정을 통해 건축물의 외벽, 내벽 및 슬라브(slab) 등을 완성한다.

이러한 과정을 통해 건축물의 외벽, 내벽 및 슬라브 등의 골조 구조물이 완성되면, 후속공정으로 에너지 절감을 위해 건축물의 외벽에 대해 단열시공을 수행한다. 단열시공은 단열재의 시공위치에 따라 내단열, 외단열 및 중단열로 구분된다.

외단열 시공은 내단열에 비해 대략 30%의 에너지 절감효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 건축물의 외벽 외측에 단열재를 부착하는 공정으로, 건축물의 외부를 단열재로 완전히 감싸주는 것이 가능하기 때문에 단열 불연속 부위를 제거하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 이미 시공된 건축물의 외부에 시공이 가능하다는 장점이 있다.

이러한 외단열 시공은 건축물의 시공에 있어서 필수공정으로 자리매김하고 있으며, 통상적으로, 건축물의 외벽에 단열재를 접착부재로 고정하는 방법인 습식공법과, 건축물의 외벽에 단열재를 앙카부재로 고정하는 방법인 건식공법이 사용된다.

하지만 외단열 시공은 골조 공사가 완료되면, 건축물의 외벽에 단열재를 고정하기 위해 가설비계를 추가로 설치하거나 곤도라를 사용해야 하기 때문에 공사 비용이 증가하는 한편, 안전사고 등의 문제가 상존하였다. 특히, 고층 건축물에서는 층 수의 증가에 따른 비용 증가와 안전사고 위험 등으로 시공에 어려움이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 일환으로 대한민국 등록특허 제10-1213276호, 대한민국 등록특허 제10-2033624호, 대한민국 등록특허 제10-1928041호 및 대한민국 등록특허 제10-1942986호 등을 포함하여 다수의 선행문헌들에서는 외단열재를 건축물의 외벽에 일체로 시공하기 위한 외단열 시스템 및 시공방법을 제안하였다.

도 1은 종래기술에 따른 외단열 시공방법을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 외단열 시공방법은, 먼저 갱폼(1)의 일측면에 외단열재(2)를 부착 고정시킨 후 콘크리트를 타설 및 양생하여 건축물의 외벽(W)과 슬라브(S) 등을 형성하는 동시에 건축물의 외벽(W)에 외단열재(2)를 부착시킨다.

이후, 다음 층 골조공사를 위해 갱폼(1) 셋팅시 슬라브(S) 고정용 앙카볼트(4)를 사용하여 갱폼(1)의 세로대를 아래층 슬라브(S)에 고정설치한다. 이때, 외단열재(2)의 특성상 기계적 강도가 약하기 때문에 앙카볼트(4)를 이용한 고정이 어려워 기시공된 외단열재(2)를 절단('A' 참조)한 후 각목 등과 같은 버팀목(3)을 이용하여 앙카볼트(4)로 슬라브(S)에 고정('B' 참조)하는 방식으로 외단열재(2)를 시공하였다.

이와 같이, 종래기술의 외단열 시공방법에서는 도 1의 'A'와 같이, 외단열재(2)를 절단한 후 버팀목(3)을 추가로 설치하여 앙카볼트(4)로 고정해야 하기 때문에 작업공정이 복잡하고 번거로우며, 공사기간이 길어지는 등의 문제가 발생하였다. 또한, 시공 완료 후 버팀목(3) 시공으로 인해 외단열재(2)가 건축물의 외벽(W) 전체를 덮지 못하기 때문에 단열 성능이 현저하게 저하되는 추가적인 문제가 발생하였다.

또한, 종래기술의 외단열 시공방법에서는 외단열재(2)를 갱폼(1)의 플레이트에 양면 테이프나, 와이어 또는 못 등으로 고정하기 때문에 고정력이 약해 콘크리트 타설시 가해지는 압력에 의해 외단열재(2)의 위치가 변동되어 시공 신뢰성이 저하되었다. 특히, 와이어 또는 못 등으로 고정하는 경우에는 외단열재(2)에 불필요하게 다수의 구멍이 형성되기 때문에 단열 성능을 저하시키는 등의 문제가 발생하였다.

KR 10-1928041 B1, 2018. 12. 05. KR 10-1714591 B1, 2017. 03. 03. KR 10-2033624 B1, 2019. 10. 11. KR 10-1942986 B1, 2019. 01. 22.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 외단열재의 설치 시공이 간편하면서, 외단열재의 고정력을 향상시켜 시공 신뢰성을 개선하고, 시공 후 단열 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템 및 이를 이용한 외단열 시공방법을 제공하는데 그 목적에 있다.

또한, 본 발명은 외단열재가 건축물의 외벽에 일체로 시공되는 외단열 시스템에서, 외단열재를 절단한 후 버팀목을 설치하고 다시 앙카볼트를 고정하는 등과 같은 후속공정을 진행하지 않고도 갱폼의 안정적인 셋팅 및 외단열재의 정확한 위치 선정을 통해 시공성을 개선하고 공사기간을 단축시킬 수 있는 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템 및 이를 이용한 외단열 시공방법을 제공하는데 다른 목적에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 내부폼과 함께 건축물의 외벽과 슬라브를 형성하기 위한 외부 거푸집으로서, 금속재질로 이루어진 플레이트와, 상기 플레이트의 후면부에 고정된 가로대와, 상기 가로대와 직교하도록 상기 플레이트의 후면부에 고정된 세로대를 포함하는 갱폼; 상기 플레이트의 전면부에 자석을 이용한 자기력으로 부착 고정되고, 단면이 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 하측으로 개방된 개구부가 형성되어 있는 지지 브라켓; 및 상단부가 상기 지지 브라켓의 개구부를 통해 상기 지지 브라켓의 내부로 억지끼움 결합되어 상기 지지 브라켓을 매개로 상기 플레이트의 전면부에 밀착 고정되고, 콘크리트 타설 및 양생공정 후 건축물의 외벽에 일체로 부착 시공되는 외단열재를 포함하는 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템을 제공한다.

또한, 상기 지지 브라켓은 상기 플레이트에 부착되는 부착면에 자석이 매립되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지 브라켓의 내부로 삽입되는 상기 외단열재의 상단부에는 두께방향으로 복수 개의 지지봉이 일렬로 매립 설치되고, 상기 지지봉은 서로 분할된 구조로 이루어지고, 서로 분할된 구조에는 각각 나사홈이 형성되어 서로 나사결합을 통해 암수 결합되고, 결합 깊이에 따라 양단의 길이가 가변되고, 상기 플레이트에 밀착되는 면에는 자석분말이 혼합되어 상기 플레이트에 자기력으로 부착 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 제 3 항의 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템을 구비한 외단열 시공방법에 있어서, 자석을 이용하여 상기 갱폼의 플레이트에 상기 지지 브라켓을 부착 고정하는 과정; 상기 지지 브라켓의 개구부를 통해 상기 외단열재를 끼움 결합하는 과정; 콘크리트를 타설 및 양생하여 건축물의 외벽과 슬라브를 시공하는 과정; 및 다음 층의 골조공사를 위해 상기 갱폼을 인양한 후 열교현상을 방지하기 위해 상기 외단열재의 두께방향으로 매립된 지지봉의 양단부가 상기 외단열재의 외측으로 돌출되지 않고 상기 외단열재의 내측에 매립되도록 상기 지지봉의 길이를 줄이는 과정을 포함하는 외단열 시공방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 갱폼의 플레이트의 전면부에 단면이 'ㄷ'자 형상의 지지 브라켓을 자석을 이용하여 고정 부착하고, 상기 지지 브라켓에 외단열재를 끼움 결합하여 건축물의 외벽에 일체로 외단열재를 부착 시공함으로써 추가로 후속공정을 진행하지 않고도 건축물의 슬라브에 대면하는 부위에도 안정적으로 외단열재를 동시에 시공하여 시공성을 개선하고 공사기간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 외단열 시공방법을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외단열 시스템을 간략하게 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 갱폼의 일례를 간략하게 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 지지 브라켓을 간략하게 도시한 도면.
도 5는 도 4에 도시된 지지 브라켓의 부착면을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 지지 브라켓이 갱폼의 플레이트에 부착 고정된 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 지지 브라켓이 갱폼의 플레이트에 고정된 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 갱폼에 외단열재를 부착하는 과정을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 다른 예에 따른 외단열재를 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 예에 따른 외단열재를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 다른 예에 따른 지지봉을 도시한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외단열 시스템을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 외단열 시스템은 갱폼(11)과, 갱폼(11)에 부착 고정되고 단면이 'ㄷ'자 형상으로 이루어진 지지 브라켓(12)과, 상단부가 지지 브라켓(12)에 끼움 결합되어 갱폼(11)에 밀착되는 외단열재(13)를 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 갱폼의 일례를 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 갱폼(11)은 건축물의 외벽(W)을 형성하기 위한 외부 거푸집으로서, 플레이트(111)와, 플레이트(111)의 후면부에 고정된 가로대(112)와, 가로대(112)와 직교하도록 플레이트(111)의 후면부에 고정된 세로대(113)를 포함한다.

플레이트(111)는 지지 브라켓(12)이 자기력(자석-금속)에 의해 부착 고정될 수 있도록 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 목재로 이루어질 수도 있는데, 이 경우 지지 브라켓(12)이 부착되는 부위에는 금속판이 내부에 매립 설치된다.

도 4는 본 발명에 따른 지지 브라켓을 설명하기 위해 간략하게 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지지 브라켓(12)은 플레이트(111)에 부착 고정된 상태에서 단면이 하측으로 개방된 'ㄷ'자 형상으로 이루어진다. 그리고, 플레이트(111)와 용접 또는 볼트 등의 체결부재를 통해 부착 고정될 수도 있으나, 플레이트(111)로부터 탈부착이 가능하도록 자기력으로 부착 고정되는 것이 바람직하다.

도 5는 도 4에 도시된 지지 브라켓의 부착면을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 지지 브라켓이 갱폼의 플레이트에 부착 고정된 상태를 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 지지 브라켓(12)이 자기력을 통해 플레이트(111)에 부착 고정되는 경우, 지지 브라켓(12)의 부착면(12a)에는 자석(121)이 매립되고, 지지 브라켓(12)은 자석(121)을 매개로 금속재질의 플레이트(111)에 부착 고정된다.

한편, 지지 브라켓(12)에 자석이 매립되지 않는 경우에는 이와 대응하여 갱폼(11)의 플레이트(111)에 자석이 매립될 수도 있다.

지지 브라켓(12)은 도 1과 같이, 슬라브(S)의 상면과 동일 선상에 위치되거나, 혹은 슬라브(S)의 상면보다 높게 위치(예컨대, 300mm 이하)되도록 플레이트(111)에 부착 고정된다. 그리고, 지지 브라켓(12)은 콘크리트 타설 및 양생공정 후 다음 층의 골조를 시공하기 위해 갱폼(11)을 인양할 때 갱폼(11)으로부터 분리된다.

이와 같이, 하부 층의 건축물의 외벽에 외단열재(13)와 함께 부착 고정된 상태로 존재하는 지지 브라켓(12)은 다음 층의 외단열재의 하단부를 지지하는 지지대로 기능한다.

도 7은 본 발명의 다른 예에 따른 지지 브라켓이 갱폼의 플레이트에 고정된 상태를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 예에서는 복수 개의 지지 브라켓(22)이 갱폼(11)의 플레이트(111)에 일렬로 나란하게 부착 고정될 수 있다. 이때, 지지 브라켓(22)에는 한 개 또는 복수 개의 외단열재(13)가 동시에 결합되거나, 혹은 각각의 외단열재(13)는 한 개 또는 복수 개의 지지 브라켓(22)에 의해 고정 지지될 수도 있다.

도 8은 본 발명에 따른 갱폼에 외단열재를 부착하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 갱폼(11)의 플레이트(111)에 지지 브라켓(12)를 부착 고정하고, 지지 브라켓(12)의 하측 개구부를 통해 외단열재(13)의 상단부를 삽입시켜 고정한다. 이때, 외단열재(13)가 지지 브라켓(12)의 개구부로 쉽게 삽입될 수 있도록 외단열재는 상단부로 갈수록 두께가 균일하게 감소하는 구조로 이루어질 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 예에 따른 외단열재를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 외단열재(23)는 지지 브라켓(12)의 내부로 삽입되는 상단부에 두께방향으로 내부에 복수 개의 지지봉(231)이 일렬로 매립 설치될 수 있다. 이때, 지지봉(231)은 금속 또는 자석으로 이루어질 수 있다.

외단열재(23)는 스티로폼 재질로 이루어져 기계적 강도가 약하기 때문에 지지 브라켓(12)을 안정적으로 지지하는데 한계가 있다. 즉, 지지 브라켓(12)에 강한 외력이 가해지는 경우 지지 브라켓(12)의 양측 날개부가 서로 근접하는 방향으로 휘어진다. 이에, 지지 브라켓(12)이 결합되는 상단부에 두께방향으로 복수 개의 지지봉(231)을 매립설치하여 지지 브라켓(12)의 양측 날개부를 안정적으로 지지할 수 있다.

금속재질의 지지봉(231)은 건축물 준공 후 열교현상을 유발하여 단열특성을 저하시킬 수 있다. 이에, 지지봉(231)의 길이(L)를 외단열재(23)의 두께(T)보다 작게 형성하여 양단부가 외단열재(23)의 외부로 돌출되지 않고 외단열재(23)의 내부에 매립되도록 함으로써 지지봉(231)으로 인한 열교현상이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 예에 따른 외단열재를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 예에 따른 외단열재(33)는 지지 브라켓(12)의 내부로 삽입되는 상단부에 두께방향으로 매립된 지지봉(331)과, 내부에 자석분말이 혼합되어 자기력으로 플레이트(111)에 부착되는 부착부(332)를 포함한다.

이와 같이, 본 발명의 또 다른 예에 따른 외단열재(33)는 일면에 부착부(332)가 마련됨에 따라 자기력을 이용하여 간편하게 플레이트(111)에 부착 고정될 수 있다.

한편, 지지봉(431)은 도 11과 같이, 길이가 가변될 수 있도록 서로 분할된 구조로 이루어지고, 내주면과 외주면에 각각 나사홈이 형성되어 암수 나사결합될 수도 있다.

따라서, 지지봉(431)의 길이를 외단열재(23)의 두께와 동일하게 신장시킨 상태(지지 브라켓(12)을 안정적으로 지지하기 위해 최대한 신장시킴)에서 콘크리트 타설 및 양생공정을 실시하고, 해당 층의 골조 공사가 완료되면, 지지봉(431)을 조임방향으로 회전시켜 길이를 줄이고, 이를 통해 지지봉(431)의 양단부가 외단열재(33)의 내부에 매립되도록 함으로써 지지봉(431)와 건축물의 외벽(W) 사이를 이격시켜 지지봉(431)으로 인한 열교현상이 일어나는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

이하, 이러한 구성을 갖는 외단열 시스템을 이용한 외단열 시공방법에 설명하기로 한다.

먼저, 도 8과 같이, 갱폼(11)의 플레이트(111)에 지지 브라켓(12)을 부착 고정한다. 그리고, 외단열재(13)의 상단부를 지지 브라켓(12)의 내부로 끼워 고정한다.

이후, 도 2와 같이, 외단열재(13)가 부착 고정된 갱폼(11)과 나란하도록 내부폼(미도시)을 설치한 후 이들 사이에 콘크리트를 타설한 다음 양생공정을 실시하여 해당 층의 구조물, 즉 건축물의 외벽(W), 내벽(미도시), 슬라브(S) 등을 형성한다.

이후, 갱폼(1)에 부착된 외단열재(13)를 분리시켜 인양한다. 이때, 외단열재(13)는 지지 브라켓(12)을 매개로 플레이트(111)에 부착 고정됨에 따라 간편하게 분리할 수 있다.

이후, 다음 층의 골조공사를 위해 갱폼(11)을 인양한 후 열교현상을 방지하기 위해 외단열재(13)의 두께방향으로 매립된 지지봉(431)의 양단부가 외단열재의 외측으로 돌출되지 않고 외단열재의 내측에 매립되도록 지지봉(431)의 길이를 줄인다.

이후, 그 다음 상부층에 대한 골조공사(배근, 타설 및 양생)를 실시한다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1, 11 : 갱폼
2 : 외단열재
3 : 버팀목
4 : 앙카볼트
W : 건축물의 외벽
S : 슬라브
12 : 지지 브라켓
12a : 부착면
13, 23, 33 : 외단열재
111 : 플레이트
112 : 가로대
113 : 세로대
121 : 자석
331, 431 : 지지봉
332 : 부착부

Claims (3)

1. 내부폼과 함께 건축물의 외벽과 슬라브를 형성하기 위한 외부 거푸집으로서, 금속재질로 이루어진 플레이트와, 상기 플레이트의 후면부에 고정된 가로대와, 상기 가로대와 직교하도록 상기 플레이트의 후면부에 고정된 세로대를 포함하는 갱폼;
   상기 플레이트의 전면부에 자석을 이용한 자기력으로 부착 고정되고, 단면이 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 하측으로 개방된 개구부가 형성되어 있는 지지 브라켓; 및
   상단부가 상기 지지 브라켓의 개구부를 통해 상기 지지 브라켓의 내부로 억지끼움 결합되어 상기 지지 브라켓을 매개로 상기 플레이트의 전면부에 밀착 고정되고, 콘크리트 타설 및 양생공정 후 건축물의 외벽에 일체로 부착 시공되는 외단열재; 를 포함하고,
   상기 지지 브라켓의 내부로 삽입되는 상기 외단열재의 상단부에는 두께방향으로 복수 개의 지지봉이 일렬로 매립 설치되고,
   상기 지지봉은 서로 분할된 구조로 이루어지고, 서로 분할된 구조에는 각각 나사홈이 형성되어 서로 나사결합을 통해 암수 결합되고, 결합 깊이에 따라 양단의 길이가 가변되고,
   상기 플레이트에 밀착되는 면에는 자석분말이 혼합되어 상기 플레이트에 자기력으로 부착 고정되는,
   것을 특징으로 하는 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1 항의 외단열재 일체형 갱폼을 구비한 외단열 시스템을 구비한 외단열 시공방법에 있어서,
   자석을 이용하여 상기 갱폼의 플레이트에 상기 지지 브라켓을 부착 고정하는 과정;
   상기 지지 브라켓의 개구부를 통해 상기 외단열재를 끼움 결합하는 과정;
   콘크리트를 타설 및 양생하여 건축물의 외벽과 슬라브를 시공하는 과정; 및
   다음 층의 골조공사를 위해 상기 갱폼을 인양한 후 열교현상을 방지하기 위해 상기 외단열재의 두께방향으로 매립된 지지봉의 양단부가 상기 외단열재의 외측으로 돌출되지 않고 상기 외단열재의 내측에 매립되도록 상기 지지봉의 길이를 줄이는 과정;
   을 포함하는 외단열 시공방법.

Images