KR102378071B1 - 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법은, 건축물의 기존 외장재층(4)을 부분적으로 제거하여 그 하부의 단열보드층(2)을 노출시키는 제 1 단계; 건물 외벽(1)에 고정 설치되어 있는 단열보드층(2)을 부분적으로 제거하여, 상기 단열보드층(2)에서 수평으로 연장되고 상기 건물 외벽(1)을 노출시키는 띠모양의 이격공간(3)을 확보하는 제 2 단계; 상기 이격공간(3)에 안착되도록, 전면을 향하는 수납공간(14)과 내화 기능을 가진 내화모듈(10)을 상기 노출된 건물 외벽(1)에 고정하는 제 3 단계; 상기 내화모듈(10)의 수납공간(14)에 안착되도록, 단열 기능을 가진 단열모듈(20)을 고정하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 관한 것으로서, 특히, 건축물의 외벽에 보온재 또는 단열재가 사용된 건물에서의 화재시 화재의 확산을 방지하거나 지연시키는 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 공공 건물이나 상가건물 등에는 단열재로서 스치로폼을 이용하고 그위에 와이어 메쉬에 의해 외벽 마감 도장을 한 건물이 많다(드라이비트 공법). 단열에는 큰 효과가 있으나, 화재시 단열재를 통한 화재 확산이 이루어지며, 확산 속도가 빨라 많은 피해를 양산 하고 있다. 또한 울산 주상복합건물 화재에서도 보듯이 준불연재로 된 단열재도 높은 고온에서는 화재를 지연시키기 어려운 것이 드러났다.
일반적으로 불연재로 된 단열재는 단열성능이 떨어지며, 준불연재로 된 단열재의 사용이 많으나 화재온도 500도 이상인 경우, 재질의 특성상 비교적 빠른 속도로 수직 확산이 일으나고 유독가스의 발생으로 엄청난 피해를 내고 있는 실정이다. 건물 외벽에서의 화재시 초고층 건물이라 하더라도 풍속에 의하여 1층에서 최고층까지 거침없이 화재가 확산 됨으로 인해서, 건물내부 층간방화의 효과를 급감시킨다. 특히, 드라이 비트 및 준불연 단열재가 사용된 건물에 콘크리트(R/C)벽과 단열재 사이에 화재 발생되거나, 창호를 통하여 건물내부 화재가 외벽의 단열재에 도달된다면 화재가 순식간에 수직 확산될 수 있다. 따라서, 외벽의 단열재등으로 인한 화재의 확산을 방지하거나 지연하여 인명 및 재산의 피해를 최소화할 필요가 있며, 몇가지 형태의 수직확산 방지기술이 알려져 있다.
예를 들어 특허문헌 1의 기술에서는, 난연 수지 재질로 되어 건물의 외벽면에 간격을 두고 설치되는 프레임(10)에 결합되는 결합부(110; 이하 특허문헌 1에서의 도면부호임)와; 난연 수지 재질로 이루어지며, 상기 결합부에 건물의 외벽면을 향해 연장되게 형성되어 건물의 외벽면과 프레임 사이의 간극을 메우면서 화염 및 연기가 상측으로 확산되지 않도록 차단하는 확산방지부(120);를 포함하고, 상기 결합부는 상기 프레임의 상부면에 안착되며, 상기 확산방지부(120)는 상기 결합부(110)의 일단부에 일체로 형성되어 상기 프레임(10)과 건물의 외벽면 사이에 끼워지고, 상기 확산방지부(120)에 건물의 외벽면 또는 프레임의 일측면에 탄력적으로 접촉하면서 결합부 및 확산방지부를 건물의 외벽면과 프레임에 대해 탄력적으로 지탱하는 탄성지지유닛이 설치되는 것을 특징으로 한다.
그런데, 특허문헌 1의 기술에서는 건물외벽에 각파이프(프로파일)로된 프레임(10)이 격자모양으로 설치되는 것을 전제로 하므로, 각파이프(프로파일)가 설치되지 않는 형태의 외단열 시스템에는 적용할 수 없는 문제가 있다.
한편, 특허문헌 2의 기술에서는, 복수 개가 상하로 상호 이격되어 세로 방향으로 이격 공간(S)이 형성되도록 건물 외벽(1; 이하 특허문헌 2에서의 도면부호임)에 고정 설치되는 복수의 단열패널(2a, 2b); 상기 이격 공간(S) 내에 삽입되어 전단이 단열패널(2a, 2b)의 전면과 일치하도록 구비되는 제1방화보드(3); 상기 이격 공간(S) 내에 삽입되어 제1방화보드(3)와 중첩되는 것으로 후단이 건물 외벽(1) 측에 밀착되도록 구비되는 제2방화보드(4); 및 상기 이격 공간(S)의 내부에 구비되는 것으로 하부 단열패널(2a)의 상단에 거치되는 하부판(51), 상기 하부판(51)의 후단에서 상부로 수직 절곡되어 건물 외벽(1) 전면에 밀착되는 후면판(52) 및 상기 후면판(52)의 상단에서 전방으로 수직 절곡되어 상부 단열패널(2b)이 거치되는 상부판(53)으로 구성되어 상기 하부판(51)과 상부판(53) 사이 공간에 상기 제1방화보드(3) 및 제2방화보드(4)가 수용되는 방화보드 고정구(5)로 구성되는 확산 방지용 방화 배리어 구조가 개시되어 있다.
그런데, 특허문헌 2의 확산 방지용 방화 배리어 구조가 유효하게 작동하려면, 방화보드의 두께(제1방화보드 및 제2방화보드의 두께를 합한 두께), 즉 방화보드의 높이가 화재의 확산을 방지할(지연시킬) 정도로 충분할 필요가 있다. 그러나 충분한 두께를 확보하다보면, 방화보드의 단열성능은 상대적으로 떨어질 수 밖에 없어서 방화보드를 통한 열교(Thermal Bridge) 현상이 심해진다. 반대로 열교현상을 최소화하기 위하여 방화보드의 두께를 얇게 한다면, 상·하 단열보드 사이의 짧은 거리로 확산방지 성능이 저하될 수밖 없다. 특허문헌 1의 기술에 따르면 단열성능유지와 화재의 확산방지 성능이 서로 상충될 수 밖에 없는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 격자모양의 프레임 구조물을 설치하지 않아도 되는 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 단열성능을 유지하거나 단열성능의 저하를 최소화하면서도 화재의 수직확산을 충분히 방지하거나 지연시킬 수 있는 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 외벽화재 확산방지 시스템은, 건물 외벽(1)에 고정 설치되는 상부 단열보드(2a)와 하부 단열보드(2b) 사이에 수평으로 연장되는 띠모양의 이격공간(3)을 통하여, 상기 건물 외벽(1)에 고정되며, 'ㄷ'자 단면모양이 수평으로 연장 구성되어 화재의 수직 확산을 저지하는 내화모듈(10); 상기 내화모듈(10)의 'ㄷ'자 모양에 의해 둘러싸이되 전면이 오픈된 수납공간(14)에 안착되어 상기 내화모듈(10)과 결합되며, 단열재가 채워져 있는 단열모듈(20);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 내화모듈(10)은, 상부 내화재층, 수직 내화재층 및 하부 내화재층이 'ㄷ'자 모양으로 서로 연결 구성된 배리어 내화재층(11)과, 상기 배리어 내화재층(11)이 충진되는 충진공간을 금속판재로 감싸는 형상으로 구성된 내화재 케이싱(12)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 내화모듈(10)은, 적어도 상기 하부 단열보드(2b)의 상단면과 마주할 상기 내화재 케이싱(12)의 저면에 방화 스프레이를 도포함으로써 형성되는 내화 도포층(13)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 배리어 내화재층(11)의 상기 상부 내화재층, 상기 수직 내화재층 및 상기 하부 내화재층은 세라크울로 구성될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 단열모듈(20)은, 상기 단열재가 사각 기둥 모양으로 구성되는 단열재 블럭(21)과, 금속판재로 상기 단열재 블럭(11)을 감싸는 형상으로 구성된 단열재 케이싱(22)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 단열재 블럭(21)은 PF보드, 우레탄 또는 글라스울로 구성될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 내화재 케이싱(12)은, 'ㄷ'자 모양이 되도록 서로 연결된 제 1 상부판(12a), 제 1 수직판(12b) 및 제 1 하부판(12c); 상기 제 1 상부판(12a), 상기 제 1 수직판(12b) 및 상기 제 1 하부판(12c)과 각각 이격되며, 'ㄷ'자 모양이 되도록 서로 연결된 제 2 상부판(12d), 제 2 수직판(12e) 및 제 2 하부판(12f); 상기 제 1 상부판(12a)의 전단과 상기 제 2 상부판(12d)의 전단을 연결하여 마감하는 제 1 전면판(12g)과, 상기 제 1 하부판(12c)의 전단과 상기 제 2 하부판(12f)의 전단을 연결하여 마감하는 제 2 전면판(12h)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 제 1 수직판(12b)과 상기 제 2 수직판(12e)에 구성되는 관통홀을 관통하는 제 1 체결수단(31)을 이용하여 상기 내화모듈(10)은 상기 건물 외벽(1)에 고정되며, 상기 단열모듈(20)의 전면과 후면에 구성되는 관통홀을 관통하는 제 2 체결수단(32)을 이용하여 상기 단열모듈(20)은 상기 내화모듈(10)에 고정될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 내화재 케이싱(22)의 후면과 상기 건물외벽(1) 사이의 틈에 충진되는 불연 가스켓(40);을 더 포함할 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템에 있어서, 상기 내화모듈(10) 및 상기 단열모듈(20)의 노출 전면을 한꺼번에 덮는 드라이비트층으로 마감되거나, 상기 내화모듈(10) 및 상기 단열모듈(20)의 노출 전면을 덮는 슬림 석재패널로 마감될 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법은, 건축물의 기존 외장재층(4)을 부분적으로 제거하여 그 하부의 단열보드층(2)을 노출시키는 제 1 단계; 건물 외벽(1)에 고정 설치되어 있는 단열보드층(2)을 부분적으로 제거하여, 상기 단열보드층(2)에서 수평으로 연장되고 상기 건물 외벽(1)을 노출시키는 띠모양의 이격공간(3)을 확보하는 제 2 단계; 상기 이격공간(3)에 안착되도록, 전면을 향하는 수납공간(14)과 내화 기능을 가진 내화모듈(10)을 상기 노출된 건물 외벽(1)에 고정하는 제 3 단계; 상기 내화모듈(10)의 수납공간(14)에 안착되도록, 단열 기능을 가진 단열모듈(20)을 고정하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 기존 외장재층(4)은 드라이비트층이며, 상기 단열모듈(20)을 고정하는 제 4 단계의 이후에, 노출된 상기 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 전면을 덮고 상기 기존 외장재층(4)의 드라이비트층과 연결되는 드라이비트층을 부분 시공하는 제 5 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 단열모듈(20)을 고정하는 제 4 단계의 이후에, 노출된 상기 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 전면을 덮도록 슬림 석재패널로 마감하는 제 6 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 제 3 단계에 있어서 상기 내화모듈(10)을 상기 노출된 건물 외벽(1)에 고정하는 것은, 상기 수납공간(14)의 후면에 노출되는 관통홀을 관통하고 상기 건물외벽(1)에 입설되는 앵커를 이용하여 수행될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 제 4 단계에서 상기 단열모듈(20)을 고정하는 것은, 상기 단열모듈(20)의 전면과 후면을 관통하고 상기 내화모듈(10)에 고정되는 피스를 이용하여 수행될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 제 3 단계의 이전에, 상기 이격공간을 통하여 노출된 상기 건물외벽(1)에 방화 실란트를 도포하여, 상기 내화모듈(20)의 후면과 상기 건물외벽(1) 사이의 틈에 불연 가스켓(40)이 형성되도록 하는 제 7 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 내화모듈(10)은, 상기 수납공간을 가진 'ㄷ'자 단면모양이 수평으로 연장 구성되어 있으며, 상부 내화재층, 수직 내화재층 및 하부 내화재층이 'ㄷ'자 모양으로 서로 연결 구성된 배리어 내화재층(11)과, 상기 배리어 내화재층(11)이 충진되는 충진공간을 금속판재로 감싸는 형상으로 구성된 내화재 케이싱(12)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 내화모듈(10)은, 적어도 상기 내화재 케이싱(12)의 저면에 방화 스프레이를 도포함으로써 형성되는 내화 도포층(13)을 추가로 구비할 수 있다.
상기한 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법에 있어서, 상기 단열모듈(20)은, 상기 단열재가 사각 기둥 모양으로 구성되는 단열재 블럭(11)과, 금속판재로 상기 단열재 블럭(11)을 감싸는 형상으로 구성된 단열재 케이싱(12)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템 및 시공방법은, 확산방지 배리어(100)를 건물외벽에 직접 고정하므로, 격자모양의 프레임 구조물을 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템 및 시공방법은, 단열성능을 유지하거나 단열성능의 저하를 최소화하면서도 화재의 수직확산을 충분히 방지하거나 지연시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템 및 시공방법은, 다층의 확산방지 메커니즘을 확립할 수 있고, 상하 단열보드 사이에 충분한 이격거리를 확보할 수 있으므로, 하부 단열보드의 화염이 상부 단열보드에 도달할 가능성을 방지하거나 저감시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템 및 시공방법은, 불연가스켓, 그리고 불연가스켓에 밀착하는 내화도포층(그리고 내화 모듈의 후면)에 의해 상부로 통하는 틈을 완벽히 차단하는 것이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템이 적용된 상황을 도시한 것으로서, 도 1(a)는 정면도이고 도 1(b))는 부분절개도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템에서 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템이 시공된 후의 상황을 도시한 단면도이다.
도 4는 기존 외장재층(4)과 단열보드층(2)을 제거한 후의 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 건물외벽(1)에 불연 가스켓(40)을 도포한 후의 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 내화 모듈(10)을 장착한 상태를 도시한 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 내화 모듈(10)에 단열 모듈(20)을 고정한 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 마감 스트라이프(50)를 시공한 후의 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템에서 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템이 시공된 후의 상황을 도시한 단면도이다.
도 4는 기존 외장재층(4)과 단열보드층(2)을 제거한 후의 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 건물외벽(1)에 불연 가스켓(40)을 도포한 후의 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 내화 모듈(10)을 장착한 상태를 도시한 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 내화 모듈(10)에 단열 모듈(20)을 고정한 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 마감 스트라이프(50)를 시공한 후의 상태를 도시한 단면도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템이 적용된 상황을 도시한 것으로서, 도 1(a)는 정면도이고 도 1(b))는 부분절개도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템에서 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)을 분리하여 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템이 시공된 후의 상황을 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템은 확산방지 배리어(100)와, 제 1 체결수단(31), 제 2 체결수단(32), 불연가스켓(40) 및 마감 스트라이프(50)를 포함하여 구성될 수 있다. 확산방지 배리어(100)는 정면에서 보아 수평으로 연장되는 띠모양이며, 수평으로 누운 사각기둥 모양일 수 있다. 확산방지 배리어(100)는 건물의 일정 높이에서 건물을 둘러싸거나 적어도 수직화재의 확산가능성이 있는 부분에 걸쳐서 수평으로 설치될 수 있다. 또한, 창호(5)를 통한 내부화재의 외부전파에 연이은 수직확산을 방지하기 위하여, 확산방지 배리어(100)는 각 층에 대응되는 높이마다 반복해서 설치가능하다.
정면에서 보면, 기존 단열보드층(2:2a,2b)을 수평으로 연장되는 띠모양으로 제거하고, 제거된 단열보드층(2)이 있던 자리에 확산방지 배리어(100)를 설치가능하다. 기존 단열보드층(2)은 복수의 보드를 연이어 시공한 것으로서, 아이소핑크 보드, 경질우레탄보드, PF보드 또는 EPS 보드 등일 수 있다. 그리고 단열보드층(2)의 위에는 마감재층(4)이 구성되어 있으며, 메쉬(유리섬유망)에 접착몰탈을 도포한 드라이비트이거나 스타코, 테라코트 또는 스톤코트 등일 수 있다. 이하, 단열보드층(2)중에서 확산방지 배리어(100)의 위에 접해있는 것을 상부 단열보드(2a)라 하고 확산방지 배리어(100)의 아래에 접해있는 것을 하부 단열보드(2b)라 할 수 있다.
확산방지 배리어(100)는 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)를 포함하여 구성되는데 전면으로 개구된 내화모듈(10)의 수납공간(14)에 단열모듈(20)이 안착되어 고정된다. 내화모듈(10)은 화재의 수직확산을 방지하는 기능을 주된 기능으로 하며, 단열모듈(20)은 확산방지 배리어(100)를 통한 열교현상을 최소화기 위한 것을 주된 기능으로 한다.
내화모듈(10)은 건물 외벽(1)에 고정 설치되는 상부 단열보드(2a)와 하부 단열보드(2b) 사이에 수평으로 연장되는 띠모양의 이격공간(3; 도 4 참조)을 통하여, 이격공간(3)에 위치한 상태로 건물 외벽(1)에 직접 고정되며, 개구된 수납공간(14)이 정면으로 향하는 'ㄷ'자 단면모양이 수평으로 연장 구성되어 화재의 수직 확산을 저지하는 기능을 수행한다.
내화모듈(10)은 'ㄷ'자 모양의 단면이 길이방향(수평방향)으로 연장된 배리어 내화재층(11)과 내화재층(11)을 감싸는 내화재 케이싱(12)을 포함하여 구성된다.
배리어 내화재층(11)은 상부 내화재층(11a), 수직 내화재층(11b) 및 하부 내화재층(11c)이 'ㄷ'자 모양으로 서로 연결 구성된 것으로서, 내화재를 내화재 케이싱(12)에 수납시킴으로써 'ㄷ'자 모양이 된다. 배리어 내화재층(11)은 세라크울로 구성되는데, 이에 따라 상부 내화재층(11a), 수직 내화재층(11b) 및 하부 내화재층(11c)은 한장의 세라크울로 구성될 수도 있다.
세라크울은 단열성능은 낮은 편이나 1300℃의 온도를 견디고 열전도율 0.034인 초고온 내화재로서, 벽난로용 실내 연도(연통)의 내화단열재로 사용되기도 한다.
배리어 내화재층(11)은 단열재블럭(21)에 비하여 단열성능은 낮으나 내화성능은 높은 소재로 구성되며, 단열재블럭(21)의 높이에 비하여 배리어 내화재층(11)의 두께는 얇은 편으로서, 예를 들면 1/5 ~ 1/20에 불과하다.
내화재 케이싱(12)은 배리어 내화재층(11)이 충진되는 충진공간을 금속판재, 예를 들면 아연도금강판으로 감싸는 형상으로 구성되며 아연도금강판을 절곡하거나 롤포밍하고 용접 또는 리벳팅하여 제조될 수 있다. 내화재 케이싱(12)은, 'ㄷ'자 모양이 되도록 절곡되고 서로 연결된 제 1 상부판(12a), 제 1 수직판(12b) 및 제 1 하부판(12c)으로서 내측판을 구성한다. 그리고 내화재 케이싱(12)은 상부내화재층(11a)을 사이에 두고 제 1 상부판(12a)과 대향하는 제 2 상부판(12d)과, 수직내화재층(11b)을 사이에 두고 제 1 수직판(12b)과 대향하는 제 2 수직판(12e)과, 하부내화재층(11c)를 사이에 두고 제 1 하부판(12c)과 대향하는 제 2 하부판(12f)으로써 외측판을 구성한다. 'ㄷ'자 모양이 되도록 절곡되고 서로 연결된 제 2 상부판(12d), 제 2 수직판(12e) 및 제 2 하부판(12f)는 각각 제 1 상부판(12a), 제 1 수직판(12b) 및 제 1 하부판(12c)과 이격된다. 그리고 내화재 케이싱(12)은 제 1 상부판(12a)의 전단과 제 2 상부판(12d)의 전단을 연결하여 마감하는 제 1 전면판(12g)과, 제 1 하부판(12c)의 전단과 제 2 하부판(12f)의 전단을 연결하여 마감하는 제 2 전면판(12h)를 포함하여 구성된다.
내화재 케이싱은 적어도 8개소에서 절곡되어 구조적 안정성을 도모하며, 얇은 배리어 내화재층을 수납하고, 비교적 높은 용융온도, 예를 들면 695℃의 용융온도를 가진다.
그리고, 제 1 수직판(12b)과 제 2 수직판(12e)에는 관통홀(h1)이 구성되며, 제 1 체결수단(31)을 관통홀(h1)에 관통시킨 후 건물 외벽(1)에 입설시켜 내화모듈(10)을 건물 외벽(1)에 고정시킨다. 제 1 체결수단(31)은 예를 들어, 앵커(칼블럭)이다. 제 1 수직판(12b)과 제 2 수직판(12e) 사이의 간격은 좁으므로, 통상의 앵커(칼블럭)와 같은 체결수단을 이용하여 용이하게 내화모듈(10)을 건물외벽(1)에 장착시키는 것이 가능하다.
적어도 내화모듈(10)의 하면, 즉 하부 단열보드(2b)의 상단면과 마주할 내화재 케이싱(12)의 저면에는 방화 스프레이를 도포하여 내화 도포층(13)을 형성한다. 예를 들어, 방화 스프레이는 HILTI사의 방화 조인트 스프레이인 CFS-SP WB이다. 내화 도포층(13)은 적어도 내화모듈(10)의 하면전체에 도포되는데, 엣지부분(절곡부분)을 포함한 하면전체에 도포된다. 예를 들어 방화 스프레이의 FSI(Flame Spread Index)는 5이고 SDI(Smoke Development Index)는 10으로서, 화염 및 연기 확산을 상당시간 저지하며, 내수성까지 가지고 있다.
내화 도포층(13)은 하부 단열보드(2b)를 타고 올라오는 화염을 1차 저지하며, 약간의 탄성을 가지고 있어서 건물외벽(1)에 도포되는 불연카스켓(40)과 탄성 접촉하여, 또는 건물외벽(1)과 직접 접촉하는 경우에도 탄성 접촉하여, 건물외벽(1)과의 사이에서 틈의 발생을 방지하고 기밀을 도모한다.
불연 가스켓(40)은 내화재 케이싱(22)의 후면과 건물외벽(1) 사이에 있을 수 있는 틈에 충진되는 것으로서, 건물외벽의 콘크리트 면이 일정하지 않을 수 있으므로, 불연 가스켓(40)으로 굴곡을 완충한다. 예를 들연 불연 가스켓(40)은 방화 실리콘이며, 내화모듈(11)의 장착전 건물외벽(1)에 도포되며, 경화되기전 점성을 가진 상태에서 내화모듈(11)이 장착됨으로써 건물외벽(1)의 굴곡을 완충한다. 또한, 불연 가스켓(40)의 도포시 하부 단열모드(2b)와 건물외벽(1) 사이에 있을 수 있는 틈을 막는다.
단열모듈(20)은 내화모듈(10)의 'ㄷ'자 모양에 의해 둘러싸이되 전면이 오픈된 내화모듈(10)의 수납공간(14)에 안착되어 내화모듈(10)과 결합되며 단열재가 채워져 있는 것이다. 단열모듈(20)은 대략 사각기둥 형상으로서, 단열재가 사각 기둥 모양으로 구성되는 단열재 블럭(21)과, 단열재 블럭(11)을 감싸는 형상으로 구성되며 절곡된 금속판재로 된 단열재 케이싱(22)으로 구성된다.
단열재 블럭(21)은 PF보드, 우레탄 또는 글라스울로 구성되어, 내화성능에 촛점이 맞추어진 내화재 보다는 단열성능에 촛점이 맞추어진 단열재로 구성됨으로써, 확산방지 배리어(100)를 통한 열교현상을 최소화한다.
단열재 케이싱(22)은 금속판재에 대한 절곡과, 용접 또는 리벳팅을 통하여 제조되며, 예를 들어 아연도금강판으로 구성된다. 단열모듈(20)의 전면 및 후면에는 관통홀(h2)이 구성되며, 이러한 관통홀(h2)을 관통하는 제 2 체결수단(32), 예를 들면 피스(직결 나사못)를 이용하여 단열모듈(20)은 내화모듈(10)에 고정된다.
기존 마감재층(4)이 제거된 자리에는 마감 스트라이프(50)가 구성됨으로써 노출된 확산방지 배리어(100)를 덮어 마감한다. 마감 스트라이프(50)는 기존 프라이비트층으로 된 마감재층(4)과 연결되도록, 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 노출 전면을 덮는 새로운 드라이비트층으로 마감될 수 있다. 또한, 전면적으로 외단열 시스템을 시공하는 것인 경우, 단열보드층(2)과 확산방지 배리어(100)를 한꺼번에 덮는 드라이비트층으로 마감될 수 있다. 또한 마감 스트라이프(50)는 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 노출 전면을 덮는 슬림 석재패널로 구성될 수도 있다.
단열재블럭(21)의 높이(H)는 배리어 내화재층(11)의 두께(t)에 비하여, 예를 들면 5 ~ 20 배이며, 단열재블럭(21)의 깊이(D)는 배리어 내화재층(11)의 두께(t)에 비하여 5 ~ 20 배일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템을 이용하면 단열재블럭의 높이 및 깊이는 배리어 내화재층의 두께에 비하여 5배이상으로 손쉽게 구성가능하면서도, 확산방지 배리어(100)의 시공을 간편하게 하는 것도 가능하게 되는 장점이 있다.
이하, 도 4 내지 도 8을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법을 설명한다.
도 4는 기존 외장재층(4)과 단열보드층(2)을 제거한 후의 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 건물외벽(1)에 불연 가스켓(40)을 도포한 후의 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 내화 모듈(10)을 장착한 상태를 도시한 상태를 도시한 단면도이다. 도 7은 내화 모듈(10)에 단열 모듈(20)을 고정한 상태를 도시한 단면도이며, 도 8은 마감 스트라이프(50)를 시공한 후의 상태를 도시한 단면도이다.
먼저, 커팅등의 방법으로 건축물의 기존 외장재층(4)을 부분적으로 제거하여 그 하부의 단열보드층(2)을 노출시키며, 노출된 단열보드층(2)도 제거함으로써, 단열보드층(2)에서 수평으로 연장되고 건물 외벽(1)을 노출시키는 띠모양의 이격공간(3)을 확보하는데(도 4 참조), 예를들어, 기존 외장재층(4)은 드라이비트층이며, 기존 단열보드층(2)은 아이소핑크 보드, 경질우레탄보드, PF보드 또는 EPS 보드등으로 구성될 수 있다.
전면에서 보아 띠모양인 사각기둥으로 수평으로 길게 연장되는 이격공간(3)의 높이는 내화모듈(10)의 높이에 대응된다. 이러한 이격공간(3)은 건축물을 둘러싸도록 하는 띠모양이거나 적어도 화재 취약부분을 둘러싸도록 하는 띠모양일 수 있으며, 건축물에서 매층마다 또는 일정 간격마다 반복하여 설치될 수 있다.
그리고, 이격공간(3)을 통하여 노출된 건물외벽(1)에 방화 실란트를 도포하여 불연 가스켓(40)을 형성하는데(도 5 참조), 이때 하부 단열보드(2b)와 건물외벽(1) 사이에 있을 수도 있는 틈을 막게 된다.
그리고, 방화 실란트가 경화되기전 점성을 가진 상태에서, 상기한 이격공간(3)에 안착되도록, 전면을 향하는 수납공간(14)과 내화 기능을 가진 내화모듈(10)을 건물 외벽(1)에 고정한다(도 6 참조).이때 앵커(칼블럭)와 같은 제 1 체결수단(31)을 내화모듈(10)의 관통홀에 관통시켜 건물외벽(1)에 입설 고정시킨다.
내화모듈(10)은 내화재 케이싱(12)에서 엣지를 포함하는 저면에 내화 도포층(13)을 구비하고 있으며, 내화 도포층(13)은 불연 가스켓(40)이 되는 방화 실란트와 접촉하여 기밀을 달성하며, 내화재 케이싱(12)의 후면에 의해 눌린 방화 실린트는 내화재 케이싱(12)의 후면과 건물외벽(1) 사이에 있을 수 있는 불균일한 간극 차이를 극복한다. 방화 실란트에 의한 불연 가스켓(40)은 내화모듈(20)의 후면과 건물외벽(1) 사이의 틈을 없애거나 저감하여 건물외벽(1)의 굴곡을 완충한다.
수납공간(14)의 후면에 노출되는 관통홀을 관통시켜 건물외벽(1)에 앵커를 설치하는 것은 수납공간(14)을 통하여 작업자가 손쉽게 수행할 수 있다. 특히 단열재블럭(21)이 저비용 재료이고 내화 모듈(10) 및 내화 도포층(13)의 구조를 통한 다층 내화 메커니즘이 별도로 구성되어 있기 때문에, 단열재블럭(21)의 높이(H)를 충분히 높게 할 수 있으므로 수납공간(14)이 충분한 높이를 가지도록 할 수 있으며, 이에 따라 작업자의 충분한 작업공간을 허락한다.
그리고, 내화모듈(10)의 수납공간(14)에 안착되도록, 단열 기능을 가진 단열모듈(20)을 내화모듈(10)에 고정한다(도 7 참조). 단열모듈(20)의 전면으로부터 후면까지 구성되는 관통홀을 통하여 피스(직결 나사못)과 같은 제 2 체결수단(41)을 내화모둘(10)에 체결하여 고정한다. 단열모듈(20)의 전면은 내화모듈(10)의 전면인 제 1, 2 전면판(12g,12h)과 정렬될 수 있다.
그리고, 단열모듈(20)을 고정하는 단계의 이후에, 노출된 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 전면을 덮도록 마감 스트라이프(50)를 시공한다(도 8 참조). 기존 외장재층(4)인 드라이비트층과 연결되도록 새로운 드라이비트층을 부분 시공함으로써, 마감 스트라이프(50)를 시공할 수 있다. 또한, 다른 방법으로서, 노출된 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 전면을 덮도록 슬림 석재패널로 마감하여 마감 스트라이프(50)를 시공할 수 있다. 마감 스트라이프(50)는 건축물의 둘레에 띠모양을 구성하여 건축물의 디자인 요소로 이용될 수 있다.
건축외벽에서의 화재는 단열재 접합 부분에서 건물 상단으로 올라가는 경로가 가장 큰 피해를 낼수 있는데, 본 발명은 이러한 경로를 통한 화재의 수직확산을 효과적으로 방지하거나 지연할 수 있다.
본 발명의 외벽화재 확산방지 시스템과 그 시공방법에서는 일부 종래기술과 같이 각파이프(프로파일)가 구성되지 않는 외단열 시스템에도 손쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외벽화재 확산방지 시스템은 외단열 시스템이 시공되어 있는 기존 건축물에 용이하게 적용될 수 있는데, 특히, 드라이비트 및 준불연단열재가 사용된 건물 등에서 단열재를 통한, 또한 콘크리트(R/C) 외벽과 단열재 사이의 틈을 통한 화재의 수직 확산을 방지 또는 지연시키며, 건물 내부에서 발생된 화재가 창호 및 개구부를 통해 건물외벽으로 나온후 수직 확산되는 것을 방지 또는 지연시킴으로써, 화재로부터 안전한 건물로 거듭 날 수 있는 효과를 가지도록 한다.
또한, 일부 종래기술(예를 들면 특허문헌 2의 기술)에서는 확산 방지용 방화 배리어 구조가 유효하게 작동하려면, 방화보드의 두께가 화재확산을 방지할(지연시킬) 정도로 충분할 필요가 있었으며, 그러기 위해서는 단열성능을 희생할 수밖에 었으나(반대로 단열성능을 높이기 위해 방화보드의 두께를 얇게 하면 확산방지 성능이 저하될 수밖 없음), 본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템과 그 시공방법은 단열성능의 저하없이, 또는 저하를 최소화하면서, 충분한 확산 방지 성능을 가질 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템과 그 시공방법에서는 내화 도포층(13)이 1차 확산방지 메커니즘을 구성하며, 아울러 하부 내화재층(11c) 및 상부 내화재층(11a)과 그 사이를 연결하는 수직 내화재층(11C)이 2차 및 3차의 확산방지 메커니즘을 구성함으로써, 다층의 확산방지 메커니즘을 확립하는 장점이 있다.
또한, 하부 내화재층(11c)과 상부 내화재층(11a) 사이에 충분한 이격거리를 가지도록 할 수 있는데, 그만큼 하부 단열보드(2b)와 상부 단열보드(2a) 사이에 충분한 이격거리를 확보할 수 있으므로, 하부 단열보드(2b)쪽에서 화염이 발생되더라도, 혹시 있을수도 있는 틈을 통하여 상부 단열보드(2a)까지 도달할 가능성을 저감시키는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 외벽화재 확산방지 시스템과 그 시공방법에서는 불연가스켓(40), 그리고 불연가스켓(40)에 밀착하는 내화도포층(13)에 의해 상부로 통하는 틈을 완벽히 차단하는 것이 가능한 효과가 있다.
그리고, 단열재블럭(21)은 저비용 재료이고 내화 모듈(10) 및 내화 도포층(13) 등의 구조를 통한 다층 내화 메커니즘이 별도로 구성되기 때문에, 단열재블럭(21)의 높이(H)를 충분히 높게 할 수 있으므로, 충분한 단열효과를 얻을 수 있어서, 기존 단열보드층의 부분 제거로 인한 단열성능의 저하를 방지하거나 최소화할 수 있는 장점이 있다.
1 : 건물외벽 2 : 단열보드층
2a : 상부 단열보드 2b : 하부 단열보드
3 : 이격 공간
4 : 마감재층 5 : 창호
10 : 내화모듈 11 : 배리어 내화재층
11a : 상부 내화재층 11b : 수직 내화재층
11c : 하부 내화재층 12 : 내화재 케이싱
12a : 제 1 상부판 12b : 제 1 수직판
12c : 제 1 하부판 12d : 제 2 상부판
12e : 제 2 수직판 12f : 제 2 하부판
12g : 제 1 전면판 12h : 제 2 전면판
13 : 내화 도포층 14 : 수납공간
20 : 단열모듈 21 : 단열재블록
22 : 단열재 케이싱 22w : 날개부
40 : 불연 가스켓 50 : 마감 스트라이프
100 : 확산방지 배리어
2a : 상부 단열보드 2b : 하부 단열보드
3 : 이격 공간
4 : 마감재층 5 : 창호
10 : 내화모듈 11 : 배리어 내화재층
11a : 상부 내화재층 11b : 수직 내화재층
11c : 하부 내화재층 12 : 내화재 케이싱
12a : 제 1 상부판 12b : 제 1 수직판
12c : 제 1 하부판 12d : 제 2 상부판
12e : 제 2 수직판 12f : 제 2 하부판
12g : 제 1 전면판 12h : 제 2 전면판
13 : 내화 도포층 14 : 수납공간
20 : 단열모듈 21 : 단열재블록
22 : 단열재 케이싱 22w : 날개부
40 : 불연 가스켓 50 : 마감 스트라이프
100 : 확산방지 배리어
Claims (9)
- 건축물의 기존 외장재층(4)을 부분적으로 제거하여 그 하부의 단열보드층(2)을 노출시키는 제 1 단계;
건물 외벽(1)에 고정 설치되어 있는 단열보드층(2)을 부분적으로 제거하여, 상기 단열보드층(2)에서 수평으로 연장되고 상기 건물 외벽(1)을 노출시키는 띠모양의 이격공간(3)을 확보하는 제 2 단계;
상기 이격공간(3)에 안착되도록, 전면을 향하는 수납공간(14)과 내화 기능을 가진 내화모듈(10)을 상기 노출된 건물 외벽(1)에 고정하는 제 3 단계;
상기 내화모듈(10)의 수납공간(14)에 안착되도록, 단열 기능을 가진 단열모듈(20)을 고정하는 제 4 단계;를 포함하여 구성되며,
상기 내화모듈(10)은,
상기 수납공간(14)을 가진 'ㄷ'자 단면모양이 수평으로 연장 구성되어 있으며,
상부 내화재층, 수직 내화재층 및 하부 내화재층이 'ㄷ'자 모양으로 서로 연결 구성된 배리어 내화재층(11)과, 상기 배리어 내화재층(11)을 금속판재로 감싸는 형상으로 구성된 내화재 케이싱(12)을 포함하여 구성되며,
상기 제 3 단계에 있어서 상기 내화모듈(10)을 상기 노출된 건물 외벽(1)에 고정하는 것은, 상기 수납공간(14)의 후면에 노출되는 관통홀을 관통하고 상기 건물외벽(1)에 입설되는 제 1 체결수단을 이용하여 수행되는,
외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 기존 외장재층(4)은 드라이비트층이며,
상기 단열모듈(20)을 고정하는 제 4 단계의 이후에, 노출된 상기 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 전면을 덮고 상기 기존 외장재층(4)의 드라이비트층과 연결되는 드라이비트층을 부분 시공하는 제 5 단계;를 더 포함하는,
외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단열모듈(20)을 고정하는 제 4 단계의 이후에, 노출된 상기 내화모듈(10) 및 단열모듈(20)의 전면을 덮도록 슬림 석재패널로 마감하는 제 6 단계;를 더 포함하는,
외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 단열모듈(20)은,
상기 단열재가 사각 기둥 모양으로 구성되는 단열재 블럭(11)과, 금속판재로 상기 단열재 블럭(11)을 감싸는 형상으로 구성된 단열재 케이싱(12)을 포함하여 구성되며,
상기 제 4 단계에서 상기 단열모듈(20)을 고정하는 것은,
상기 단열모듈(20)의 전면과 후면을 관통하고 상기 내화모듈(10)에 고정되는 제 2 체결수단을 이용하여 수행되는,
외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 제 3 단계의 이전에,
상기 이격공간을 통하여 노출된 상기 건물외벽(1)에 방화 실란트를 도포하여, 상기 내화모듈(20)의 후면과 상기 건물외벽(1) 사이의 틈에 불연 가스켓(40)이 형성되도록 하는 제 7 단계;를 더 포함하는,
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- 청구항 1에 있어서,
상기 내화모듈(10)은,
적어도 상기 내화재 케이싱(12)의 저면에 방화 스프레이를 도포함으로써 형성되는 내화 도포층(13)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는,
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210139980A KR102378071B1 (ko) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210139980A KR102378071B1 (ko) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102378071B1 true KR102378071B1 (ko) | 2022-03-24 |
Family
ID=80935629
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020210139980A KR102378071B1 (ko) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 외벽화재 확산방지 시스템의 시공방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102378071B1 (ko) |
Citations (4)
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| KR101997849B1 (ko) | 2018-11-28 | 2019-07-08 | 한국건설기술연구원 | 수직 화재확산 방지용 가스켓 구조체 및 이를 이용한 수직 화재확산 방지형 외단열 시스템 |
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2021
- 2021-10-20 KR KR1020210139980A patent/KR102378071B1/ko active IP Right Grant
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