KR102489486B1 - 갱폼의 보양 천막 설치 구조 - Google Patents

갱폼의 보양 천막 설치 구조 Download PDF

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박순전
전현수
김영선
조홍범
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롯데건설 주식회사
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Abstract

갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막에 있어, 보양 천막 사이의 누기에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 보양 천막의 설치 구조가 개시된다. 본 발명은 구조물 건축 시 외벽에 설치되어 상방향 연속 시공에 사용되는 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막의 설치 구조로서, 상기 보양 천막은 측단부에 임의 간격으로 매듭 홀이 형성된 주 천막; 및 일측이 상기 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 부착부재가 형성된 천막 여장;을 포함하여, 상기 매듭 홀을 통해 상기 보양 천막을 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임에 고정하고, 상기 부착부재를 이용하여 인접한 천막 여장끼리 부착하여 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임 사이의 간격을 차폐하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조를 제공한다.

Description

갱폼의 보양 천막 설치 구조{Curing sheet installation structure for gangform}
본 발명은 갱폼의 보양 천막 설치 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동절기 보양 열원 절감을 위한 보양 천막의 이음부 결착 구조에 관한 것이다.
일반적으로 고층 내지 초고층 구조물의 건축 시 평면상 상하부 동일 구조물에서 외부벽체 거푸집과 거푸집 설치, 해체 작업과, 미장 및 치장(견출) 작업을 위한 발판용 케이지(cage)를 일체로 제작하여 사용하는 대형 거푸집으로서 갱폼(gangform)이 활용되고 있으며, 건설현장에서는 공기 단축을 위해 동절기 골조 타설 및 보양이 불가피한 경우가 많다. 동절기 외기온이 일평균 4℃ 이하로 내려갈 경우 콘크리트 보양에 필요한 최저온도를 확보하기 어려워, 보온 또는 급열을 통한 한중콘크리트 시공이 필요하다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 동절기 급열 시 갱폼 바깥으로 보양 천막 시공을 통해 양생가옥을 형성하여 차가운 외기의 직접적인 유입을 방지하고 실내 보양 열원(갈탄, 고체연료, 열풍기 등)을 이용한 공급열 손실을 최소화하고 있다.
동절기 콘크리트 양생 품질 확보 및 충분한 강도 발현이 가능한 적정 공급 열량 산정을 위해서는 양생가옥의 관류손실과 침기손실의 합을 계산하며, 각각의 열손실 산출 시 필요한 열관류율과 침기율은 양생가옥의 재료, 시공 정도, 외부 풍속 등에 따라 불확도가 높다. 특히, 침기율의 경우 천막 이음부의 시공 상태 등에 따라 불확도가 매우 높으며, 시공 중 현장에서는 정확한 침기율을 예측하기란 매우 어렵다.
침기율을 결정하는 주요 변수는 외피(동절기 보양의 경우 보양 천막), 개구부(틈) 형상 및 면적(유효누기면적, Effective Leakage Area(ELA), A L ), 실내외 온도차(ΔT), 외부 풍속(WindSpeed)이 있으며(하기 수학식 1 참조), 공사 중 현장에서 침기율을 감소시키기 위해서는 유효누기면적(ELA)을 최소화하는 방안이 필요하다.
[수학식 1]
Figure 112021145209828-pat00001
종래 갱폼에 설치되는 외부 천막의 이음부 고정 방식을 도 2를 참조하여 살펴보면, 일반적으로 지붕의 경우 동절기 보양 천막 시공 시 천막 간 이음부는 2장의 천막 가장자리를 끈으로 엮어서 고정하고, 외벽의 경우 동절기 보양 천막은 갱폼 외부 각형 각관(20)에 주문 재단된 천막(10)의 가장자리를 끈으로 엮어서 고정한다(도 2, 'A' 부분 참조). 이 경우 평면 형태에 따른 갱폼의 모서리 부위는 구조적인 이유로 2개의 각형 각관(20)이 15 내지 20 cm 틈을 두고 시공되어 있어, 보양 천막(10) 고정 시 외피 개구부에 틈이 발생하게 된다. 일반적으로 2 내지 3개 층에 대해 갱폼 및 외벽 보양 천막(10) 고정이 최초 한 번 이루어지고, 이후 시공 일정에 따라 갱폼 외벽 천막(10)의 해체 및 재시공 없이 그대로 상부층으로 인양 가능하도록 설치된다. 또한 이음부 틈을 최소화하기 위해 외벽 천막 이음부를 끈으로 엮는 등의 조치를 취하더라도 갱폼 인양 및 재설치 시 매번 재시공이 필요하나 그 방법이 불편하고 번거로우며, 시공자의 숙련도에 따라 기밀화 시공 품질이 상이하므로 어려움이 있다.
이와 같이, 동절기 보양 천막 시공 시 천막 이음부의 틈을 통한 공기의 출입이 발생하게 되고, 공기의 출입량은 양생가옥 내외부 온도차가 커질수록, 풍속이 증가할수록(고층 타설일수록) 증가하게 된다. 현재 필요 열량 산정 시 침기율을 시간당 10 내지 30회 혹은 그 이상까지 가정하고 있으나, 보양 천막 사이의 틈에 대해서는 별도의 고려를 하지 않고 있다.
[선행특허문헌]
- 한국 공개특허 제10-2008-0112854호(2008년12월26일 공개)
- 한국 공개특허 제10-2013-0138031호(2013년12월18일 공개)
- 한국 등록특허 제10-1520053호(2015년05월07일 등록)
- 한국 등록특허 제10-2104035호(2020년04월17일 등록)
본 발명은 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막에 있어, 보양 천막 사이의 누기에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 보양 천막의 설치 구조를 제시하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 양태로서 본 발명은, 구조물 건축 시 외벽에 설치되어 상방향 연속 시공에 사용되는 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막의 설치 구조로서, 상기 보양 천막은 측단부에 임의 간격으로 매듭 홀이 형성된 주 천막; 및 일측이 상기 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 부착부재가 형성된 천막 여장;을 포함하여, 상기 매듭 홀을 통해 상기 보양 천막을 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임에 고정하고, 상기 부착부재를 이용하여 인접한 천막 여장끼리 부착하여 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임 사이의 간격을 차폐하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조를 제공한다.
또한 상기 부착부재는 자석 또는 벨크로인 것을 특징으로 하는 갱폼 보양 천막의 설치 구조를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 다른 양태로서 본 발명은, 구조물 건축 시 외벽에 설치되어 상방향 연속 시공에 사용되는 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막의 설치 구조로서, 상기 보양 천막은 측단부에 임의 간격으로 매듭 홀이 형성된 주 천막; 및 일측이 상기 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 부착부재가 형성된 천막 여장;을 포함하여, 상기 부착부재를 이용하여 인접한 천막 여장끼리 부착하여 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임 사이의 간격을 차폐하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 양태로서 본 발명은, 구조물 건축 시 외벽에 설치되어 상방향 연속 시공에 사용되는 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막의 설치 구조로서, 상기 보양 천막은 측단부에 임의 간격으로 매듭 홀이 형성된 주 천막; 및 일측이 상기 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 자석이 형성된 천막 여장;을 포함하여, 상기 매듭 홀을 통해 상기 보양 천막을 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임에 고정하고, 상기 자석을 이용하여 상기 천막 여장을 인접한 갱폼의 최외측 수직 프레임에 부착하여, 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임 사이의 간격을 2중으로 차폐하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 양태로서 본 발명은, 구조물 건축 시 외벽에 설치되어 상방향 연속 시공에 사용되는 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막의 설치 구조로서, 상기 보양 천막은 측단부에 임의 간격으로 매듭 홀이 형성된 주 천막; 및 일측이 상기 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 자석이 형성된 천막 여장;을 포함하여, 상기 매듭 홀을 통해 상기 보양 천막을 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임에 고정하고, 상기 자석을 이용하여 상기 천막 여장을 인접한 갱폼의 최외측 수직 프레임에 부착하여, 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임 사이의 간격을 차폐하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조를 제공한다.
본 발명은 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막에 있어, 주 천막 및 천막 여장을 포함하는 보양 천막을 이용함으로써, 보양 천막 사이의 누기에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 보양 천막의 설치 구조를 제공할 수 있다.
이를 통해 한중콘크리트의 균일한 품질 확보에 기여하고, 동절기 저온건조한 외기의 직접적인 유입을 최소화하여 콘크리트 골조 외표면의 동해를 방지할 수 있고, 침기율을 획기적으로 저감시켜 필요 공급열량을 현저히 감소시킬 수 있고, 현행 대비 열풍기 운전 및 연료소비량을 줄여 그에 따른 현장관리비 또한 절감시킬 수 있다.
도 1은 구조물 건축 시 갱폼 외부로 보양 천막이 시공을 통해 양생가옥을 형성한 모습을 나타낸 사진이다.
도 2는 종래 갱폼에 설치되는 외부 천막의 이음부 고정 방식을 나타낸 사진 및 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보양 천막을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 양태에 따른 보양 천막의 설치 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 양태에 따른 보양 천막의 설치 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 보양 천막의 설치 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 시험예에서 보양 및 타설층 환기횟수 측정을 위한 CFD(Computational Fluid Dynamics) 모델링 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 시험예에서 이음매 너비에 따른 환기횟수 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 시험예에서 이음매 너비에 따른 CFD 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였으며, 본 발명의 세부구성 방향은 도면을 기준으로 하여 설명한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보양 천막을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 보양 천막의 설치 구조를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명은 상부 구조물 건축 시 외벽에 설치되어 상방향 연속 시공에 사용되는 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막(100)의 설치 구조로서, 상기 보양 천막(100)은 측단부에 임의 간격으로 매듭 홀(111)이 형성된 주 천막(110); 및 일측이 상기 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀(111)의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 부착부재(121)가 형성된 Y자 형태의 천막 여장(120);을 포함한다.
상기 주 천막(110)은 갱폼의 외면을 커버하는 용도로 사용되는 천막이라면 그 형태 및 소재에 특별한 제한은 없다. 또한 상기 주 천막(110)의 측단부에는 임의 간격으로 매듭 홀(111)이 형성되어 있고, 상기 매듭 홀(111)을 통해 상기 보양 천막(100)을 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임(200)(통상 각관으로 형성됨)에 고정시키며(도 4, 'B' 부분 참조), 통상 끈을 이용한 매듭 고정으로서, 그 방식에 특별한 제한이 있는 것은 아니다.
본 발명에서는 양생가옥의 침기손실 저감을 위한 이음부 시공 방안으로서, 주 천막(110) 측단부를 갱폼 각관(200)에 끈으로 엮어 1차 고정하는 상기와 같은 기존 방식에 추가로 주 천막(110) 측단부에 여장(120)을 두어 2차 결착하여 보양 천막(100)의 유효누기면적을 최소화하는 구조를 제시한다.
즉, 본 발명에서는 일측이 상기 주 천막(110)의 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀(111)의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 부착부재(121)가 형성된 천막 여장(120)을 포함하여, 상기 부착부재(121)를 이용하여 인접한 천막 여장(120)간을 부착(도 4, 'C' 부분 참조)함으로서 갱폼의 최외측 수직 프레임(200) 사이의 간격을 차폐하는 구조를 제시한다.
이때, 상기 부착부재(121)는 인접한 여장(120) 간에 결착이 이루어지도록 하는 수단이라면 특별히 한정되는 것은 아니나, 예컨대, 임의 간격으로 자석이나 벨크로(121)가 부착되어 있을 수 있다. 이러한 부착부재(121)는 인접한 여장(120) 간의 부착과 탈착이 매우 손쉽게 이루어지도록 하여 갱폼 상승 또는 해체 시 시공자의 숙련도에 관계 없이 시공성에 매우 유리하다.
또한 상기 천막 여장(120)의 일측의 상기 주 천막(110)으로의 연결은 예컨대, 박음질(122)을 통해 이루어질 수 있고, 여장(120)의 폭은 갱폼 각관(200) 사이의 간격을 고려하고, 또한 도 4와 같이 인접한 여장(120) 간에 결착하는 방식, 또는 후술하는 도 6과 같이 여장(120)의 자석(121)을 이용하여 인접한 각관(200)에 직접 부착하는 방식에 따라 결정될 수 있다.
또한 도 4를 참조하면, 여장(120) 간의 결착은 자석끼리 부착되거나, 벨크로 타입일 경우 작업자가 적당한 힘으로 가압하여 부착되도록 할 수 있다.
한편, 천막(100) 사이에 형성되는 틈에 각관(200)이 형성되지 않은 경우에는 주 천막(110) 측단부를 갱폼 각관(200)에 끈으로 엮어 1차 고정하는 과정 없이 주 천막(110) 측단부의 여장(120) 간 결착이 가능할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 구현예에 따른 보양 천막의 설치 구조를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 보양 천막의 설치 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 구현예에서는 여장(120) 간에 결착은 도 4와 유사하나, 도 4에서는 동일한 방향으로 결착된 반면, 본 구현예에서는 인접한 여장(120)을 엇갈리는 방향으로 결착(도 5, 'D' 부분 참조)되도록 하고 있다.
또한 도 6을 참조하면, 상기 부착부재(121)로서 자석을 이용할 경우에는 도 4 및 도 5와 같이 여장(120) 간에 결착이 이루어지도록 할 수도 있으나, 자석을 이용함으로써 제1 천막 여장(120a)을 인접한 갱폼의 제2 최외측 수직 프레임(200b)에 직접 부착(도 6, 'E' 부분 참조)하고, 인접한 제2 천막 여장(120b)의 자석을 제1 최외측 수직 프레임(200a)에 직접 부착(도 6, 'F' 부분 참조)함으로써 갱폼의 최외측 수직 프레임(200) 사이의 간격을 2중으로 차폐하도록 할 수 있게 된다. 이때, 인접한 2개의 천막 여장(120a 및 120b)을 모두 부착하지 않고, 1개의 천막 여장만을 부착하여 일면 결착이 이루어지도록 할 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명에 따른 갱폼의 보양 천막 설치 구조의 침기율 감소 효과를 구체적인 시험예를 통해 설명한다.
시험예
현행과 같이 천막 이음부의 틈을 유지할 경우(본 시험예의 경우 유효누기면적 최대 60 ㎡ 예상) 대비 본 발명에 따른 보양 천막의 이음부 결착 구조 적용 시(유효누기면적 약 5 ㎡ 예상) 모서리 틈의 공기 출입량의 대부분(90% 이상)을 차단할 수 있을 것으로 예상하고 있으며, 이하의 시뮬레이션 결과를 통해 현행 대비 보양 천막 이음부 이중 결착 구조 적용 시 침기율 감소 효과를 검증하였다.
도 7과 같이, 국내 공동주택 세대를 대상으로 보양 및 타설층의 환기횟수 산정을 위한 CFD(Computational Fluid Dynamics) 모델링(Stat-CCM+ 프로그램 이용)을 수행하여, 이음매 너비에 따른 내부 공간의 외기 교환 횟수(환기횟수)를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1, 도 8 및 도 9에 나타내었다.
구분 건물조건 이음매 너비
20 cm 10 cm 5 cm 2.5 cm 1.3 cm
환기횟수
(1/h)		 고층, 주풍향 정면 82.4 40.4 19.2 9.6 4.8
환기횟수에 따른 면적당 필요열량(kcal/㎡) 2,670 - - 638
(76%감소)		 -
저층, 주풍향 측면 27.3 13.7 6.8 3.4 1.7
환기횟수에 따른 면적당필요열량(kcal/㎡) 1,140 - - 446
(60%감소)		 -
표 1, 도 8 및 도 9를 참조하면, 침기율은 유효누기면적의 감소율과 동일한 비율로 감소할 것으로 예측할 수 있다. 또한 주풍향과 풍속에 따라 내부공간의 환기횟수 차이가 있으며, 예를 들어, 주풍향이 공동주택의 개구부가 위치하는 정면을 향하는 경우가 개구부가 없는 측면을 향하는 경우 대비 환기횟수가 높고, 상대적으로 풍속이 큰 고층의 경우가 저층의 경우보다 환기횟수가 높은 것을 알 수 있다. 다만, 본 시뮬레이션 시험의 목적은 이음매 너비의 감소에 따른 내부 환기횟수의 감소율을 상대평가하기 위한 것으로, 주변 건물 혹은 이음매 주위의 장애물, 내부 공간 거푸집 서포트 등으로 인한 환기횟수의 증감을 반영하지는 않았으므로 실제와 다소간의 차이가 있을 수 있다.
이음매 너비가 최대 20 cm인 경우와 이음매가 2.5 cm로 87.5% 감소한 케이스를 비교하였을 때, 환기횟수도 정비례하여 감소하고, 열관류율 및 설정온도 등의 변수를 동일하게 설정하였을 경우 면적당 필요열량은 환기횟수가 큰 고층, 주풍향이 정면인 경우 약 76% 감소하며, 환기횟수가 적은 저층, 주풍향이 측면인 경우 약 60% 감소하는 경향을 보여, 본 발명에 따른 보양 천막의 이음부 결착 구조 적용 시 동절기 보양 열원 절감 효과가 상당할 것으로 충분히 예상할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 발명의 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 보양 천막 110 : 주 천막
111 : 매듭 홀 120 : 천막 여장
120a : 제1 천막 여장 120b : 제2 천막 여장
121 : 부착부재 200 : 갱폼의 최외측 수직 프레임(각관)
200a : 제1 최외측 수직 프레임 200b : 제2 최외측 수직 프레임

Claims (5)

  1. 구조물 건축 시 외벽에 설치되어 상방향 연속 시공에 사용되는 갱폼의 외면을 커버하는 보양 천막의 설치 구조로서,
    상기 보양 천막은 측단부에 임의 간격으로 매듭 홀이 형성된 주 천막; 및 일측이 상기 측단부에 연결되되 상기 매듭 홀의 안쪽으로 연결되고, 타측에 임의 간격으로 자석이 형성된 천막 여장;을 포함하여,
    상기 매듭 홀을 통해 상기 보양 천막을 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임에 고정하고, 상기 자석을 이용하여 상기 천막 여장을 인접한 갱폼의 최외측 수직 프레임에 부착하여, 상기 갱폼의 최외측 수직 프레임 사이의 간격을 2중으로 차폐하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최외측 수직 프레임은 각관인 것을 특징으로 하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 매듭 홀을 통한 상기 보양 천막의 고정은 끈을 이용한 매듭 고정인 것을 특징으로 하는 갱폼의 보양 천막 설치 구조.
  4. 제1항의 보양 천막 설치 구조를 적용하여 갱폼의 유효누기면적을 감소시키는 방법.
  5. 삭제
KR1020210179409A 2021-12-15 2021-12-15 갱폼의 보양 천막 설치 구조 KR102489486B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02139267U (ko) * 1989-04-26 1990-11-21
JP2002089045A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Daiwa House Ind Co Ltd コンクリート基礎立ち上がり面の養生カバー
JP2005336975A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Masuo Kato 養生シート結束部の隙間を塞ぐ工法及び養生シート取付具

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