KR20010036317A - 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일방향슬래브와 건물의 장변방향 외벽이 접하는 부위에서 상기 외벽에 설치된 외벽단열재 하부에 상기 일방향슬래브의 두께와 같은 높이의 슬래브단열재를 상기 일방향슬래브 내부에 또는 상기 일방향슬래브와 같은 레벨로 설치하는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템에 관한 것이다.
본 발명의 단열구조시스템은 주근이 건물의 장변방향으로 배근된 일방향슬래브(5), 상기 일방향슬래브(5)를 지지하며 건물의 장변방향으로 배치되어 외기에 접하는 외벽(7) 및 상기 일방향슬래브(5)를 지지하며 건물의 단변방향으로 배치되어 상기 외벽(7)과 직교하는 내벽(15)으로 구성되는 구조체, 상기 외벽(7)에 설치된 외벽단열재(10) 및 상기 외벽단열재(10) 또는 상기 외벽(7)의 내측면과 같은 수직면상에서 상기 외벽(7)과 상기 일방향슬래브(5)의 접합부에 일방향슬래브(5) 내부 또는 상기 일방향슬래브(5)와 같은 레벨로 외벽(7)의 중심 또는 내측면 하부에 설치되는 슬래브단열재(11)로 구성된다.
본 발명의 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템은 각층사이에서 슬래브로 인하여 단절된 상·하부층 외벽단열재 상호간의 연속성을 확보하여, 공동주택의 실내와 실외를 단열재에 의해 완전히 구획함으로써 결로현상을 최소화하고 바닥슬래브에서의 열손실을 근본적으로 차단할 수 있어 난방효율이 우수하다.

Description

일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템{Insulation structure system for one way slab}
본 발명은 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 일방향슬래브와 건물의 장변방향 외벽이 접하는 부위에서 상기 외벽에 설치된 외벽단열재 하부에 상기 일방향슬래브의 두께와 같은 높이의 슬래브단열재를 상기 일방향슬래브 내부에 또는 상기 일방향슬래브와 같은 레벨로 설치하는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템에 관한 것이다.
종래의 바닥난방시스템은 도1에 도시된 바와 같이 온수식 바닥난방시스템이 주종을 이루고 있다. 상기 온수식 바닥난방시스템은 온수온돌구조로써, 바닥슬래브 바탕면에 방습필름을 깔고 형성한 방습층 위에 단열재를 틈새 없이 밀착시켜 설치하고 접합부는 내습성 테이프 등으로 접착·고정한 후, 그 위에 온수배관(1)을 하고 모르터를 채우는 방식이나 바닥슬래브위에 기포콘크리트를 타설하여 형성한 단열층위에 온수배관을 한 후 바닥미장을 하는 방식이 주로 이용된다.
이와 같은 종래의 바닥난방시스템에서는 바닥슬래브를 통한 열손실을 막기 위하여 비록 바닥슬래브와 방열층(3) 사이에 단열재를 설치하거나 기포콘크리트를 타설하여 규준에 맞는 단열층(4)을 형성하더라도, 완전한 단열을 위해서는 상기 규준 이상의 단열층(4) 두께가 확보되어야 하므로, 실제로 적지 않은 난방에너지가 바닥슬래브를 통하여 외벽(7) 및 발코니로 전도되어 빠져나가고 하층의 난방에너지 역시 천장의 바닥슬래브를 통하여 빠져나가 난방효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 도2에 도시된 바와 같이 바닥난방시스템과 외벽(7)이 접하는 부위에 단열띠(8)를 설치하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 상기 단열띠(8)를 설치하는 방법은 바닥난방시스템으로부터 외벽(7)으로의 열손실을 일부만 막을 뿐이고 슬래브구조체를 통한 열손실 방지의 근본적인 대책이 되지 못한다.
본 발명의 목적은 각층사이에서 슬래브로 인하여 단절된 상·하부층 외벽단열재 상호간의 연속성을 확보하여, 공동주택의 실내와 실외를 단열재에 의해 완전히 구획함으로써 결로현상을 최소화하고 바닥슬래브면에서의 열손실을 근본적으로 차단할 수 있는 난방효율이 우수한 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템을 제공하는 것이다.
도1은 종래의 바닥난방시스템의 단면도, 부분 상세도 및 열손실 개념도이다.
도2는 종래의 단열띠를 설치한 바닥난방시스템의 단면도이다.
도3은 공동주택의 일방향슬래브의 개념도이다.
도4A는 슬래브 하부에 외벽이 위치하는 경우, 상부 외벽의 중앙에 설치된 외벽단열재의 하부에 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도4B는 슬래브 하부에 창호가 위치하는 경우, 상부 외벽의 중앙에 설치된 외벽단열재의 하부에 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도5는 외벽의 내측면에 설치된 외벽단열재의 하부에 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도6A는 슬래브 하부에 외벽이 위치하는 경우, 상부 외벽의 내측면을 기준으로 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도6B는 슬래브 하부에 창호가 위치하는 경우, 상부 외벽의 내측면을 기준으로 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도7은 일방향슬래브와 인방보의 접합면에 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도8A 및 도8B는 일방향슬래브와 발코니슬래브가 맞물리도록 전단키 형상으로 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도9A는 철근이 관통될 수 있도록 다수개의 구멍을 형성한 슬래브단열재를 설치한 단면도 및 부분 상세도이다.
도9B는 일방향슬래브에서 상부철근과 하부철근 사이, 상부철근의 상부 또는 하부철근의 하부에만 선택적으로 슬래브단열재를 설치한 단면도이다.
도10은 건물의 장변방향 외벽과 건물의 단변방향 내벽의 접합면에 내벽측면단열재를 바닥슬래브를 중심으로 상·하부 일정범위에 설치한 평면도 및 부분 상세도이다.
도11은 건물의 양측면 단변방향 외벽과 일방향슬래브의 접합면에서, 건물의 장변방향 외벽 및 건물의 장변방향 내벽을 중심으로 좌우로 일정범위만큼 상기 접합면에 슬래브단열재를 설치한 평면도 및 부분 상세도이다.
도12A 및 도12B는 일방향슬래브와 건물의 장변방향 외벽의 접합면에 각각 일자형 및 요철형 슬래브단열재를 설치한 평면도이다.
〈도면의 부호에 대한 간단한 설명〉
1: 온수배관 2: 마감층
3: 방열층 4: 단열층
5: 일방향슬래브 6: 발코니슬래브
7: 외벽 8: 단열띠
10: 외벽단열재 11, 11a, 11b, 11c, 11d: 슬래브단열재
12: 캔틸레버보 13: 창틀
14: 인방보 15: 내벽
16: 철근 17: 내벽측면단열재
도면에 따라 본 발명을 설명한다.
도3은 공동주택의 일방향슬래브 개념도로써, 아파트 등의 공동주택에 있어서 단위세대의 전면부 및 후면부는 개방되는 구조가 일반적이다. 따라서 바닥슬래브는 건물의 장변방향에 대하여 일방향슬래브(5)로 설계되는 경우가 많다.
상기 일방향슬래브(5)의 주근은 건물의 장변방향으로 배근되며 건물의 단변방향으로는 슬래브의 온도변화 등에 의한 콘크리트의 균열을 구속하기 위해서 최소철근만이 배근된다.
본 발명의 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템은 대다수의 공동주택이 상술한 바와 같이 일방향슬래브로 설계되는 점에 착안하여, 하중전달과 모멘트가 발생하지 않는 건물의 장변방향 외벽(7)과 일방향슬래브(5)의 접합면에 단열재를 설치한 것이다.
본 발명의 단열구조시스템은 일방향슬래브(5), 외벽(7) 및 내벽(15)으로 구성된 구조체, 상기 외벽(7)에 설치된 외벽단열재(10) 및 상기 외벽(7)의 중심 또는 내측면 하부에 설치되는 슬래브단열재(11)로 구성된다.
구조체는 일방향슬래브(5), 외벽(7) 및 내벽(15)으로 구성되며, 상기 일방향슬래브(5)는 아파트 등의 공동주택에서 주로 사용되는 방식으로 건물의 장변방향으로 주근이 배근되고 단변방향으로는 최소한의 온도철근만이 배근된다. 상기 외벽(7)은 상기 일방향슬래브(5)를 지지하며 건물의 장변방향으로 배치되어 외기에 접하는 벽체로 주로 공동주택에서 발코니쪽 벽체에 해당하며, 조적벽이나 철근콘크리트벽체 또는 PC벽체 등을 이용한다. 상기 내벽(15)은 상기 일방향슬래브(5)를 지지하며 건물의 단변방향으로 배치되어 상기 외벽(7)과 직교한다.
외벽단열재(10)는 상기 외벽(7)의 중심 또는 내측면에 설치되어 건물내부의 열이 벽을 통하여 빠져나가는 것을 막기 위한 것으로, 스티로폴, 유리면, 암면 또는 펠트 등이 이용된다.
슬래브단열재(11)는 상기 외벽단열재(10) 또는 상기 외벽(7)의 내측면과 같은 수직면상에서, 상기 외벽(7)과 상기 일방향슬래브(5)의 접합부에 상기 일방향슬래브의(5) 두께와 같은 높이의 단열재를 상기 일방향슬래브(5) 내부 또는 상기 일방향슬래브(5)와 같은 레벨로 외벽(7)의 중심에 설치한 것이다. 상기 슬래브단열재(11)는 상·하부층 외벽단열재(10) 상호간에 단절된 부분에 설치되며, 상기 상·하부층 외벽단열재(10)간의 연속성을 확보하여 공동주택의 실내와 실외를 단열재에 의해 완전히 구획함으로써 난방에너지가 바닥슬래브를 통하여 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 슬래브단열재(11)는 상기 외벽단열재(10)와 같은 수직면에 설치되지 않더라도 도5와 같이 바닥난방시스템의 단열띠(8) 바로 밑에 설치할 수도 있다.
외벽(7)이 조적벽체인 경우에는 도6A 및 도6B와 같이 상기 조적벽체의 중공으로 스며든 물이 슬래브단열재(11) 및 바닥슬래브와 발코니슬래브(6)의 이음부에 스며들지 못하도록 상기 슬래브단열재(11)를 외벽단열재(10)의 하부가 아닌 외벽(7)의 내측면을 기준으로 설치할 수 있다.
일방향슬래브(5)가 인방보(14)와 접하는 경우에는 도7과 같이 슬래브단열재(11)를 인방보(14)에 삽입시키지 않고 상기 인방보(14)와 일방향슬래브(5)의 접촉면에 설치한다. 왜냐하면, 상기 슬래브단열재(11)가 상기 인방보(14)에 삽입되어 설치될 경우에는 상기 인방보(14)의 늑근이 슬래브단열재(11)에 의해서 단절되고, 상기 슬래브단열재(11)가 차지하는 부피만큼 콘크리트가 타설되지 않아 구조적인 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
도8A 및 도8B는 전단키형상의 슬래브단열재(11a)를 설치한 단면도로써, 일방향슬래브(5)와 발코니슬래브(6)가 서로 맞물려서 이탈되지 않도록 상기 슬래브단열재(11a)의 수직단면형상을 한 번 또는 두 번 꺾인 형태로 한 것이다. 상기 전단키형상의 슬래브단열재(11a)는 일방향슬래브(5)와 발코니슬래브(6)사이에서 시공하중 및 사용하중에 의한 슬래브의 부등처짐을 방지하기 위한 것으로, 도시된 것 이외의 형상으로도 형성될 수 있다.
도9A는 철근(16)이 관통될 수 있도록 다수개의 구멍을 형성한 슬래브단열재(11b)를 설치한 단면도 및 부분 상세도이다. 일방향슬래브(5)와 발코니슬래브(6) 사이에는 서로 연결하는 철근(16)이 없더라도 구조적인 문제는 발생하지 않으나 최소한의 온도철근이나 연결철근을 배근하고자 할 때는 슬래브단열재(11b)에 다수개의 구멍을 형성하여 일방향슬래브(5)와 발코니슬래브(6)를 열결하는 철근(16)을 관통시켜 배근할 수 있다. 또한 상기와 같이 슬래브단열재(11b)에 구멍을 형성하여 설치하기 어려울 경우에는 도9B와 같이 상기 구멍을 형성하지 않고 슬래브 단면내에서 상부철근(16)과 하부철근(16)의 사이에만 설치되거나, 상부철근(16)과 하부철근(16)의 사이와 상부철근(16)의 상부 또는 하부철근(16)의 하부에 선택적으로 슬래브단열재(11)를 삽입할 수도 있다.
도10은 건물의 장변방향 외벽(7)과 건물의 단변방향 내벽의 접합면에 내벽측면단열재(17)를 바닥슬래브를 중심으로 상·하부 일정범위에 설치한 평면도 및 부분 상세도이다. 상기 내벽측면단열재(17)는 단위세대의 건물의 단변방향 내벽(15)과 외벽(7)이 교차하는 면에서 상기 일방향슬래브(5)를 중심으로 상·하부 일정범위에 단열재를 설치한 것으로, 바닥슬래브로부터 난방에너지가 상기 내벽(15)을 통해 외벽(7)으로 유출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 내벽측면단열재(17)는 상기 내벽(15)과 외벽(7) 상호간에 철근이 배근되어 정착되지 않아도 구조적인 문제가 발생하지 않는 바닥슬래브로부터 상·하부 일정범위에만 설치된다.
도11은 건물의 양측면 단변방향 외벽과 일방향슬래브(5)의 접합면에서, 건물의 장변방향 외벽 및 건물의 장변방향 내벽을 중심으로 좌우로 상기 일방향슬래브(5)의 주근이 상기 외벽에 정착되지 않아도 구조적인 문제가 발생하지 않는 일정범위의 상기 접합면에 슬래브단열재(11c)를 설치한 평면도 및 부분 상세도로써, 상기 일방향슬래브(5)의 건물의 단변방향 측면에도 상기 슬래브단열재(11c)를 설치하여 바닥슬래브를 통한 난방에너지 손실을 최대한 방지하려는 것이다.
도12A는 일방향슬래브(5)와 건물의 장변방향 외벽(7)의 접합면에 상술한 일자형 슬래브단열재(11)를 설치한 평면도이고, 도12B는 요철형 슬래브단열재(11d)를 설치한 평면도이다. 최근에는 지진하중에 대한 인식이 높아지고 있으며, 이에 따른 규제도 강화되고 있다. 그러나 일방향슬래브(5)를 적용한 집합주택은 건물의 단변방향의 횡하중에는 강하게 대응하지만 건물의 장변방향의 횡하중에는 약한 결함을 보이기 쉽다. 따라서 지진하중에 대응하기 위한 슬래브 상호간의 막작용(diaphragm)역할을 고려하여 바닥슬래브와 발코니슬래브(6)가 맞물려서 일체로써 건물의 장변방향의 횡하중에 저항하도록 도12B와 같이 슬래브단열재(11d)를 평면상에서 요철형으로 설치할 수도 있다.
본 발명의 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템은 일방향슬래브를 적용한 건물의 각층사이에서 슬래브로 인하여 단절된 외벽단열재 상호간의 연속성을 확보하도록 상기 일방향슬래브와 외벽의 접합면 전체에 상부층 벽단열재와 하부층 벽단열재가 연속되도록 슬래브단열재를 설치함으로써, 공동주택의 실내와 실외를 단열재에 의하여 완전히 구획하여 바닥슬래브를 통한 열손실을 근본적으로 차단할 수 있으므로 난방효율이 우수하며 이로 인하여 에너지 절감의 효과가 있다. 또한, 내부 구조체의 온도를 외기온도와 관계없이 실내온도와 비슷하게 유지하여 결로현상을 최소화할 수 있다.

Claims (6)

  1. 주근이 건물의 장변방향으로 배근된 일방향슬래브(5), 상기 일방향슬래브(5)를 지지하며 건물의 장변방향으로 배치되어 외기에 접하는 외벽(7) 및 상기 일방향슬래브(5)를 지지하며 건물의 단변방향으로 배치되어 상기 외벽(7)과 직교하는 내벽(15)으로 구성되는 구조체;
    상기 외벽(7)에 설치된 외벽단열재(10); 및,
    상기 외벽단열재(10) 또는 상기 외벽(7)의 내측면과 같은 수직면상에서 상기 외벽(7)과 상기 일방향슬래브(5)의 접합부에서, 상기 외벽(7)의 내측면 하부에 상기 일방향슬래브(5) 내부 또는 상기 일방향슬래브(5)와 같은 레벨로 외벽(7)의 중심에 설치되는 슬래브단열재(11);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템.
  2. 제1항에서, 상기 슬래브단열재(11)에 다수개의 구멍을 형성하여 상기 구멍으로 상기 일방향슬래브(5)의 단변방향 철근(16)을 관통시켜 정착하는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템.
  3. 제1항에서, 상기 슬래브단열재(11)는 수직단면이 중간에 한 번 또는 두 번 꺾여 바닥슬래브와 발코니슬래브(6)가 맞물리도록 전단키형태로 형성되거나 수평단면이 요철형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템.
  4. 제1항에서, 상기 슬래브단열재(11)는 슬래브 단면내에서 상부철근(16)과 하부철근(16)의 사이에만 설치되거나, 상부철근(16)과 하부철근(16)의 사이와 상부철근(16)의 상부 또는 하부철근(16)의 하부에 선택적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템.
  5. 제1항에서, 상기 외벽(7)과 내벽(15)이 교차하는 면에 상기 일방향슬래브(5)를 중심으로 상·하부 일정범위에 내벽측면단열재(17)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템.
  6. 제1항에서, 건물의 양측면 단변방향 외벽과 일방향슬래브(5)의 접합면에 건물의 장변방향 외벽 및 건물의 장변방향 내벽을 중심으로 좌우로 일정범위에 상기 일방향슬래브(5)와 같은 레벨로 슬래브단열재(11c)를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 일방향슬래브에 적용한 단열구조시스템.
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