KR20030002618A

KR20030002618A - 건축물 외벽패널 제조방법 및 그 외벽패널

Info

Publication number: KR20030002618A
Application number: KR1020010038292A
Authority: KR
Inventors: 이용우
Original assignee: 주식회사 한국테크월
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-09
Also published as: KR100398911B1

Abstract

본 발명은 건축물의 외벽을 조립식으로 구성함에 있어 외벽패널을 공장에서 제작할 때 먼저 다수의 마감용 석재를 형틀 위에 배열하고 그 위에 강화G.F.R.C콘크리트(G.F.R.C : Glass Fiber Reinforcing Cement Concrete)를 10~40mm정도로 얇게 타설하여 양생시키되, 각 석재에 매입된 석재 고정핀들이 강화G.F.R.C콘크리트에 함께 묻혀 양생 고정되도록 하고 또한 강화G.F.R.C콘크리트를 타설하기 전 석재 위에 완충재를 깔아, 시공후 기후 및 온도변화에 따른 마감 석재와 강화G.F.R.C콘크리트간의 수축,팽창율의 차이에 의한 마감석재의 표면균열 및 파손, 탈락 등을 구조적으로 방지하고,

또한 강화G.F.R.C콘크리트가 양생되기 전에 패널의 구조체인 강철프레임에 연결된 앵커를 강화G.F.R.C콘크리트에 함께 묻어 양생시키므로 강화G.F.R.C콘크리트에 앵커나 나사못 등 고정물을 박을 필요가 없어 내구성이 향상됨은 물론, 강화G.F.R.C콘크리트와 구조용 강철프레임사이에 단열재를 스프레이 또는 충진 함으로써 외장석재, 방수, 단열 등 벽체의 모든 기능이 공장에서 한꺼번에 완료됨으로 외벽패널의 기능성 및 내구성, 시공성을 혁신적으로 높인 건물외벽 패널 제조방법 및 그 외벽에 관한 것으로써,

특히 건축물의 외장재인 마감용 석재들을 바닥에 배열하고 그 위에 탄성과 단열성을 갖는 완충부를 올려놓는 단계, 완충부 상부에 유리섬유와 폴리머 등이 혼합된 강화G.F.R.C콘크리트를 10~40mm 정도로 얇게 타설하여 양생시키되, 각 석재로부터 완충부를 관통하여 돌출된 석재 고정핀 들이 강화G.F.R.C콘크리트에 매입되어 함께 양생되어 일체화되는 단계, 외벽패널의 구조체인 강철프레임의 하부로 돌출된 다수개의 프레임연결앵커들을 강화G.F.R.C콘크리트에 함께 묻어 양생되도록 하는 단계, 그리고 강화G.F.R.C콘크리트와 강철프레임사이에 단열재를 스프레이 또는 충진하는 단계들로 이루어져 외벽패널이 완성되면 단열방수는 물론 온도변화에 따른 마감석재와 강화G.F.R.C콘크리트의 팽창,수축율의 차이에 의한 석재의 균열 또는 파손 등의 위험을 완충부에서 흡수하도록 구성되어 있다.

Description

건축물 외벽패널 제조방법 및 그 외벽패널 {Wall Panel and building wall panel manufacturing method}

본 발명은 건축물의 조립식 외벽패널 제조방법 및 그 외벽에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설계자에 의해 설계된 다양한 종류와 규격의 외부 마감석재를 한꺼번에 여러 장 형틀 위에 배열한 뒤 이들을 강화G.F.R.C콘크리트로 양생시키되 석재와 강화G.F.R.C콘크리트간의 수축,팽창율의 차이에 따른 마감석재의 균열 또는 파손을 방지하기 위해 이들 사이에 완충부를 만들어 양생시킴으로써, 마감석재가 부착된 외벽패널을 신속하게 제작, 시공할 수 있으며 시공후 온도 또는 외부요인에 의한 마감석재와 강화G.F.R.C콘크리트간의 팽창,수축율의 차이에 따른 마감석재의 균열 또는 파손을 방지할 수 있는 건축물의 조립식 외벽패널 제조방법 및 그 외벽에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 외벽은 현장시공과 조립식 외벽패널 공법으로 시공되고 있으며 조립식이 현장시공보다 공사기간을 현저히 단축할 수 있어서 많이 사용되고 있다. 종래의 조립식 외벽패널의 제조과정은 다음의 3가지로 요약된다.

1. 콘크리트 p.c(Precast concrete) 패널공법

외부용 석재를 형틀 위에 배열하고 그 위에 구조용 철근을 배열한 뒤 100~200mm정도의 일반 콘크리트를 타설 양생시키는 것으로서, 이 경우 건물 단열을 현장에서 별도로 해야 됨으로 작업이 번거롭고 또한 콘크리트 패널이 두껍기 때문에 건축물의 전체 무게를 증가시켜 공사비가 증가되는 등의 단점이 있었다.

2. Steel Truss 공법

일반적으로 조립식으로 분류되나 트러스 제작 이외에 석재부착, 단열, 방수 등 모든 공정이 현장에서 이루어지는 부분조립식 공법으로, 그 시공방법은 먼저 공장 또는 현장에서 제작된 강철트러스를 건축물 외부에 고정시키고 석재를 한장씩 현장에서 붙인 후 단열시공, 방수시공 등을 현장에서 별도로 해야 됨으로 작업성이 떨어진다.

3. Cement보드를 이용한 패널공법

먼저 구조용 강철프레임을 바닥에 놓고 석재, 고정용 시멘트보드와 방수지 등을 얹어 강철프레임과 시멘트보드를 나사못으로 고정 한 후 그 위에 석재를 고정하기 위한 알루미늄 앵커를 또다시 나사못으로 고정한 뒤 석재부착용 접착제를 도포하고 석재를 한 장 씩 올려 알루미늄 앵커와 함께 부착시키는 공법으로, 이때 단열재는 일반적으로 현장에서 별도 시공하는 번거로움이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은

1. 일반 콘크리트 p.c공법의 경우 100~200mm의 철근 콘크리트를 타설함으로 그 중량(300~450㎏/㎡)이 무거워 건물전체의 하중을 높이고 또 단열공사 등을 현장에서 별도로 시행함으로 불편한 점이 있었으나, 본 발명은 두꺼운 일반 콘크리트 대신 인장강도, 압축강도 등을 현저히 높인 강화G.F.R.C콘크리트를 10~40mm(50~60㎏/㎡)정도로 얇게 타설 함으로 건축물의 불필요한 하중을 현저히 줄임으로 건물구조체를 경량화 할 수 있어 공사비 및 공사기간을 줄일 수 있으며,

2. Steel Truss공법은 현장에서 시행되는 다단계 공정(①Truss부착 ②석재개별 부착 ③방수공사 ④단열공사)으로 공사가 진행되기 때문에 부분적인 조립식임으로 작업성이 현저히 떨어지는 반면에, 본 발명은 공장에서 모두 제작 처리되어 현장에서 단 1회의 시공으로 해결함으로 시공의 편리성이 월등히 개선되어 공사기간을 현저히 단축시킬 수 있고,

3. Cement보드판을 이용한 패널공법의 경우 각 부재의 연결을 모두 나사못으로 하고 있으며, 나사못으로 연결된 알루미늄 앵커와 접착제를 이용해 석재를 한 장씩 부착하는 방법을 이용하고 있음으로 석재 표면의 안정적인 평활도 유지를 위해 별도의 도구로 평활도를 잡아주어야 되는 반면에, 본 발명은 마감석재를 정밀하게 제작된 형틀 위에 여러장을 한꺼번에 배열하기 때문에 표면의 평활도가 자동적으로 유지되며 또한 마감석재로부터 강철프레임에 이르기까지 모든 부재들이 강화G.F.R.C콘크리트에 매설 연결됨으로 구조적으로도 안정되어 있음은 물론 단열, 방수까지 공장에서 한꺼번에 모두 처리되어 출하됨으로 제작공정의 간소화 및 공사비 절감과 시공의 편의성을 최대한으로 높인 건축물 외벽패널 제조방법 및 그 외벽패널을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명 외벽패널의 제조과정을 나타낸 공정도

도 2는 본 발명 외벽패널의 확대 단면도

도 3은 본 발명 외벽패널의 설치상태를 나타낸 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1 : 형틀 2 : 마감석재

3 : 석재고정핀 4 : 완충부

5 : 강화G.F.R.C콘크리트 6 : 강철프레임

7 : 프레임연결앵커 8 : 단열부

9 : 패널용앵커브래킷

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 벽체 외부를 구성하는 마감석재 여러 장을 한꺼번에 형틀바닥에 배열하고, 그 위에 탄성과 단열성을 갖는 완충부를올려놓는 단계와, 완충부 상부에 유리섬유와 폴리머 등이 혼합된 강화G.F.R.C콘크리트를 10~40mm정도로 얇게 타설하여 양생시키되 각 마감석재들로부터 완충부를 뚫고 돌출된 석재고정핀 들이 강화G.F.R.C콘크리트에 매입되어 함께 양생되도록 하는 단계와, 외벽패널의 구조적 안정을 위한 강철프레임을 강화G.F.R.C콘크리트의 상부에 이격 고정되도록 하되 이들 사이에 단열재가 충진되도록 하는 단계와, 강철프레임의 하부에 접합되어 돌출된 다수의 프레임앵커들이 강화G.F.R.C콘크리트에 매설되어 함께 양생되는 단계들로 이루어져 외부 마감부터 단열 방수까지 일체로 이루어지는 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 외벽패널의 제조과정을 나타낸 공정도이고, 도 2는 본 발명의 외벽패널의 확대 단면도로서, 본 발명의 외벽 패널은 철골 또는 철근 콘크리트로 이루어진 건축물의 골조에 조립식으로 부착되는데 그 제조과정은 다음과 같다.

설계도면에 의한 외벽형태에 부합되는 정밀한 형틀(1)을 작업대 위에 설치하고, 여러 장의 외부마감용 마감석재(2)들을 마감면이 형틀 바닥에 놓이도록 깔아준다. 이때 형틀 바닥은 마감석재의 평활도가 유지되도록 제작되어야하고 마감석재는 대리석, 화강석, 사암등 천연석재는 물론 인조석도 가능하다.

형틀(1)에 배열된 마감석재(2)들의 배면에 구조계산에 의해 결정된 석재고정핀(3)들을 박아 고정시킨 뒤, 석재의 상부에 완충부(4)를 올려놓는다. 완충부는 약간의 탄성과 단열성을 갖는 단열재 종류가 좋으나 비닐 또는 고무판, 우레탄 등도가능하다.

완충부(4)를 마감석재의 상부에 올려놓을 때 마감석재에 연결된 석재고정핀(3)들이 완충부를 통과하여 상부로 돌출 되도록 해준 뒤 완충부(4)의 표면에 강화G.F.R.C콘크리트(5)를 일정한 두께가 되도록 타설 한다. 이때 석재고정핀(3)이 매입된 지점은 20~30mm정도의 강화G.F.R.C콘크리트로 보강하여 구조적으로 안정성을 유지하도록 타설 한다.

강화G.F.R.C콘크리트 타설 후 외벽패널 구조용 강철프레임(6)을 강화G.F.R.C콘크리트의 상부에 고정시키되 강화G.F.R.C콘크리트의 표면에서 떨어져 이들 사이에 공간이 형성되도록 한 뒤 강철프레임(6)에 접합된 프레임연결앵커(7)들이 강화G.F.R.C콘크리트의 내부에 묻히도록 하고 다시 20~30mm정도의 두께가 되도록 강화G.F.R.C콘크리트 몰탈로 묻힌 부위를 보강한다.

이때 강철프레임(6)을 강화G.F.R.C콘크리트의 상부에 떠있게 하기 위해 별도의 받침대를 설치하며 강화G.F.R.C콘크리트가 어느 정도 양생된 후 받침대를 제거하더라도 강철프레임이 프레임연결앵커(7)를 통하여 강화G.F.R.C콘크리트에 매설 양생된 상태임으로 구조적으로 안정성을 유지한다.

받침대 제거 후 설계자가 원하는 단열도를 유지할 수 있는 두께와 종류의 단열재(8)를 강화G.F.R.C콘크리트 상부에 도포, 충진 함으로써 외부마감과 함께 방수, 단열 등 외벽체가 필요로 하는 기능을 모두 갖춘 외벽패널이 생산된다.

생산완료 된 외벽패널은 공장에서 현장으로 운반되며 강철프레임(6)에 부착된 패널용앵커브래킷(9)을 건축물의 골조에 연결시키면 시공이 완료된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 정밀하게 제작된 형틀 위에 여러 장의 마감석재를 한꺼번에 배열하여 일정한 면적(6~20㎡)이 되도록 한 뒤 강화G.F.R.C콘크리트를 타설 함으로써 생산의 효율성을 높임과 동시에 마감석재 면의 평활도를 유지하여 품질향상을 얻을 수 있다.

그리고 마감석재와 강화G.F.R.C콘크리트 사이에 완충부를 설치함으로써 기후 또는 온도변화로 인하여 맞닿은 이질재 간의 수축,팽창율의 차이에 따라 발생하는 양재질의 균열, 표면크랙 또는 파손 등을 완벽하게 방지하여 건물외벽의 내구성을 증대시킬 수 있으며,

외부 마감석재와 외벽패널 구조용 강철프레임 등이 고정핀 들과 앵커들을 통해 강화G.F.R.C콘크리트에 일체화되어 있어 구조적으로 안정되고, 일체식으로 타설된 강화G.F.R.C콘크리트에 의해 완벽한 방수가 이루어 지는 것이며,

10~40mm정도의 얇은 두께의 강화G.F.R.C콘크리트를 이용함으로써 적정 구조강도를 유지하면서도 그 무게를 현저히 줄여 건축물의 경량화를 이룩하여 건축비절감 및 공사기간을 줄일 수 있고, 또한 외부마감부터 단열부 까지 공장에서 제작, 완성됨으로 완벽한 단열효과와 함께 시공이 간단한 등의 효과가 있다.

Claims

건축물의 외장면으로 구성되는 마감석재(2)를 형틀(1)에 배열하고 탄성과 단열성을 갖는 완충부(4)를 올려놓는 단계,

완충부 상부에 유리섬유와 폴리머 등이 혼합된 강화G.F.R.C콘크리트(5)를 10~40mm정도의 두께로 타설하여 양생시키되 각 마감석재들로부터 완충부(4)를 뚫고 돌출된 석재고정핀(3)들이 강화G.F.R.C콘크리트에 매입되어 함께 양생되도록 하는 단계,

그리고 건축물의 구조체에 체결될 외벽패널 구조용 강철프레임(6)을 강화G.F.R.C콘크리트의 상부에 이격 고정시켜 이들 사이에 단열부(8)가 충진 되도록 하되 강철프레임(6)의 하부로 돌출 된 다수개의 프레임연결앵커(7)들이 강화G.F.R.C콘크리트에 묻혀 함께 양생되도록 하는 단계들로 이루어져, 외벽패널이 완성되면 마감석재들이 기후나 온도변화에 따라 팽창 또는 수축될 때 강화G.F.R.C콘크리트와의 수축,팽창율의 차이가 완충부(4)에서 흡수되도록 하여 석재의 균열 또는 파손이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 건축물 외벽패널 제조방법.
다수개의 마감석재(2)가 구비되고 각 마감석재(2)의 상부에 탄성 또는 단열성을 갖는 완충부(4)가 구비되며, 완충부(4)의 상부에는 유리섬유와 폴리머 등이 혼합된 강화G.F.R.C콘크리트(5)가 10~40mm정도로 형성되고,

각 마감석재(2)에서 완충부(4)를 뚫고 강화G.F.R.C콘크리트(5)에 매입되어 해당 마감석재(2)들을 강화G.F.R.C콘크리트에 연결시키는 다수의 석재고정핀(3)들이 구비되며,

강화G.F.R.C콘크리트의 상부에 단열부(8)와 강철프레임(6)이 차례로 구비되고, 강철프레임(6)에는 단열부(8)를 뚫고 강화G.F.R.C콘크리트에 매입되어 강철프레임(6)을 강화G.F.R.C콘크리트에 연결시키는 다수의 프레임연결앵커(7)들이 구비된 것을 특징으로 하는 건축물 외벽패널.