KR200446571Y1 - 건축 외장재 패널 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건축물 외장재로 사용되는 건물 외장패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 알루미늄으로 외부마감재로 사용되어 오던 것을 강판으로 하여, 화재시 난연성을 가질 수 있도록 하며, 알루미늄보다 더 저렴한 비용으로 제조하고 가공이 용이하도록 강판으로 제작하고, 알루미늄 시트 및 알루미늄 복합패널의 문제점인 표면의 강화 및 열에 의한 내구성을 키움으로써, 보다 다양한 색상(200여종)과 건축의 외장재에만 쓰는 것이 아니라 내장재로도 사용할 수 있도록 하고, 무엇보다 패널 조립시 인체에 무해한 스티로폼을 사용하고, 종래 제품에 비해 10% 이상의 경제적인 비용절감의 효과를 도모할 수 있는 건축물 외장재 패널에 관한 것이다. 또한, 전면 코팅으로 다양한 색상을 부가할 수 있고, 표면을 보호할 수 있도록 하며, 상기 강판에 중간재로 사용되는 난연스티로폼을 우레탄 발포 접착제를 사용하여 결합시키는 것을 특징으로 한다.

건축 외장재, 패널, 강판, 난연스티로폼, 중간재, 난연

Description

건축 외장재 패널 {An Exterior Panel For Buildings}

본 고안은 건축물 외장재로 사용되는 건물 외장패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 알루미늄으로 외부마감재로 사용되어 오던 것을 강판으로 하여, 화재시 난연성을 가질 수 있도록 하며, 알루미늄보다 더 저렴한 비용으로 제조하고 가공이 용이하도록 강판으로 제작하고, 알루미늄 시트 및 알루미늄 복합패널의 문제점인 표면의 강화 및 열에 의한 내구성을 키움으로써, 보다 다양한 색상(200여종)과 건축의 외장재에만 쓰는 것이 아니라 내장재로도 사용할 수 있도록 하고, 무엇보다 패널 조립시 인체에 무해한 스티로폼을 사용하고, 종래 제품에 비해 10% 이상의 경제적인 비용절감의 효과를 도모할 수 있는 건축물 외장재 패널에 관한 것이다. 또한, 전면 코팅으로 다양한 색상을 부가할 수 있고, 표면을 보호할 수 있도록 하며, 상기 강판에 중간재로 사용되는 난연스티로폼을 우레탄 발포 접착제를 사용하여 결합시키는 것을 특징으로 한다.

건축물 외장재로 사용되는 패널은 통상적으로 알루미늄 패널이 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 알루미늄 패널의 경우 비용이 많이 들고, 가공이 용이하지 않으며, 특히 난연성 자재가 아니므로 화재 등의 경우에도 건물 안전에 커다란 문제 가 있었다.

또한 종래에는 알루미늄 시트 및 알루미늄 복합패널이 사용되어 왔으나 이러한 알루미늄 재료는 제품 표면이 강화되지 못하여 긁힘 현상이 쉽게 발생하고, 시공 후 표면의 평활도가 떨어져 현장에서 문제의 소지가 있고 패널 조립시 유리섬유(글라스 울)를 사용하다 보니 인체에 유해성이 많이 발생하게 되었다. 이에 따라 종래고안에서 결여되어 있는 난연성을 강화시키고, 가공 및 사용이 용이하도록 하며, 경제적으로 효용성이 있는 건축 내장재 패널의 요구가 있다.

이에 도 1을 살펴보면, 이는 종래의 건축 외장재 패널의 단면도를 나타낸 것인데, 상기 종래의 건축 외장재 패널은 외부마감재(1), 중간재(3) 및 내부마감재(5)로 구성된다. 상기 외부마감재(1)는 통상적으로 알루미늄으로 이루어지며, 상기 내부마감재(5) 또한 알루미늄으로 구성된다. 이에 따라 내부에 화재 발생시 상기 내부마감재(5)가 난연성이 약하여 건물의 안전에 심각한 문제를 초래하게 되며, 상기 외부마감재(1)가 알루미늄으로 이루어져 있으므로, 외벽에 긁힘이나 휘어짐이 발생하기 쉽게 되는 문제가 있다. 또한 상기 중간재(3)는 단순히 스티로폼이나 단열재로 이루어지는데, 이는 열에 약하고 가연성이 있어 화재 발생의 경우 더욱더 심각한 문제를 야기시킬 수 있게 된다. 이에 따라 상기 외부마감재 및 내부마감재의 재료를 알루미늄에서 난연성이 있는 재료로 변경할 필요성이 있게 되었고, 상기 중간재의 재료도 단순한 스티로폼 등의 단열재에서 불에 쉽게 타지 않고 열에 강한 재료로 변경할 필요성이 대두되게 되었다. 더 나아가 상기 외부마감재 및 내부마감재를 가공이 용이하고 가격적인 측면에서도 경제적인 재료를 사용하도록 할 수 있 는데, 이는 상기 외부마감재 및 내부마감재의 재료가 알루미늄으로 이루어진 경우, 가공이 용이하지 않고 가격도 비싸 작업이 어렵고 그에 따른 경제적인 문제도 발생하게 되기 때문이다.

본 고안은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 고안의 목적은, 알루미늄 시트 및 알루미늄 복합패널의 문제점인 표면의 강화 및 열에 의한 내구성을 키움으로써, 보다 다양한 색상(200여종)과 건축의 외장재에만 쓰는 것이 아니라 내장재로도 사용할 수 있도록 하는 건축 외장재 패널을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 본 고안의 패널 조립시 인체에 무해한 스티로폴을 사용하고, 또한 종래 제품들과 비교시 10% 이상의 가격절감의 효과를 가져서 경제적으로도 탁월한 건축 외장재 패널을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 기존의 건축 외장재(알루미늄 시트, 알루미늄 패널 또는 화강암, 대리석)와는 달리 다양한 색상의 선택과 보다 저렴한 시공비를 제시함으로 건설현장의 부흥에 일조할 수 있도록 하는 건축 외장재 패널을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 건물 외장 패널에 강판을 사용함에 따라 화재시 난연성을 띠고 전면코팅처리하여 다양한 색상을 부가함과 동시에 표면을 보호할 수 있고, 또한 강판에 스티로폼을 우레판 발포 접착제를 강판에 뿌려서 난연성 스티로폼을 사용하므로 화재에 대비할 수 있도록 하는 건축 외장재 패널을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 강판이 알루미늄보다 저렴하므로 자제비가 적게 들고, 일반 절곡기로 가공하기 용이하므로 가공비가 적게 들 수 있도록 하는 건축 외장재 패널을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 내부마감강판의 건물 내측의 표면에 프라이머를 도포하는 프라이머도포층을 포함하여 내부의 미감을 향상시키고 화재발생시 난연성을 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 건축 외장재 패널을 제공하는 것이다.

본 고안은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 것이며, 하기와 같은 구성을 포함한다.

본 고안의 일 실시예에 따르면, 본 고안에 따른 건축 외장재 패널은 외부마감 강판으로 구성된 외부 마감재와, 난연스티로폼으로 구성된 중간재와, 내부마감 강판으로 구성된 내부 마감재를 포함하며, 상기 중간재는 상기 외부 마감재 및 내부 마감재와 접착될 수 있도록 우레탄 발포 접착제를 포함하고, 상기 외부 마감재는 색상을 부가하고 표면을 보호할 수 있도록 외기에 접하는 바깥면에 고내후성 불소코팅 및 분체도장이 이루어지고, 상기 내부 마감재는 내부의 미감과 난연성을 향상시킬 수 있도록 건물 내측의 바깥면에 프라이머 도포층을 포함함으로써, 외장재로서의 미감 및 표면강화뿐만 아니라 내장재로서의 난연성을 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 실시예에 따르면, 본 고안에 따른 건축 외장재 패널에 있어서 상기 외부마감 강판은 0.6mm의 두께를 가진 철판으로 형성되고, 상기 중간재인 난연스티로폼은 30mm의 두께를 가지며, 상기 내부마감 강판은 0.6mm의 두께를 가진 철판으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 전술한 과제 해결 수단 및 후술할 구성과 결합, 작동관계에 의해서 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 고안은, 알루미늄 시트 및 알루미늄 복합패널의 문제점인 표면의 강화 및 열에 의한 내구성을 키움으로써, 보다 다양한 색상(200여종)과 건축의 외장재에만 쓰는 것이 아니라 내장재로도 사용할 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.

본 고안은, 본 고안의 패널 조립시 인체에 무해한 스티로폴을 사용하고, 또한 종래 제품들과 비교시 10% 이상의 가격절감의 효과를 가져서 경제적으로도 탁월한 효과를 도모할 수 있다.

본 고안은, 기존의 건축 외장재(알루미늄 시트, 알루미늄 패널 또는 화강암, 대리석)와는 달리 다양한 색상의 선택과 보다 저렴한 시공비를 제시함으로 건설현장의 부흥에 일조할 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.

본 고안은, 건물 외장 패널에 강판을 사용함에 따라 화재시 난연성을 띠고 전면코팅처리하여 다양한 색상을 부가함과 동시에 표면을 보호할 수 있고, 또한 강판에 스티로폼을 우레판 발포 접착제를 강판에 뿌려서 난연성 스티로폼을 사용하므로 화재에 대비할 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.

본 고안은, 강판이 알루미늄보다 저렴하므로 자제비가 적게 들고, 일반 절곡기로 가공하기 용이하므로 가공비가 적게 들 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.

본 고안은, 내부마감강판의 건물 내측의 표면에 프라이머를 도포하는 프라이머도포층을 포함하여 내부의 미감을 향상시키고 화재발생시 난연성을 더욱더 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 도모할 수 있다.

이하에서는 본 고안에 따른 건축 외장재 패널의 구성 및 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래고안의 외장재 패널의 단면을 도시한 도면이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 외장재 패널의 단면을 도시한 도면이며, 도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 외장재 패널의 단면을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여 본 고안의 건축 외장재 패널을 살펴보면, 본 고안에 따른 건축 외장재 패널은 건축물의 외부에 접하는 외부마감재(10), 상기 외부마감재와 내부마감재 사이에서 단열 및 방한효과를 이룰 수 있도록 하는 중간재(30) 및 내부의 실내와 접하는 내부마감재(50)를 포함한다.

상기 외부 마감재(10)는 본 고안의 건축 외장재 패널이 외부에 접하는 바깥쪽에 위치하며 통상적으로 판형의 부재로 형성된다. 이에 상기 외부 마감재(10)는 알루미늄으로 제작하는 것이 보통인데, 본 고안에서는 상기 외부 마감재(10)를 가공이 용이하고, 내구성이 강하며, 표면이 강한 외부마감 강판(11)으로 구성할 수 있다. 또한 상기 외부 마감재(10)의 외기와 접하는 표면에 긁히거나 녹스는 것을 방지하기 위하여 불소코팅(13) 및 분체도장을 할 수 있다.

본 고안의 다른 실시예를 도 3을 참조하여 살펴보면, 상기 외부마감강판(11)은 가공이 용이하고 가격이 저렴한데, 특히 일반 절곡기로도 쉽게 가공할 수 있고, 또한 화재시 난연성을 띠고, 강판이 알루미늄보다 훨씬 저렴하므로 자재비, 가공비를 절감할 수 있다. 또한 상기 불소코팅(13)은 상기 외부마감재의 외기에 접하는 바깥 쪽에 형성되는데, 다양한 색상을 부가할 수 있어 외부에서의 시각적 아름다움을 추구할 수 있고, 표면이 긁히거나 녹스는 방지하는 기능을 하여 상기 외부마감재의 외부 표면을 보호할 수 있게 한다.

상기 중간재(30)는 상기 외부 마감재(10)와 하기의 내부 마감재(50) 사이에 위치하여 단열 및 방음의 효과를 거둘 수 있도록 하는 단열재 또는 방음재로 구성될 수 있다. 이에 상기 중간재(30)는 통상적으로 스티로폼이나 스폰지 등의 재료로 형성되는데, 이러한 스티로폼이나 스폰지는 보통 열에 약하고 화재가 발생한 경우 금방 불이 붙을 수 있어 심각한 문제를 초래하게 된다. 따라서, 본 고안에서는 상기 중간재(30)의 재료를 난연스티로폼(31)으로 형성할 수 있도록 한다.

도 3에서 도시되어 있는 것처럼 상기 중간재(30)는 난연스티로폼(31)으로 형성될 수 있고, 상기 난연스티로폼(31)은 외부마감재(10)와 우레탄발포접착제(33)에 의해 견고히 고정 결합되도록 한다. 그리고, 하기의 내부마감재(50)와도 우레탄발포접착제(33)에 의해 견고히 고정 결합된다. 이렇게 상기 외부마감재, 중간재 및 내부마감재는 접착제에 의해 고정되어 일체형으로 제작되고 각 건물의 외벽으로 시공될 수 있게 된다. 상기 우레탄 발포 접착제(33)는 통상적으로 상기 난연스티로 폼(31)이 강판에 접착될 수 있도록 하는 접착제로써 열에도 강하고 접착력도 우수한 재료로 이루어져야 할 것이다.

상기 내부 마감재(50)는 상기 외부 마감재(10)와 마찬가지로 판형의 얇은 부재로 이루어지며, 본 고안의 건축외장재 패널의 내부 마감을 형성한다. 이렇게 건물의 내측 방향으로 형성되는 상기 내부 마감재(50)는 통상적으로 알루미늄 패널이 사용될 수 있으나, 본 고안에서는 앞서 언급한 바와 같이 강판으로 구성되도록 한다.

도 3을 참조하여 본 고안의 다른 실시예를 살펴보면, 상기 내부 마감재(50)는 내부마감 강판(51)으로 이루어질 수 있으며, 이러한 강판의 재료에 의해 난연성을 향상시키고, 가공이 용이하게 하며, 더 나아가 가격도 저렴하여 경제적인 효용성을 높일 수 있게 한다. 또한 상기 내부마감강판(51)의 건물 내측의 표면에 프라이머를 도포하는 프라이머도포층(53)을 포함할 수 있는데, 이러한 프라이머 도포에 따라 내부의 미감을 향상시키고, 화재발생시 난연성을 더욱더 향상시킬 수 있도록 한다.

본 고안의 건축 외장재 패널의 난연성을 증명하기 위하여 본 출원인은 건축물 자재에 대한 실험을 하였는바, 이하 그 실험에 대하여 설명하고자 한다.

실험1 : 본 고안의 건축 외장재 패널의 열저항 측정

실험조건

본 출원인은 본 고안의 건축 외장재 패널에 대한 열저항 시험을 한국 건자재 시험연구원의 대구, 경북지원을 통해 실시하였다. 시험 기간은 2006년 12월 22일부터 2007년 01년 26까지이며, 시험 환경은 온도 23℃ 내지 28℃, 상대습도 60% 내지 63%의 조건에서 실험하였다. 이에 상기 한국 건자재 시험연구원으로부터 다음과 같은 시험성적서(표1)를 송부받았다.

표 1 : 열저항 측정값 (20℃)

시험 항목	시험 결과	시험 방법
열 저 항	0.227	KS F 2277 : 2002

단위 : ㎡K/W

실험결과

열저항이란 열전도를 방해하는 성질을 가리키는 용어이다. 물체의 경계면이나 접촉면에 관계되는 경우가 많은데, 접촉면 사이에 빈공간이 적을수록 열저항이 작아져 쉽게 열을 전달할 수 있다. 상기 표 1에서 보여준 수치는 본 고안의 열저항에 대한 수치를 나타낸 것으로 종래 외장재 패널의 경우 알루미늄으로 형성되는데, 그 열저항이 상기 0.227 ㎡K/W 보다 더 낮게 나타난다. 따라서 본 고안의 강판 이용에 따라 열저항을 향상시키고 난연성 및 단열성이 향상된 건축 외장재 패널을 제공할 수 있게 된다.

실험2 : 본 고안의 건축 외장재 패널의 표면시험 측정

실험조건

본 출원인은 또한 본 고안의 건축 외장재 패널의 난연성을 측정하기 위하여 표면시험을 실시하였는데, 아래에서 보는 표 2에서와 같다. 시험 환경과 관련하여 실내온도가 23℃ ~ 28℃인 상태에서 실시하였고, 상대습도가 60% ~ 63% 인 상태에서 시험을 시행하였다. 또한 시험편의 구성과 관련하여 철판 0.6mm, 난연스티로폼 30mm, 철판 0.6mm가 결합된 건축 외장재 패널을 이용하여 시험을 실시하였다.

표 2 : 난연성 시험 결과

시험 항목		시험 결과			시험방법
		1	2	3
표 면 시 험	전체두께에 걸친 용융	없음	없음	없음	KS F 2271 : 2006
	방화상 해로운 변형	없음	없음	없음
	뒷면의 균열 (mm)	0.0	0.0	0.0
	잔염 (초)	62	90	120 이상
	발연계수 (CA)	58	17	19
	온도시간면적(3분이내)	0	0	0
	온도시간면적(3분이후)	31	0	28

실험결과

상기 표 2에서 볼 수 있듯이 본 고안의 건축 외장재 패널의 난연성 시험 결과 전체두께에 걸친 용융은 전혀 없었으며, 또한 방화상 해로운 변형 또한 전혀 발견된 바 없다. 그리고, 뒷면의 균열도 전혀 발생되지 않았다. 잔염의 측정을 보면 1회에는 62초 2회에는 90초, 3회에는 120초 이상 발생하는 것을 볼 수 있다. 여기서 잔염(殘炎, after flame)이란 불꽃을 보이며 연소하는 것으로, 이러한 잔염이 작을수록 난연성이 뛰어나다고 볼 수 있다. 발연이란 연기를 내면서 타는 것을 말하는데, 발연계수(CA)는 이를 수치로 나타낸 것이다. 이에 본 고안의 발연계수를 시험한 결과 1회 측정시 58, 2회 측정시 17, 3회 측정시 19의 수치를 나타내었다. 온도시간면적은 ℃-min 의 단위로 측정되는데, 3분 이내의 경우 어떠한 수치를 나타내지 아니하였고, 3분 이후의 경우 1회 측정시 31의 수치를 기록하였으며, 2회 측정시 0, 3회 측정시는 28의 수치로 나타났다. 상기 측정된 수치를 통해 보면, 본 고안의 건축 외장재 패널의 난연성 향상의 효과를 명확히 확인할 수 있다.

앞서 살펴본 실시예는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 고안에 따른 건축 외장재 패널을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시예일 뿐, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 고안의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경가능한 부분도 본 고안의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

도 1은 종래고안의 외장재 패널의 단면을 도시한 도면

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 외장재 패널의 단면을 도시한 도면

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 외장재 패널의 단면을 도시한 도면

* 도면의 주요부분에 대한 주요 설명 *

1 : 종래 외부마감재 3 : 종래 중간재

5 : 종래 내부마감재 10 : 외부 마감재

11 : 외부마감강판 13 : 불소코팅

30 : 중간재 31 : 난연스티로폼

33 : 우레탄 발포 접착제 50 : 내부 마감재

51 : 내부마감강판 53 : 프라이머 도포층

Claims (2)

1. 외부마감 강판으로 구성된 외부 마감재와,

   난연스티로폼으로 구성된 중간재와,

   내부마감 강판으로 구성된 내부 마감재를 포함하며,

   상기 중간재는 상기 외부 마감재 및 내부 마감재와 접착될 수 있도록 우레탄 발포 접착제를 포함하고,

   상기 외부 마감재는 색상을 부가하고 표면을 보호할 수 있도록 외기에 접하는 바깥면에 고내후성 불소코팅 및 분체도장이 이루어지고,

   상기 내부 마감재는 내부의 미감과 난연성을 향상시킬 수 있도록 건물의 내부에 접하는 바깥면에 프라이머 도포층을 포함함으로써,

   외장재로서의 미감 및 표면강화뿐만 아니라 내장재로서의 난연성을 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 건축 외장재 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외부마감 강판은 0.6mm의 두께를 가진 철판으로 형성되고, 상기 중간재인 난연스티로폼은 30mm의 두께를 가지며, 상기 내부마감 강판은 0.6mm의 두께를 가진 철판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 건축 외장재 패널.

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