KR20070020127A - 벽 시스템 및 그 형성 방법 - Google Patents

Abstract

벽 시스템 및 그 형성방법이 제공된다.

상기 벽 시스템은 상부 프레임 요소, 하부 프레임 요소, 상기 상부 프레임 요소와 하부 프레임 요소를 연결하는 실질적으로 수직인 프레임 요소, 및 상기 상부 프레임 요소와 하부 프레임 요소 사이에 배치된 공기/물 밀봉부를 포함하고, 복수의 벽 구조 지지체에 수직으로 지지되어 유리판을 지지하는 복수의 패널; 상기 상부 및 하부 패널 사이의 상기 외기 공간을 제1 외기 공간 및 제2 외기 공간으로 분리하는 압력 균등화 부재; 상기 압력 균등화 부재에 연결된 물 밀봉부; 상기 상부 프레임 요소에 연결되고 상기 제1 외기 공간 안으로 상향 연장된 레인 스크린 부재; 및 상기 상부 프레임 요소 및 하부 프레임 요소로부터 연장되고 상기 레인 스크린 부재 후방에 위치된 대향 돌기들; 을 포함하며, 상기 제1 및 제2 외기 공간은 상기 압력 균등화 부재를 가로질러 유체 연결되고, 상기 제2 외기 공간은 상기 제1 외기 공간으로부터 실질적으로 액체 분리된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

벽 시스템, 패널, 프레임 요소, 유리판, 커튼 월, 에어루프, 밀봉

Description

벽 시스템 및 그 형성 방법{CURTAIN WALL SYSTEM AND FORMING METHOD THEREOF}

도 1은 개선된 에어루프 벽 시스템의 실시예를 포함하는 커튼 벽 시스템의 등각 투상도이다.

도 2는 개선된 에어루프 벽 시스템의 실시예에 따른 수평 벽 접합을 나타내는, 도 1의 2-2 선을 따라 절취한 부분 단면도이다.

도 3은 개선된 에어루프 벽 시스템의 실시예에 따른 수직 벽 접합을 나타내는, 도 1의 3-3 선을 따라 절취한 부분 단면도이다.

상기 도면에서 유사한 도면 부호는 유사한 요소 또는 부분을 나타낸다.

선행 출원

본 발명은 에어루프 창 시스템(Air Loop Window System)이라는 명칭으로 1997년 7월 3일자 출원되어 계류중인 제08/887,879호의 일부계속출원이다. 이전에 출원되어 계류중인 상기 출원은 그 전체가 본 명세서에 일체로 참조된다.

본 발명은 커튼 벽 시스템(curtain wall system)에 관한 것이며, 특히 팅(Ting)에 허여된 미국특허 제5,452,552호 및 제5,598,671호에 기재된 것과 같이 다중 프레임형 패널을 다양한 외장재로 활용하는 커튼 벽 시스템의 개량에 관한 것이다. 미국특허 제5,452,552호에 개시된 구조는 노출 프레임 에어루프 창 시스템으로도 알려져 있고, 미국특허 제5,598,671호에 개시된 구조는 은폐형 프레임 에어루프 커튼 벽 시스템으로도 알려져 있다.

현대식 다층 건물의 측면에 미감을 부여하는 것 이외에 지지형 패널의 커튼 벽 시스템이 목적하는 몇몇 주요 기능은 다음과 같다.

(1) 지나치게 많은 외기가 패널의 가장자리를 거쳐 빌딩 내부의 하나 이상의 내부 환경으로 침투하는 것에 대한 장벽이나 적어도 저항을 제공한다.

(2) 전형적으로는 액체나 입자가 공기 침투와 함께 침투하기 쉬운 경우에, 지나치게 많은 빗물이나 다른 액체/입자가 외부로부터 패널 가장자리를 거쳐 빌딩의 하나 이상의 내부 환경으로 침투하는 것에 대한 장벽이나 적어도 저항을 제공한다.

(3) 특히 패널 중량을 지지하는 것과 지진 하중, 바람 하중 및 열팽창/수축 하중에 저항하는 것을 비롯한 구조적 하중에 대한 저항을 제공한다.

(4) 외기와 하나 이상의 내부 환경 사이의 과다한 열전달에 대한 열 장벽이 나 적어도 저항을 제공한다.

전술한 2개의 미국특허는 에어루프 시스템을 이용하여 공기 및 물이 과다하게 침투하거나 누설되는 문제를 주로 해결하기 위한 것이다. 물의 누설을 다루는 종래 구성은 전형적으로 과다한 공기와 물이 침투하는 것을 방지하기 위해 거의 완벽한 밀봉부를 요구하였다. 전술한 미국특허는 물과 공기의 밀봉 기능을 분리하는 2개의 밀봉부를 가지며, 심지어 밀봉이 불완전한 경우에도 공기와 물의 침투율이 용인할 만한 압력 균등형 에어루프에 대해 기술한다. 또한, 에어루프 시스템의 일실시예에 따르면, 더욱 신뢰성 있는 밀봉부가 제작될 수 있고 압력 균등화된 내측 에어루프가 외장 패널 프레임 가장자리를 따라 형성되도록, 패널은 공장에서 주변 패널 프레임 돌기들과 조립될 수 있다.

하지만 전술한 에어루프 시스템에서는 예컨대 극단적인 동적 바람 조건하에서 여전히 빗물이 기막에 도달할 수 있다. 에어루프 시스템의 기막이 불완전할 수 있으므로, 누수가 발생할 수 있다. 또한, 미국특허 제5,452,552호와 제5,598,671호에 기재된 에어루프 시스템에서, 패널 고정용 파스너는 연결 강도와 밀봉 압축이 감소되도록 (예컨대 건물의 일 측면상에서 건물 내부로부터 멀어지는 방향으로의 바람 및/또는 바람 하중과 같은) 부정적인 바람 하중 조건하에서 인장력을 받는다. 또한, 반복되는 부정적인 바람 하중은 고정용 스크루를 느슨하게 하거나 늘여서 하나 이상의 패널이 건물로부터 떨어지는 위험을 일으킬 수 있다.

또한, 패널 프레임들은 일부 사용예를 위한 원하는 단열을 제공하지 않을 수도 있다. 더욱이, 건물구조가 심지어 약간 변형되는 경우, 지진 등의 하중은 패널 을 금가게 하거나 느슨하게 하며 밀봉을 손상시킬 수 있다. 따라서, 비록 전술한 2개의 특허를 비롯한 커튼 벽 시스템에서는 몇몇의 목적을 달성하는 현저한 개선이 이루어졌지만, 여전히 시스템 개선이 요구된다.

향상된 커튼 벽 시스템의 목적은 공기/물 침투 저항, 부정적인 바람 하중 조건하의 구조 성능, 및 단열 성능 중 하나 이상의 영역에서 에어루프 커튼 벽 시스템의 성능을 개선하는 것이다. 향상된 커튼 벽 시스템은 다음 특징중의 하나 이상의 특징을 제공하여 목적을 달성한다. 이들 특징은 물과 공기의 밀봉 기능을 분리하는 내측 에어루프 및 외측 에어루프, 배수 기능 및 밀봉 기능, 물의 진입을 적어도 하나의 에어루프 안으로 한정하도록 공기 진입 구멍에 있는 꼬부라진 경로, 에어루프의 압력을 외부 환경과 균등하게 하도록 충분히 큰 공기 진입 구멍, 활주형 밀봉부와 결합되는 각각의 패널 조립체의 2지점 지지 및 패널 조립체에 현저한 응력을 일으키지 않고 지진 등의 하중 하에서 인터플로어(interfloor) 측면 요동 변형을 허용하는 여유 치수, 패널상의 외측 바람 하중에 저항하여 파스너상의 외측 하중을 제한하기 위하여 문설주와 맞물리는 구조적인 맞물림, 이중 배수 경로 및 물방울이 모일 수 있는 표면을 형성하는 외측 에어루프의 배수 공동내의 스플리터, 건물 내부와 외부 환경 사이의 열전달에 저항하는 패널 프레임 내의 열 장벽(thermal break) 및 패널 조립체가 보다 용이하게 설치되고 제거될 수 있게 하는 클립 고정식 삽입 부재를 포함한다.

본 발명의 작용 원리를 더 잘 설명하기 위해 본 명세서에 다음과 같은 용어를 사용한다.

커튼 벽 패널 또는 패널 조립체: 패널 프레임에 고정되고 실질적으로 밀봉된 커튼 벽 요소와 같은 건물의 외장 요소가 있는 복수의 패널 또는 패널 조립체 중의 하나로, 전형적으로 외장 요소는 그 주변부가 공장에서 패널 프레임 요소에 고정되고 밀봉된다.

내측 에어루프: 외장 요소의 주변 가장자리의 둘레와 부근 및 대체로 패널 프레임의 내부에 에어루프를 실질적으로 형성하는 공기층.

외측 에어루프: 내측 에어루프에 근접한 각각의 외장 요소 둘레에 에어루프를 실질적으로 형성하는 공기층.

수막: 건물 내부의 내부 공간을 향한 외측 물길(water path)에 있는 방수 라인으로, 방수 라인에서 기압차가 작거나 없을 때 물의 침투를 제한하기 위해 사용된다.

기막: 건물 안으로의 공기 침투를 제한하도록 사용되는 외측 물길 안으로 향하고 멀어지는 방수 라인.

도 1은 (명확하게 하기 위해 도시되지 않은) 건물에 이격되어 설치된 수직 문설주(14)와 같은 구조 지지체에 의해 지지되는 (11a 내지 11f로 지시된 패널 조 립체와 같은) 다중 커튼 벽 패널의 조립체를 구비하는 향상된 에어루프 커튼 벽 시스템(10)의 실시예를 나타낸다. 비록 도 1에 도시된 향상된 커튼 벽 시스템(10)의 실시예는 각각의 커튼 벽 패널 조립체(11a 내지 11f)의 커튼 벽 요소와 같은 외장 요소가 절연형 이중 유리 세그먼트로 이루어지지만, 향상된 커튼 벽 시스템(10)은 다른 고체 재료를 외장 요소로 구비할 수도 있다. 비록 커튼 벽 패널 조립체(11a 내지 11f)이 도 1에 대체로 정방형으로 도시되지만, 실질적으로 평탄한 패널 조립체 및 다른 형태의 패널 조립체도 역시 사용될 수 있다. 하지만, 개개의 패널이 어떤 형상을 갖던 간에, 다중 패널은 건물의 커튼 벽의 일부를 형성하도록 서로 결합된다.

인접한 커튼 벽 패널들 사이에는 2 가지 유형의 벽 접합부, 즉 {예컨대 외장 패널 조립체(11a, 11b) 사이의} 실질적으로 수평의 벽 접합부(12)와 {예컨대 외장 패널 조립체(11a, 11c) 사이의} 실질적으로 수직의 벽 접합부(13)가 전형적으로 형성된다. 하지만 비선형 접합부, 대각선이나 다른 방향으로 향한 선형 접합부, 또는 벽 돌기나 불규칙한 패널 경계 형상을 수용하는 접합부와 같은 다수의 다른 유형의 벽 접합부가 형성되어 사용될 수 있다.

도 2는 패널 조립체(11a, 11b)들 사이에 위치한 수평 벽 접합부(12)의 일실시예의 횡단면을 나타내며, 횡단면은 도 1에 도시된 2-2 선을 따라 절취되었다. 상부 외장 패널(15)은 그 하단부가 유리 패널 조립체(11a)의 일부를 형성하는 하부 프레임 요소(16)에 부착된다. 도시된 수평 벽 접합부(12)는 하부 패널 조립체(11b)의 일부를 형성하는 하부 외장 패널(17)의 상부에 연결되는 상부 프레임 요 소(18)와 하부 프레임 요소(16) 사이에 형성된다. 2 개의 패널 조립체(11a, 11b)는 해당된 건물의 외부에 위치되고, 각개 패널이 2 개의 이격된 수직 문설주(14)에 의해 지지되도록 한 쌍의 파스너(34)를 이용해 건물/건물구조에 각각 부착된다. 하부 프레임 요소(16)는 통상 상부 외장 패널(15)에 공장 조립되고, 상부 프레임 요소(18)는 통상 공장에서 하부 외장 패널(17)에 조립된다.

*하부 프레임 요소(16)와 같은 프레임 요소들은 알루미늄 돌기이면 좋지만, 다수의 다른 재료로 이루어진 다른 프레임 요소를 다른 조립 수단을 사용하여 조립할 수 있다. 다른 조립 수단 및/또는 다른 구성 재료는 다른 금속, 엘라스토머, 사출성형 플라스틱 및 복합재료를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 상부 프레임 요소(18)는 하나 이상의 스크루와 같은 파스너(34)를 사용하여 건물과 연관된 하나 이상의 문설주(14)나 다른 지지 구조체에 부착되지만, 리벳, 너트와 볼트, 후크와 슬롯, 클램프, 또는 다른 지지 수단도 역시 사용할 수 있다. 파스너(스크루)(34)들은 상부 프레임 요소(18)의 각각의 단부( 또는 각각의 단부에 인접한 위치/지점)를 2 개의 상이한 L자형 부착 플랜지(14a)에 부착하는 2 "지점" 부착을 바람직하게 형성한다. {하나의 플랜지(14a)의 일부가 도 2에 점선으로 도시되고, 플랜지(14a)는 도 3에도 역시 도시된다.} 상기 플랜지(14a)들은 수직 문설주(14)의 메인 박스 형태의 지지구조(14b)로부터 대체로 외측으로 돌출된다. T자형 돌기, (예컨대 외측으로 향한 하중이 파스너에 장력 대신 전단응력을 가하는 경우의) I자형 돌기, (파스너가 박스 형태의 지지구 조나 다른 형태의 지지구조에 직접 부착되는 경우의) 무돌기, 바닥 보 및 가로 보를 비롯한 다른 지지구조 형태도 역시 가능하다.

상부 프레임 요소(18)의 L자형 돌출 플랜지(14a)에의 바람직한 2 지점 파스너 부착은 다수의 이점을 제공한다. 돌출 플랜지(14a)내의 각각의 나사형 파스너 구멍(34a)이 건물의 내부 공기층{도 3에는 하나의 내부 공기층(IS)이 도시된다} 안으로 관통하지 않으므로, 각각의 파스너(34)를 위한 개별적인 기막이 필요하지 않으며 이러한 잠재적인 누설원으로부터 외부 환경(E)으로의 공기 누설 또는 외부 환경(E)으로부터 (공기 조절되는 공간과 같은) 내부 공간(IS)으로의 공기 누설이 제거된다. 또한 파스너 구멍(34a)에서 차압이 없으면 내부 공기층(IS)으로의 누수 및 부대적인 부식 문제가 최소화한다.

바람직한 2 지점 파스너 부착의 다른 이점으로서, {예컨대 수막 부재(26) 및 레인 스크린(rain screen) 부재(27)와 같은} 다른 후술하는 클립 고정식 또는 제거 가능한 요소가 분리되면, 패널의 제거, 유지보수 또는 수리/교체를 위해 파스너(스크루)에 접근하기가 용이하다. 클립 고정식 요소의 설치에 선행하는 파스너(스크루)(34)의 초기 설치 작업도 역시 단순해져서, 향상된 커튼 벽 시스템(10)은 비계(飛階)(scaffold) 없이 건물의 내부로부터 작업할 수 있고 예컨대 도 3에 도시된 내부 공기층(IS)으로부터 미설치된 상부 패널 공간을 통해 상부 프레임 요소(18)의 외측부에 도달하여 문설주(14)에 부착될 수 있다.

바람직한 2 지점 파스너 부착 및 여유 치수(D)(도 3)의 또 다른 이점으로서, 2 개의 파스너(스크루)(34)는 부착된 프레임 요소가 인터플로어 변형 하중 하에 핀 형 바 링크장치로서 이동하고 예컨대 패널 조립체(11a)의 평면에서 수평 성분을 갖는 측방향의 편향 지진 하중 하에서 손상 없이 이동할 수 있게 한다. 즉, 문설주(14)들 사이에서 수평 방향으로 지지점들의 상대 이동{ 또는 돌출 플랜지(14a)내의 파스너 구멍(34a)의 이동}은 하부 프레임 요소(16)가 유리 외장 요소(15) 또는 다른 패널 요소 상의 눈에 띄는 응력이나 변형이 없이 기막/수막(24, 25)에서 활주하는 것에 의해 달성된다. 수직 문설주(14)들 사이의 방향에 직각인 수평 방향에서 양쪽 지지점들의 일부 상대 이동도 역시 패널상의 과도한 응력이나 변형 없이 어느 정도 달성될 수 있다. 예컨대 패널 조립체(11a)의 하부는 기막/수막(24, 25)상에서 피벗하거나 수직 문설주(14)로/로부터 내측 및 외측으로 약간 회전할 수 있다. 다른 고정/부착 방법에 비해, 문설주(14)에 측방 변형을 일으키는 강력한 지진 하중이 가해지는 동안 외장 요소(15) 및 기막/수막(24, 25)상의 하중이 현저하게 감소된다. (예컨대 본 명세서 및 계류중인 미국특허출원 제08/887,879호에 기재된 바와 같이) 향상된 에어루프 시스템이 완벽한 밀봉부 또는 막 없이도 외부 환경에 대한 물 장벽의 기능을 수행할 수 있으므로, 누수에 대한 저항은 지진 발생 이후 수막/기막(24, 25)이 손상되더라도 유지될 수 있다.

바람직한 실시예에서, (도 3에 도시된) 본 발명의 설계 여유(D)는 예컨대 건물상의 바람 또는 지진 하중에 의한 수평의 인터플로어(inter-floor) 변형이나 측면 요동 중에 상대적인 패널 이동을 허용한다. 패널의 저부에 인접한 패널의 수직 가장자리와 문설주(14) 사이에는 설계 여유(D)가 제공된다. 전형적인 고층 건물을 위한 (예컨대 지진 발생중의) 허용 가능한 인터플로어 측방 또는 측면 요동 운동은 대략 L/200의 등급이며, L은 플로어, 즉 바닥들 사이의 거리나 높이이다. 예컨대 12 피트의 인터플로어 높이에 대해, 건물구조는 (극단적인 하중 아래서) 대략 3/4 인치의 인터플로어 측면 요동을 허용하도록 설계된다. 따라서, 6 피트 정방형 패널은 대략 3/8 인치의 측면 요동 지지 변형에 노출될 수 있다. 전형적으로 설계 여유(D)는 본 예에서 적어도 대략 3/8 인치인 패널의 극단적인 변형을 수용하도록 선택되지만, 설계 여유(D)는 3/4 인치 이상일 수 있다. 또한 설계 여유(D)는 보다 견고한 건물구조가 설계되거나, 이와 같은 극단적인 변형에서 일부 손상이 용인될 수 있거나, 더 작은 패널이 사용되는 경우 1/4 인치 이하일 수도 있다.

설계 여유(D)와 함께, 각각의 패널 프레임은 (예컨대 파스너와 같은) 운동 가능성 또는 운동 수용성 지지 수단 및 밀봉부를 통하여 {상부 프레임 요소(18) 내의} 2 개의 상부 코너 부근에서 문설주(14)에 부착된다. 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 프레임 요소(16)는 측면 요동 중에 문설주(14)에 부딪히지 않고 설계 여유(D) 내에서 접합 스플라인(50)에 대해 수평 방향으로 상대 이동 가능하다. 따라서, (여유 "D" 한계 내의) 건물 측면 요동 운동은 커튼 벽 패널에 손상 응력을 일으키지 않고 시스템에 의해 흡수된다. 패널 프레임과 {예컨대 문설주(14)와 같은} 지지 구조체 사이에 어느 정도 자유로운 상대적 운동을 허용하면서 시간이 흘러도 수용 가능한 밀봉 기능을 유지하기 위해, 탄성 발포체, 테플론과 같은 엘라스토머, 또는 몰리브덴 2황화물 분말 등의 막 또는 밀봉부(46)용 밀봉 코팅 재료를 비롯한 건조 유형 밀봉 재료 또는 다른 재료를 사용하면 바람직하다. 하지만, 엘라스토머 밀봉재, 윤활체, 퍼티 또는 다른 갭 충전재, 그리고 탄성 접착제와 같은 다른 유형의 운동 가능성 또는 운동 수용성 밀봉재도 역시 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 도면 부호 20으로 표기되는 공기 공간이 저부 패널 조립체(11b) 내부에서 저부 외장 요소(17)의 상부 가장자리 쪽에 형성된다. 도면 부호 20의 공기 공간은 저부 패널 조립체(11b) 둘레의 내측 에어루프의 상부 세그먼트이다. 저부 패널 조립체(11a)의 상부 프레임 요소(18)는 (명확하게 하기 위해 도 2에 도시되지 않은) 패널 조립체(11a)의 상부 프레임 요소와 유사하고 전형적으로는 하부 프레임 요소(16)와 유사하여, 상부 프레임 요소의 각각의 돌기 또는 부분의 사접(斜接, mitered) 단부가 (도 3에 도시된 바와 같은) 하나 이상의 공통 측면 프레임 요소(36 또는 38)에 부착되어 각각의 패널 둘레에 실질적으로 이어진 내측 에어루프를 형성할 수 있게 한다.

하부 프레임 요소(16) 내의 하나 이상의 공기 구멍 또는 기공(23)은 주로 공기 입구의 용도를 갖지만, 다른 용도를 가질 수도 있다. 공기 구멍 또는 기공(23)은 전형적인 공기가 내측 에어루프(19, 20) 안으로 흘러 내측 에어루프(19, 20)의 내부 압력이 외부 또는 건물 외부 환경(E)의 기압과 실질적으로 동일하게 될 수 있는 치수를 갖는다. 즉 전형적으로 기공(23)은 기공을 통과하는 "최악 상황"의 기류가 기공에서 현저한 압력 강하를 일으키지 않게 하는 치수를 갖는다. 예컨대, 최악 상황의 기류에서 기공의 최대 압력 강하는 대략 0.1 인치 수두이고 보다 전형적으로는 0.05 인치의 수두이며 바람직하게는 0.03 인치 미만의 수두이다.

전형적으로 기공(23)을 통한 내측 에어루프 안으로의 최악의 기류는 환경, 설계 및 밀봉 인자의 조합에 의해 일어나며, 전형적으로 이들 가운데 가장 중요한 것은 외장 요소의 불완전한 기막(31)을 통해 공기가 누설되는 것이다. 밀봉 불완전 가능성이 가장 큰 영역은 기막(31)의 사접 가장자리이며, 불완전한 기막에 걸친 차압의 다양한 조건하에서 기막/패널 조립체의 공기 누설을 추정하도록 다양한 평가 방법을 사용할 수 있다. 가능성 있는 다른 누설 경로는 유리 장식(GS, glazing stop) 둘레이다. 유리 장식(GS) 둘레로의 공기 침투를 감소시키기 위한 선택으로서, 코킹과 같은 보조 밀봉재(46a)가 패널 프레임 요소(16, 18)와 유리 장식 사이에 배치된다. 내측 에어루프 안으로의 기류를 일으키기 쉬운 다른 인자는 내측 에어루프 상에서 배출되는 {응축수를 포함할 수 있는} 물, 다른 밀봉 결함, 외부 환경에서 기압의 급상승 및 내측 에어루프의 급속한 열팽창을 포함한다. 기공(23)의 치수를 정하는 예로서, 보조적인 막 및/또는 기막의 끄트머리나 네 개의 사접 단부 접합부에서의 결함들은 각각 대략 5 평방 밀리미터인 원형 개구와 동등하다고 추정될 수 있으며, 이들 밀봉 결함이나 끄트머리를 통한 공기 누설은 공기가 기공(23)에 진입하거나 빠져나오는 주요 원인이 된다. 기공의 압력 강하를 최소화하기 위한 하나의 방법은 기공에 대응하는 밀봉 결함보다 적어도 대략 20배 크거나 적어도 대략 100 평방 밀리미터가 되도록 치수를 정하거나, 하나의 기공의 직경이 적어도 대략 3/8 인치, 더욱 바람직하게는 적어도 대략 1/2 인치가 되도록 치수를 정하는 것이다. 다른 기류 인자들, 배수용으로 제공하기 위하여, 그리고 압력이 내측 에어루프 내부에서 안전하게 균등화되는 것을 추가로 보장하기 위하여, 가장 바람직한 실시예는 직경이 적어도 대략 3/8 인치인 세 개의 기공(23)을 포함한다.

기공(23) 가운데 적어도 하나의 다른 용도가 비 또는 기타의 물이 (가능하게 는 공기 진입과 동시에) 내측 에어루프로부터 배수될 수 있게 하는 것이기 때문에, 기공 가운데 적어도 하나는 도 2에 도시된 바와 같이 하부 프레임 요소(16)내에 있고 직경이 적어도 대략 1/8인치 바람직하게는 대략 1/4인치이어야 한다. 하지만, 적어도 하나의 기공(23)은 바람직하게는 주된 기류를 제공하도록 하부 프레임 요소(16)의 중심 부근에 {즉 도 3에 도시된 측면 프레임 요소(36, 38)에 인접한 배수 통로로부터 거리를 두고} 위치한다. 내측 에어루프의 내부 기압이 외부 환경(E)의 압력과 실질적으로 동일하게 되도록 더 보장하기 위해 다른 프레임 요소 또는 위치에 다른 기공(23)을 제공할 수 있다. 이와 다른 실시예에 있어서, 내측 에어루프의 하나 이상의 부분은 (예컨대 하부의 건물 가장자리 패널을 위해) 비연속적이며, 내측 에어루프로부터의 공기 진입 및/또는 배수를 위해 (예컨대 내부 기공의 측면 세그먼트의 하부에 인접 위치되는) 추가의 기공이 필요할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 적어도 2 개의 기공이 패널의 각각의 사접된 모퉁이 부근의 하부 프레임 요소(16)에 위치된다. 기공(23)이 이와 같이 이중으로 모퉁이에 위치하면, 물은 일단의 적어도 하나의 기공(23)으로부터 용이하게 배수될 수 있고 공기는 다른 기공(23)으로 진입할 수 있다. 하부 프레임 요소(16) 내에서 또는 다른 하부 패널 프레임 요소 상에서 이중으로 모퉁이에 위치된 기공들 사이에 바람직한 제3 기공(23)을 마련하면, (예컨대 측면 또는 수직 패널 프레임 요소의 불완전한 수막으로부터 진입하는) 물은 양단부로부터 용이하게 배수될 수 있으며 충분한 기류가 제2 또는 중간 기공(23)을 통해 진입하여 내측 에어루프 내부의 기압을 외부 환경(E)의 기압과 실질적으로 일치시킬 수 있다.

또한 바람직한 실시예에 있어서, 도 2에 비틀린 또는 꼬부라진 경로 화살표 "A"로 나타낸 바와 같이, 공기는 외부 환경(E)으로부터 기공(23)에 진입하기 전에 외측 돌기 또는 제1 배플(16a), 클립 고정식 레인 스크린 부재(27) 또는 배플 부재, 그리고 제2 또는 L자형 배플 또는 돌기(16b) 둘레로 강제 이동된다. 레인 스크린 부재(27)와 돌기(16a, 16b)는 외부 환경(E)으로부터 기공(23)까지 (물이 동반될 수 있는) 직선 경로의 기류를 배제하는 엇갈린 경로 배플을 형성한다. 또한, 엇갈린 경로 배플은 동반된 물 또는 미립이 충돌하기 쉬운 표면을 제공는데, 이는 엇갈린 경로 배플상에 외측으로 분출되어 수집되기 쉬운 농후한 물방울 및 미립보다는 덜 농후한 공기가 배플 둘레에서 유동 방향을 보다 쉽게 변경할 수 있기 때문이다. 배플에 수집된 물방울은 응집되어 외부 환경(E)을 향해 {예컨대 배수면(27a)상에서} 외측으로 그리고/또는 빗물받이(35)를 향해 하측으로 배수되며, 또한 배수되는 물로 미립을 운반한다.

비록 도시된 바와 같은 기공(23) 가운데 하나에 또는 근접하게 L자형 배플 돌기(16b)가 위치하면 (예컨대 L자형이 공기 경로 "A"의 꼬부라짐을 증가시켜) 바람직하지만, 본질상 L자형 배플 돌기(16b)는 상부 프레임 요소(18)로부터 돌출되며 L자형으로 도시되지 않은 상부 리브(18a) 및 측면 리브(36a, 38a)(도 3 참조)와 연속된다. 기공(23)으로부터 떨어진 거리에서 공기가 거의 또는 전혀 진입하지 않으므로, 기공(23)으로부터 떨어진 L자형 돌기(16)의 일부는 L자형일 필요는 없다. 따라서 바람직한 실시예에는 일직선의 상부 돌기(18a)가 도시된다. 하부 돌기(16b)의 일부만이 기공(23) 부근에서 L자형이고 (기공으로부터 떨어진) 나머지 부분이 직선으로 이루어지면, 하부 돌기(16b)의 건물 외향 표면으로부터 배수되는 물은 직선형 돌기부로 전환됨으로써 기공(23) 부근의 물/입자 재동반 문제를 최소화할 것이다. 바람직한 실시예에서, L자형인 배플 돌기(16b)의 일부는 기공(23)의 어느 한쪽 측면에서 적어도 1/16 인치 연장되며, 엇갈린 경로 배플/돌기는 적어도 대략 1/16 인치 더 바람직하게는 1/8 인치만큼 떨어지지만 바람직하게는 대략 1/2 인치보다 더 떨어지지는 않는다. 또한 전형적으로, 엇갈린 경로 배플/돌기는 적어도 대략 1/4 인치 더 바람직하게는 대략 9/16 인치만큼 도면 부호 21의 제1 접합 공간 안으로 돌출한다.

다른 실시예에서 다수의 다른 배플 형태, 공간 및 돌출 길이가 가능하다. 더 적은 물이 기공(23)으로 진입하기를 바란다면 배플 길이 증가, 공간 감소 및 형태의 두께 증가가 필요할 수 있지만, 압력 균등화에 대한 더 철저한 접근 및 저렴한 비용을 바란다면 그 반대도 바람직할 수 있다. 비록 바람직한 실시예가 외측 돌기(16a), 제2 또는 L자형 돌기(16b) 및 레인 스크린 부재(27)를 위해 압출 알루미늄을 사용하지만, 이들 요소 가운데 하나 이상은 다른 금속, 와이어 스크린, 다공질 재료 및 엘라스토머와 같은 다른 재료로 구성될 수도 있다. 다른 재료는 충돌된 물의 유지/배수를 증가시키고 물/미립 재동반 문제를 감소시키는 영역에서 유리할 수 있다.

레인 스크린 부재(27) 및 레인 실(rain seal) 홀더(26)는 상부 프레임 요소(18) 상의 탭(18b, 18c)에 클립식 또는 다른 제거 가능한 방식으로 부착된다. 이와 같은 클립 고정식 구성은 레인 스크린 부재(27) 및 레인 실 홀더(26)의 설치 및 제거를 용이하게 해주며 파스너(스크루)(34) 또는 전체 패널의 설치나 제거를 위한 다른 부착 수단에의 접근을 용이하게 해줄 수 있다. 비록 클립식 부착이 바람직한 부착 수단이지만, 이와 다른 실시예에 따르면, 핀형 연결 수단, 후크와 슬롯, 접착제 또는 파스너에 의해 레인 스크린 부재(27) 또는 레인 실 홀더(26)를 부착할 수 있다.

다른 실시예에 따른 기공(23)은 상이한 형태와 치수를 가질 수 있다. 예컨대 기류를 위한 치수를 우선적으로 갖는 몇몇 구멍은 적어도 대략 3/8 인치의 바람직한 직경을 갖고, 구멍과 같은 물길 부근의 개별적인 배수구는 사접 모퉁이 부근의 대략 1/4 인치 이하의 직경을 갖는다. 다른 실시예들은 모든 프레임 요소가 아니더라도 대부분의 프레임 요소에 기공을 포함하고, 도시된 만곡된 기공(23) 대신에 기공 슬롯, 물의 진입을 추가로 최소화하도록 기공(23) 위쪽에 배치된 스크린 또는 필터, 그리고 물의 진입을 더욱 최소화하도록 기공(23)이나 그 부근 또는 하부 에어루프 세그먼트(19) 또는 공기 공간 내부에 배치되는 추가 배플을 포함할 수 있다.

내측 에어루프의 상부 에어루프 세그먼트(20)와 하부 에어루프 세그먼트(19) 외측에서, 본질적으로 수평 벽 접합부(12) 내부의 공기층 또는 외측 에어루프부는 2 개 섹션의 외측 에어루프(21, 22), 즉 도면 부호 21로 표기되는 제1 또는 습한 접합 공간과 도면 부호 22로 표기되는 제2 또는 건조 접합 공간으로 분리된다. 외측 에어루프 세그먼트(21)인 제1 접합 공간은 {상부 패널 조립체(11a)의 외측 에어루프의 제1 섹션의 저부 세그먼트인} 배수로의 역할과 함께 저부 패널 조립체(11b) 의 외측 에어루프의 제1 섹션의 상부 세그먼트의 역할을 한다. 외측 에어루프 세그먼트(22)인 제2 접합 공간은 상부 패널 조립체(11a)의 외측 에어루프의 제2 섹션의 저부 세그먼트의 역할과 함께 저부 패널 조립체(11b)의 외측 에어루프의 제2 섹션의 상부 세그먼트의 역할을 한다.

레인 실 또는 수막(24)은 하부 프레임 요소(16)의 제3 돌기(16c)와 내측 배플 또는 레인 실 홀더(26) 사이에 배치된다. 수막(24)은 바람직하게는 레인 실 홀더(26)에 부착되고 상부 프레임 요소(18)의 단부로부터 패널 조립체(11a 또는 11b)의 중심 쪽으로 연장되지만, 수막(24)은 패널의 전체 폭에 걸쳐 연속되지 않을 수도 있다. 또한 내측 배플 또는 레인 실 홀더(26)가 상부 패널 프레임 요소(18)의 돌기(18c)에 클립식으로 부착되면 공기 침투에 대해 밀봉되지 않을 수도 있다. 따라서 외기는 외측 에어루프(21, 22), 즉 제1 및 제2 접합 공간 안으로 진입할 수 있고, 내측 에어루프의 상부 에어루프 세그먼트(20)와 하부 에어루프 세그먼트(19)와 유사하게 외부 환경(E)의 공기와 균등한 압력을 갖는다. 즉, 공기는 외측 에어루프(21, 22)와 내측 에어루프(19, 20) 사이로 전달되어 내측 에어루프(19, 20)와 외측 에어루프(21, 22) 사이의 압력을 균등하게 할 수 있지만, 물은 도면 부호 22로 표시되는 제2 접합 공간으로 진입하는 것이 효과적으로 방지된다. 대체 실시예에서, 필요하다면 추가의 공기 통로가 배수 경로로부터 떨어진 위치에서 외측 에어루프(21, 22)인 제1 및 제2 접합 공간 사이에 제공될 수 있다.

저부 패널 조립체(11b)의 패널 또는 외장 유리 요소(17)는 패널 수막(32)과 패널 기막(33)에 의해 상부 프레임 요소(18)에 실질적으로 밀봉된다. 패널 조립 체(11a, 11b) 사이의 수평 벽 접합부(12)는 프레임 수막(24)과 프레임 기막(25)에 의해 실질적으로 밀봉된다. 기막과 수막의 일부 또는 전부가 불연속이고 그리고/또는 작업장 또는 현장 조립될 수 있으므로, 우회, 부정합(misalignment), 오물 또는 다른 누설 원인이 존재할 수 있으며, 전형적으로는 대형 건물에 존재하는 다수의 패널 사이에 일부 불완전한 밀봉부가 있다고 추정된다. 하지만, 본 명세서에 논의되고 출원 계류중인 미국특허출원 제08/887,879호에 논의된 바와 같이, 본 발명은 밀봉부의 불완전성을 수용할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 패널 수막(32, 30)은 뉴저지 웨인에 소재하며 노턴 퍼포먼스 플라스틱스(Nortan Performance Plastic)로부터 변경된 세인트-가밴 퍼포먼스 플라스틱스(Saint-Gobain Performance Plastics)에서 입수할 수 있는 노턴 유형과 같은 독립 기포 발포 밀봉 테이프이다. 하지만, 대체 실시예는 다른 유형의 밀봉부 또는 수류 제한장치를 사용할 수 있다. 바람직한 패널 기막(33, 31)은 전형적으로 EPDM 재료로 구성된 삽입 가능형 개스킷 밀봉부이다. 하지만, 다른 실시예는 다른 유형의 밀봉부 또는 기류 제한장치를 사용할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 프레임 수막(24)과 프레임 기막(25)은 패널 수막(30, 32)과 유사한 노턴 테이프와 같은 독립 기포 발포 밀봉 테이프이다. 하지만, 대체 실시예는 다른 유형의 밀봉부 또는 흐름 제한장치를 사용할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 하부 프레임 요소(16)는 상부 프레임 요소(18)로부터 돌출되는 수형(male) 접합 스플라인(50)과 맞물리는 암형(female) 접합 슬롯(51)을 갖는다. 접합 슬롯(51)과 접합 스플라인(50)의 접합면은 프레임 기막(25)의 대향 밀봉면을 제공한다. 이와 유사하게, 수막 부재(26)과 하부 프레임 요소(16)의 제3 또는 수막 돌기(16c)의 접합면은 프레임 수막(24)용 밀봉면을 제공한다. 향상된 커튼 벽 시스템(10)의 다른 실시예에서, 다른 접합 요소와 접합이 되는 표면이 제공될 수 있다.

외측 에어루프 세그먼트(21)의 제1 섹션 내부의 물받이 공간(35)은 {예컨대 레인 스크린 부재(27) 위로 튀겨진} 물의 흐름을 하나 또는 양쪽의 사접 단부로 돌리도록 사용되며, 사접 단부에서 물의 흐름은 패널 조립체(11b)의 수직 패널 프레임 요소에서 하측으로 돌려진다. 또한 물받이 돌기(18a)는 진입 공기가 예컨대 프레임 수막(24) 또는 레인 실 홀더(26) 대신에 하부 프레임 요소(16)의 L자형 돌기(16b) 둘레로 회전하도록 힘을 받음에 따라 물방울이 분출되는 추가 표면의 역할을 한다. 또한 물받이 돌기(18a)는 외측 에어루프의 제1 세그먼트(21)의 하부를 2 개의 배수로 또는 물받이 공간(35)으로 분할하는 역할도 역시 한다. 2 개의 배수로(35)가 형성되면 물의 튀김/재동반이 감소되고 물이 배수되기 위하여 보다 외측에 포함된 경로가 제공된다. 향상된 커튼 벽 시스템(10)의 대체 실시예는 이중 물받이 공간(35)을 형성하는 물받이 돌기(18a)를 삭제하거나 다른 배수 경로를 제공할 수 있다.

본 발명의 커튼 벽 시스템(10)의 단열 기능을 개선하기 위한 선택으로서, {하부 프레임 요소(16)에 도시된 하부 열 장벽(thermal break)(28)과 상부 프레임 요소(18)에 도시된 상부 열 장벽(29)과 같은} 하나 이상의 열 장벽(thermal break)이 일부 또는 모든 패널 프레임 요소(16, 18, 36, 38)와 다른 위치에서 사용될 수 있다. 비록 낮은 열전도도의 플라스틱 재질이 열 장벽용으로 바람직하지만, 충분한 구조 강도와 제한된 열전도도를 갖는 다른 실질적으로 강성 재료가 열 장벽(28, 29)용으로 사용될 수 있다. 또한, 열 장벽(28, 29)과 프레임 요소(18, 16) 사이의 알루미늄-플라스틱 경계는 열전도도를 더 낮추도록 거칠게 가공되거나 코팅될 수 있다. 열 장벽(28, 29)은 주입-분리(pour-and-debridge) 프레임 요소(18, 16)로 제조되거나 공장 조립되는 것이 바람직하지만, 수동 삽입을 비롯한 다른 제조 또는 조립 방법도 역시 가능하다.

건물 또는 건물구조에 패널(패널 조립체)을 조립 또는 설치하는 공정은 건물의 저부 부근의 패널에서 시작하여 인접한 패널로 이어진다. 수막 지지 부재(26)와 레인 스크린 부재(27)는 패널 조립체의 나머지 부분으로부터 분리된 채 운반된다. 바람직한 공정은 패널을 설치하는 세 가지 주요 단계를 요구한다: 제1 단계에서, 패널의 하부를 (명확하게 하기 위해 도시하지 않은) 이전에 설치된 하측의 패널과 맞물리는 스플라인(50)/슬롯(51) 위치에 배치한다. 제2 단계에서, 파스너(34)를 이용하여 {예컨대 패널 조립체(11b)와 같은} 패널을 2 개의 인접 문설주(14)에 고정하도록 상부 프레임 요소(18)만을 체결한다. 제3 단계에서는 수막 부재(26)/레인스크린 부재(27)를 상부 프레임 요소(18) 상의 적소에 배치/맞물림/클립식 고정시킨다. 주요한 제3 단계 이후, {예컨대 패널 조립체(11a)와 같은} 인접 패널은 도 1에 도시된 맞물림 위치로 바로 배치될 수 있다.

도 3은 도 1의 3-3 선을 따라 절취한 패널 조립체(11a, 11c) 사이의 수직 벽 접합부(13)의 전형적인 단면도를 나타낸다. 수직 벽 접합부(13)는 좌측 패널 조립 체(11a)와 우측 패널 조립체(11c)가 현장에서 전형적으로 설치되면 (즉 건물이나 건물의 구조 부재에 부착되면) 형성된다.

우측 프레임 요소(36)는 패널 조립체(11a)의 패널 프레임 요소의 우측 수직 요소이다. 우측 공기층(37)은 패널 조립체(11a)의 내측 에어루프의 우측 수직 세그먼트이다. 좌측 프레임 요소(38)는 우측 패널 조립체(11c)의 패널 프레임 요소의 좌측 수직 요소이다. 좌측 공기층(39)은 패널 조립체(11c)의 내측 에어루프의 좌측 수직 세그먼트이다. 패널 조립체(11a)의 패널 프레임의 좌측 수직 요소는 좌측 프레임 요소(38)와 전형적으로 동일하며, 패널 조립체(11c)의 패널 프레임의 우측 수직 요소는 우측 프레임 요소(36)와 전형적으로 동일하다. 하지만 향상된 커튼 벽 시스템(10)의 대체 실시예는 동일하지 않은 혹은 기타 패널 프레임 요소를 사용할 수 있다.

비록 실질적으로 하기에서 우측 측면 패널 조립체(11a)를 다시 설명하는 것을 피하기 위해 좌측 측면 패널 조립체(11c)에 관해 설명하지만, 수직 벽 접합부(13) 내부의 공간은 좌측 및 우측 구획 또는 섹션으로 즉 제1 수직 접합 공간(40) 및 제2 수직 접합 공간(41)으로 전형적으로 대칭 분리된다. 제1 접합 공간(40)은 수직 패널 조립체(11a)의 외측 에어루프의 제1 섹션의 우측 수직 세그먼트의 역할을 한다. 제1 접합 공간(40)은 수직 패널 조립체(11a)의 외측 에어루프의 제1 섹션의 우측 수직 세그먼트의 역할을 한다. 제2 수직 접합 공간(41)은 패널 조립체(11a)의 외측 에어루프의 제2 섹션의 우측 수직 세그먼트의 역할을 한다. 수직 수막(42)의 일부가 수직 수막 지지 부재(43)에 부착되고 연속 가능한 수막{도 2에서 수막(24)의 다른 부분 참조}을 형성하도록 배치된다. 대체 실시예에서, 도면 부호 43으로 표기된 수직 밀봉 부재는 문설주(14)의 돌기이다. 수직 수막(42)의 다른 대체 실시예도 역시 가능하다. 도 3에 도시된 꼬부라진 경로(V) 때문에, 외부 환경 공기는 비틀린 경로를 거쳐 수직 수막(42)에 도달하고, 수직 수막(42)에서 현저한 차압이 없으므로 누수에 대한 저항은 수막이 불연속이거나 불완전하더라도 개선된다.

패널 조립체(11a)의 유리 외장 요소(15)는 {수직 패널 프레임 요소(36)에 대해 밀봉하는} 수직 패널 수막(44)과 {수직 패널 프레임(36)에 부착된 장식 유리(GS)에 대해 밀봉하는} 수직 패널 기막(45)에 의해 수직 패널 프레임 요소(36)에 밀봉되어, 도 2에 도시된 패널 기막과 수막(30 내지 33)으로 연속된 패널 기막 및 수막을 실질적으로 형성한다. {예컨대 수직 패널 수막(44) 및 패널 기막(45)과 같은} 패널 밀봉부와 유리 장식(GS)은 전형적으로 공장 설치되어 제어되지 않은 현장 조건에 따라 밀봉 결함을 감소시킨다. 공기 및 물 침투 저항을 개선하기 위한 선택으로서, 보조 밀봉재(46a)가 수직 패널 프레임 요소(36)와 클립식 유리 장식(GS) 사이에 배치된다. 단열 성능을 개선하기 위한 다른 설계 선택으로서, 수직 열 장벽(47)이 예컨대 주입-분리 공정에 의해 도 2에 도시된 열 장벽(28, 29)과 유사한 패널 프레임 요소(36)에 제조되거나 조립될 수 있다. 단열 성능을 더 개선하기 위한 설계 선택으로서, 문설주(14)는 열 장벽(48)에 의해 분리되는 2 개의 돌기(14, 43)로 조립될 수 있다. 대체 실시예에서, 문설주(14)는 본질적으로 {도시된 돌기(14, 43)와 형태가 유사한} 단일 돌기이며, 주입-분리 공정에 의해 제조되는 {열 장벽(48)과 유사한} 열 장벽을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 문설주(14)의 패널 지지용 플랜지(49)의 양 측면은 도시된 바와 같은 외측 에어루프 공간(41) 내부에 있다. 이와 같은 배치에서, 파스너(34)에 의해 이루어지는 구멍은 건물의 내부 공간으로 관통하지 않음으로써 공기 누설을 초래하지 않는다. 이와 같이 관통되지 않으면, 향상된 커튼 벽의 기밀이 개선되어 단열 및 누수 성능도 역시 개선된다.

수직 기막(46)의 기능은 도 2에 도시된 기막(25)과 유사하다. 또한 기막(25)과 유사하게, 수직 기막(46)은 수직 수막(42)으로부터 떨어져 있다.

비교 가능한 수평 접합 요소에 관한 논의와 유사하게 수직 벽 접합부(13)의 요소의 거리 및 다른 치수는 다른 실시예에서 달라질 수 있다. 또한 다중 공동 에어루프 시스템은 본 발명의 커튼 벽 시스템(10)이 불완전한 밀봉부에도 더 잘 견디도록 수막과 기막의 기능을 분리한다.

도 2와 3에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예는 다음과 같은 성능 개선을 달성할 수 있다.

본 발명은 연속적인 에어루프, 밀봉부 및 열 장벽의 형성을 용이하게 한다. 몇 가지 본질적으로 연속의 에어루프와 실질적으로 연속적인 밀봉부는 사접-대응하는 유사한 수직 및 수평 패널 프레임 요소에 의해 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 열 장벽 기능의 연속성을 유지하도록 열 장벽도 역시 사접-대응할 수 있다. 비록 프레임 요소의 돌출부가 에어루프 둘레의 상이한 위치에서 상이한 기능을 가질 수 있지만( 또는 기능을 거의 또는 전혀 갖지 않을 수도 있지만), 각각의 프레임 요소용의 유사한 구조에 의해 설치, 밀봉 및 본질적으로 연속적 압력 균등화된 에어루프를 패널 둘레에 형성하는 것이 용이해진다.

본 발명은 부정적인 바람 하중에 대한 저항을 개선할 수 있다. 종래 기술의 커튼 벽 시스템에서, 부정적인 바람 저항에 대한 주요한 구조적인 저항은 인장력이나 전단응력을 받고 있는 하나 이상의 패널 고정용 파스너에 의해 이루어졌으므로 시간 경과에 따라 반복되는 순환 하중에 의해 파스너 고장이나 느슨해짐이 발생하여 밀봉부 파괴가 초래될 수 있었다. 본 발명의 바람직한 실시예는 수직 패널 프레임(36)의 다리(52)(도 3 참조)가 2 개의 스크루 또는 파스너(34) 지지 수단과 별개인 문설주(14)에 부착된 수직 수막 지지 부재(43)에 구조적으로 맞물리는 것에 의해 부정적인 바람 하중에 주요 구조적 저항을 제공한다. 따라서, 패널 조립체(11a, 11c)에 대한 부정적인 바람 하중 또는 다른 외측으로 향한 하중은 파스너(34)에 현저하거나 과도한 하중을 주지 않으면서 {수직 수막 지지 부재(43)를 통해} 문설주(14)에 직접 전달된다. 대체 실시예에 따르면, 개별적인 하중 지지면이 수직 수막 지지 부재(43) 외에도 수직 수막(42)에 추가될 수 있다.

파스너(34)의 주요 기능은 패널의 하중을 지지하도록 기본적으로 제한되어 순환 하중( 및 가능하게는 파스너의 느슨해짐)을 감소시키므로 장기간의 밀봉과 구조적, 열적 기능이 개선된다. 향상된 커튼 벽 시스템(10)의 대체 실시예에서, 패널 프레임 돌기 또는 패널 프레임 요소의 일부가 예컨대 도 3에 도시된 수직 열 장벽(48)을 위해 제공되는 내측 표면으로 구부러진 패널 프레임 돌기와 같은 지지구조 돌기의 건물 내측면 상에서 후크 형태로 구부러진다. 파스너 또는 다른 부착 수단이 패널의 하중을 우선적으로 지지하는 기능을 허용하는 다수의 다른 후크형 또는 패널 유지용 형상 및 대응 표면은 다른 실시예에서도 역시 가능하다.

또한 본 발명은 수평 및 수직 벽 접합부(12, 13)의 수밀성을 개선할 수 있다. (도 2 및 3에 도시된) 레인 스크린 부재(27)와 수막 부재(26, 43)는 외부로부터의 물을 대부분 튀겨내어 수막(42, 24)에 도달하지 않게 한다. 레인 스크린 부재(27) 위로 튀긴 소량의 물이 우발적으로 (도 2에 도시된) 빗물받이(35)의 공간에서 수직 접합부로 흘러 (도 3에 도시된) 공간(40) 내에서 아래로 배수될 것이다. 이와 같은 배수는 압력 균등화된 외측 에어루프 내부에서 발생하므로, 물이 빗물받이(35)의 공간에 눈에 띄게 모이는 일은 없을 것이며 배수 작용은 거의 즉각적으로 이루어진다. (도 2에 도시된) 수평 수막(24)은 (도 3에 도시된) 수직 수막(42)에 (예컨대 결합되어) 이어질 수 있다. 이러한 밀봉부는 바람에 날린 빗물이 외측 에어루프의 (도 2에 도시된) 제2 공기 섹션의 접합 공간인 외측 에어루프 세그먼트(22)와 (도 3에 도시된) 접합 공간(41) 안으로 침투하는 것을 방지한다. 따라서, 제2 에어루프는 건조한 에어루프이며 (도 2의) 기막(25)과 (도 3의) 기막(46)은 전형적으로 물에 노출되지 않는다. (도 2의) 내측 에어루프(19, 20)의 공간과 (도 3의) 공기층(37)은 압력 균등화된 공간이므로, (도 2의) 수막(30, 32)과 (도 3의) 기막(44)은 잠재적인 결함에도 불구하고 효율적인 수막을 형성하는데, 이는 물을 불완전한 밀봉부 또는 막으로 불어 보내는 공기 차압이 없기 때문이다. 수막(30)의 경우, 수막(30)내의 기공이 충분히 크고 정적 수두(static head)를 형성하는 수량이 불완전한 수막에서 물을 유지하는 모세관력을 이겨낼 만큼 충분하면, 중력이 제공하는 구동력에 의해 물이 수막(30)을 뚫고 들어갈 수 있다. 하지만, 심하게 불완전한 수막(30)을 관통하는 물도 기공(23)을 통해 물받이(30)의 공간(35) 안으로 신속하게 배수된다. 따라서 (도 2의) 도면 부호 19로 표기된 공간과 기막(31, 33)에는 본질적으로 물이 전혀 모이지 않을 것이며, (도 3의) 기막(45)은 전형적으로 물에 노출되지 않을 것이다. 예컨대 도면부호 31과 33인 기막은 예컨대 도면부호 30과 24인 패널 둘레의 상응하는 수막으로부터 거리를 두고 있고, 기막과 수막 기능은 유사하게 분리되며, 커튼 벽 시스템(10)은 현저한 누수 문제를 일으키지 않으면서도 현저한 밀봉 라인 결함을 견딜 수 있다. 더욱이 외장 요소인 기막과 수막은 다수가 공장 조립되어 밀봉 결함 가능성을 전반적으로 감소시키고 기밀 및 수밀을 더욱 개선할 수 있다.

다른 실시예에서, 동일한 설계 원리가 예컨대 미국특허 제5,598,671호에 개시된 은폐형 프레임 에어루프 시스템과 같은 다른 커튼 벽 시스템에 적용될 수 있다. 예컨대 기공은 주요 목적인 공기 진입과 배수를 위해 유사하게 치수화되고 배치된다. 다른 대체 실시예에서, 수직 수막 지지 부재(43)와 유사한 요소와 같은 돌출형 구조 부재는 구조적인 부착 수단상의 하중을 중력 저항 하중으로 본질적으로 한정하여 부정적인 바람 하중( 또는 다른 건물 외측 하중)에 대해 패널을 고정할 수 있다. 문설주(14)의 플랜지(49)와 유사한 구조 플랜지는 공기 누설 및/또는 누수에 대해 밀봉될 필요가 없는 패널 고정용 구조를 제공할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 공기/물 침투 저항, 부정적인 바람 하중 조 건하의 구조 성능, 및 단열 성능 중 하나 이상의 영역에서 에어루프 커튼 벽 시스템의 성능을 개선할 수 있다는 효과가 있게 된다.

이러한 효과는, 물과 공기의 밀봉 기능을 분리하는 내측 에어루프 및 외측 에어루프, 배수 기능 및 밀봉 기능, 물의 진입을 적어도 하나의 에어루프 안으로 한정하도록 공기 진입 구멍에 있는 꼬부라진 경로, 에어루프의 압력을 외부 환경과 균등하게 하도록 충분히 큰 공기 진입 구멍, 활주형 밀봉부와 결합되는 각각의 패널 조립체의 2지점 지지 및 패널 조립체에 현저한 응력을 일으키지 않고 지진 등의 하중 하에서 인터플로어(interfloor) 측면 요동 변형을 허용하는 여유 치수, 패널상의 외측 바람 하중에 저항하여 파스너상의 외측 하중을 제한하기 위하여 문설주와 맞물리는 구조적인 맞물림, 이중 배수 경로 및 물방울이 모일 수 있는 표면을 형성하는 외측 에어루프의 배수 공동내의 스플리터, 건물 내부와 외부 환경 사이의 열전달에 저항하는 패널 프레임 내의 열 장벽(thermal break) 및 패널 조립체가 보다 용이하게 설치되고 제거될 수 있게 하는 클립 고정식 삽입 부재를 포함하는 구성에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예 및 다른 대체 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 변경과 수정이 이루어질 수 있다. 따라서 본 발명에서 채택되는 그와 같은 변경, 수정 및 대체 실시예는 첨부된 청구의 범위의 사상과 범위내에 속하는 것이다.

Claims (37)

1. 상부 프레임 요소, 하부 프레임 요소, 상기 상부 프레임 요소와 하부 프레임 요소를 연결하는 실질적으로 수직인 프레임 요소, 및 상기 상부 프레임 요소와 하부 프레임 요소 사이에 배치된 공기/물 밀봉부를 포함하고, 복수의 벽 구조 지지체에 수직으로 지지되어 유리판을 지지하는 복수의 패널로서, 상기 패널들 중의 적어도 하나의 패널의 상부 프레임 요소가 상기 패널의 상부에 배치된 적어도 하나의 패널의 하부 프레임 요소와 마주하도록 복수의 벽 구조 지지체에 수직하게 지지되는 상기 복수의 패널;

   상기 공기/물 밀봉부 전방의 외기 공간에 배치되며, 상기 상부 및 하부 패널 사이의 상기 외기 공간을 제1 외기 공간 및 제2 외기 공간으로 분리하도록, 상기 하부 패널의 상부 프레임 요소와 상기 상부 패널의 하부 프레임 요소 사이에 연결 및 연장된 압력 균등화 부재;

   상기 제1 외기 공간으로부터 상기 제2 외기 공간으로 물이 침투하는 것을 실질적으로 방지하도록 상기 압력 균등화 부재에 연결된 물 밀봉부;

   상기 상부 프레임 요소에 연결되고 상기 제1 외기 공간 안으로 상향 연장된 레인 스크린 부재; 및

   상기 상부 프레임 요소 및 하부 프레임 요소로부터 연장되고 상기 레인 스크린 부재 후방에 위치된 대향 돌기들;

   을 포함하며,

   상기 제1 및 제2 외기 공간은 상기 압력 균등화 부재를 가로질러 유체 연결되고, 상기 제2 외기 공간은 상기 제1 외기 공간으로부터 실질적으로 액체 분리된 상태를 유지하며,

   상기 유리판은 각각의 상기 패널의 상기 상부 프레임 요소, 상기 하부 프레임 요소 및 상기 실질적으로 수직인 프레임 요소에 의해 지지되고, 상기 각각의 패널의 상기 상부 프레임 요소, 상기 하부 프레임 요소 및 상기 수직 프레임 요소는 상기 압력 균등화 부재 직전방의 상기 하부 프레임 요소에 형성된 통기공을 통해 상기 제1 외기 공간과 유체 연결되는 연속적인 폐쇄형 내측 에어 루프를 상기 유리판 둘레에 협동하여 형성하며, 상기 돌기들은 상기 제1 외기 공간에서 상기 통기공 전방에 위치하고 상기 레인 스크린 부재 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 외기 공간은 외부 대기에 개방되어 상기 제1 및 제2 외기 공간이 각각 외부 대기 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 물 밀봉부는 상기 압력 균등화 부재를 따라 불연속적으로 배치된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 물 밀봉부는 상기 상부 패널의 상기 하부 프레임 요소의 하부 돌기와 접촉하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 압력 균등화 부재는 상기 하부 패널의 상기 상부 프레임 요소로부터 연장된 상부 돌기에 분리 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 외기 공간을 향한 외기 흐름은 상기 레인 스크린 부재의 존재에 기인하여 구부러진 경로를 따라 상기 제1 외기 공간 안으로 들어가는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 레인 스크린 부재와 상기 압력 균등화 부재는 그 사이에 배수로를 형성하도록 상기 하부 패널의 상기 상부 프레임 요소에 연결된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
8. 제1항에 있어서, 각각의 상기 패널을 위한 상기 상부 프레임 요소는 각각의 상기 패널을 상기 벽 구조 지지체 중의 적어도 하나에 대해 지지하기 위해 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 장착된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 상부 프레임 요소는 적어도 하나의 기계식 파스너에 의해 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 장착된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기계식 파스너는, 실질적으로 상기 상부 프레임 요소의 양단에 위치하고 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체와 결합되는 한 쌍의 기계식 파스너로 이루어진 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
11. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체는 상기 제2 외기 공간의 적어도 일부를 형성하도록 배치되어, 상기 적어도 하나의 기계식 파스너가 상기 제2 외기 공간 내에 완전히 배치되는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
12. 제8항에 있어서, 각각의 상기 패널을 위한 상기 상부 프레임 요소는 상기 각 각의 패널을 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 장착하도록 사용되는 적어도 하나의 기계식 파스너를 끼워 넣도록 하는 돌출 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 하부 패널의 상기 돌출 플랜지는 상기 상부 패널에 의해 형성된 해당 오목부와 결합된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
14. 복수의 패널을 복수의 벽 구조 지지체에 수직으로 지지되도록 설치하여 벽 시스템을 형성하는 방법에 있어서,

    상부 프레임 요소, 하부 프레임 요소, 상기 상부 프레임 요소와 하부 프레임 요소를 연결하는 실질적으로 수직인 프레임 요소, 및 상기 상부 및 하부 프레임 요소 사이에 배치된 공기/물 밀봉부를 포함하는 제1 패널을 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 부착하는 단계;

    상기 제1 패널과 동일한 구성의 제2 패널을 상기 제1 패널의 상측에 위치하도록 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 부착하여, 상기 제1 및 제2 패널 사이에 공간을 형성하는 단계;

    상기 공기/물 밀봉부 전방의 외기 공간에 배치되어, 상기 상부 및 하부 패널 사이의 상기 외기 공간을 제1 및 제2 외기 공간으로 분리하도록, 상기 하부 패널의 상부 프레임 요소와 상기 상부 패널의 하부 프레임 요소 사이에 연결 및 연장되고, 또한 상기 제1 외기 공간으로부터 상기 제2 외기 공간으로 물이 침투하는 것을 실질적으로 방지하도록 물 밀봉부에 연결되는 압력 균등화 부재를, 상기 제1 패널의 상기 상부 프레임 요소에 연결하는 단계; 및

    상기 제1 외기 공간 안으로 상향 연장되도록 상기 상부 프레임 요소에 레인 스크린 부재를 연결하는 단계;를

    포함하며,

    상기 압력 균등화 부재는, 상기 제1 외기 공간 및 제2 외기 공간이 상기 압력 균등화 부재를 가로질러 유체 연결되고 상기 제2 외기 공간이 상기 제1 외기 공간으로부터 실질적으로 액체 분리된 상태를 유지하도록, 상기 상부 프레임 요소에 연결되며,

    상기 유리판은 각각의 상기 패널의 상기 상부 프레임 요소, 상기 하부 프레임 요소 및 상기 실질적으로 수직인 프레임 요소에 의해 지지되고, 상기 각각의 패널의 상기 상부 프레임 요소, 상기 하부 프레임 요소 및 상기 수직 프레임 요소는 상기 압력 균등화 부재 직전방의 상기 하부 프레임 요소에 형성된 통기공을 통해 상기 제1 외기 공간과 유체 연결되는 연속적인 폐쇄형 내측 에어 루프를 상기 유리판 둘레에 협동하여 형성하며, 대향 돌기들이 상기 상부 및 하부 프레임 요소로부터 연장되어 상기 제1 외기 공간에서 상기 레인 스크린 부재 후방에 위치하고 상기 통기공 전방에 위치하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템 형성 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 제1 외기 공간을 향한 외기 흐름은 상기 레인 스크린 부재의 존재에 기인하여 구부러진 경로를 따라 상기 제1 외기 공간 안으로 들어가는 것을 특징으로 하는 벽 시스템 형성 방법.
16. 제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 패널을 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 부착하는 단계는 각각의 상기 제1 및 제2 패널의 상기 상부 프레임 요소를 적어도 하나의 기계식 파스너에 의해 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 장착하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템 형성 방법.
17. 제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 패널을 위한 상기 상부 프레임 요소는 돌출 플랜지를 포함하고, 상기 제1 패널의 상기 돌출 플랜지는 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 부착된 상기 제2 패널에 의해 형성된 해당 오목부와 결합되는 것을 특징으로 하는 벽 시스템 형성 방법.
18. 상부 프레임 요소, 하부 프레임 요소, 상기 상부 및 하부 프레임 요소를 연결하는 실질적으로 수직인 프레임 요소 및, 상기 상부 및 하부 프레임 요소 사이에 배치된 공기/물 밀봉부를 포함하며, 복수의 벽 구조 지지체에 수직으로 지지되어 유리판을 지지하는 복수의 패널로서, 상기 패널들 중의 적어도 하나의 하부 패널의 상부 프레임 요소가 상기 하부 패널의 상부에 배치된 적어도 하나의 상부 패널의 하부 프레임 요소와 마주하고 상기 하부 패널이 적어도 하나의 다른 패널에 인접하여 측방으로 배치되도록, 상기 벽 구조 지지체에 지지된 상기 복수의 패널;

    상기 공기/물 밀봉부 전방의 외기 공간에 배치되어, 상기 상부 및 하부 패널 사이의 상기 외기 공간을 제1 외기 공간 및 제2 외기 공간으로 분리하도록, 상기 하부 패널의 상부 프레임 요소와 상기 상부 패널의 하부 프레임 요소 사이에 연결 및 연장된 압력 균등화 부재;

    상기 제1 외기 공간으로부터 상기 제2 외기 공간으로 물이 침투하는 것을 실질적으로 방지하도록 상기 압력 균등화 부재에 연결된 물 밀봉부;

    상기 측방으로 배치된 패널들 사이에 위치되어 상기 측방으로 배치된 패널들 사이에 수직 결합 공간을 형성하는 수직 부재;

    상기 상부 프레임 요소에 연결되어 상기 제1 외기 공간 안으로 상향 연장된 레인 스크린 부재; 및

    상기 상부 및 하부 프레임 요소로부터 연장되어 상기 레인 스크린 부재 후방에 위치된 대향 돌기들;

    을 포함하며,

    상기 제1 및 제2 외기 공간은 상기 압력 균등화 부재를 가로질러 유체 연결되고, 상기 제2 외기 공간은 상기 제1 외기 공간으로부터 실질적으로 액체 분리된 상태를 유지하며,

    상기 유리판은 각각의 상기 패널의 상기 상부 프레임 요소, 상기 하부 프레임 요소 및 상기 실질적으로 수직인 프레임 요소에 의해 지지되고, 상기 각각의 패널의 상기 상부 프레임 요소, 상기 하부 프레임 요소 및 상기 수직 프레임 요소는 상기 압력 균등화 부재 직전방의 상기 하부 프레임 요소에 형성된 통기공을 통해 상기 제1 외기 공간과 유체 연결되는 연속적인 폐쇄형 내측 에어 루프를 상기 유리판 둘레에 협동하여 형성하며, 상기 돌기들은 상기 제1 외기 공간에서 상기 통기공 전방에 위치하고 상기 레인 스크린 부재 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
19. 제18항에 있어서, 상기 수직 결합 공간의 적어도 일부는 상기 제1 외기 공간과 유체 연결된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
20. 제18항에 있어서, 상기 수직 부재는 상기 벽 구조 지지체들 중의 하나로부터 연장되고, 상기 수직 부재는 상기 측방으로 배치된 패널들의 상기 수직 프레임 요소 중의 적어도 하나와 결합된 물 밀봉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
21. 제18항에 있어서, 상기 외기 공간은 외부 대기에 개방되어 상기 제1 및 제2 외기 공간이 각각 외부 대기 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
22. 제18항에 있어서, 상기 수직 지지 부재는 상기 벽 구조 지지체들 중의 하나로부터 연장되어, 상기 측방으로 배치된 패널들의 측방향 이동을 수용하도록 상기 측방으로 배치된 패널들의 상기 수직 프레임 요소들로부터 미리 정해진 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
23. 제18항에 있어서, 상기 물 밀봉부는 상기 압력 균등화 부재를 따라 불연속적으로 배치된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
24. 제18항에 있어서, 상기 물 밀봉부는 상기 상부 패널의 상기 하부 프레임 요소의 하부 돌기와 접촉하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
25. 제18항에 있어서, 상기 제1 외기 공간을 향한 외기 흐름은 상기 레인 스크린 부재의 존재에 기인하여 구부러진 경로를 따라 상기 제1 외기 공간 안으로 들어가는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
26. 제18항에 있어서, 상기 레인 스크린 부재와 상기 압력 균등화 부재는 그 사이에 배수로를 형성하도록 상기 하부 패널의 상기 상부 프레임 요소에 연결된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
27. 제18항에 있어서, 각각의 상기 패널을 위한 상기 상부 프레임 요소는 각각의 상기 패널을 상기 벽 구조 지지체 중의 적어도 하나에 대해 지지하기 위해 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 장착된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
28. 제27항에 있어서, 상기 상부 프레임 요소는 적어도 하나의 기계식 파스너에 의해 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 장착된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
29. 제28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기계식 파스너는, 실질적으로 상기 상부 프레임 요소의 양단에 위치하고 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체와 결합되는 한 쌍의 기계식 파스너로 이루어진 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
30. 제28항에 있어서, 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체는 상기 제2 외기 공간의 적어도 일부를 형성하도록 배치되어, 상기 적어도 하나의 기계식 파스너가 상기 제2 외기 공간 내에 완전히 배치되는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
31. 제27항에 있어서, 각각의 상기 패널을 위한 상기 상부 프레임 요소는 상기 각각의 패널을 상기 적어도 하나의 벽 구조 지지체에 장착하도록 사용되는 적어도 하나의 기계식 파스너를 끼워 넣도록 하는 돌출 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
32. 제31항에 있어서, 상기 하부 패널의 상기 돌출 플랜지는 상기 상부 패널에 의해 형성된 해당 오목부와 결합된 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
33. 제18항에 있어서, 상기 수직 부재는 상기 측방으로 배치된 패널들 사이로 연장되어, 상기 수직 결합 공간을 상기 수직 부재를 가로질러 유체 연결된 제1 수직 외기 공간 및 제2 수직 외기 공간으로 분리하며, 상기 제2 수직 외기 공간은 상기 수직 부재에 의해 상기 제1 수직 외기 공간으로부터 실질적으로 액체 분리된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
34. 제33항에 있어서, 상기 제1 수직 외기 공간은 상기 제1 외기 공간과 연속이고 상기 제2 수직 외기 공간은 상기 제2 외기 공간과 연속인 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
35. 제18항에 있어서, 상기 물 밀봉부는 상기 상부 패널의 상기 하부 프레임 요소의 하부 돌기와 접하고, 상기 수직 부재는 상기 수직 프레임 요소들 중의 적어도 하나와 접한 물 밀봉부를 포함하고, 상기 수직 부재는 상기 압력 균등화 부재에 연결된 상기 물 밀봉부와 연속인 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
36. 제18항에 있어서, 상기 압력 균등화 부재에 연결된 상기 물 밀봉부는 상기 압력 균등화 부재를 따라 불연속인 것을 특징으로 하는 벽 시스템.
37. 제33항에 있어서, 상기 측방으로 배치된 패널들의 상기 수직 프레임 요소들은 상기 수직 부재와 겹치는 것을 특징으로 하는 벽 시스템.

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