KR20070034171A - 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법은 공장에서 하나의 유닛으로 제작되는 외벽패널에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 보강매쉬를 설치하고, 그 보강매쉬를 포함하도록 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼을 설치함으로써 커튼월 철재구조물과 외벽판재의 일체화가 더욱 견고하게 이루어져 모멘트에 효과적으로 대응할 수 있고, 폴리우레탄폼 뿐 만 아니라 외벽판재까지도 인장재의 역할을 하게 되며, 더욱이 폴리우레탄폼 내에 설치되어 있는 보강매쉬가 콘크리트 속의 철근과 같은 구조재 역할을 하게 되어 인장효과를 발휘하게 됨으로써 풍하중에도 더욱 효과적으로 대응할 수 있는 내구성이 향상된 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법에 관한 것이다.

Description

보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법{Outer wall panel including the reinforcement mesh and production method using the same}

도 1은 기존 외벽패널의 일 시공예를 도시한 단면도이다.

도 2a는 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널을 도시한 사시도이다.

도 2b는 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 보강매쉬가 내장된 외벽패널 100 : 커튼월 철재구조물

110 : 수직재 120 : 수평재

200 : 외벽판재 300 : 보강매쉬

400 : 폴리우레탄폼

본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법은 공장에서 하나의 유닛으로 제작되는 외벽패널에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 보강매쉬를 설치하고, 그 보강매쉬를 포함하도록 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼을 설치함으로써 커튼월 철재구조물과 외벽판재의 일체화가 더욱 견고하게 이루어져 모멘트에 효과적으로 대응할 수 있고, 폴리우레탄폼 뿐 만 아니라 외벽판재까지도 인장재의 역할을 하게 되며, 더욱이 폴리우레탄폼 내에 설치되어 있는 보강매쉬가 콘크리트 속의 철근과 같은 구조재 역할을 하게 되어 인장효과를 발휘하게 됨으로써 풍하중에도 더욱 효과적으로 대응할 수 있는 내구성이 향상된 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법에 관한 것이다.

종래 건축물의 외벽패널(1) 시공은 철재트러스(2)를 사용하는 건식시공방법이 널리 이용되고 있다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이 다수개의 수직부재(2a)와 수평부재(2b)가 일정간격으로 배열 및 조립되어 전체적인 형상이 격자형을 이루는 철재트러스(2)를 현장으로 운반하여 건축물의 슬래브에 설치한 다음, 비계나 곤도라를 타고 외부에서 외부마감재 고정용 철물(앵커)을 이용하여 외벽패널(1)을 설치하게 된다.

이러한 방식으로 설치되는 기존의 외벽패널(1)은 외벽패널(1)에 걸리는 풍하중이 철재트러스(2)의 힌지로 감당되게 된다. 즉 외벽패널(1)과 철재트러스(2) 사이는 단순 고정용 철물로만 결합되어 있다. 따라서 풍하중이 발생할 경우 외벽패널(1)에 걸리는 풍하중은 순전히 철재트러스(2)의 힌지로만 감당하게 됨으로 전체적인 외벽패널의 내구성이 취약하게 된다.

상기 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법은 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 보강매쉬를 설치하고, 그 보강매쉬를 포함하도록 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼을 설치함으로써 커튼월 철재구조물과 외벽판재의 일체화가 더욱 견고하게 이루어져 모멘트에 효과적으로 대응할 수 있고, 폴리우레탄폼 뿐 만 아니라 외벽판재까지도 인장재의 역할을 하게 되며, 더욱이 폴리우레탄폼 내에 설치되어 있는 보강매쉬가 콘크리트 속의 철근과 같은 구조재 역할을 하게 되어 인장효과를 발휘하게 됨으로써 풍하중에도 더욱 효과적으로 대응할 수 있는 내구성이 향상된 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자 하는 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널은 다수개의 수직재 및 수평재가 일정간격으로 배열되어 전체적인 형상이 격자형을 이루는 커튼월 철재구조물; 상기 커튼월 철재구조물과 일정간격 이격되어 고정용 철물로 결합되는 외벽판재; 상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 설치되는 보강매쉬; 및 상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 위치되어 보강매쉬를 포함하도록 설치되는 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼;을 포함한다.

또한 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널의 제작방법은 (a) 다수개의 수 직재 및 수평재를 일정간격으로 배열시켜 전체적인 형상이 격자형을 이루는 커튼월 철재구조물을 설치하는 단계; (b) 상기 커튼월 철재구조물 전면으로부터 외벽판재를 일정간격 이격시킨 뒤 일단이 커튼월 철재구조물 전면에 고정되고 타단이 외벽판재 후면에 고정되는 고정용 철물을 이용하여 커튼월 철재구조물과 외벽판재를 결합시키는 단계; (c) 상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 보강매쉬를 설치하는 단계; 및 (d) 상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼을 설치하되 상기 보강매쉬를 포함하도록 설치하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법은 공장에서 하나의 유닛으로 제작되는 외벽패널에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 보강매쉬를 설치하고, 그 보강매쉬를 포함하도록 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼을 설치함으로써 커튼월 철재구조물과 외벽판재의 일체화가 더욱 견고하게 이루어져 모멘트에 효과적으로 대응할 수 있고, 폴리우레탄폼 뿐 만 아니라 외벽판재까지도 인장재의 역할을 하게 되며, 더욱이 폴리우레탄폼 내에 설치되어 있는 보강매쉬가 콘크리트 속의 철근과 같은 구조재 역할을 하게 되어 인장효과를 발휘하게 됨으로써 풍하중에도 더욱 효과적으로 대응할 수 있는 내구성이 향상되게 되는 바, 이와 같은 구성에 의하여 상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성할 수 있게 된다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다만 이는 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 더욱 명확하게 이해하고 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위한 것이며, 전술한 사항들 이외에 본 발명이 가지는 또 다른 기술적 특징 및 장점들은 후술하는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 당업자에게 더욱 확실하게 이해될 수 있을 것이다.

도 2a는 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)을 도시한 사시도이며, 도 2b는 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)을 도시한 단면도이다.

이하 첨부도면을 기준으로 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)의 바람직한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2a에 도시된 바와 같이 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)에서 커튼월 철재구조물(100)은 다수개의 수직재(110) 및 수평재(120)가 일정간격으로 배열되어 설치됨으로써 전체적인 형상이 격자형을 이룬다. 이때 상기 수직재(110)는 각형파이프가 주로 사용되고, 수평재(120)는 앵글이나 'C'형강 또는 'ㄷ'자형 찬넬이 주로 사용된다.

또한 상기 커튼월 철재구조물(100)의 수직재(110) 및 수평재(120)는 볼트 조립 또는 용접되어 결합된다. 이때 용접의 경우, 후술되는 폴리우레탄폼(400)이 완벽한 차수 및 차기의 기능을 발휘함으로 상기 커튼월 철재구조물(100)에는 어떠한 부식도 발생되지 않게 되며 시공 완료 후에도 시공 당시의 높은 시공품질을 그대로 유지할 수 있게 된다.

이러한 커튼월 철재구조물(100)을 구성하는 수직재(110) 및 수평재(120)의 결합방식은 제작현장 및 시공현장의 상황에 따라 볼트 조립 및 용접 중에서 택일되어 시공되어도 무방하다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)에서 외벽판재(200)는 상기 커튼월 철재구조물(100)과 일정간격 이격되어 고정용 철물로 결합된다. 이러한 외벽판재(200)는 다수개의 마감재가 일정간격으로 배열되어 줄눈을 형성하도록 조합되어 형성된다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)에서 보강매쉬(300)는 커튼월 철재구조물(100)과 외벽판재(200) 사이에 설치된다. 이러한 보강매쉬(300)는 후술되는 폴리우레탄폼(400) 속에 포함되도록 설치됨으로써 철근콘크리트 속의 철근과 같은 구조재의 역할을 하게된다. 즉 상기와 같이 설치되는 보강매쉬(300)는 철근콘크리트 속의 철근과 같은 형상으로 설치되어 철근의 역할을 하게되며 인장효과를 발휘하게 되고 풍하중에도 효과적으로 대응할 수 있게 된다. 또한 이러한 보강매쉬(300)는 시공 완료 후 폴리우레탄폼(400)에 손상이 발생되더라도 외벽패널(10) 내에서 인장재 역할을 수행하게 됨으로 전체적인 외벽패널(10)의 내구성을 확보하고 구조적인 안전성을 향상시킨다.

이때 이러한 보강매쉬(300)로는 유리섬유매쉬 또는 탄소섬유매쉬 중 어느 하나를 택일하여 사용할 수 있다.

유리섬유매쉬는 화학적 내구성이 있기 때문에 부식되지 않으며, 인장강도가 강하고 신장률이 적으며, 고온에 잘 견디고 불에 타지 않으며, 전기 절연성이 크고 흡수성이 없으며 흡습성 및 내마모성이 적다.

또한 탄소섬유매쉬는 주로 흑연구조를 가진 탄소로 이루어진 섬유매쉬로써, 탄성과 강도가 크기 때문에 흔히 철보다 강하고 알루미늄보다 가볍다. 또한 탄소섬유의 밀도는 1.8g/㎤으로 다른 재료에 비해 강도와 탄성이 크며, 피로에 강하고 진동의 감쇠성이 뛰어나다는 장점이 있다.

따라서 이러한 유리섬유매쉬와 탄소섬유매쉬 중 제작현장 및 시공현장의 상황에 따라 알맞는 것을 택일하여 본 발명의 보강매쉬(300)로 사용하여도 무방하다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)에서 폴리우레탄폼(400)은 상기 커튼월 철재구조물(100)과 외벽판재(200) 사이에서 보강매쉬(300)를 포함하도록 스프레이식으로 발포되어 형성된다.

즉 상기 폴리우레탄폼(400)은 외벽패널(10)의 제작 시 커튼월 철재구조물(100)과 외벽판재(200)가 결합되고 난 후, 상기 외벽판재(200)의 후면에 스프레이 발포형식으로 형성된다. 상기와 같은 방법으로 형성되는 상기 폴리우레탄폼(400)은 액체상태로 상기 외벽판재(200)와 커튼월 철재구조물(100) 사이의 틈새로 침투되어 약 1분 여 안에 서서히 원래 부피의 약 40배 정도의 부피로 부풀어오르면서, 상기 외벽판재(200)와 상기 커튼월 철재구조물(100) 사이의 틈새를 밀실하게 차단하며 어떠한 이음새의 발생없이 최대 10분안에 양생이 완료된다.

이 과정에서 상기 스프레이 발포형식의 폴리우레탄폼(400)은 자체적인 물성으로 인해 기존의 건식시공방식의 외벽패널(1)보다 더욱 밀실한 차수, 차기, 차음 및 단열 효과를 가져온다.

즉 상기 폴리우레탄폼(400)은 기존의 바다양식장에서 부표로 흔히 사용되는 발포스티로폼보다 훨씬 적은 흡수율을 가지고 있어 차수성능이 뛰어나고, 전술된 바와 같이 어떠한 이음새없이 발포성형됨으로써 차기, 차음 성능이 뛰어나며, 열경화성수지이므로 화학적인 추가반응이 일어나지 않아 내후성이 뛰어나다.

또한 상기 폴리우레탄폼(400)은 전술된 바와 같이 짧은 양생시간이 소요됨으로 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)의 제작 즉시 출하가 가능하며, 뛰어난 접착력(2.0㎏/㎠)과 필요 충분한 전단 및 압축강도(1.8㎏/㎠), 고 단열성(0.016 kcal/mH°C) 등을 가지고 있어 시공 시 상기 외벽판재(200)를 구성하는 각각의 마감재들을 일체화하여 상기 외벽판재(200)가 쉽게 분리되거나 이탈되지 않도록 하는 구조재로서의 역할을 수행하고, 본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)의 유닛화를 가능하게 한다.

또한 상기와 같이 보강매쉬(300)와 폴리우레탄폼(400)은 철근콘크리트에서 철근과 콘크리트와 같은 역할을 수행한다. 이는 판넬을 구성하는 철재구조물과 외벽마감판재 등 모든 요소들을 폴리우레탄폼(400)이 발포성형되는 과정에서 일체화 시켜 외벽마감판재(200)까지도 인장력에 대응하는 구조재로서의 역할을 수행할 수 있게 함으로써 전체적으로 외벽패널(10)의 태풍이나 지진 등 단기하중에 대비한 구조성능을 크게 향상시키는 역할을 한다.

또한 상기 폴리우레탄폼(400)은 상기 외벽판재(200)의 후면에 스프레이 형식으로 발포됨으로써 기존의 건식시공방법에서 단열재를 설치하기 위하여 형성되던 기초막이나 기존의 오픈조인트 공법에서 설치되어야 했던 기밀차수벽(Rain Screen)의 시공이 불필요해져서 시공공정을 단축할 수 있으며, 원가절감과 용이한 시공이 이루어지게 한다.

본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널(10)의 제작방법의 바람직한 일 실시예는 다음과 같다.

일정크기를 갖는 다수개의 수직재(110) 및 수평재(120)를 일정간격으로 배열시켜 전체적인 형상이 격자형을 이루는 커튼월 철재구조물(100)을 형성한다. 이때 수직재(110) 및 수평재(120)의 결합방법은 볼트 조립 및 용접 중 제작상황 및 시공상황에 맞는 것을 택일하여 시행한다.

이후 상기 커튼월 철재구조물(100) 전면으로부터 외벽판재(200)를 일정간격 이격시킨 뒤 일단이 커튼월 철재구조물(100) 전면에 고정되고 타단이 외벽판재(200) 후면에 고정되는 고정용 철물을 이용하여 커튼월 철재구조물(100)과 외벽판재(200)를 결합시킨다.

이후 상기 커튼월 철재구조물(100)과 외벽판재(200) 사이에 보강매쉬(300)를 설치하고, 커튼월 철재구조물(100)과 외벽판재(200) 사이에 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼(400)을 설치한다. 이때 상기 폴리우레탄폼(400)은 보강매쉬(300)를 포함하도록 설치하며, 상기 보강매쉬(300)은 유리섬유매쉬와 탄소섬유매쉬 중 제작상황 및 시공상황에 맞는 것을 택일하여 사용한다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예들을 참조로 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 가지는 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 이에 대한 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이러한 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 보강매쉬가 내장된 외벽패널 및 그 제작방법은 공장에서 하나의 유닛으로 제작되는 외벽패널에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 보강매쉬를 설치하고, 그 보강매쉬를 포함하도록 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼을 설치함으로써 커튼월 철재구조물과 외벽판재의 일체화가 더욱 견고하게 이루어져 모멘트에 효과적으로 대응할 수 있고, 폴리우레탄폼 뿐 만 아니라 외벽판재까지도 인장재의 역할을 하게 되며, 더욱이 폴리우레탄폼 내에 설치되어 있는 보강매쉬가 콘크리트 속의 철근과 같은 구조재 역할을 하게 되어 인장효과를 발휘하게 됨으로써 풍하중에도 더욱 효과적으로 대응할 수 있는 내구성이 향상을 제공하는데 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다수개의 수직재 및 수평재가 일정간격으로 배열되어 전체적인 형상이 격자형을 이루는 커튼월 철재구조물;

   상기 커튼월 철재구조물과 일정간격 이격되어 고정용 철물로 결합되는 외벽판재;

   상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 설치되는 보강매쉬; 및

   상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 위치되어 보강매쉬를 포함하도록 설치되는 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼;

   을 포함하는 보강매쉬가 내장된 외벽패널.
2. 제1항에서, 상기 보강매쉬는 유리섬유매쉬 또는 탄소섬유매쉬인 것을 특징으로 하는 보강매쉬가 내장된 외벽패널.
3. (a) 다수개의 수직재 및 수평재를 일정간격으로 배열시켜 전체적인 형상이 격자형을 이루는 커튼월 철재구조물을 설치하는 단계;

   (b) 상기 커튼월 철재구조물 전면으로부터 외벽판재를 일정간격 이격시킨 뒤 일단이 커튼월 철재구조물 전면에 고정되고 타단이 외벽판재 후면에 고정되는 고정용 철물을 이용하여 커튼월 철재구조물과 외벽판재를 결합시키는 단계;

   (c) 상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 보강매쉬를 설치하는 단계; 및

   (d) 상기 커튼월 철재구조물과 외벽판재 사이에 스프레이 발포형태의 폴리우레탄폼을 설치하되 상기 보강매쉬를 포함하도록 설치하는 단계;

   를 포함하는 보강매쉬가 내장된 외벽패널의 제작방법.

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