KR20100005255A - 균일한 난방효과를 지닌 황토시공공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토를 이용하여 바닥난방을 시공하는 방법에 있어서, 난방배관에 의한 열이 고르게 퍼지지 못한 단점을 극복하기 위해서 바닥에 단열재를 설치하고, 그 위에 알류미늄판을 시공하고, 종래의 와이어 매쉬대신 친환경소재인 칡넝쿨을 이용하여 매쉬를 만들어서 난방배관을 결속하여 열적성능과 친환경성을 높힌 황토 바닥난방 시공공법이다.

종래의 바닥시공공법에는 단열재위에 와이어매쉬를 깔고 난방배관을 설치하였으나, 이는 난방배관에 난방수가 지나가는 부분만 따뜻하고, 그 옆부분에는 차가운 열골현상이 발생한다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 단열재위에 두께 0.4t 이상의 코팅된 알루미늄판을 깔고, 상기 알루미늄판 상측에 칡을 소재로한 매쉬를 설치하고, 상기 칡소재의 메쉬를 난방 배관과 결속하여 난방층을 형성한 후 상부에 황토 모르타르로 마감을 한 것을 특징으로 한다.

황토, 바닥난방, 열골현상, 축열

Description

균일한 난방효과를 지닌 황토시공공법{Method of construction of flat heat ondol system}

본 발명은 황토를 이용한 바닥난방 시공시 바닥의 단열성능증가와 난방배관에 의해서 온수관이 통과할 때 발생하는 열골현상을 없애고, 수맥을 차단하며 친환경 소재인 칡넝쿨과 온수배관의 결속매듭을 시공하여 난방시 원적외선이 고루 방사되어 인체 건강에 유익한 황토층을 형성시킨 황토 난방 시공방법에 관한 것이다.

20세기에 들어서 대부분의 주거공간이 시멘트 콘크리트를 재료로 하여 건축되었다. 시멘트와 콘크리트를 사용하면 골재의 채취로 인하여 자원이 고갈되면서 하천과 생태계의 파괴 및 환경오염을 유발한다. 특히, 주거공간에는 사방이 콘크리트로 되어 온도, 습도, 통풍조절을 기계에 의해 인위적으로 조절한다.

콘크리트 등에서 발생하는 유해 화학물질에 의해 소위 아토피, 천식 같은 현대병을 유발시키는 요인이 되고 있다. 따라서, 이러한 시대적 상황에서 우리나라 고유의 건축자재 원료인 황토가 다시 주목받고 있는데, 황토는 자체온도 조절능력이 뛰어나고 원적외선을 다량 방출하여 인체에 유익하며, 단열/보온효과가 뛰어나 여름에는 시원하고 겨울에는 따뜻할뿐만 아니라 습도조절과 통풍기능이 여타 자재보다 탁월하며, 그 원료의 구입이 용이하여 아파트나 빌딩 등의 건축자재로서 각광을 받고 있다.

이에 황토를 이용한 바닥시공공법이 다량 출원되고, 많은 공법들이 개발되고 있는 실정이다.

기존의 특허인 10-0416075, 10-0625288등은 각각 바닥용 황토를 만드는 공정과 황토를 이용한 바닥난방시공을 나타낸다.

종래의 바닥시공공법에는 단열재위에 와이어매쉬를 깔고 난방배관을 설치하였으나, 이는 난방배관에 난방수가 지나가는 부분만 따뜻하고, 그 옆부분에는 차가운 열골 현상이 발생한다.

등록된 특허 10-0625288를 보게 되면 자갈층형성, 스티로폼안치, 방음모르타르층 형성, 난방용 배관설치 및 황토층 형성공정으로 되어 있으나 방음모르타르를 형성하는 시간이 필요하고, 열전도가 효율적으로 되지 않는다.

등록된 특허 10-0635374 (축열셀이 형성된 엠보판 및 황토 모르타르를 이용한 바닥 난방 구조의 시공 방법)을 보게 되면 축열셀이 형성된 엠보판을 이용할 경우 사각형의 구조가 아니면 시공이 불편하고, 축열셀 자체의 단가가 많이 나가 건축주 입장에서는 시공비의 부담을 가질 수밖에 없다.

또한, 바닥이 비교적 반듯하게 형성된 슬라브 위에서는 굳이 자갈층을 설치하는 경우 건축물의 하중이 많이 나가게 되어 구조물이 늘어나 원가가 높아질 우려가 있다.

즉, 건축현장에서 공사기간이 늘어날수록 공사비의 증가만 가져온다.

기타, 알려진 상식에 의하면 바닥에 0.4t이상의 알루미늄이나 동판을 설치하는 경우 수맥을 차단한다.

한편 시공에서 많이 사용되는 와이어매쉬는 대부분 철을 이용하기 때문에 황토를 결속하는 힘이 약하다. 황토의 결속이 약하기 때문에 쉽게 크랙이 간다.

한편 본 발명에는 일명 "그라스비드"라고 불리우는 유리로 된 구슬모양의 구체를 이용하는데, 유리의 열적 성능을 보면 다음과 같다. 조성물에 따라 내열성이 강한 유리를 제작할 수 있는데, 유리의 내열성이라고 하면 고온하에서 연화하거나 변형하지 않는 성질 외에, 온도의 급변, 즉 열충격에 견딜 수 있는 성질을 의미한다. 고온하에서 연화하지 않고, 온도가 급변하여도 파괴되지 않는 유리를 내열성이 좋다고 한다. 열팽창은 석영유리가 가장 작으며, 알칼리 함유량이 많은 소다석회유리는 크다.여러 유리 중에서 특히 고온하에서 연화하지 않는다는 의미에서의 내열성이 높은 유리는 석영유리·붕규산유리·알루미나규산유리 등이며, 특히 석영유리는 열팽창률이 매우 작으므로 열충격에도 강하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결키 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 건축물 내부를 황토재료를 사용한 난방시공공법에서 초기 가열시 난방배관에 의한 열골 현상을 없애고, 균일하게 황토를 데워지는 쾌적한 난방을 하며, 수맥 을 차단하고 슬래브 바닥 위에는 불필요한 자갈을 설치하지 않고, 공사기간을 단축시켜 경제성을 높이고자 한다.

또한, 기존에 단열재로 사용되는 "토일론"이나 "티엘론"같은 매트는 단열재 표면에 알루미늄 박막이 붙어있으나, 이는 열전도에 아무런 영향을 주지 않는다. 또한 박막이다 보니까 열량이 낮아 실질적으로 넓게 열을 분포시키지 못한다. 따라서 본 발명은 이러한 단열재가지는 열전도의 한계성을 극복하고, 기존의 와이어매쉬가 황토바닥 시공시 크랙이 발생하는 단점을 해결하고자 한다.

황토를 이용하여 바닥난방을 하는 방법에 있어서, 초기 예열시간을 단축하고, 단열성능을 향상하여 난방효율을 증대시키고, 난방비의 절감을 하고자 한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 단열재 위에 두께가 0.4mm이상의 알루미늄 판과 칡을 이용한 천연소재의 와이어메쉬를 이용하여 황토바닥을 시공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제 해결 수단으로 본 발명은 강화유리로 된 그라스비드를 황토시공시에 첨가하여 초기의 예열시간을 줄이고, 난방을 가동할 경우 단열특성을 높이고자 한다.

이와 같은 과제해결수단으로 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 시공이 간편해지고 공기가 단축된다. 현장에서 노무비 및 재료비의 단가를 줄일 수 있다.

둘째, 난방배관에서 열을 발생할 때, 열이 고루 전달되어 열골현상이 발생하지 않는다.

셋째, 수맥을 차단한다. 본 발명인이 연구해본 결과 최소 0.4 mm 이상의 두께를 가진 알루미늄이 열을 넓게 전도할 뿐만 아니라 수맥차단에도 탁월한 효과가 있다.

넷째, 기존 바닥시공시 와이어매쉬에 의한 크랙이 발생하지 않는다. 칡넝쿨을 이용하여 황토를 긴밀하게 결속하여 크랙이 쉽게 발생하지 않는다.

이와 같은 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

제 1 단계로 시공할 바탕면(1)을 정리한다(a01). 이때, 바탕면(1)은 슬래브바닥이 일반적이나 경우에 따라서는 그냥 흙바닥일 수 있다. 이러한 경우에는 기포콘크리트를 양성하여 반듯한 면을 형성하는게 바람직하다.

제 2 단계로 상기 바탕면(1)이 정리가 되면 단열재(2)를 설치한다(a02). 이때 단열재는 일반 스티로폼보다는 방수비닐을 먼저 깔고, 고밀도 스티로폼인 아이소 핑크나 인슐레이션이 내장된 고밀도 단열재(슈퍼온도리등)을 설치하는게 바람직하다.

제 3 단계로 상기 단열재(2)위에 두께 0.4mm 이상의 피막처리된 알루미늄판재(3)를 설치한다(a03). 열을 전도하는 금속판재에는 동판과 알루미늄판재(3)를 선 택하여 시공할 수 있다. 그러나, 동판은 알루미늄판재에 비해서 가격이 비싸고, 습기에 노출되면 초록색의 유해한 녹성분이 발생한다. 알루미늄판재에 피막처리(헨켈코팅)이 되면 습기에 노출되더라도 쉽게 녹이 슬지 않는다. 알루미늄판재는 전기적인 특성이 매우 좋기 때문에 전자파를 차단하고, 수맥파도 차단한다.

제 4 단계로 상기 알루미늄판재(3)위에 칡넝쿨로 된 매쉬를 설치하고, 상기 칡넝쿨매쉬(4)를 넓게 펴서 스태플러등을 이용하여 알루미늄 판재에 부착시킨다. (A04)

제 5 단계로 상기 칡넝쿨매쉬(4)위에 난방배관(5)을 설치한다. (A05)

제 6 단계로는 상기 난방배관(5)과 칡넝쿨매쉬(4)를 결속매듭(6)을 이용하여 결속한다.(A06)

종래의 와이어매쉬는 주로 철을 이용한 재료로 열을 전도하고 난방배관을 결속하기 위해 사용하였으나 황토와 접착력이 좋지않아서 황토가 크랙이 가는 경우가 종종 있다. 따라서 종래의 와이어매쉬가 가지는 문제점을 해결하고 황토의 결속력을 향상시키기 위해서 친환경적인 소재인 칡넝쿨매쉬(5)를 사용하는 것이 바람직하다. 와이어매쉬는 상기 0.4 mm 이상 두께를 지닌 알루미늄판재(3)가 열을 넓게 확산해주기 때문에 열을 넓게 펴지게 하는 목적보다는 탄성이 좋은 난방배관(5)을 고정시키는데 그 목적이 있다.

제 7 단계로 온돌난방을 매울 황토(7)를 채운다. (A07)

이때 황토(7)를 채울 때 황토부피의 40%의 한천(우뭇가사리)를 끓여서 정제한 친환경점착제와 황토부피의 12%이내의 톱밥, 솔잎, 칡넝쿨, 약쑥, 간수를 뺀 천 일염등과 7%이내의 섬유보강제를 섞어서 채우면 균열이 크게 생기지 않는다. 한천에 물을 가하여 가온 용해하면 교질 용액이 생성이 되며 여기에 염화나트륨을 첨가하면 점착성분을 가지는 졸이 생성이 되며 난방배관에 의해 황토를 가열하면 한천은 졸과 겔의 혼합상태의 물질이 되어 점착력이 높아진다. 따라서 종래의 황토를 이용한 바닥시공 공법에 비해서 균열이 생기지 않는다.

이때, 도 3 에 도시한 바와 같이 황토(7)에 강화재질로 된 그라스비드(9)를 10~40%정도를 섞는다. 상기 그라스비드(9)를 황토에 섞으면 초기에 바닥을 단단하게 고정하기 위해 수분을 증발시키는데, 황토에 섞여있는 그라스비드(9)의 비율의 수분을 제거하는 열량이 절감된다. 또한, 난방배관(5)에 온수를 이용하여 가열하면 황토를 데우는 열량이 적게 들어가고, 단열성이 높기 때문에 황토가 손실되는 열량을 줄일 수 있다.

제 8 단계로 상기 황토(7)바닥 위에 황토미장층(8)을 형성시켜 마감한다. (A08) 대부분의 황토를 이용한 난방공사는 축열층과 미장층을 한꺼번에 처리하고자 함에 따라 바닥에 균열이 생겨 하자가 발생하는 경우가 종종 있었다. 최근에는 점착력이 좋고, 균열이 발생하지 않는 미장용 황토를 판매한다. 따라서 바닥시공의 최종마감은 미장용황토를 이용하여 황토미장층(8)을 형성시키는 것이 바람직하다.

도 1 은 본 발명의 시공을 순서대로 나타내는 시공순서도.

도 2 는 본 발명의 시공의 일례를 입체적으로 보여주는 사시도.

도 3 은 본 발명의 단면을 보여주는 단면도.

* 도면의 주요한 부호에 대한 설명

1 : 바탕면 2 : 단열재

3 : 알루미늄판재 4 : 칡넝쿨 매쉬

5 : 난방배관 6 : 결속매듭

7 : 황토 8 : 황토미장층

9 : 그라스비드

Claims (1)

1. 황토를 이용하여 바닥난방을 시공하는 공법에 있어서,

   바탕면(1)을 깨끗하게 정리하는 단계(A01);

   상기 바탕면(1)위에 단열재(2)를 설치하는 단계(A02);

   상기 단열재(2)위에 알류미늄판재(3)를 설치하는 단계(A03);

   상기 알루미늄판재(3)위에 칡넝쿨매쉬(4)를 설치하는 단계(A04):

   살기 칡넝쿨매쉬(4)위에 난방배관(5)을 설치하는 단계(A05):

   상기 난방배관(5)을 결속하는 단계(A06):

   상기 난방배관(5)을 결속한 후에 그라스비드(9)가 섞인 황토(7)를 채우는 단계(A07):

   상기 황토(7) 위에 미장황토를 이용하여 황토미장층(8)을 시공하는 단계(A08)를 특징으로 하는 균일한 난방효과를 지닌 황토시공공법.

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