KR20130068856A

KR20130068856A - 단열효율이 우수한 건축패널

Info

Publication number: KR20130068856A
Application number: KR1020110136265A
Authority: KR
Inventors: 윤관옥
Original assignee: 윤관옥
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-26
Also published as: KR101304763B1

Abstract

대전방지기능을 가지며 우수한 단열효율과 경도 및 흡음기능을 갖는 건축패널이 제공된다. 상기 건축패널은 흑연이 함유된 셀룰로오스 리인포스드 세멘트 보드로서 좌우측면에는 돌기와 요홈이 형성되고, 중앙부에는 상하 관통된 단열 구멍이 일정한 간격으로 형성된 외장보드와; 내부에는 격자 형태로 배열된 단열공기층이 형성된 단열부재가 상기 외장보드의 정면 또는 배면 중 어느 한 면에 부착 형성되어 구성되어 있다.

Description

단열효율이 우수한 건축패널{adiabatic efficiency excellent for construction panel}

본 발명은 건축물의 내벽 및 외벽 마감재로 사용되는 건축패널 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대전방지기능을 가지며 우수한 단열효율과 경도 및 흡음기능을 갖는 건축패널에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물의 내멱 및 외벽 마감재는 건축물의 외적 미려함과 단열을 위하여 다양한 건축재가 사용되고 있다. 외벽마감재로는 천연화강석을 주로 사용하여 왔다. 그러나 천연화강석을 사용하는 경우 자연에서 채석하여야 하므로 자연훼손이 불가피하여 환경파괴의 원인을 제공하였다. 또한, 천연화강석을 건축물의 외장마감재로 사용함으로써 건축물에 많은 하중을 주고, 철근과 시멘트를 과도하게 사용하여 골조 구성 원가가 높아지고 별도로 내·외벽의 단열을 하여야 하는 등의 문제가 있어 왔다.

위와 같은 문제를 해결하기 위하여 조강 시멘트와 스티로폴 비드(styropor bead)를 혼합한 혼합 경량콘크리트를 두 장의 셀룰로오스 리인포스드 세멘트 보드(Cellulose Reinforced Cement Board : 이하 "CRC보드"라 칭함) 사이에 충진하여 일체로 성형한 건축물의 내외장용 패널 개발되었다. 이러한 건축물의 내외장용 패널은 아래 특허문헌에 자세하게 기재되어 있다.

등록실용신안 제20-0158855호(1999. 07. 16. 등록) 그러나, 위 특허문헌에 개시된 종래의 기술은 단순히 두 장의 CRC보드의 사이에 조강시멘트와 크기가 극히 작은스치로플의 입자들이 골고루 혼합되어 제조되는 경량기포 콘크리트를 채운 구조로서, 경도(강도)가 약하고 건축물의 내·외벽체의 마감재로 사용하는 경우 대기의 이물질이 쉽게 표면에 달라붙어 표면이 깨끗하지 못하게 되는 문제가 있었다. 예를 들어, 특허문헌의 기술에 의해 제조된 건축물의 내외장용 패널 표면의 질감이 화강석 질감을 갖기 위해서는 화강석 질감을 갖는 마감도료를 뿜칠하게 되는데, 그 표면에 대기 중의 먼지 등이 쉽게 달라붙어 건축물의 외적 미려함이 오래가지 못하는 문제가 있었고, 조강시멘트에 스티로폴 비디를 혼합한 경량콘크리트를 두 장의 CRC보드에 충진한 관계로 단열효율이 낮아 별도의 단열보드를 사용하여야 하는 문제가 있었다. 또한, 위 특허문헌에 기재된 건축패널을 이용하여 건축물 외벽의 마감재로 시공하는 경우 건축패널을 벽체에 부착하기 위한 구성이 없어서 많은 어려움이 있었다. 예를 들면, 종래의 기술에 의한 건축 패널은 널빤지의 형상을 가지고 있기 때문에 건축패널을 건축물 외벽체에 설치하는 경우에는 매우 복잡한 구조를 갖는 고정구조물을 사용할 수밖에 없는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 대전방지기능과 우수한 경도 및 단열효율을 갖는 건축물 내외장용 건축패널을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 건축물의 외벽에 부착·설치 시공하였을 때 강한 풍압에도 견고하게 부착상태를 유지시킬 수 있도록 한 구조를 갖는 건축패널을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 건축물의 외벽에 간단하게 부착 시공 할 수 있는 구조를 갖는 건축패널을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축패널은 셀룰로오스 리인포스드 세멘트 보드로서 좌우측면에는 이웃하는 건축패널에 용이하게 결합하기 위한 결합부재가 형성되고, 중앙부에는 상하 관통된 단열 구멍이 일정한 간격으로 형성된 외장보드와; 요철(凹凸)이 서로 어긋나도록 격자 형상으로 배열된 제1단열판재와, 상기 요철(凹凸)에 결합되는 철요(凸凹)가 서로 어긋나도록 격자형상으로 배열되어 상기 제1단열판재에 결합되어 그 사이에 공기단열층을 형성하는 제2단열판재로 형성된 단열부재를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 단열부재는 발포폴리스티렌(Expandable Polystyrene)이며, 상기 요철과 철요는 그 평면의 형상이 사각, 삼각, 원형 중 어느 하나이며, 상기 요(凹)는 상기 철(凸)의 단부가 걸리도록 상부보다 하부가 더 좁도록 내부에 단차가 형성됨을 특징으로 한다.

상기 단열부재의 이면에는 알루미늄박막 또는 폴리에틸렌필름(polyethylene film)이 부착하는 것이 바람직하다.

상기 외장보드의 두께는 15~40mm로 설정하는 것이 좋고, 발포폴리스티렌의 두께는 30~50mm로 설정하는 것이 바람직하며, 건축물의 벽체에 시공이 용이하도록 하기 위하여 가로와 세로폭은 500~3000mm로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 외장보드의 표면에는 석재질감 또는 금속질감의 도료가 도포(뿜칠)되어 건축물의 외장재로 사용하였을 경우 벽체가 석재질감 또는 금속질감을 갖도록 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 건축패널은 중공이 형성된 외장보드의 어느 한 면에 내부에 발포폴리스티렌보다도 열전도율이 더 낯은 공기가 충만토록 한 공기단열층이 형성된 단열부재를 부착함으로써 우수한 단열효과를 높일 수 있다. 또한, 외장보드에 형성된 중공에 고정구조물을 결합하여 벽체에 고정된 고정프렘임에 상기 건축패널을 용이하게 부착할 수 있어 외벽 마감시공을 신속하게 할 수 있고, 단열부재의 내부에 형성된 단열공기층이 우수한 완충재로 작용함으로써 건축외벽의 강한 풍압에 의한 패널의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축패널의 외관사시도.
도 2는 도 1에 도시된 건축패널의 분리사시도.
도 3은 도 1에 도시된 건축패널의 정면도, 평면도 및 측면도를 도시한 도면

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축패널의 외관사시도, 분리사시도, 정면도(FV: front view), 평면도(PF : plane figure) 및 측면도(SV : side view)를 나타낸 것이다. 그리고, 도 4는 도 1과 도 2에 도시된 단열판재(12)의 종단면도을 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축패널(10)은 중공(17)이 형성된 CRC 외장보드(11)와, 상기 외장보드(11)의 정면 또는 배면 중 어느 한 면에 단열부재(12)가 결합되어 구성된다. 이때, 상기 외장보드(11)와 단열부재(12)는 접착제를 이용하여 견고하게 결합시킬 수 있다.

상기 단열부재(12)는 제2도의 분리사시도 및 도 4의 단면도에 도시된 바와 같이 요철(凹凸)(15, 16)으로 이루어진 요철부(凹凸部)(19a)가 서로 어긋나도록 격자 형상으로 배열된 제1단열판재(12a)와, 상기 요철부(凹凸否)(19a)의 요철(凹凸)(15, 16)에 결합되는 철부(凸凹)(16, 15)로 이루어진 철요부(凸凹部)(19b)가 서로 어긋나도록 격자형상으로 배열된 제2단열판재(12b)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 제1단열판재(12a)의 요철부(19a)의 형성면에 제2단열판재(12b)의 철요부(19b)의 형성면을 결합시키면, 상기 제1단열판재(12a)의 요철부(凹凸部)(19A)에 제2단열판재(12b)의 철요부(凸凹部)(19b)가 끼움형태로 결합된다. 이때, 상기 요철(15, 16)과 철요(16, 15)는 그 평면의 형상이 사각, 삼각, 원형 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 요부(凹部)(15)는 상기 철부(凸部)(16)의 단부가 걸리도록 상부보다 하부가 더 좁도록 내부에 단차(S)가 형성되어 있다.

따라서 제1단열판재(12a)의 요철부(凹凸部)(19A)에 제2단열판재(12b)의 철요부(凸凹部)(19b)가 끼움형태로 결합되는 경우, 철부(16)의 단부가 요부(15)에 아랫부분에 형성된 단차(S)에 걸려 더 이상 내려가지 않게 됨으로써 제1단열판재(12a)와 제2단열판재(12b)의 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이 단열공기층(IL)이 형성된다.

상기 단열부재(12)의 내부에 단열공기층(IL)을 형상하는 이유는 열전도율이 발포폴리스티렌 보다도 더 낮은 공기층을 형상하여 단열효율을 높이고, 건축패널(10)이 건축물의 벽체에 부착되었을 때 벽체의 외부로부터의 강한 풍압에 의해 견고하게 지탱하기 위함이다.

상기와 같이 결합된 제1, 제2단열판재(12a, 12b)는 발포폴리스티렌(Expandable Polystyrene : EPS) 등과 같이 열전도율이 낮은 합성수지로 형성할 수 있다.

상기 외장보드(11)의 일측면에는 외부로 둘출된 돌기(13)가 형성되어 있고, 타측면에는 세로방향으로 파여진 요홈(14)이 형성되어 있다. 상기 돌기(13)와 요홈(14)은 이웃하는 건축패널의 좌우측에 형성된 요홈과 돌기에 결합되어 벽체에 건축패널을 용이하게 결합하고, 이웃하는 건축패널 간에 결합되었을 때 밀봉을 용이하게 하기 위한 것이다.

상기 외장보드(11)의 일면에 결합되는 단열부재(12)의 길이는 외장보드(11)의 길이보다 짧게 하는 것이 좋다. 왜냐하면, 도 1과 같이 만들어진 건축패널(10)을 벽체에 시공할 경우, 벽체에는 고정프레임이 부착되어지는데, 상하로 이웃하는 건축패널(10)의 양단부의 일부분이 상기 고정프레임에 맞닿아지게 설치되기 때문이다.

상가 단열부재(12)를 구성하는 제1단열판재(12a)의 일면에는 알루미늄박막 또는 폴리에틸렌필름(polyethylene film) 등의 필름(18)층이 부착되어 있다. 이러한 필름층(18)은 방수, 방음 및 단열에 유용하게 작용한다. 이때, 상기 단열부재(12)의 이면에 부착된 필름층(18)은 접착면에 핫멜트 접착제가 도포된 것을 이용하여 열융착시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 형성된 외장보드(11)의 중앙부분에 형성된 단열부재(12)이 부착되면, 외장보드(11)와 단열부재(12)가 부착되면, 단열부재(12)의 내부에 단열공기층(IL)에는 공기가 충진된 상태를 유지한다. 상기 단열공기층(IL)에 충진된 공기의 열전도율은 0.025 W/mK으로 발포 폴리스티렌의 열전도율 0.035W/mK 보다도 더 낮기 때문에 단열부재(12)에 의한 단열효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1과 같이 구성된 건축패널(10)의 단열부재(12)을 벽면에 부착하여 시공한 상태에서 외장보드(11)에 강한 풍압이 인가되더라고 단열부재(12)의 내부 단열공기층(IL)이 완충역활을 하기 때문에 외부로부터의 충격에 보다 견고하게 견딜 수 있다.

상기 외장보드의 두께는 15~40mm로 설정하는 것이 좋고, 발포폴리스티렌층의 두께는 50~70mm로 설정하는 것이 바람직하며, 건축물의 벽체에 시공이 용이하도록 하기 위하여 가로와 세로폭은 500~3000mm로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 외장보드의 표면에는 석재질감 또는 금속질감의 도료가 도포(뿜칠)되어 건축물의 외장재로 사용하였을 경우 벽체가 석재질감 또는 금속질감을 갖도록 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 단열부재(12)와 필름층(18)이 적층되어 형성된 것을 도시하였으나, 이중 어느 하나만이 부착형성될 수 있음은 자명하다. 또한, 상기 외장보드(11)는 카본블랙(carbon black)을 함유하는 CRC로서 좌우측면에는 돌기(13)와 요홈(14)이 형성되고, 중앙부분에는 단열층(17)이 형성되어 있다. 상기 단열층(17)은 상기 외장보드(11)의 중앙에서 수직한 방향으로 관통된 구멍이 일정한 간격으로 형성되어 내부에 채워진 공기가 외장보드(11)의 정면과 배면사이의 온도 전달을 최소화 하며, 상기 단열층(17)의 구멍은 도 1과 같이 구성된 건축패널(10)을 외벽체의 벽면에 부착시공 시, 벽체에 고정된 고정프레임에 고정구조물로 용이하게 부착하는데 이용된다.

상기 외장보드(11)에 카본블랙은 40~60메쉬(mesh)의 도전성 카본블랙으로 셀룰로오스 파이버(Cellulose fiber)와 포틀랜드시멘트, 규사와 첨가제로 구성되는 통상의 CRC보드 조성물의 전체 중량비 5%미만으로 하는 것이 바람직하다. 상기 카본블랙은 도전성으로 건축물의 내외장재의 표면에 정전기의 발생을 억제함으로서 이물질이 달라붙는 것을 방지하여 건축물을 보다 깨끗하게 한다.

상기 외장보드(11)는 시멘트 16~18중량%, 규사 63~67중량%, 물 12~15중량%, 셀룰로오스 파이버 0.1~0.2중량%, 첨가제(유동화제 및 팽창제) 0.5~0.7중량% 및 카본블랙 4~6중량%를 혼합 교반하여 된 조성물을 성형틀에 넣고 고압/고열을 가하여 압출 성형하여 제조한다. 이러한 제조방법은 통상의 CRC보드의 제조와 같다.

도면에는 도시하지 않았지만, 건축물의 벽체에 시공하였을 때 벽체면이 석재질감 또는 금속질감을 표출할 수 있도록 상기 외장보드(11)의 표면에는 석재질감의 도료 또는 금속질감의 도료를 뿜칠하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 제조된 건축패널(10)은 외장보드(11)의 중심부에 수직으로 관통된 구멍에 의해 단열층(17)이 형성됨으로써 건축물의 벽체에 고정부착 시공되는 될 경우 상기 구멍에 의해 이격된 층상의 구조와 그 구멍에 채워진 공기에 의해 외부와 벽체간의 단열층을 형성함으로써 1차 단열을 꾀할 수 있다.

또한, 약 30mm 내지 50mm 두께로 형성되어 상기 외장패널(11)의 배면에 부착된 단열부재(12)와 수mm두께를 갖는 알루미늄박막 또는 폴리에틸렌 등의 필름층(18)에 의해 외장패널(11)로부터 벽체간의 단열을 2차로 꾀할 수 있어 단열효율이 우수한 이점을 갖는다.

10 : 건축패널, 11 : 외장보드, 12 : 단열부재, 13 : 돌기, 14: 요홈, 15 : 홈, 16 : 캡, 17 : 단열층 : 18 : 필름층, 19 : 막음돌기

Claims

셀룰로오스 리인포스드 세멘트 보드로서 좌우측면에는 이웃하는 건축패널에 용이하게 결합하기 위한 결합부재가 형성되고, 중앙부에는 상하 관통된 단열 구멍이 일정한 간격으로 형성된 외장보드와; 요철(凹凸)이 서로 어긋나도록 격자 형상으로 배열된 제1단열판재와, 상기 요철(凹凸)에 결합되는 철요(凸凹)가 서로 어긋나도록 격자형상으로 배열되어 상기 제1단열판재에 결합되어 그 사이에 공기단열층을 형성하는 제2단열판재로 형성된 단열부재를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 건축패널.
청구항 1에 있어서, 상기 단열부재는 발포폴리스티렌이며, 상기 요철과 철요는 그 평면의 형상이 사각, 삼각, 원형 중 어느 하나이며, 상기 요(凹)는 상기 철(凸)의 단부가 걸리도록 상부보다 하부가 더 좁도록 내부에 단차가 형성됨을 특징으로 하는 건축패널.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 단열부재층의 이면에는 알루미늄박막 또는 폴리에틸렌필름이 부착한 것임을 특징으로 하는 건축패널.