KR20140133404A - 건축용 모듈 - Google Patents

Abstract

건축용 모듈이 개시된다. 모듈러 건물에 요구되는 구조 성능을 만족하도록 선정된 강재(steel member)가 육면체 형상의 프레임을 이루도록 용접하여 제작되는 골조와, 골조로부터 소정 거리 이격되어 골조를 내부에 수용하는 구획을 이루도록 배치되어, 건물의 벽체, 바닥 및 천정을 각각 형성하도록 골조를 마감하는 CRC 보드와, 골조를 피복하도록 CRC 보드에 의해 구획된 공간 내에 충진되며, CRC 보드와 접착되어 골조와 CRC 보드가 일체화되도록 하는 우레탄 단열재를 포함하는 건축용 모듈은, 구조 설계 승인을 득한 육면체 골조를 용접 구조로 제작한 후에 벽체, 바닥까지 우레탄을 충진하여 육면체의 구조물을 우레탄으로 감싸줌으로써 소음, 진동, 결로, 내외장 마감, 건식 온돌 등의 문제를 한 번에 해결할 수 있어 비용 절감 효과가 우수하다.

Description

건축용 모듈{Building module}

본 발명은 건축용 모듈에 관한 것이다.

최근, 건물의 시공법 중 전체 공정의 80～90%를 공장에서 제작한 후 현장에 반입하여 설치하는 이른바 ‘모듈러 공법’이 각광받고 있다. 모듈러 공법에 의해 건물을 시공하면, 공사비용 및 공사기간이 대폭 단축되고 일정 기간 사용한 후 각 모듈을 해체하여 재활용할 수 있다는 장점이 있다.

종래의 모듈러 공법은, 강관이나 강파이프를 조립하여 건물의 골조를 구성한 후, 골조에 철물자재 및 내, 외부 마감재를 부착하여 주택이나 구조물을 시공하는 방식으로 공사가 진행되었다.

그러나, 종래의 모듈러 공법에 사용되는 모듈 구조는, 소음, 진동, 결로, 단열 등의 거주 성능을 충분히 발휘하지 못한다는 한계가 있고, 모듈의 이동 과정에서 충격을 받으면 시공된 내외장재가 탈락될 수 있으며, 바닥에 온돌을 시공하지 못하여 부득이 건식 온돌을 설치해야 한다는 문제가 있었다.

또한, 종래의 건축용 모듈은 내화 성능이 충분치 못하여 별도의 내화 구조를 병설하거나, 내화 페인트 등의 추가 내화 시공이 불가피하다는 단점이 있었다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한편, 한국공개특허 10-2012-0113319호에는 한쪽 모서리가 함입된 ㄴ자 형상의 단면이 길이방향으로 연장된 형강부재가, 직육면체의 각 변을 이루도록 복수로 결합되어 이루어지는 모듈 프레임과, 그 하단은 하측의 형강부재의 함입면에 취부되고 그 상단은 상측의 형강부재의 함입면에 취부되어, 모듈 프레임의 입면을 이루도록 설치되는 벽체와, 각 단부가 그에 상응하는 각 형강부재의 함입면 상에 거치되어, 모듈 프레임의 저면을 이루도록 설치되는 바닥판을 포함하는 모듈러 건축 시스템이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 한국공개특허 10-2012-0113319호

본 발명은, 소음, 진동, 결로, 단열, 내화, 내외장 마감, 건식 온돌의 문제를 한 번에 해결할 수 있는 건축용 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모듈러 건물에 요구되는 구조 성능을 만족하도록 선정된 강재(steel member)가 육면체 형상의 프레임을 이루도록 용접하여 제작되는 골조와, 골조로부터 소정 거리 이격되어 골조를 내부에 수용하는 구획을 이루도록 배치되어, 건물의 벽체, 바닥 및 천정을 각각 형성하도록 골조를 마감하는 CRC 보드와, 골조를 피복하도록 CRC 보드에 의해 구획된 공간 내에 충진되며, CRC 보드와 접착되어 골조와 CRC 보드가 일체화되도록 하는 우레탄 단열재를 포함하는 건축용 모듈이 제공된다.

복수의 건축용 모듈을 횡방향 및 종방향으로 집적함으로써 모듈러 건물이 시공될 수 있다.

바닥을 이루는 부분에는, CRC 보드로 구획된 공간 내에 바닥 온돌용 파이프 및 알루미늄 확산판이 더 설치될 수 있다.

우레탄 단열재의 두께는 124mm 이상이고, 우레탄 단열재의 양면에 CRC 보드가 접착된 전체 두께는 200mm 이상으로서, 벽체, 바닥 및 천정은 1시간 내화구조의 성능을 만족시킬 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 구조 설계 승인을 득한 육면체 골조를 용접 구조로 제작한 후에 벽체, 바닥까지 우레탄을 충진하여 육면체의 구조물을 우레탄으로 감싸줌으로써 소음, 진동, 결로, 내외장 마감, 건식 온돌 등의 문제를 한 번에 해결할 수 있어 비용 절감 효과가 우수하다.

또한, 우레탄 충진에 의해 전체 모듈이 하나의 몸체로 이루어지기 때문에 충격이나 모듈러 이동시 내외장재가 탈락되지 않고, 구조 검토를 득한 육면체의 구조물을 CRC보드와 같이 충진하므로 내력벽으로 인정받기에 충분하며, 바닥 온돌 또한 액셀 파이프와 알루미늄 확산판을 깔고 함께 충진하므로 건식 온돌을 설치하는 비용이 절감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 모듈의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 모듈의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 모듈의 평면도.
도 4는 도 2의 'A'에 대한 상세도.
도 5는 도 1의 'B'에 대한 상세도.
도 6은 도 2의 'C'에 대한 상세도.
도 7은 도 3의 'D'에 대한 상세도.
도 8은 도 3의 'E'에 대한 상세도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 모듈의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 모듈의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 모듈의 평면도이고, 도 4는 도 2의 'A'에 대한 상세도이고, 도 5는 도 1의 'B'에 대한 상세도이고, 도 6은 도 2의 'C'에 대한 상세도이고, 도 7은 도 3의 'D'에 대한 상세도이고, 도 8은 도 3의 'E'에 대한 상세도이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 건축용 모듈(10), 골조(100), CRC 보드(110), 우레탄(120), 온돌 파이프(130), 확산판(132)이 도시되어 있다.

본 실시예는, 소음, 진동, 내화를 위한 모듈러 시스템으로서, 모듈러 주택의 소음, 진동, 결로, 단열, 내화, 내외장 마감, 건식 온돌 등의 문제를 한 번에 해결할 수 있는 건축용 모듈을 특징으로 한다.

본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)은 골조(100), 골조(100)를 마감하는 CRC 보드(110), 및 CRC 보드(110) 사이에 충진되는 우레탄(120)으로 이루어질 수 있다.

골조(100)는 기본적으로 육면체 형상의 프레임 형태로 제작되며, C-형강이나 각파이프와 같은 강재를 용접하여 제작될 수 있다.

골조(100)는 건축용 모듈(10)의 뼈대를 이루는 부분으로서, 본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)을 횡방향 및/또는 종방향으로 복수로 집적함으로써 모듈러 건물이 시공되게 된다.

건물은 법규 등으로 정해진 구조 성능을 만족시켜야 하므로, 본 실시예에 따른 모듈러 건물에 요구되는 구조 성능을 만족시키기 위해, 모듈의 뼈대를 이루는 골조(100)는 구조 설계 과정을 거쳐 선정된 부재(C-형강이나 각파이프)를 용접하여 제작될 수 있다.

CRC 보드(Cellulose fiber Reinforced Cement Board, 무석면 섬유강화 시멘트판)는 골조(100)를 마감하는 구성요소로서, 본 실시예에 따른 CRC 보드(110)는 골조(100)를 이루는 부재에 접합되는 것이 아니라, 골조(100)로부터 일정 간격만큼 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 모듈의 시공 과정에서 CRC 보드(110)가 소정의 위치(골조(100)로부터 일정 간격 떨어진 위치)에 서 있도록 지지하기 위하여 별도의 거푸집 등의 가설재가 사용될 수 있다.

이처럼, 골조(100)로부터 일정 간격만큼 이격되어 CRC 보드(110)가 배치될 경우, CRC 보드(110) 사이에는 골조(100)를 이루는 각 부재가 수용되는 소정의 공간이 형성되게 된다. 즉, 본 실시예에 따른 CRC 보드(110)는 골조(100)를 내부에 수용하는 공간을 구획하게 된다.

CRC 보드(110)가 골조(100)를 마감하는 부위에 따라, 건물의 벽체, 바닥, 천정이 각각 결정된다. 즉, 세로 방향의 골조 부재를 마감하도록 수직으로 CRC 보드(110)를 배치하면 이는 건물의 벽체를 이루게 되고, 가로 방향의 골조 부재를 마감하도록 수평으로 CRC 보드(110)를 배치하면 이는 건물의 바닥이나 천정을 이루게 된다.

우레탄 단열재(120)는 CRC 보드(110)에 의해 구획된 공간, 즉 내부에 골조 부재가 수용되어 있는 공간에 채워지는 구성요소로서, 우레탄(120)의 자체적인 접착력으로 인하여 골조(100), 우레탄(120) 및 CRC 보드(110)가 일체로 접착되게 된다.

즉, CRC 보드(110)에 의해 만들어진 공간에 우레탄(120)을 채워 넣음으로써, 본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)은 일체화된 모듈이 될 수 있다.

이처럼, 건물에 요구되는 구조 성능 만족할 수 있도록 구조 검토를 완료한 육면체 형상의 구조물(골조(100))을 CRC 보드(110)와 함께 우레탄(120)으로 일체화함으로써, 본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)은 내력벽으로 인정받기에 충분한 구조적 성능을 발휘할 수 있다.

또한, 육면체 형태의 구조물(골조(100))을 우레탄(120)으로 피복함으로써 소음, 진동, 결로, 내외장 마감, 건식 온돌 등의 문제를 한 번에 해결할 수 있어 많은 비용이 절감될 수 있다.

본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)은 우레탄(120) 충진으로 인하여 하나의 몸체로 일체화되기 때문에, 모듈의 운반이나 이동 과정에서 모듈에 크고 작은 충격이 가해지더라도 내외장재(CRC 보드(110))가 탈락되지 않는다.

한편, 본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)에서 바닥을 이루는 부분에는, 미리 바닥 온돌 시공을 해 놓을 수 있다. 즉, CRC 보드(110)로 구획된 바닥 공간(도 5 참조) 내에 미리 바닥 온돌용 온수 파이프(130)와 방열을 위한 알루미늄 확산판(132) 등을 설치해 놓고 우레탄(120)을 충진함으로써, 마치 콘크리트 습식 구조처럼 온돌 시공이 완료된 바닥 구조를 얻을 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)의 바닥 구조에는 액셀 파이프나 알루미늄 확산판 등을 미리 설치해 놓고 우레탄(120)을 충진하여 일체화된 온돌 구조를 시공할 수 있으므로, 종래와 같이 바닥 구조에 건식 온돌을 추가로 설치하는 비용을 절감할 수 있다.

본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)은 골조(100)를 제작한 후에 우레탄(120)을 충진하여(마치 콘크리트를 타설하는 것처럼), 일체화된 벽체, 바닥 및 천정을 시공할 수 있다는 특징이 있다.

콘크리트를 타설하는 것과는 달리, 우레탄(120) 충진은 매우 짧은 시간(예를 들면, 10초)에 충분히 완료할 수 있기 때문에 건축용 모듈(10)을 제작하는 데에 소요되는 비용과 시간을 대폭 절감할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)의 벽체나 바닥은 내화구조로서의 성능을 만족시킬 수 있다.

예를 들어, CRC 보드(110) 사이에 충진되는 우레탄 단열재(120)의 두께를 124mm 이상으로 할 경우, 이를 포함하는 벽체, 바닥 및 천정은 1시간 내화구조의 성능을 만족시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)은 124mm 이상 두께의 우레탄 단열재(120)의 양면에 다시 CRC 보드(110)가 마감되어 전체적으로 200mm 이상의 두께로 구성할 수 있으므로 내화구조로서의 성능을 충분히 인정받을 수 있다.

예를 들어, C-형강이나 각파이프로 골조(100)를 제작하고 6mm~12mm 두께의 CRC 보드(110)로 골조(100)를 마감한 후 보드(110) 사이에 우레탄(120)을 충진하여 전체적으로 200mm 이상의 두께를 가지도록 건축용 모듈(10)을 제작할 경우, 1시간 이상의 내화구조의 성능을 인정받을 수 있다.

이처럼, 우레탄 단열재(120)를 소정 두께(예를 들면, 124mm) 이상 충진하는 것만으로 내화구조로서 인정받을 수 있으므로, 본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)은 내화 페인트를 칠하는 등 별도의 내화 시공을 추가로 할 필요가 없다는 장점이 있다.

본 실시예에 따른 건축용 모듈(10)에 사용되는 우레탄 단열재(120)는 다음 [표 1]과 같은 품질 항목과 품질 기준에 적합한 K M 3809 표시 허가 제품을 사용할 수 있다.

품질 항목		품질 기준
종류		경질 우레탄폼 단열판 2종 1호
		치 수	허용오차
길 이(㎜)		주문길이	± 5.0
나 비(㎜)		1 000	± 3.0
두 께(㎜)		124	± 1.5
품 질	밀 도(㎏/㎥)	58 이상
	열전도율(W/mK)	0.023 이상
	굴곡강도(N/㎠)	35 이하
	압축강도 (N/㎠)	15 이상
	흡수량 (g/100㎠)	3.0 이하

(시험방법 : KS M 3809:2006)

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 건축용 모듈 100 : 골조
110 : CRC 보드 120 : 우레탄
130 : 온돌 파이프 132 : 확산판

Claims (4)

1. 모듈러 건물에 요구되는 구조 성능을 만족하도록 선정된 강재(steel member)가 육면체 형상의 프레임을 이루도록 용접하여 제작되는 골조와;
   상기 골조로부터 소정 거리 이격되어 상기 골조를 내부에 수용하는 구획을 이루도록 배치되어, 상기 건물의 벽체, 바닥 및 천정을 각각 형성하도록 상기 골조를 마감하는 CRC 보드와;
   상기 골조를 피복하도록 상기 CRC 보드에 의해 구획된 공간 내에 충진되며, 상기 CRC 보드와 접착되어 상기 골조와 상기 CRC 보드가 일체화되도록 하는 우레탄 단열재를 포함하는 건축용 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   복수의 상기 건축용 모듈을 횡방향 및 종방향으로 집적함으로써 상기 모듈러 건물이 시공되는 것을 특징으로 하는 건축용 모듈.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 바닥을 이루는 부분에는, 상기 CRC 보드로 구획된 공간 내에 바닥 온돌용 파이프 및 알루미늄 확산판이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 건축용 모듈.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 우레탄 단열재의 두께는 124mm 이상이고, 상기 우레탄 단열재의 양면에 상기 CRC 보드가 접착된 전체 두께는 200mm 이상으로서, 상기 벽체, 상기 바닥 및 상기 천정은 1시간 내화구조의 성능을 만족시키는 것을 특징으로 하는 건축용 모듈.

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