KR20150056742A - 점형 열교를 차단하고 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛, 이를 이용한 외단열 시스템 및 그 시공방법 - Google Patents

점형 열교를 차단하고 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛, 이를 이용한 외단열 시스템 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 완성도 높은 패시브하우스 수준의 외단열 마감공법 시공이 가능함과 동시에 건식공법의 경우 별도의 상작업 없이 합판을 취부하여 금속패널 마감이나 석재보드, 목재사이딩 등 다양한 마감을 연출할 수 있으며, 습식의 경우 별도의 접착제 없이 단열재 부착이 가능함과 동시에 점형열교를 억제하는 연결유닛을 사용함으로서 완성도 높은 건축물을 구현할수 있다.
또한, 단열재와 벽체 연결부위의 열전도율을 최소화 함으로써 저탄소 녹색기술의 구현이 가능한 외단열 기술을 적용하여 에너지성능이 높은 건축물을 완성하는데 있어서 그 효과가 크다고 할 수 있다.

Description

점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛 및 외단열 시스템{Thermal bridges and finishes off with a easy-to-connect unit and the other for fixing insulation panels insulation system}
본 발명은 건축물 외단열 시공시 점형열교 차단과 마감재 부착이 용이한 판상형 단열패널 고정용 연결유닛 및 외단열 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 판상형단열재(EPS, 네오폴, XPS, 폴리우레탄보드 등) 부착시 이탈방지와 열교차단을 억제하기 위한 장치로서 불규칙한 벽체의 구배에 대응할수 있도록 두께조절용 삽입핀을 끼워 마감면의 평활도를 유지시키고, 단열재 고정못을 외기에 접하는 면이 아닌 벽체에 부착함으로서 단열재의 부착강도 증대와 점형열교 차단과 동시에 건식공법으로 별도의 상작업 없이 합판부착후 경량소재의 마감패널(CRC보드, 목재사이딩, 금속징크패널 등)을 부착, 시공할수 있는 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛 및 외단열 시스템에 관한 것이다.
최근엔 정부의 건축물 에너지효율등급 인증에 따른 단열규제가 강화되면서 주거용 건축물의 경우 판상형 단열재를 사용하여 시공하는 현장이 늘어나고 있다.
콘크리트 구조물의 경우, 이미 외단열이 보편화되어 있는 상황이며 최근엔 목조주택의 경우에도 스터드 사이의 인슐레이션 시공이외에도 추가로 외단열을 시공하는 현장이 늘어나고 있는 추세이다.
모든 건축물에서 외단열 마감공법을 선택할 경우 마감재의 선택에 있어 드라이비트나 스터코 등 습식공법이 주류를 이루고 있으며, 이는 판상형 단열재의 두께가 늘어날수록 별도의 마감재 부착에 어려움을 겪기 때문이다.
판상형 단열재위에 드라이비트나 스터코 등의 습식마감이 아닌 건식 마감을 할 경우, 별도의 상작업이 선행되어야 하는데, 구조물에다 상을 고정시키기 위한 화스너 부착을 위해 단열재의 훼손을 통한 시공이 당연한 관행으로 이루어지고 있는 상황이다.
이는, 국내 외단열 기술발전의 큰 걸림돌이며 완성도 높은 건축물을 만들기 위한 노력을 저해하는 요소로 작용 하게 된다.
최근 국내에 패시브하우스에 대한 시공방법이 소개 되면서 열교에 대한 인식과 기술이 적용되고 있는 시점에서 단열재 훼손을 통한 화스너 시공은 기밀과 열교차단에 큰 해악이 되는 시공방법인 것이다.
특히, 패시브하우스의 경우 패시브하우스에서 요구하는 벽체 열관류율 값인 0.15(W/m2k)를 충족하기 위해선 비드법1호단열재 기준(0.036W/mk) 두께 226mm 이외에도 기밀과 열교차단을 위해 외단열 마감공법시 열전도성이 높은 철소재의 화스너 고정못 대신 프라스틱 소재의 화스너 고정못을 권장하는 관점에서 볼때 어렵게 시공된 단열재를 훼손까지 하면서 화스너를 부착 하는 것은 바람직하지 않은 시공방법인 것이다.
이에 본발명의 배경이 되는 패시브하우스 시공 디테일을 기준으로 국내 등록특허를 선행조사 하였으나 관련 특허를 찾을 수 없어 단열재 부착에 관한 등록된 종래의 기술에 대한 문제점을 기술하고자 한다.
도 1은 종래의 등록특허(10-1035973)로 규격화된 성형패널을 사용하여 외단열 마감공법으로 시공하는 기술이다.
종래의 건식 외단열 공법의 단점을 개선하여 일체형의 유닛을 사용하여 열교부위를 최소화시키고 이음매에 돌출부를 형성하여 상호 밀실하게 적층될 수 있는 이점이 있다.
하지만, 성형패널의 경우 공장에서 단열재의 외부면에 폴리우레탄 및 세라믹계 도료를 순차적 또는 선택적으로 코팅 내지 도포시켜 가공한 제품을 사용함으로서 그 자체가 마감재로서의 기능은 충족시킬수 있으나, 별도의 다양한 마감재를 단열재 위에 부착할수 없다는 문제점이 있다.
또한, 단열패널을 부착, 고정시키는 패스너의 경우 1.6T 정도의 아연도 용융도금 철판을 절단, 절곡하여 사용함으로서 점형열교에 노출되는 문제점이 있으며, 단열패널이 부착되는 구조체중 콘크리트 벽체인 경우 의 평활도가 항상 일정하게 평탄한 경우가 없는 것이 현실임에도 이에 대응하는 연결부재의 미비가 문제점으로 대두 된다.
도 2의 공개특허(10-2008-0109273)의 경우 단열재에 마감재를 시공함에 있어 전용스크류를 사용하여 시공하는 기술이다.
시공공정의 간편화로 일반인들도 손쉽게 단열재에 마감재를 부착할수 있는 이점이 있다.
하지만, 단열재와 구조체의 결합에 있어서는 접착제에 의존한 방법과 단열재와 마감재의 결합에만 전용스크류를 사용하는 점에 있어 다양한 마감재를 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 그 이유는 전용화스너의 나사산 형상이 밀도가 낮은 단열재나 마감재의 경우 석고보드와 같이 밀도가 낮은 마감재에 적용할수 있는 형상으로 목재나 석재, 금속과 같은 마감재에 응용하기에는 다소 한계점이 있다.
또한, 마감재가 외부충격이나 압력에 의해 유동이 생길 경우 스크류 외측에 별다른 지지부위가 없어 마감재가 이탈 할 수 있는 문제점이 있다.
도 3의 또 다른 등록특허(10-1314175)의 경우, 콘크리트나 벽돌 구조물에 단열재를 부착하기 위한 고정구에 관한 기술로서, 타정구와 콘크리트못을 이용하여 단열재를 벽에 고정시킴으로 보다 견고한 결속력을 얻을수 있는 이점과 단열재의 두께와 상관없이 결속편 끝단의 절곡을 통해 결속마감을 함으로서 신속성과 편의성에 이점이 있다.
하지만, 고정구의 주재료가 금속으로 성형된 제품을 사용함으로서 점형 열교의 문제점과 고정구 머리의 지름만큼 뚫려있는 단열재 속에 공극이 발생하여 기밀층 훼손과 더불어 단열성능이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1035973호(2011.05.13. 등록) 대한민국 공개특허 제10-2008-0109273호(2008.12.17. 공개) 대한민국 등록특허 제10-1314175호(2013.09.26. 등록)
정부의 에너지 시책과 더불어 일반인들의 주거에너지에 대한 관심도가 날로 높아가고 있는 추세이다. 특히, 건축물의 경우 단열과 기밀시공만 제대로 되어도 난방에너지 소비를 크게 줄일수 있다는 것은 이제 상식이 되었다.
최근엔 패시브하우스가 일반인들에게 알려지면서 단열과 기밀성능이 높은 주택을 희망하는 건축주가 늘고 있는 추세이다. 하지만 국내엔 패시브하우스 관련 건축자재가 전무후무한 상황에서 대부분 독일과 유럽 등지에서 수입에 의존하고 있는 실정이다.
특히, 단열관련 자재중 비드법보온판(EPS)과 네오폴, 압출법보온판(XPS)은 국내에서도 이미 쉽게 유통이 가능한 대표적인 판상형 단열재이지만, 이를 활용한 시공방법과 관련 부속자재는 패시브하우스의 원조국인 독일에 비해 초보적인 수준에 머물고 있는 것이 현실이다.
외단열 마감공법은 크게 건식과 습식으로 나눌수 있는데, 습식공법은 가장 저렴하면서 단열성능이 보장되는 시공방법임에도 불구하고 국내에서의 현실은 단열과 기밀의 완성도 보다는 저렴한 하나의 마감공법으로 전락해 버린지 오래다.
건식공법 또한 단열재 부착후 마감재 시공을 위한, 상 작업시 상을 고정하기 위한 화스너 부착을 위해, 최소 가로, 세로 10Cm의 단열재 훼손이 관행으로 여겨지고 있는 실정이다.
국내시장에서 대표적인 판상형 단열재인 EPS의 경우 두께에 따른 열관류율 값은 이미 검증되어 있으나, 시공과정중 기밀작업 누락과 단열재 고정용 화스너의 점형 열교로 인한 손실값은 전체적인 벽체 열관류율 값의 하락과 난방에너지 손실로 이어지게 된다.
본 발명은 상기의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 완성도 높은 외단열 마감공법을 실현하고 더불어 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛 및 외단열 시스템을 이용하여 시공하는 방법으로, 불규칙한 벽체의 구배에 대응할수 있도록 두께조절용 삽입핀을 끼워 마감면의 평활도를 유지시키고, 단열재 고정못을 외기에 접하는 면이 아닌 단열재 내부면의 벽체에 부착함으로서 단열재의 부착강도 증대와 점형 열교를 최소화시키고, 건식공법의 경우 별도의 상작업 공정 없이 합판 취부후 마감재 시공이 가능하게 함으로서 건축물의 완성도를 높이고 저탄소 녹색기술의 구현인 고효율 외피시스템이 가능한 내외단열 기술을 적용 에너지성능이 높은 벽체 구조물을 시공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛은 판상형 단열재를 고정하는 커넥터(100)와, 커넥터를 삽입하고 고정하는 바인더(200), 그리고 커넥터와 바인더 사이에 벽체간격을 조절하는 인서트핀(300), 벽체 하단부와 모서리부분의 연결, 고정을 위한 스타트(400)와 코너바(500)가 구비 되는 것이 바람직하다.
또한 연결유닛의 부품인 커넥터(100)와 바인더(200)는 점형 열교 최소화를 위해 프라스틱 소재의 강도가 높은 재질로 형성 되는것이 바람직하며, 커넥터 단면 내측에는 단열재를 지지하는 직삼각형의 리브(104) 형상을 갖고, 위쪽 중앙부에는 벽체고정을 위한 스크류(S1)와 와샤(W1)가 삽입될수 있도록 홈(102)이 형성되며, 커넥터 반대편(100B)에는 스크류(S1)와 직선으로 대응되게 전동드라이브의 촉이 삽입 될수 있는 홈(101)이 형성되며, 외측(100B) 단면을 열십자(+)로 구분하여 합판취부시 경계면을 구분할수 있는 구획선(105)이 형성되며, 커넥터(100) 내측(100A), 외측(100B) 내면 중앙부에는 단열재(600)에 커넥터(100)를 삽입시 멈춤 역할을 하는 스토퍼(103)가 구비 되는것이 바람직하다.
또한 커넥터(100) 내측(100A)과 외측(100B)간의 거리는 특정한 크기에 국한되지 않으나, 바람직하게는 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300(단위:mm)의 사이즈로 국내 단열재 유통규격과 국내 건축법 시행규칙에 맞추어 제작 되는 것이 바람직하다.
또한 바인더(200)는 커넥터(100)를 삽입하고 지지할수 있게 삽입부(201)가 형성되며, 삽입부(201)는 암수형태로 커넥터(100)와 인서트핀(300)이 삽입 될수 있게 가이드역할을 하는 돌기모양의 리브(203)와 바인더(200)면과 커넥터(100) 또는 인서트핀(300)면이 대응되는 삽입홈(202)이 형성되며, 커넥터(100)와 바인더(200) 사이에는 불규칙한 벽체의 구배에 대응할수 있도록 두께조절용 삽입핀인 인서트핀(300)를 끼울수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
인서트핀(300)의 구조는 상부에서 하부로 결합되는 구조로서 스크류(S1)가 벽에 완전히 고정 되기전에 삽입될수 있도록 U자 형태의 홈(301)과 커넥터(100), 바인더(200)와 대응되면서 삽입될수 있도록 돌기모양의 리브(302)가 형성되는 것이 바람직하다.
또한 인서트핀(300)의 두께는 특정한 크기에 국한되지 않으나 바람직하게는 벽체 평활도의 변수를 고려하여 3, 5, 10, 20(단위:mm)의 두께로 제작되어 현장 여건에 맞게 하나 또는 그 이상으로 삽입되는 것이 바람직하다.
커넥터(100)와 바인더(200), 인서트핀(300)은 상호 연결 지지되는 구조로 단면 내, 외부에 상호 삽입될수 있는 단면 후면부에 연결홈(미도시)과 단면 전면부에 돌기모양의 리브(203, 302)가 형성 되는것이 바람직하다.
또한, 커넥터(100)와 결합되는 판상형 단열재(600)는 특정한 크기에 국한되지 않으나, 바람직하게는 가로 900mm ~ 1,200mm, 세로 300mm ~ 400mm의 크기와 건축법 시행규칙의 에너지절약설계기준에 맞는 두께로 성형되는 것이 바람직하며, 그 형상은 기밀과 열교차단을 위해 단열재(600)와 단열재(600)의 이음부분은 패널 상부면과 우측면에는 각진 돌출면을, 하부면과 좌측면에는 각진 돌출면을 끼울수 있는 암수형태(톱니바퀴모양)의 삽입홈을 형성하며, 커넥터(100)가 위에서 아래로 삽입될 수 있는 깊이만큼 절단면(601)이 형성되며, 단열재(600)의 소재는 국가공인 시험성적서에 의해 단열성이 입증된 경량소재를 사용하는것이 바람직하며, EPS, 네오폴, XPS, 골드폼, 폴리우레탄보드 등이 대표적인 소재이며, 패널형태는 공장에서 성형되어 생산되는 일체형의 형태와 현장에서 직접 가공이 가능한 적층형태(예 : EPS와 EPS, EPS와 XPS의 접합)로 이루어지며 적층형태의 경우 내후성과 내습성, 내충격성 그리고 방수성이 우수한 폴리우레탄계 또는 비닐수지계의 일액형 또는 이액형의 접착력이 강한 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
커넥터(100)와 단열패널(600)의 조립이 끝난 후, 벽체의 하단부에 스타트(400)와 코너 모서리 부분에 코너바(500)를 시공하는 것이 바람직하며, 스타트(400)의 구조는 단열재(600) 두께에 맞는 크기로 다양하게 성형되며, 단면 내부에는 단열재(600) 삽입시 결속력과 지지력을 높이기 위해 직삼각형의 스타트리브(401)가 형성되며, 스타트(400)의 형상은 (ㄷ)자 모양으로 성형되는 것이 바람직하다.
코너바(500)의 경우 또한 스타트(400)와 같은 구조와 기능으로 단면 내부에는 코너바 리브(501)가 형성되며, 형상은 (ㄷ)자를 90도 회전시켜 맞붙여 놓은 모양으로 성형되며, 스타트(400)와 코너바(500) 또한 점형 열교 차단을 위한 프라스틱 소재로 제작되는 것이 바람직하다.
외단열 마감공법을 위해선 종래에는 벽체 구조물에 단열재 부착을 위한 모르타르 접착제를 바른 후 모르타르 접착제의 두께로 마감면의 평활도를 맞추며 시공해 나간다. 이후 단열재 이탈을 방지하기 위하여 단열재 고정용 화스너로 시공 후 습식공법일 경우 초벌미장후 메쉬 바탕미장과 정벌미장후 최종마감인 드라이비트나 스터코 마감순으로 시공된다. 건식공법일 경우 마감재(예 : 목재사이딩, 금속(징크)패널)가 부착될수 있게 상작업 시공후 합판취부, 투습방수지, 마감재 순으로 진행되며, 특히, 상 작업시 기부착된 단열재를 가로, 세로 약10Cm의 폭으로 열선이나 기타도구로 제거한 후 철물 화스너를 벽체에다 앵커로 고정후 각관과 화스너를 용접 시켜나간다. 이 경우 용접의 불똥이 튀어 단열재로 옮겨 붙는 위험한 상황이 비일비재한 것이 현실이다.
이렇게 화스너를 고정시키기 위해 단열재를 훼손함으로서 발생된 열교와 용접을 통해 발생된 단열재의 변형 등 시공자의 부주의와 인식부족으로 설계상 발휘되어야할 단열성능을 기대할 수 없는 것이 현실이다.
외단열 마감공법에 있어 벽체와 단열재의 접착력은 접착제의 힘만으로 견딜수 있어야 하나, 만일의 기상변화 조건(태풍, 돌풍 등)에서 단열재의 이탈을 방지하기 위해선 접착제의 힘만으로는 부족하며, 화스너를 통해 양압(외부에서 내부로 누르는 힘)과 부압(내부에서 외부로 향하는 힘)에 견딜수 있는 고정장치가 필수적이다.
또한, 단열재는 벽체 표면에서 여름과 겨울을 거치면서 수축, 팽창을 하는데 접착제의 누락과 미비, 화스너 사용개수의 부족으로 마감표면이 들뜨는 배부름 현상이 주변에서 심심치 않게 목격할 수 있다.
본 발명에 의한 발명의 효과는 완성도 높은 패시브하우스 수준의 외단열 마감공법 시공이 가능함과 동시에 건식공법의 경우 별도의 상작업 없이 연결유닛의 커넥터에 직접 합판을 부착할수가 있고, 금속패널 마감이나 석재보드, 목재사이딩 등 다양한 마감을 연출할 수 있으며, 습식의 경우 별도의 접착제 없이 단열재 부착이 가능함과 동시에 점형 열교를 억제하고 마감재 부착이 용이한 연결유닛을 사용함으로서 완성도 높은 건축물을 구현할 수 있다.
또한, 건축물 완공 시 단열재에 명시된 단열값(열관류율)을 만족시키기 위한 단열재와 단열재 이음매부분 처리와 단열재와 벽체 연결부위의 열전도율을 최소화 함으로서 저탄소 녹색기술의 구현이 가능한 외단열 기술을 적용하여 에너지성능이 높은 건축물을 완성하는데 있어서 그 효과가 크다고 할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 외단열 패널 유닛 및 이를 이용한 외단열 시스템의 사시도.
도 2는 종래 기술의 콘크리트 벽체의 단열시공방법의 벽체고정시 단면도.
도 3은 종래 기술의 단열재 고정구의 개략적인 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛을 그린 대표도.
도 5, 6은 단열패널과 연결유닛의 결속방법을 그린 사시도.
도 7, 8은 연결유닛의 벽체고정시 인서트핀과 상관관계를 그린 단면도.
도 9는 연결유닛을 이용하여 외단열 마감공법이 시공되는 과정의 전개도.
도 10은 스타트와 코너바의 시공과정을 도시화한 상태도 및 내부 단면도.
도 11은 단열패널과 연결유닛의 시공과정을 도시화한 상태도 및 연결부위 상세도.
도 12는 단열패널 위에 별도의 상작업 없이 합판 부착이 가능함을 명시한 상태도 및 연결부위 상세도.
도 13은 본 발명에 의한 외단열 건식공법으로 다양한 마감재 사용이 가능함을 명시한 상태도.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛 및 외단열 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
1. 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛.
첨부도면의 도 4는, 본 발명에 따른 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛의 대표도이며, 연결유닛의 부품인 커넥터(100)와 브릿지(200), 인서트핀(300)은 점형 열교를 최소화 할 수 있는 열전도가 적은 프라스틱 소재의 강도가 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 커넥터는 내,외측(100A,100B) 단면의 모양이 직사각형의 형태로 상하부로 단열재가 삽입될시 단열재를 지지하고 고정할수 있도록 충분한 크기로 형성되며, 통상 외단열 마감용 화스너의 경우 원의 지름이 6Cm로 제작되는 점을 감안하여 커넥터 단면 직사각형의 짧은 길이 또한 그에 준하는 길이로 형성된다.
커넥터(100)의 내측(100A)과 외측(100B)의 폭은 단열재의 두께에 맞게 다양하게 성형이 되며, 그 단면 내측에는 직삼각형의 리브(104)가 단열패널을 결속, 지지하는 역할을 하며, 위쪽 중앙부에는 벽체고정을 위한 스크류(S1)와 와샤(W1)가 삽입될수 있도록 홈(102)이 형성되며, 커넥터 외측면(100B)에는 단면의 중심부보다 상부로 스크류(S1)와 와샤(W1)가 관통하여 삽입되고, 스크류(S1)와 직선으로 대응되게 전동드라이브의 촉이 삽입될 수 있는 홈(101)이 형성되며, 외측(100B) 단면을 열십자(+)로 구분하여 합판취부시 경계면을 구분할 수 있는 구획선(105)이 형성되며, 커넥터(100) 내측(100A), 외측(100B) 내면 중앙부에는 단열재(600)에 커넥터(100)를 삽입시 멈춤 역할을 하는 스토퍼(103)가 구비되는 것이 바람직하다.
또한 커넥터(100) 내측(100A)과 외측(100B)간의 거리는 특정한 크기에 국한되지 않으나, 바람직하게는 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300(단위:mm)의 사이즈로 국내 단열재 유통규격과 국내 건축법 시행규칙에 맞추어 제작되는 것이 바람직하다.
또한 바인더(200)는 커넥터(100)를 삽입하고 지지할수 있게 삽입부(201)가 형성되며, 삽입부(201)는 암수형태로 커넥터(100)와 인서트핀(300)이 삽입 될수 있게 가이드역할을 하는 돌기모양의 리브(203)와 바인더(200)면과 커넥터(100) 또는 인서트핀(300)면이 대응되는 삽입홈(202)이 형성되며, 커넥터(100)와 바인더(200) 사이에는 불규칙한 벽체의 구배에 대응할 수 있도록 두께조절용 삽입핀인 인서트핀(300)를 끼울 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
인서트핀(300)의 구조는 상부에서 하부로 결합되는 구조로서 스크류(S1)가 벽에 완전히 고정 되기전에 삽입될수 있도록 U자 형태의 홈(301)과 커넥터(100), 바인더(200)와 대응되면서 삽입될수 있도록 돌기모양의 리브(302)가 형성되는 것이 바람직하다.
또한 인서트핀(300)의 두께는 특정한 크기에 국한되지 않으나 바람직하게는 콘크리트 벽체인 경우 평활도의 변수와 목조주택의 경우 구조체의 결로방지와 투습조건을 고려하고, 레인스크린(각재를 세로로 벽면에 취부하여 결로발생시 원활한 배출을 유도하는 시공방법) 용도 등을 고려하여 3, 5, 10, 20(단위:mm)의 두께로 제작되어 현장 여건에 맞게, 하나 또는 그 이상으로 삽입되는 것이 바람직하다.
커넥터(100)와 바인더(200), 인서트핀(300)은 상호 연결 지지되는 구조로 단면 내, 외부에 상호 삽입될수 있는 구조로 형성되며, 단면 후면부에 연결홈(미도시)과 단면 전면부에 돌기모양의 리브(203, 302)가 형성되는 것이 바람직하다.
도 5, 6은 단열패널과 연결유닛의 결속방법을 그린 사시도이며, 커넥터(100)와 결합되는 판상형 단열재(600)는 특정한 크기에 국한되지 않으나, 바람직하게는 가로 900mm ~ 1,200mm, 세로 300mm ~ 400mm의 크기와 건축법 시행규칙의 에너지절약설계기준에 맞는 두께로 성형되는 것이 바람직하며, 그 형상은 기밀과 열교차단을 위해 단열재(600)와 단열재(600)의 이음부분은 패널 상부면과 우측면에는 각진 돌출면을, 하부면과 좌측면에는 각진 돌출면을 끼울수 있는 암수형태(ㄷ자모양)의 삽입홈을 형성하며, 커넥터(100)가 위에서 아래로 삽입될 수 있는 깊이만큼 절단면(601)이 형성되며, 절단면(601)간의 간격은 300mm로 일정한 거리를 두는것이 바람직하며, 절단면(601)은 단열패널(600)의 사이즈에 따라 변경이 가능하되 일정한 간격을 유지하는 것이 바람직하다.
단열재(600)의 소재는 국가공인 시험성적서에 의해 단열성이 입증된 경량소재를 사용하는것이 바람직하며, EPS, 네오폴, XPS, 골드폼, 폴리우레탄보드 등이 대표적인 소재이며, 패널형태는 공장에서 성형되어 생산되는 일체형의 형태와, 현장에서 직접 가공이 가능한 적층형태(예 : EPS와 EPS, EPS와 XPS의 접합)로 이루어지며 적층형태의 경우 내후성과 내습성, 내충격성 그리고 방수성이 우수한 폴리우레탄계 또는 비닐수지계의 일액형 또는 이액형의 접착력이 강한 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
도 7, 8은 본 발명에 의한 연결유닛의 벽체고정시 인서트핀과 상관관계를 그린 단면도로서, 커넥터 내측면(100A)이 구조체인 벽체에 고정이 되고, 커넥터 외측면(100B)의 스크류 관통홈(101)을 뚫고 스크류(S1)와 와샤(W1)가 전동드라이버에 의해 벽체에 고정된다. 특히, 구조체가 콘크리트 벽체인 경우 천공 작업후 칼블럭을 삽입한 후 위의 공정이 이루어진다. 더불어 단층건물 이상인 경우 칼블럭 삽입후 에폭시건을 사용하여 젤타입의 에폭시접착제(미도시)를 주입 하는 것이 바람직하다.
도 8의 경우, 바탕면이 평탄하지 않는 상황에서 인서트핀(300)을 구배에 맞는 두께로 사용하여 벽체의 구배를 평활하게 맞추어 시공되는 그림의 단면도로서, 시공과정은 위의 설명과 동일하나, 응용방법에서 목조주택의 경우 바탕면의 평활도는 매우 우수하나 외단열 시공시 구조체인 목재(OSB)가 결로에 의한 배수가 원활하지 않아 썩는 결함이 발생되어 최근에는 레인스크린(각재를 세로로 벽면에 취부하여 결로발생시 원활한 배출을 유도하는 시공방법)이나, 특수한 투습방수지로 시공하는 상황이다. 하지만, 본 발명에 의한 연결유닛중 레인스크린 기능에 만족할만한 두께의 인서트(300)를 사용함으로서 별도의 레인스크린 시공이나, 특수한 투습방수지를 사용하지 않고도 완성도 높은 목조주택 외단열 시공이 가능한 것이 특징이다.
전문시공인 외 일반인들도 쉽게 시공할 수 있는 시스템으로 보다 완성도 높은 외단열 공법을 구현하기 위해 기밀과 열교 처리에 있어 특수한 시공기술 보다, 도 9에 의한 시공방법을 통해 에너지성능이 높은 건축물을 구현해 나가는 것이 본 발명의 목적이며 효과이다.
2. 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛 및 외단열 시스템.
도 9는 연결유닛을 이용하여 외단열 마감공법이 시공되는 과정의 전개도로서, 전체적인 공정은 구조체 바탕면 이물질을 제거 및 청소 - 스타트 설치 및 코너바 설치 - 벽체 평활도 체크 및 단열패널 어긋쌓기 적층 - 합판 및 투습방수지 시공 - 마감재 시공 순으로 이루어진다.
도 10은 스타트와 코너바의 시공과정을 도시화한 상태도 및 내부 단면도로서, 스타트(400)와 코너바(500)의 소재는 커넥터(100)와 같은 프라스틱으로 제작되는 것이 바람직하며, 스타트(400)의 형상은 단열패널(600) 삽입이 용이한 (ㄷ)자 모양으로 성형되며, 내부에는 단열패널(600) 삽입시 결속과 지지력을 높이기 위해, 커넥터(100) 내단면에 위치한 삼각형의 리브(104)와 같은 형상으로 스타트리브(401)가 끊김 없이 가로로 길게 성형되고 시공되는 것이 바람직하다.
코너바(500)의 경우, 벽체 모서리면에 위치하며 단열패널과의 대응을 위해 (ㄷ)자를 90도 회전시켜 맞붙여 놓은 모양으로 성형되며, 그 내부는 스타트리브(401)와 동일한 구조의 코너바 리브(501)가 성형되며, 벽체 모서리면에 수직으로 시공되는 것이 바람직하다.
도 11은 단열패널과 연결유닛의 시공과정을 도시화한 상태도 및 연결부위 상세도로서, 본격적인 시공과정을 도시화 하고 있다.
우선, 스타트(400)의 경우 기초하단부에서 일정한 높이에 위치하며, 수평계를 통해 정확한 수평에 먹을 튕긴 후 시공하는 것이 바람직하다. 이후, 코너바(500) 또한 수평계를 이용하여 정확한 수직면에 맞추어 시공하는 것이 바람직하다.
스타트(400) 하단부로부터 상부 벽면 좌우측 끝단에 실을 띄어 벽면의 평활도를 확인하여 단열패널 연결유닛이 위치할 벽면에 실과 벽면과의 거리를 체크한 후 그 위치에 간격을 표식으로 남겨둔다. 전체적인 벽의 구배를 확인한 후 실과 벽면의 거리가 가장 가까운 위치를 제로지점(기준점)으로 산정하고 이지점에 위치할 연결유닛은 커넥터(100)와 바인더(200)만으로 스크류(S1)를 이용해 체결해 나간다.
이후 공정은 단열패널(600)에 연결유닛을 체결하고 하단부에서 상단부 순으로 적층, 시공해 나간다. 적층시 두번째 단 첫번째 단열패널은 어긋쌓기를 위해 단열패널 연결유닛이 위치할 절단면(601)을 기준으로 상, 하부 동일선상에 연결유닛이 위치할 수 있는 위치에 정확히 줄자를 이용하여 표식한 후, 톱이나 열선을 이용해 재단하고, 통줄눈이 생기지 않게 주의하며 어긋쌓기해 나간다.
적층시 이전 공정에서 실을 띄어 표식해 놓은 수치를 확인하여, 그 수치에 맞는 인서트핀(300)을 삽입, 시공해 나간다. 인서트(300) 삽입전 벽체에 천공을 하고 칼블럭을 삽입한 후, 시공면적과 적층 높이를 고려하여 에폭시접착제(미도시)를 건을 이용해 충진할 수도 있다. 또한, 외단열 미장전용 접착 모르타르(미도시)를 추가로 단열패널에 바른 후 시공할 수도 있다. 접착 모르타르 시공방법은 LH 외단열 시공방법 규정에 따르는 것이 바람직하다.
도 12는 단열패널 위에 별도의 상작업 없이 합판 부착이 가능함을 명시한 상태도 및 연결부위 상세도로서, 본 발명의 특징을 구체적으로 표현하고 있는 상태도이기도 하다. 종래의 외단열 마감공법에선 단열재 부착에 관한 장점과 시공법에 관하여 기술된 사례가 대부분이며, 미장마감 이외의 별도의 마감재를 시공하기 위해선 추가로 상작업을 통해 마감재 시공이 이루어졌다.
하지만, 본 발명의 의하면 단열패널(600) 시공후 별도의 상작업 공정없이 바로 마감재 시공이 가능함으로 시공기간 단축과 비용절감에 많은 이점이 있음을 보여준다.
도 12에서 알 수 있듯이 단열패널 커넥터 외측면(100B)에 성형된 마감 구획선(105)을 통해 합판 취부시 간격조절이 시각적으로 용이하며, 연결유닛이 부착된 시공면은 전체적으로 일정한 간격이 유지되어 기존 유통되는 합판사이즈인 1200*2400에 완벽하게 대응되도록 제작되고 시공 되는것이 바람직하다.
도 13은 본 발명에 의한 외단열 건식공법으로 다양한 마감재 사용이 가능함을 명시한 상태도로서, 상기와 같은 시공방법을 통해 합판 취부 후, 투습방수지를 부착하며 건축주의 기호에 따라 경량석재(CRC보드 등), 목재 사이딩, 금속패널(징크 등)등으로 다양한 소재를 이용해 마감이 가능한 것이 특징이다.
또한, 습식공법의 경우 단열패널 시공 후, LH 외단열 시방서의 기준에 따라 보강 메쉬 시공 및 접착 모르타르 바름 후, 마감재 시공 순으로 진행 되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명에 의한 연결유닛을 이용하여 외단열 마감공법을 시공하는 방법에 대하여 상세히 기술하였다.
이는 결국, 표준화된 단열패널 고정용 연결유닛을 이용하여 단열재와 구조체(콘크리트)와의 열교 차단 효과와 더불어 완성도 높은 외단열 마감시공이 완성되며, 추후 마감재 연결 공사 시에도 시공기간 단축과 비용절감 효과와 더불어 시공공정의 편리성이 확보되는 등의 많은 이점이 있음을 보여준다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이, 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
100. 커넥터
100A. 커넥터 내측
100B. 커넥터 외측
100C. 커넥터 바.
101. 스크류 관통홈.
102. 와샤 고정홈
103. 스토퍼
104. 커넥터 리브
105. 마감 구획선
200. 바인더
201. 바인더 테두리
202. 바인더 연결홈
203. 바인더 리브
300. 인서트핀
301. 인서트 U홈
302. 인서트 리브
400. 스타트
401. 스타트 리브
500. 코너바
501. 코너바 리브
600. 단열재(단열패널)
601. 단열재 절단면
S1. 스크류
W1. 와샤

Claims (6)

  1. 완성도 높은 외단열 마감공법을 시공함에 있어서, 판상형 단열재를 고정하는 커넥터(100)와, 커넥터를 삽입하고 고정하는 바인더(200), 그리고 커넥터와 바인더 사이에서 벽체간격을 조절하는 인서트핀(300), 벽체 하단부와 모서리부분의 연결, 고정을 위한 스타트(400)와 코너바(500)가 구비되는 것을 특징으로 하는 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛.
  2. 제1항에 있어서, 연결유닛의 부품인 커넥터(100)와 바인더(200)는 점형 열교 최소화를 위해 프라스틱 소재의 강도가 높은 재질로 형성 되며, 커넥터 단면 내측에는 단열재를 지지하는 직삼각형의 리브(104)가 형성 되며, 커넥터 내측(100A) 바깥쪽면에는 벽체고정을 위한 스크류(S1)가 외측 커넥터(100B)를 관통하여 삽입 될수 있도록 홈(101)이 형성되며, 외측(100B) 단면을 열십자(+)로 구분하여 합판 취부시 경계면을 구분할수 있는 구획선(105)이 형성되며, 커넥터 반대편(100B)에는 스크류 와샤(W1)가 삽입 될수 있는 홈(102)이 형성되며, 커넥터(100) 내측(100A), 외측(100B) 내면 중앙부에는 단열재(500)에 커넥터(100)를 삽입시 멈춤 역할을 하는 스토퍼(103)가 형성되며, 커넥터(100) 내측(100A)과 외측(100B)간의 거리는 특정한 크기에 국한되지 않으나, 바람직하게는 50mm, 75mm, 100mm, 150mm, 200mm의 사이즈로 구비되는 것을 특징으로 하는 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛.
  3. 제1항에 있어서, 바인더(200)는 커넥터(100)를 삽입하고 지지할수 있게 삽입부(201)가 형성되며, 삽입부(201)는 암수형태로 커넥터(100)와 인서트핀(300)이 삽입 될수 있게 가이드역할을 하는 돌기모양의 리브(203)와 바인더(200)면과 커넥터(100) 또는 인서트핀(300)면이 대응되는 삽입홈(202)이 구비되는 것을 특징으로 하는 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛.
  4. 제1항에 있어서, 인서트핀(300)의 구조는 상부에서 하부로 결합되는 구조로서 스크류(S1)가 벽에 완전히 고정 되기전에 삽입될 수 있도록 U자 형태의 홈(301)과 커넥터(100), 바인더(200)와 대응되면서 삽입될 수 있는 돌기모양의 리브(302)가 형성되며, 인서트핀(300)의 두께는 특정한 크기에 국한되지 않으나, 벽체 평활도의 변수를 고려하여 3, 5, 10, 20(단위:mm)의 두께로 구비되는 것을 특징으로 하는 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛.
  5. 제1항에 있어서, 스타트(400)와 코너바(500)의 구조는 단열재(600) 두께에 맞는 크기로 다양하게 성형되며, 단면 내부에는 단열재(600) 삽입시 결속력과 지지력을 높이기 위해 직삼각형의 스타트리브(401)가 형성되며, 스타트(400)의 형상은 (ㄷ)자 모양으로 성형되며, 코너바(500)의 경우 또한 스타트(400)와 같은 구조와 기능으로 단면 내부에는 코너바 리브(501)가 형성되며, 형상은 (ㄷ)자를 90도 회전시켜 맞붙여 놓은 모양으로 성형되며, 스타트(400)와 코너바(500) 또한, 프라스틱 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛.
  6. 제2항, 3항, 4항, 5항에 의하여, 외단열 마감공법이 시공되며, 그 진행과정은 구조체 바탕면 이물질 제거 및 청소 단계, 상기 단계 후 스타트 설치 및 코너바 설치 단계, 상기 단계 후 벽체 평활도 체크 및 단열패널 어긋쌓기 적층 단계, 상기 단계 후 합판 및 투습방수지 시공 단계, 상기 단계 후 마감재 시공 순으로 진행되는 것을 특징으로 하는 점형 열교 차단과 마감재 부착이 용이한 단열패널 고정용 연결유닛 및 외단열 시스템.
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