KR20170107949A

KR20170107949A - 건축 구조물용 내화 벽체

Info

Publication number: KR20170107949A
Application number: KR1020170118930A
Authority: KR
Inventors: 권혁준; 최정일; 이효상
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2017-09-26
Also published as: KR101888313B1

Abstract

건축 구조물용 내화 벽체에 관한 기술이 개시된다.
본 발명에 따른 건축 구조물용 내화 벽체는, 일면이 상부 또는 하부 슬라브와 결합되고 타면이 런너와 결합되는 방진 패드; 상기 방진 패드에 결합된 상기 런너의 채널부에 길이 방향 단부가 삽입되어 수직 방향으로 설치되는 스터드; 상단 또는 하단 에지가 상기 런너의 채널부 내에 위치하고, 측단 에지가 상기 스터드의 채널부에 삽입되어 설치되는 제1 석고 보드부; 상기 스터드의 소정 결합면에 결합되어, 상기 제1 석고 보드부와 대면하고 상단 또는 하단 에지가 상기 상부 또는 하부 슬라브와 이격되도록 설치되는 제2 석고 보드부; 및 상기 제2 석고 보드부의 에지와 상기 슬라브 간의 이격 공간에 충진되는 제1 방화 실란트부를 포함하여, 건축 구조물의 내화 성능 및 차음 성능을 개선하고, 건축 구조물의 내력 구조에 변위가 발생하는 경우에도 구조적 안전성을 유지한다.

Description

건축 구조물용 내화 벽체{Fireproof wall for building structure}

본 발명은 건축 구조물용 내화 벽체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축 구조물의 내화 성능 및 차음 성능을 개선하고, 건축 구조물의 내력 구조에 변위가 발생하는 경우에도 구조적 안전성을 유지하는 건축 구조물용 내화 벽체에 관한 것이다.

일반적으로, 내화 벽체는 석고 보드나 경량 콘크리트 블록을 이용하여 건축 구조물의 내부 또는 외부에서 발생한 화재에 견딜 수 있도록 형성된 내화 구조체를 말한다.

이러한 내화 벽체는, 건축 구조물의 하중을 견디도록 설계된 슬라브, 내력벽, 기둥 등의 내력 구조와는 달리, 건축 구조물의 내력 구조에 부가적으로 설치되는 비내력 구조에 해당하는 것이다. 따라서, 건축 구조물에서 슬라브 처짐이나 기둥 압축 등 내력 구조에 변위가 일어나는 경우, 내력 구조에 의해 지지되는 내화 벽체에서 변형이나 균열 등이 발생하게 된다. 그 결과, 내화 벽체의 내화 성능이 떨어지게 되고, 나아가 내화 벽체의 구조적 안전성까지 보장할 수 없게 된다. 특히, 수십 층 이상의 고층 내지 초고층 건물들에서는 내력 구조의 변위량이 더욱 커지게 되어, 내화 벽체의 변형이나 균열이 더욱 심각하게 나타나게 된다.

그러나, 한국등록특허 제10-0665245호 등에 개시된 바와 같이, 기존의 내화 벽체 기술들은 내화력 내지 흡음력 확보를 위한 수단만을 제시하고 있을 뿐, 건축 구조물의 변위 발생 시에 내화 벽체의 구조적 안전성을 유지할 수 있는 수단을 전혀 제시하지 못하고 있다는 문제가 있다.

또한, 한국공개특허 제10-2009-0044687호 등에 개시된 바와 같이, 기존의 건축물용 조립식 벽체 기술들은, 벽체가 고정되는 런너(runner)들을 상·하부 콘크리트 슬라브에 직접 설치하기 때문에, 슬라브 처짐 등이 발생하는 경우, 벽체의 변형을 초래하게 된다는 문제가 있다.

본 발명은, 건축 구조물의 내화 성능 및 차음 성능을 개선하고, 슬라브 처짐이나 기둥 압축 등 건축 구조물의 내력 구조에 변위가 발생하는 경우에도 구조적 안전성을 유지함은 물론, 시공이 용이한 건축 구조물용 내화 벽체를 제공한다.

본 발명은 건축 구조물용 내화 벽체로서, 일면이 상부 또는 하부 슬라브와 결합되고 타면이 런너와 결합되는 방진 패드; 상기 방진 패드에 결합된 상기 런너의 채널부에 길이 방향 단부가 삽입되어 수직 방향으로 설치되는 스터드; 상단 또는 하단 에지가 상기 런너의 채널부 내에 위치하고, 측단 에지가 상기 스터드의 채널부에 삽입되어 설치되는 제1 석고 보드부; 상기 스터드의 소정 결합면에 결합되어, 상기 제1 석고 보드부와 대면하고 상단 또는 하단 에지가 상기 상부 또는 하부 슬라브와 이격되도록 설치되는 제2 석고 보드부; 및 상기 제2 석고 보드부의 에지와 상기 슬라브 간의 이격 공간에 충진되는 제1 방화 실란트부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 방진 패드는, 상기 슬라부에 결합되는 일면 및 상기 런너와 결합되는 타면에 양면 테이프 층을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 스터드는, 양 측 단부에 각각 석고 보드의 측단 에지가 삽입되는 채널부를 가지는 H형부; 및 상기 H형부로부터 연장되고 상기 제2 석고 보드부가 결합되는 결합면을 가지는 C형부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 석고 보드부는, 상기 내화 벽체의 외부면을 형성하는 마감용 석고 보드; 및 상기 마감용 석고 보드와 상기 스터드 사이에 위치하는 바탕용 석고 보드를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 바탕용 석고 보드는, 상기 스터드의 상기 결합면에 접촉하여 설치되는 제1 바탕용 석고 보드; 및 상기 제1 바탕용 석고 보드와 상기 마감용 석고 보드 사이에 위치하며, 이음매가 상기 제1 바탕용 석고 보드의 이음매 및 상기 마감용 석고 보드의 이음매와 서로 어긋나도록 설치되는 제2 바탕용 석고 보드를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 건축 구조물용 내화 벽체는, 상기 방진 패드의 노출면에 도포되는 제2 방화 실란트부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 방진 패드를 이용하여 건축 내력 구조 변위에 의한 압력 변화를 완화시킴으로써, 슬라브 처짐이나 기둥 압축 등에 대한 내화 벽체의 내구성 및 구조적 안전성을 개선할 수 있다.

또한, 방진 패드의 양 면에 양면 테이프 층을 포함함으로써, 상부 슬라브에 대한 방진 패드 및 런너의 설치를 용이하게 할 수 있다.

또한, CH 스터드를 이용하여 석고 보드를 설치함으로써, 내화 벽체의 연속 시공을 용이하게 하고, 석고 보드 간의 이음매를 통해 발생하는 내화 성능의 저하를 방지할 수 있다.

또한, CH 스터드의 C형부 결합면에 결합되는 바탕용 석고 보드와 마감용 석고 보드 사이에 이음매를 달리하는 추가적 석고 보드를 배치함으로써, 내화 성능은 물론 차음 성능을 동시에 개선할 수 있다.

나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 다양한 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물용 내화 벽체의 단위 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 A-A′부분을 나타낸 수직 단면도.
도 3은 방진 패드의 일례를 나타낸 단면도.
도 4는 CH 스터드의 일례를 나타낸 사시도.
도 5는 도 1의 B-B′부분을 나타낸 수평 단면도.

이하, 본 발명의 기술적 과제에 관한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물용 내화 벽체의 단위 구조가 사시도로 도시되어 있다.

도 2에는 도 1의 A-A′부분이 수직 단면도로 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조물용 내화 벽체는, 방진 패드(20, 22), 런너(30, 32), 스터드(40), 제1 석고 보드부(50, 52), 제2 석고 보드부(60, 62, 64), 및 방화 실란트부(70, 72)를 포함할 수 있다.

우선, 내화 벽체 상부의 방진 패드(20)는, 일면이 상부 슬라브(10)와 결합되고 타면이 런너(30)와 결합된다. 방진 패드(20)가 결합되는 슬라브(slab)는, 건축 구조물에서 연직 하중을 받는 수평의 판상 부분으로서, 건축 구조물의 천장을 형성하는 상부 슬라브(10)와 바닥을 형성하는 하부 슬라브(12)로 이루어진다. 일반적으로, 슬라브는 철근 콘크리트 구조로 구성되는 것이나, 실제 건축 구조물 완공 후 건축 구조물 자체 하중이나 외력 등에 의해 처짐 현상이 발생하게 된다. 따라서, 방진 패드(20)는, 상부 슬라브(10)에 결합되어 슬라브 처짐이나 기둥 압축 등, 건축 구조물의 내력 구조 변위에 의한 압력 변화를 완화시킨다.

도 3에는 방진 패드(20)의 일례가 단면도로 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 방진 패드(20)는, 몸체부(22) 및 몸체부(22)에 형성되는 양면 테이프 층(24a, 24b)을 포함할 수 있다. 방진 패드(20)의 몸체부(22)는, 천연고무 또는 네오프렌 등의 합성고무를 사용하거나, 우레탄 등의 고분자 재료를 발포하여 판상의 형태로 제작될 수 있다. 특히, 방진 패드(20)이 몸체부(22)는, 높은 탄성과 높은 댐핑율을 모두 가질 수 있도록, 고탄성 재료와 고감쇄 재료가 번갈아 배열 및 발포됨으로써 제작될 수 있다. 이 경우, 고탄성 재료는, 에틸렌-올레핀 공중합체 또는 에틸렌-올레핀 공중합체에 폴리에틸렌, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 이소프렌 공중합체, 부타디엔계 공중합체, 고무 등을 혼합한 혼합물을 기재로 하여, 충전제, 가교제, 발포제 및 기타 첨가제를 첨가함으로써 조성될 수 있다. 또한, 고감쇄 재료는, 스티렌계 공중합체 또는 스티렌계 공중합체에 폴리에틸렌, 에틸렌계 공중합체, 고무 등을 혼합한 혼합물을 기재로 하여, 충전제, 가교제, 발포제 및 기타 첨가제를 첨가함으로써 조성될 수 있다.

방진 패드(20)의 양면 테이프 층(24a, 24b)은, 슬라브(10)에 결합되는 방진 패드(20)의 일면에 형성된 제1 양면 테이프 층(24a)과, 런너(30)와 결합되는 방진 패드(20)의 타면에 형성된 제2 양면 테이프 층(24b)으로 구성될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 방진 패드(20)의 양 면에 양면 테이프 층(24a, 24b)을 포함함으로써, 내화 벽체의 시공을 용이하게 할 수 있다. 즉, 시공자는 방진 패드(20)의 일면에 형성된 제1 양면 테이프 층(24a)을 이용하여 방진 패드(20)를 상부 슬라브(10)에 간편하게 부착할 수 있으며, 방진 패드(20)의 타면에 형성된 제2 양면 테이프 층(24b)을 이용하여 런너(30)를 방진 패드(20)에 간편하게 부착할 수 있다. 방진 패드(20)에 부착되는 런너(runner)는, U자형 또는 J자형 채널부를 가지는 금속 부재로서, 천장 및 바닥에 설치되며, 샛기둥에 해당하는 스터드(stud)(40)가 설치되도록 하는 가이드부재이다. 한편, 시공자는 적용 환경에 따라 고정못을 이용하여 방진 패드(20) 및 런너(30)를 슬라브(10)에 한번 더 고정함으로써 방진 패드(20) 및 런너(30)의 결합력을 더욱 높일 수도 있다.

그 다음, 스터드(40)는, 런너(30)의 U자형 또는 J자형 채널부에 길이 방향 단부가 삽입되어 수직 방향으로 설치된다. 예컨대, 스터드(40)는, 일 단부가 상부 슬라브(10)에 설치된 상부 런너(30)에 삽입되고, 타 단부가 하부 슬라브(12)에 설치된 하부 런너(32)에 삽입되어 수직 방향으로 설치될 수 있다. 이 경우, 스터드(40)는, CH 스터드로 구성될 수 있다.

도 4에는 CH 스터드의 일례가 사시도로 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스터드(40)는, H형부(42)와 C형부(46)를 포함할 수 있다. 이 경우, H형부(42)는, 양 측 단부에 각각 제1 석고 보드부(50, 52)의 측단 에지가 삽입되는 채널부(44a, 44b)를 가진다. 또한, C형부(46)는, H형부(42)로부터 연장되고 제2 석고 보드부(60, 62, 64)가 결합되는 결합면을 가진다. 예컨대, C형부(46)는, H형부(42)로부터 내화 벽체의 두께 방향으로 연장되어 내화 벽체의 길이 방향으로 절곡되도록 구성될 수 있다. 이때, 이러한 절곡면이 제2 석고 보드부(60, 62, 64)가 결합되는 스터드(40)의 결합면을 형성하게 된다.

도 5에는 도 1의 B-B′부분이 수평 단면도로 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 석고 보드부(50, 52)는, 상단 에지가 상부 런너(30)의 채널부 내에 위치하고, 측단 에지가 스터드(40)의 채널부(44a, 44b)에 삽입됨으로써 설치될 수 있다. 이 경우, 제1 석고 보드부(50, 52)는 적어도 25 mm 이상의 두께를 가지는 마감용 석고 보드들로 구성될 수 있다.

제2 석고 보드부(60, 62, 64)는, 스터드(40)의 결합면인 C형부(46)에 결합되어, 제1 석고 보드부(50, 52)와 대면하고 상단 에지가 상부 슬라브(10)와 이격되도록 설치된다. 이 경우, 제2 석고 보드부(60, 62, 64)는, 내화 벽체의 외부면을 형성하는 마감용 석고 보드(64), 및 상기 마감용 석고 보드(64)와 스터드(40) 사이에 위치하는 바탕용 석고 보드(60, 62)를 포함할 수 있다. 또한, 바탕용 석고 보드(60, 62)는, 제1 바탕용 석고 보드(60) 및 제2 바탕용 석고 보드(62)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 바탕용 석고 보드(60)는 스터드(40)의 C형부(46)에 직접 접촉하여 설치된다. 제2 바탕용 석고 보드(62)는 제1 바탕용 석고 보드(60)와 마감용 석고 보드(64) 사이에 위치하며, 그 이음매가 제1 바탕용 석고 보드(60)의 이음매는 물론, 마감용 석고 보드(64)의 이음매와도 서로 어긋나도록 설치된다. 즉, 제1 바탕용 석고 보드(60)가, 나사못(80) 등에 의해 스터드(40)의 C형부(46)에 고정되어 설치되면, 제2 바탕용 석고 보드(62)가 제1 바탕용 석고 보드(60)의 외부면에 덧붙여진 상태에서 나사못(82) 등에 의해 스터드(40)의 C형부(46)에 고정되어 설치된다. 이때, 제2 바탕용 석고 보드(62)는 그 이음매가 제1 바탕용 석고 보드(60)의 이음매와 어긋나도록 설치된다. 그리고, 마감용 석고 보드(64)가 제2 바탕용 석고 보드(62)의 외부면에 덧붙여진 상태에서 나사못(84) 등에 의해 스터드(40)의 C형부(46)에 고정되어 설치된다. 이때, 마감용 석고 보드(64)는 그 이음매가 제2 바탕용 석고 보드(62)의 이음매와 어긋나도록 설치된다. 이 경우, 제1 바탕용 석고 보드(60), 제2 바탕용 석고 보드(62), 및 마감용 석고 보드(64)는 각각 적어도 15mm 이상의 두께를 가지는 석고 보드들로 구성될 수 있다. 이와 같이, 제1 바탕용 석고 보드(60)와 마감용 석고 보드(64) 사이에, 이음매를 달리하는 제2 바탕용 석고 보드(62)가 추가로 설치됨으로써, 내화 벽체의 내화 성능은 물론 차음 성능까지 향상시킬 수 있다.

또한, 스터드(40)의 결합면을 형성하는 C형부(46)는, H형부(42)에 삽입되어 설치되는 제1 석고 보드부(50, 52)와 C형부(46)에 결합되는 제2 석고 보드부(60, 62, 64) 사이에 이격 공간(48)을 형성하게 된다. 따라서, 필요에 따라 이러한 이격 공간(48)에 단열재나 흡음재 등을 추가로 배치함으로써, 내화 벽체의 내화 성능이나 차음 성능 등을 더욱 향상시킬 수 있다.

그 다음, 제1 방화 실란트부(70)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 석고 보드부(60, 62, 64)의 에지와 슬라브(10) 간의 이격 공간에 충진된다. 또한, 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 내화 벽체는 제1 석고 보드부(50, 52) 측 방진 패드(20)의 노출면에 도포되는 제2 방화 실란트부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 방화 실란트부들은 유연성, 부착력, 신축력, 차수성, 내수성 등을 가지는 방화용 아크릴계 소재로 구성되며, 충진 내지 도포 후 수분이 증발되면서 접착력과 탄성력(복원력)을 가지게 된다.

한편, 본 발명에 따른 건축 구조물용 내화 벽체의 하부 구조는, 상술한 내화 벽체의 상부 구조와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 내화 벽체의 하부를 이루는 방진 패드(22), 런너(32), 및 방화 실란트부(72) 등은 각각 내화 벽체 상부의 방진 패드(20), 런너(30), 및 방화 실란트부(70) 등과 대응하는 구조 및 기능을 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 방진 패드를 이용하여 건축 내력 구조 변위에 의한 압력 변화를 완화시킴으로써, 슬라브 처짐이나 기둥 압축 등에 대한 내화 벽체의 내구성 및 구조적 안전성을 개선할 수 있다. 또한, 방진 패드의 양 면에 양면 테이프 층을 포함함으로써, 상부 슬라브에 대한 방진 패드 및 런너의 설치를 용이하게 할 수 있다. 또한, CH 스터드를 이용하여 석고 보드를 설치함으로써, 내화 벽체의 연속 시공을 용이하게 하고, 석고 보드 간의 이음매를 통해 발생하는 내화 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, CH 스터드의 C형부 결합면에 결합되는 바탕용 석고 보드와 마감용 석고 보드 사이에 이음매를 달리하는 추가적 석고 보드를 배치함으로써, 내화 성능은 물론 차음 성능을 동시에 개선할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 다양한 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.

지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

20, 22 : 방진 패드 30, 32 : 런너
40 : 스터드 50, 52 : 제1 석고 보드부
60 : 제1 바탕용 석고 보드 62 : 제2 바탕용 석고 보드
64 : 마감용 석고 보드 70, 72 : 방화 실란트부

Claims

일면이 상부 또는 하부 슬라브와 결합되고 타면이 런너와 결합되는 방진 패드;
상기 방진 패드에 결합된 상기 런너의 채널부에 길이 방향 단부가 삽입되어 수직 방향으로 설치되는 스터드;
상단 또는 하단 에지가 상기 런너의 채널부 내에 위치하고, 측단 에지가 상기 스터드의 채널부에 삽입되어 설치되는 제1 석고 보드부;
상기 스터드의 소정 결합면에 결합되어, 상기 제1 석고 보드부와 대면하고 상단 또는 하단 에지가 상기 상부 또는 하부 슬라브와 이격되도록 설치되는 제2 석고 보드부; 및
상기 제2 석고 보드부의 에지와 상기 슬라브 간의 이격 공간에 충진되는 제1 방화 실란트부를 포함하고,
상기 방진 패드와 상기 제1 방화 실란트부는, 상기 상부 슬라브 및 상기 하부 슬라브 중 적어도 어느 하나로부터 상기 스터드, 제1 석고 보드부 및 제2 석고 보드부에 가해지는 압력을 완화하기 위해, 탄성을 갖는 소재로 형성되며,
상기 방진 패드는, 상기 슬라브에 결합되는 일면 또는 상기 런너와 결합되는 타면 중 적어도 한 면에 양면 테이프 층을 포함하는 건축 구조물용 내화 벽체.
제1항에 있어서,
상기 스터드는,
양 측 단부에 각각 석고 보드의 측단 에지가 삽입되는 채널부를 가지는 H형부; 및
상기 H형부로부터 연장되고 상기 제2 석고 보드부가 결합되는 결합면을 가지는 C형부를 포함하는 건축 구조물용 내화 벽체.
제1항에 있어서,
상기 제2 석고 보드부는,
상기 내화 벽체의 외부면을 형성하는 마감용 석고 보드; 및
상기 마감용 석고 보드와 상기 스터드 사이에 위치하는 바탕용 석고 보드를 포함하는 건축 구조물용 내화 벽체.
제3항에 있어서,
상기 바탕용 석고 보드는,
상기 스터드의 상기 결합면에 접촉하여 설치되는 제1 바탕용 석고 보드; 및
상기 제1 바탕용 석고 보드와 상기 마감용 석고 보드 사이에 위치하며, 이음매가 상기 제1 바탕용 석고 보드의 이음매 및 상기 마감용 석고 보드의 이음매와 서로 어긋나도록 설치되는 제2 바탕용 석고 보드를 포함하는 건축 구조물용 내화 벽체.
제1항에 있어서,
상기 건축 구조물용 내화 벽체는, 상기 방진 패드의 노출면에 도포되는 제2 방화 실란트부를 더 포함하는 건축 구조물용 내화 벽체.