KR20180062038A - 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축 조립식 벽체 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건물에 설치하는 외벽체를 공장에서 생산도면에 의해 벽체를 제작하여 현장에 가져와 크레인이나 리프트로 설치하는 건축 조립식 벽체 시스템으로, 벽체 외부 마감부터 내측 마감까지 모두 불연 자재를 사용하여 만든 불연 벽체이며, 건축 시 외부 벽체를 용이하고 신속하게 설치할 수 있고, 벽체를 경량화하며 최고의 단열효과를 갖고, 공기단축, 건축비 절감, 건축물의 부하를 경감시킬 수 있는 구조를 가지도록 하는 화재방지 불연의 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 건축 조립식 벽체 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 건물에 설치하는 외벽체를 공장에서 생산도면에 의해 벽체를 제작하여 현장에 가져와 크레인이나 리프트로 설치하는 건축 조립식 벽체 시스템으로, 벽체 외부 마감부터 내측 마감까지 모두 불연 자재를 사용하여 만든 불연 벽체이며, 건축 시 외부 벽체를 용이하고 신속하게 설치할 수 있고, 벽체를 경량화하며 최고의 단열효과를 갖고, 공기단축, 건축비 절감, 건축물의 부하를 경감시킬 수 있는 구조를 가지도록 하는 화재방지 불연의 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 건물의 외부에 이용되는 벽체의 종류로는 콘크리트나 시멘트 블록을 쌓아 벽을 형성하는 조적 벽, 콘크리트를 압출하여 성형하고 경화시켜 제조하는 콘크리트 압출성형 벽으로 이용되고 있었다.
상기 블록형의 조적 벽은 자재비는 저렴하나, 콘크리트벽의 인건비처럼 다른 자재에 비하여 상당히 비싸며, 공기가 길며 공사 후에 폐기물을 많이 생산한다. 그러나 다른 대용방법이 없어서 비교적 많이 사용되고 있으나, 시멘트 벽돌이나 콘크리트 블록은 중량이 커 건물 구조체 하중에 부담을 많이 주는 문제가 있고, 콘크리트 압출성형 벽은 무게가 무거워 시공이 용이치 않고, 단열효과는 거의 없으며 이 역시 재질 특성상 그 무게 때문에 건물 구조체에 많은 하중 부담을 주는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 최근에는 경량 콘크리트를 이용한 판넬이 많이 시공되고 있으며, 여전히 무겁고, 단열, 차음, 습기, 시공에 많은 어려움과 문제점이 있다.
따라서, 건물 건축 대부분의 벽체를 형성하는 자재들은 단열에 대한 효과가 미비하며 단열공정을 따로 시공해야 했다. 그러므로 벽체의 두께가 두꺼워지며 에너지절감을 위한 건축 단열법의 강화로 패시브 정도의 벽체를 만들기 위해서 단열의 두께가 두꺼워져 시공기간이 늘어나며, 공정이 늘어나고, 건축비의 증가 및 사용 면적이 감소하게 되었다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상술한 건축 시공물에 대한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개선된 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조 방법을 제공하는 것이며, 이를 위하여 페놀(Phenolic)폼 소재를 이용한 벽체 구조를 이용하도록 함으로써, 하중의 부담을 줄이고 다양한 형상과 여러 보강 구조를 가진 건축 조립식 벽체 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 구성은, 하나 이상의 불연자재의 불연 면재와, 불연의 페놀(Phenolic)폼 재질의 불연 단열재 코어와, 불연의 백 보드가 서로 결합하여 이루어진 외부 복합 판넬과, 그 외부 복합 판넬을 잡아주는 불연의 메탈 프레임이 결합된 벽체와, 그 벽체의 일단에 내부마감재인 석고보드가 합쳐져 공장에서 생산된 불연의 건축 조립식 벽체 시스템이다.
상기 불연 단열재 코어는 스틸 스페이서와 FRP(섬유 강화 플라스틱) 메쉬가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서 석고보드는 공장서 붙이지 않고 외부 복합 판넬과 메탁 프레임이 결합된 벽체로 현장에 설치 후 벽체의 메탈 프레임 안으로 전기 설비, 배선, 배관의 작업을 끝난 후에 석고보드를 설치하여 마감한다.
이 건축 조립식 벽체 시스템은 현장 시작할 때 벽체 시스템을 공장에서 생산할 수 있도록 상세 도면이 미리 완성되어야 한다. 현장에서는 벽체 시스템이 슬라브 기둥에 설치될 수 있도록 시공 오차를 최소화하여야 하며, 이 벽체를 설치하기 위한 골조의 수직 및 수평의 오차를 매 층마다 확인하여야 할 것이다.
이 벽체 시스템의 설치는 현장 크레인에 의해서 설치되며, 벽체 시스템을 설치하기 위한 건물과의 연결 부위는, 건물 건축시 바닥 슬라브 안에 앵카 볼트를 매립하여 벽체 시스템과 건물을 용접 및 볼트 연결로 설치된다.
건축 조립식 벽체 시스템이 주로 바닥 슬라브 및 빔(Beam) 구조체(스틸 대들보)와 결합하여 외벽체를 형성한다.
본 발명에 따르는 건축 조립식 벽체 시스템은 불연 면재, 불연 단열재 코어, 불연 백보드와 이를 잡아주는 불연의 메탈 프레임과 불연의 석고보드로 구성되어 불연 자재로 이루어진 벽체 시스템으로, 프레임이 벽체 구조체 역할을 하며, 불연 면재는 건물의 외관을 아름답게 하며, 단열재 코어는 단열 효과를 최대화하며, 백 보드는 프레임에 불연 면재와 불연 단열재 코어를 연결 설치하는 역할을 한다.
| No. | 항 목 | 두께 | 열전도율 | 열저항 | 열관류율 |
| mm | W/mk | m 2 K /W | W/ m 2 K | ||
| 1 | 외부표면 저항 | 0.043 | |||
| 2 | 자기질타일 | 10.0 | 1.800 | 0.006 | 불연면재 |
| 3 | 페놀폼 | 80.0 | 0.020 | 4.000 | 준불연코어 |
| 4 | 마그네슘보드 | 10.0 | 0.150 | 0.067 | 불연백보드 |
| 5 | 메탈스터드 | 100.0 | |||
| 6 | 그라스화이버 | 80.0 | 0.034 | 2.353 | 메탈스터드에 매립 |
| 7 | 석고보드 2겹 | 25.0 | 0.180 | 0.139 | |
| 8 | 내부표면 저항 | 0.110 | |||
| 건축패시브복합단열판넬벽체시스템 열관류율 | 6.717 | 0.14887 | |||
| 총두께 | 225.0 | ||||
| 패시브하우스벽체 | 목표 | <0.150 |
※ 상기 열관류율은 한국패시브협회가 인증하는 주 소재의 열전도율에 의한 열관류율을 계산하였고, 상기 건축 조립식 벽체 시스템의 열관류율은 패시브 벽체 열관류율을 충족함을 보여준다.
그러나 벽체 외부 판넬의 코어에 있는 단열재로는 패시브 벽체가 요구하는 열관류율 0.15W/㎡K 충족하지 못하여 위의 열관류율 계산에서 보듯이 Glass Wool 80mm 이상이 필요하므로 그 두께의 Glass Wool이나 Rock Wool 단열재를 구조체 프레임 안에 매립하면 패시브 벽체의 열관류율을 충족시킬 수가 있다.
여기서 패시브 벽체의 두께는 상기 계산서에서 보듯이 총 225mm가 된다.
또한, 외부 판넬 코어 페놀폼의 단열두께를 증가시켜 벽두께를 더 줄일 수 있다. 이 벽체 시스템은 현재 만들어지는 패시브 벽체의 두께를 30%~50%정도 줄였으며 이 벽체 시스템이 적용되는 건축물에서는 가장 많은 내부 공간을 사용할 수가 있다.
기존의 패시브 벽체는 380mm~550mm 두께로 시공이 되어진다.
또한, 지구 온난화로 인한 기후의 변화에 대처하여 단열 효과가 우수한 시스템을 선정하여 건축물의 외벽을 설치하면 혹한, 혹서에 대한 냉난방에 들어가는 에너지를 절약할 수 있으며, 오래된 건물에 단열을 하는 리모델링 사업에 이 벽체 시스템을 설치하면 에너지를 많이 절약할 수가 있다. 또한, 불연 복합 벽체 시스템으로 화재로부터 자유로울 수가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 프레임의 개략적인 외형을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 횡단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템을 제조는 방법을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 횡단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템을 제조는 방법을 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
여기서, 이하에 기술하는 실시예를 통하여 설명되는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐, 이하에 기재된 실시예의 내용으로 한정되는 것은 아니고, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 프레임의 개략적인 외형을 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 단면을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 횡단면을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템을 제조는 방법을 개략적으로 나타내는 개략도이며,도 5는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제작되는 건축 조립식 벽체 시스템의 벽체 메탈 프레임(11)을 나타낸다. 벽체 메탈 프레임(11)은 벽체 시스템의 무게 및 설치 후의 정풍압, 부압, 지진을 대비한 구조계산에 의해서 부재가 결정된다. 주로 스틸 각파이프(11-1)로 제작되며, 혹은 패시브 하우스 벽체를 생산할 때에는 이중 단열을 하기 위해 즉, 프레임 내에 추가 단열재를 매립하기 위해 메탈 스터드나 메탈 찬넬을 사용하여 프레임을 결정한 후에 구조 계산에 의해서 부재 규격이 결정된다. 프레임 규격은 폭은 창문이 판넬 중앙에 설치될 수 있는 폭과 층간의 높이로 계산하여 한 번에 층간의 벽체를 세울 수가 있다.
도 2는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 단면을 나타내는 것을 상세하게 나타내고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 불연자재의 불연 면재(10-1)와, 불연의 페놀(Phenolic)폼 재질의 불연 단열재 코어(10-2)와, 불연의 불연 백 보드(10-3)가 서로 결합하여 이루어진 외부 복합 판넬(10)과, 그 외부 복합 판넬(10)을 잡아주는 불연의 메탈 프레임(11)이 결합된 조립식 벽체(12)가 공장에서 생산되어, 현장에서 바닥 슬라브(1)에 스틸 벤트 브라켓(9)을 셋 앵카 볼트(3)로 고정 후 조립식 벽체(12)의 메탈 프레임(11)에 용접되어 있는 스틸 벤트 브라켓(8)을 크레인으로 상하좌우 맞춘 후에 메탈 프레임(11)에 용접된 스틸 벤트 브라켓(8)과 바닥 슬라브(1)에 고정된 스틸 벤트 브라켓(9)을 스틸 볼트(4)로 연결 설치 한다. 여기서 조립식 벽체(12)와 또 다른 조립식 벽체를 수평으로 잡아 주는 스틸 브라켓 연결 부위(5,6,7)를 나타내고 있다.
바닥 슬라브(1) 라인과 조립식 벽체(12)와의 이격 거리를 건물 전체의 수직을 확인한 후 결정한다. 그후 조립식 벽체(12)와 슬라브(1)를 연결 시켜줄 스틸 벤트 블라켓(5)을 용접 설치 후 슬라브(1)에 셋 앵카 볼트에 의해서 설치된 스틸 벤트 브라켓(8)을 스틸 볼트(4)에 의해서 설치 후 두부재를 용접하여 설치한다. 여기서 스틸 볼트(4)의 역할은 벽체 시스템과 건추굴 슬라브와 연결시켜주는 역할을 할 뿐 아니라 수직 및 수평을 잡을 수 있도록 조정하게 하여준 후에 용접을 하도록 해 준다.
도 3은 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템이 철골조 건물에 설치된 것의 횡단면을 나타내는 도면이며, 이 도면은 도 2의 단면도를 횡단면도로 나타낸 것이며, 도 2에 대한 설명과 동일하여,자세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템을 제조는 방법을 개략적으로 나타내는 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 건축 조립식 벽체 시스템의 공장에서 제조하는 방법을 계략적으로 나타낸 것으로, 작업 테이블(401)을 수평을 유지하도록 설치하고, 그 위에 구조 계산에 의해서 불연 백 보드(407)가 이미 부착된 메탈 프레임(408)을 설치하며, 그 다음 바깥 몰드(402)를 4면에 설치하여 전체 몰드를 구성한다. 몰드 구성이 완성되면, 불연 백 보드(407) 위에 스틸 스페이서(411)과 FRP(섬유 강화 플라스틱) 메쉬(412)를 설치하며, 면재 설치핀(410)을 설치하고, 그 위에 불연 면재(405)를 설치한 후, 그 다음, 프레스(409)로 불연 면재(405)를 덮는다. 그 후, 바깥 몰드(402)의 옆에 위치한 투입구(404)로 불연 단열재 용액을 투입하여 폼을 형성한 후, 20분 정도 양생을 한 후 몰드(402) 및 프레스(409)를 제거하여 벽체 시스템을 생산한다.
도 5는 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 본 발명에 따른 건축 조립식 벽체 시스템의 제조방법은 작업 테이블의 수평을 유지하도록 설치하는, 작업테이블을 설치하는 단계(S1)와. 작업 테이블 위에 구조 계산에 의해서, 벽체 규격에 맞게 몰드를 설치하는 단계(S2)와, 몰드 안에 불연 백 보드가 이미 부착된 메탈 프레임을 설치하는 단계(S3)와, 불연 맥 보드 위에 스틸 스페이서 와 FRP(섬유 강화 플라스틱) 메쉬를 설치하는 단계(S4)와, 몰드 상단부 위에 설치된 불연 백 보드 높이의 면재 설치핀 위로 불연 면재를 설치하는 단계(S5)와, 프레스로 불연 면재(405)를 덮는 단계(S6)와, 바깥 몰드의 옆에 위치한 투입구로 불연 단열재 용액을 투입하여 폼을 형성하는 단계(S7)와, 20분 정도 양생을 한 후 몰드 및 프레스를 제거하는 단계(S8)로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
1. 바닥 슬라브 2. 스틸 대들보
3. 셋 앵카 볼트 4. 스틸 볼트
5, 6, 7. 벽체와 벽체를 수평으로 잡아주는 스틸 브라켓 연결 부위
8, 9. 스틸 벤트 브라켓
10. 외부 복합 판넬 11. 벽체 메탈 프레임
10-1. 불연 면재 11-1. 스틸 각 파이프
10-2. 불연 단열재 코어 12. 조립식 벽체
10-3. 불연 백 보드
401. 작업 테이블 407. 불연 백 보드
402. 바깥 몰드 409. 프레스
403, 408. 메탈 프레임 410. 면재 설치핀
404: 투입구 411. 스틸 스페이서
405. 불연 면재 412. FRP(섬유 강화 플라스틱) 메쉬
406. 불연 단열재 용액
3. 셋 앵카 볼트 4. 스틸 볼트
5, 6, 7. 벽체와 벽체를 수평으로 잡아주는 스틸 브라켓 연결 부위
8, 9. 스틸 벤트 브라켓
10. 외부 복합 판넬 11. 벽체 메탈 프레임
10-1. 불연 면재 11-1. 스틸 각 파이프
10-2. 불연 단열재 코어 12. 조립식 벽체
10-3. 불연 백 보드
401. 작업 테이블 407. 불연 백 보드
402. 바깥 몰드 409. 프레스
403, 408. 메탈 프레임 410. 면재 설치핀
404: 투입구 411. 스틸 스페이서
405. 불연 면재 412. FRP(섬유 강화 플라스틱) 메쉬
406. 불연 단열재 용액
Claims (3)
- 하나 이상의 불연자재의 불연 면재와,
불연의 페놀(Phenolic)폼 재질의 불연 단열재 코어와,
불연의 백 보드가 서로 결합하여 이루어진 외부 복합 판넬과,
상기 외부 복합 판넬을 잡아주는 불연의 메탈 프레임이 결합된 벽체와,
상기 벽체의 일단에 내부마감재인 불연 석고보드가 합쳐진 것을 특징으로 하는 불연의 건축 조립식 벽체 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 불연 단열재 코어는 스틸 스페이서와 FRP(섬유 강화 플라스틱) 메쉬가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 불연의 건축 조립식 벽체 시스템. - 작업 테이블의 수평을 유지하도록 설치하는, 작업테이블을 설치하는 단계(S1)와. 작업 테이블 위에 구조 계산에 의해서, 벽체 규격에 맞게 몰드를 설치하는 단계(S2)와, 몰드 안에 불연 백 보드가 이미 부착된 메탈 프레임을 설치하는 단계(S3)와, 불연 맥 보드 위에 스틸 스페이서 와 FRP(섬유 강화 플라스틱) 메쉬를 설치하는 단계(S4)와, 몰드 상단부 위에 설치된 불연 백 보드 높이의 면재 설치핀 위로 불연 면재를 설치하는 단계(S5)와, 프레스로 불연 면재를 덮는 단계(S6)와, 바깥 몰드의 옆에 위치한 투입구로 불연 단열재 용액을 투입하여 폼을 형성하는 단계(S7)와, 20분 양생을 한 후 몰드 및 프레스를 제거하는 단계(S8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축 조립식 벽체 시스템 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160161884A KR20180062038A (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160161884A KR20180062038A (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180062038A true KR20180062038A (ko) | 2018-06-08 |
Family
ID=62600087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160161884A KR20180062038A (ko) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | 건축 조립식 벽체 시스템 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20180062038A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210058544A (ko) * | 2019-11-14 | 2021-05-24 | 주식회사 에스컴텍 | 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09309179A (ja) * | 1996-05-20 | 1997-12-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐火断熱パネルの製造方法 |
| KR100682541B1 (ko) * | 2005-08-30 | 2007-02-15 | 장강 | 무석면 섬유보강 칼슘실리케이트 시멘트보드 월패널 및이를 이용한 비내력벽체의 시공방법 |
-
2016
- 2016-11-30 KR KR1020160161884A patent/KR20180062038A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09309179A (ja) * | 1996-05-20 | 1997-12-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐火断熱パネルの製造方法 |
| KR100682541B1 (ko) * | 2005-08-30 | 2007-02-15 | 장강 | 무석면 섬유보강 칼슘실리케이트 시멘트보드 월패널 및이를 이용한 비내력벽체의 시공방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210058544A (ko) * | 2019-11-14 | 2021-05-24 | 주식회사 에스컴텍 | 핀을 이용한 내화성 경량 복합패널 및 그의 제조방법 |
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