KR20180119641A - 유틸리티 설치를 위한 미리 조립된 벽 패널 - Google Patents

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Abstract

일 예시의 미리 조립된 벽 패널은, 대향하는 단부 부재에 연결된 복수의 스터드를 포함하는 패널 프레임, 패널 프레임의 대향하는 제1 및 제2 측면에 연결된 제1 및 제2 벽 보드, 제1 및 제2 벽 보드 중 적어도 하나에 부착되고, 제1 및 제2 벽 보드 중 적어도 하나로부터 이격된 관계로 마감 패널은 지지하도록 구성된 복수의 스페이서, 및 제1 및 제2 벽 보드 사이에 배치되되 대향하는 단부 부재 사이에서 연장되는 파이프를 포함하며, 파이프는 파이프 전환기를 포함하고, 파이프 전환기의 자유 단부는 제1 벽 보드 또는 제2 벽 보드 내의 개구부를 통해 통과한다.

Description

유틸리티 설치를 위한 미리 조립된 벽 패널
본 출원은 2016년 3월 7일자로 제출된 미국 가출원 제62/304,862호에 우선권을 주장하며, 가출원은 임의의 목적을 위해 그 전체가 참조로서 포함된다.
건설 산업은 효율 향상을 위해 모듈구조(modular construction) 기법을 더욱 많이 이용한다. 모듈구조에서는, 전체 구조물 또는 구조물의 하위 조립체는 현장 밖의(off-site) 시설에서 미리 조립된다. 완성된 조립체는 이후, 설치를 위해 건설 현장으로 이송된다. 컴포넌트의 구조물이 미리 제조될 수 있지만, 추가 컴포넌트는 건설 현장에서의 설치를 요구할 수 있다. 이러한 컴포넌트는 전기 배선, 배관, 데이터 회선 및 마감 표면을 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트 중 일부에 대한 설치는 숙련된 전문 인력(tradespeople)을 요구할 수 있다. 하나의 조립식 시설 보다는 전문 인력에게 여러 건설 현장으로 이동하도록 요구하는 것은 인건비를 증가시키고 시간 효율성을 감소시킬 수 있다.
일 예시의 미리 조립된 벽 패널은 복수의 스터드 및 제1 및 제2 단부 부재를 포함하는 패널 프레임을 포함할 수 있으며, 제1 단부 부재는 스터드의 일 단부에 배치되고 제2 부재는 스터드의 대향 단부에 배치되고, 복수의 스터드 각각은 제1 및 제2 단부 부재에 연결된다. 벽 패널은 패널 프레임의 제1 측면에 연결된 제1 벽 보드 및 제1 측면에 대향하는 패널 프레임의 제2 측면에 연결된 제2 벽 보드를 더 포함할 수 있다. 벽 패널은 제1 벽 보드 및 제2 벽 보드 중 적어도 하나에 부착된 복수의 스페이서를 더 포함할 수 있으며, 복수의 스페이서의 각각은 제1 벽 보드 및 제2 벽 보드 중 적어도 하나로부터 이격된 관계로 마감 패널을 지지하도록 구성된다. 벽 패널은 제1 및 제2 벽 보드 사이에 배치되고 대향하는 단부 부재들 사이에서 연장되는 파이프를 더 포함할 수 있으며, 파이프는 파이프 전환기(pipe diverter)를 포함하고, 파이프 전환기의 자유 단부는 제1 벽 보드 또는 제2 벽 보드 내의 개구를 통과한다.
다층 건물은 적어도 하나의 빔을 포함하는 구조 프레임과, 구조 프레임에 부착되고 건물의 상부 유닛의 바닥 레벨 위로 연장되는 상부 패널부 및 건물의 하부 유닛의 천장 레벨 아래로 연장되는 하부 패널부를 포함하는 미리 조립된 벽 패널을 포함할 수 있다.
건물의 유틸리티 벽을 건설하는 방법은 건물의 구조 프레임에 제1 미리 조립된 벽 패널을 부착하는 단계, 제1 미리 조립된 벽 패널 위에 수직으로 제2 미리 조립된 벽 패널을 위치시키는 단계 - 제1 및 제2 미리 조립된 벽 패널의 각각은 적어도 부분적으로 벽 패널의 내부에 있는 파이프를 포함하고, 파이프는 벽 패널의 외부에 노출된 유동 전환기를 포함함 -, 제2 미리 조립된 벽 패널을 건물의 구조 프레임에 부착하는 단계, 및 제1 및 제2 미리 조립된 벽 패널의 파이프를 유동적으로 결합하도록(fluidly couple) 파이프 피팅(pipe fitting)을 흐름 전환기의 각각에 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
이상의 요약은 단순히 예시적인 것으로서 어떠한 방식으로든 제한적으로 의도된 것이 아니다. 이하의 상세한 설명과 도면을 참조함으로써, 상기 설명된 예시적인 양태들, 실시예들, 그리고 특징들에 더하여, 추가적인 양태들, 실시예들, 그리고 특징들 또한 명확해질 것이다.
본 개시의 전술한 특징 및 다른 특징은 첨부 도면과 결합하여, 다음의 설명 및 첨부된 청구범위로부터 더욱 충분히 명백해질 것이다. 이들 도면은 본 개시에 따른 단지 몇 개의 예시를 묘사할 뿐이며, 따라서, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안 될 것임을 이해하면서, 본 개시는 첨부 도면의 사용을 통해 더 구체적이고 상세하게 설명될 것이다.
도 1a는 벽 패널의 등각 투영도이고,
도 1b는 도 1a의 벽 패널의 부분 분해 사시도이고,
도 2는 벽 패널의 부분 단면 정면도이고,
도 3은 다층 건물이고,
도 4는 또다른 벽 패널의 등각 투영도이고,
도 5a는 건물의 일부의 등각 투영 정면도이고,
도 5b는 건물의 일부의 다른 등각 투영 정면도이고,
도 6은 인접한 벽 패널의 부분 단면 정면도이고,
도 7은 건물의 다른 구조물에 부착된 벽 패널의 단면 정면도이고,
도 8은 마감 패널 시스템의 부분 단면 정면도이고,
도 9는 예시적인 방법의 흐름도이며,
모두 본 개시의 적어도 일부 실시예들에 따라 배열된다.
이하의 상세한 설명에서 본 개시의 일부를 이루는 첨부된 도면이 참조된다. 문맥에서 달리 지시하고 있지 않은 한, 통상적으로, 도면에서 유사한 부호는 유사한 컴포넌트를 나타낸다. 상세한 설명, 도면, 그리고 청구범위에서 설명되는 예시적인 실시예는 제한적으로 여겨지지 않는다. 본 개시에서 제시되는 대상의 범위 또는 사상에서 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 이용되거나, 다른 변경이 이루어질 수 있다. 여기에서 일반적으로 설명되고, 도면에 도시되는 본 개시의 양태는 다양한 다른 구성으로 배열, 대체, 조합, 분리, 및 설계될 수 있음과 이 모두가 여기에서 암시적으로 고려됨이 기꺼이 이해될 것이다.
본 개시는, 그 중에서도, 외부 패널, 외부 패널에 결합된 복수의 스터드, 외부 패널에 대향하는 복수에 스터드에 결합된 모자형 채널을 포함할 수 있는 유틸리티 패널에 일반적으로 관련된 방법, 시스템, 제품, 장치 및/또는 기구에 관한 것이며, 여기서 모자형 채널은 스터드 및 복수의 스터드에 대향하는 모자형 채널에 결합된 내부 패널에 수직한다.
일부 실시예에서, 건물은 배관 및/또는 전기 배선과 같은 설치된 유틸리티를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 유틸리티와 관련된 컴포넌트는 미리 조립된 패널에 통합될 수 있다. 예를 들어, 파이프와 같은 배관 부품은 미리 조립된 벽 패널에 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, 건물이 건설되는 경우, 미리 조립된 패널이 설치될 수 있다. 미리 조립된 패널은 건물의 외부 벽과 건물의 내부 벽을 제공할 수 있다. 일부 예시에서, 미리 조립된 패널의 일 측면은 내부 벽을 제공할 수 있고 대향 측면은 외부 벽을 제공할 수 있다. 일부 예시에서, 미리 조립된 패널의 양 측면은 내부 벽을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 다수의 미리 조립된 패널은 건물의 하나 이상의 전체 벽을 형성하도록 함께 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 조립된 패널은 하중을 견딜 수 있으며, 바닥, 지붕 및/또는 다른 내부 또는 외부 벽에 대한 지지를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 조립된 패널은 하중을 견딜 수 없을 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 조립된 패널은 건물의 내하중 구조체(예를 들어, 구조 프레임)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 내하중 구조체는 외부 건설 스틸 프레임일 수 있다.
일부 실시예에서, 미리 조립된 패널 중 하나 이상은 미리 설치된 유틸리티를 가질 수 있다. 유틸리티는 전기, 배관, 난방 및 냉방, 통신 및/또는 기타 유틸리티를 포함할 수 있다. 미리 설치된 유틸리티가 있는 미리 조립된 패널은 유틸리티 벽 패널 또는 단지 벽 패널이라고 할 수 있다. 벽 패널은 미리 설치된 하나 이상의 유틸리티를 가질 수 있다. 건물 건설 현장으로의 전달 전에 벽 패널의 제조 동안 유틸리티를 설치하는 것은 건물의 보다 빠른 조립을 가능하게 할 수 있고 일부 실시예에서는 건물에 유틸리티의 설치에 요구되는 숙련된 전문 인력(tradespeople)의 수를 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 다수의 벽 패널이 함께 결합될 수 있다. 벽 패널은 수평 및/또는 수직으로 함께 결합될 수 있다. 패널 내의 유틸리티는 또한 수평 및/또는 수직으로 함께 결합될 수 있다. 이는 건물에서 유틸리티가 층 상의 다수 유닛 및 건물의 다수의 층 상의 다수의 유닛에 제공되도록 허용할 수 있다.
일부 실시예에서, 벽 패널은 그 사이에 틈새 공간(interstitial space)을 갖는 두 개의 벽 보드를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 벽 보드는 벽 보드 사이에 틈새 공간을 유지할 수 있는 복수의 스터드의 대향 측면에 부착될 수 있다. 복수의 스터드는 패널 프레임을 형성하도록 대향하는 제1 및 제2 단부 부재에 결합될 수 있다. 제1 단부 부재는 스터드의 일 단부에 배치되고 제2 단부 부재는 스터드의 대향 단부에 배치될 수 있다. 복수의 스터드 내의 스터드 각각은 제1 및 제2 단부 부재에 연결될 수 있다. 스터드는 서로 이격될 수 있다. 유틸리티는 틈새 공간 내에 그리고 스터드 사이에 설치될 수 있다. 일부 실시예에서, 스터드는 펀칭될 수 있어, 유틸리티가 스터드 내의 개구를 통해 설치되도록 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 벽 패널은, 벽 마감재를 부착하기 위한 것과 같이, 벽 보드의 외부 표면에 부착된 스페이서를 포함할 수 있다. 벽 마감재는 내부 마감 패널 또는 외부 클래딩(cladding)과 같은 내부 또는 외부 마감을 포함할 수 있다. 스페이서는 벽 보드에 대해 이격된 관계로 마감재를 제공하며, 이로써 마감재와 벽 보드 사이의 공간을 정의할 수 있다. 공간은 한 패널의 유틸리티 컴포넌트와 다른 패널의 유틸리티 컴포넌트 사이에서의 연결을 이루는 것과 같이, 유틸리티를 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 배관 및/또는 다른 유틸리티를 위한 파이프는 벽 패널 내에서 수직으로 이어질 수 있다. 일부 예시에서, 파이프는 스터드 사이에서 이어질 수 있다. 일부 실시예에서, 파이프는 발포체(foam)로 둘러싸일 수 있다. 일부 실시예에서, 발포체는 스터드와 벽 보드 사이의 공간을 실질적으로 채울 수 있다. 일부 실시예에서, 발포체는 파이프를 적어도 부분적으로 지지할 수 있다. 일부 실시예에서, 발포체는 파이프를 정렬 상태로 유지(hold)할 수 있다. 일부 실시예에서, 벽 패널은 미네랄 울(mineral wool)과 같은 절연재(insulation)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 절연재는 스터드 사이에 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 벽 패널의 패널 프레임의 재료 조성은 주로 강(steel)과 같은 금속일 수 있다. 일부 실시예에서, 이는 주로 알루미늄일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 벽 패널 컴포넌트는 금속 및/또는 금속 합금에서부터 목재 및 목재 폴리머 복합체(WPC), 목재 기반 제품[리그닌(lignin)], 기타 유기 건축 재료(예를 들어, 대나무) 내지 유기 폴리머(플라스틱), 하이브리드 재료 또는 세라믹과 같은 흙 재료에 이르기까지 범위를 가지는 다양한 건축 재료로 만들어 질 수 있다. 일부 실시예에서, 시멘트 또는 다른 부을 수 있거나(pourable) 또는 몰딩 가능한(moldable) 건축 재료가 또한 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 적절한 건축 재료의 임의의 조합이 유틸리티 패널의 일부 요소에 대해 하나의 건축 재료를 사용하고 유틸리티 패널의 다른 요소에 대한 다른 건축 재료를 사용함으로써 조합될 수 있다. 임의 재료의 선정은 [국제 건축법(International Building Code)에 제공된 것과 같은] 재료 옵션의 참조로부터 이루어지거나 건축될 구조물에 대한 내하중 요건을 결정할 때 당업자의 지식에 기초하여 선택될 수 있다. 보다 크고 및/또는 보다 높은 구조물은 보다 작거나 보다 낮은 건물보다 큰 물리적 강도 요건을 가질 수 있다. 환경 응력, 하중 및 구조물의 크기를 수용하기 위한 건축 재료에서의 조정(adjustments)은 여기에 설명된 유틸리티 패널 내 모든 컴포넌트에 대하여 사용되는 건축 재료의 최적의 경제적 선택을 결정할 수 있다. 세계 다른 곳에서의 건축 재료의 이용 가능성은 또한 여기에 설명된 시스템을 구축하기 위한 재료의 선택에 영향을 줄 수 있다. 국제 건축법(International Building Code) 또는 이와 유사한 규범의 채택 또한 재료의 선택에 영향을 줄 수 있다.
"금속"이라는 여기에서의 임의의 언급은 여기에서 설명되는 컴포넌트 및 유틸리티 패널의 구조 및/또는 제조에 적합할 수 있는 임의의 건설 등급 금속 또는 금속 합금을 포함한다. "목재"라는 임의의 언급은 목재, 목재 적층 제품, 목재 프레스 제품, 목재 폴리머 복합재(wood polymer composite, WPC), 대나무 또는 대나무 관련 제품, 리그닌 제품(lignin product) 및 화학적으로 처리되거나, 정제되거나, 처리되거나 식물로부터 단순히 수확되는 임의의 식물 유래 제품을 포함한다. 여기에서 "콘크리트"라는 임의의 언급은 시멘트, 물 및 입상 집합체 (granular aggregate)를 포함하는 임의의 건설 등급 경화성 복합재를 포함한다. 입상 집합체에는 모래, 자갈, 폴리머, 회분(ash) 및/또는 기타 미네랄을 포함할 수 있다.
이제 도면을 참조하면, 도 1a 및 도 1b는 여기에 기술된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 예시적인 유틸리티 패널(316)의 등각투영도(isometric) 및 부분 분해도의 예시를 도시한다. 도 1a는, 특히, 유틸리티 패널(316)의 패널 프레임(320), 스터드(322), 단부 부재(324), 각각의 제1 및 제2 벽 보드(330, 340), 절연재(328), 파이프 지지 부재(370) 및 유틸리티 패널(316)의 스페이서(323)를 도시한다. 도 1b는, 특히, 유틸리티 패널(316)의 패널 프레임(320), 스터드(322), 단부 부재(324), 각각의 제1 및 제2 벽 보드(330 및 340), 틈새 공간(326), 절연재(328), 스페이서(323), 캐비티(327), 및 파이프 지지 부재(370)를 도시한다. 도 1a 및 도 1b에서 도시된 다양한 컴포넌트는 단지 실시예이며, 컴포넌트를 제거하고, 컴포넌트를 조합하고, 컴포넌트를 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다.
미리 조립된 벽 패널(316)은, 복수의 스터드(322)와 단부 부재(324)를 포함할 수 있는 패널 프레임(320)을 포함할 수 있다. 단부 부재(324)는 스터드(322)의 대향 단부에 위치되고 그에 결합될 수 있다. 스터드(322)는 일부 실시예에서 알루미늄 또는 강과 같은 금속 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 스터드(322)는 약 8 인치 깊이 내지 약 12 인치 깊이일 수 있다. 일부 실시예에서, 스터드(322)는 약 10 인치 깊이일 수 있다. 벽 패널(316)이 건물에 설치되는 경우, 스터드(322)는 수직으로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 스터드(332)는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 이격될 수 있다. 일부 실시예에서, 스터드(322)는 중심에서 2 피트의 간격으로 배치될 수 있다. 스터드의 간격은 구조물의 하중 요구 사항(load requirements)에 기초하여 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 스터드는 목재 스터드를 사용하여 구현될 수 있다. 임의의 다른 적절한 건축 재료(예를 들어, 섬유-강화 복합재)가 일부 실시예에서 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 개구가 유틸리티의 수평 분배를 허용할 수 있는 스터드(322)에 존재할 수 있다. 스터드(322)는 유틸리티의 수직 분배를 위해 스터드(322) 사이에 수직 틈새 공간(326)을 형성할 수 있고, 스터드(322) 내 개구는 인접한 수직 틈새 공간(326)에 인접한 유틸리티 사이의 연결을 허용할 수 있다. 절연재(328)는 스터드(322) 사이의 틈새 공간(326) 중 하나 이상에 제공될 수 있다. 스터드(322)는 대향 단부 부재(324)에 연결될 수 있으며, 외부 스터드와 집합적으로 벽 패널(316)의 둘레 측면(perimeter side)을 정의할 수 있다. 조립 동안, 벽 패널(316)들은 나란히(예컨대, 다른 패널에 수직 또는 수평으로 인접하여) 제공될 수 있다. 일부 예시에서, 인접한 벽 패널의 둘레 측면은 서로 접할 수 있다. 일부 예시에서, 중간 층은 벽 패널의 인접 측면 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 인접 패널 사이의 연결(joint)을 밀봉(sealing)하기 위한 인터페이스 컴포넌트 또는 조립체가 벽 패널의 인접 측면 사이에 제공될 수 있다.
제1 벽 보드(330) 및 제2 벽 보드(340)는 패널 프레임(320)의 대향 측면에 연결될 수 있다. 예를 들어, 벽 보드는 스터드(322) 및 대향 부재(324)의 대향 측면에 (예를 들어, 스레드형 파스너(fastener)를 사용하여) 고정될 수 있다. 제1 및/또는 제2 벽 보드는 불연성 재료의 하나 이상의 미리 제조된 보드(332, 342)로 구성될 수 있다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 불연성 재료는 화재 또는 열에 노출될 때(subjected to) 쉽게 발화되거나, 불에 타거나, 연소를 지원하지 않거나 인화성 증기를 방출하지 않을 수 있는 재료일 수 있다. 불연성 물질의 예시는 내부 및 외부 외장 제품(sheathing product)에 통상적으로 사용될 수 있는 시멘트, 석고 및 산화 마그네슘과 같은 무기 미네랄 물질(inorganic mineral material)을 포함한다. 다른 예시는 유리, 유리 섬유 또는 유리/유리 섬유 클래딩을 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 코어를 보강하거나 또는 무기 미네랄 제품으로 형성된 코어의 측면을 라이닝(lining)하기 위해 무기 미네랄 제품과 함께 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 벽 패널 또는 그 컴포넌트는 다양한 다른 건물에 적합한 재료로 만들어질 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 벽 보드(330)는 건물의 내부 벽으로서 기능할 수 있는 제1 측면(331) 상에 제공될 수 있다. 제2 벽 보드(340)는 건물의 외벽으로서 기능할 수 있는 제2 대향 측면(341) 상에 제공될 수 있다. 벽 패널(316)은 제1 및 제2 측면(331, 341) 중 하나 또는 둘 모두 위에서 마감재를 각각 지지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(323)는 제1 및 제2 벽 보드(330, 340) 중 하나 또는 둘 모두에 부착될 수 있다. 스페이서(323)는 내부 마감 패널 또는 외부 마감 패널일 수 있는 마감 패널을 지지하도록 구성될 수 있다. 스페이서(323)는 마감 패널을 벽 보드에 대해 이격된 관계로 부착하도록 구성될 수 있다. 마감 패널은 목재, 라미네이트, 타일, 금속, 플라스틱, 합성물 또는 다른 유형의 패널과 같은 내부 마감 패널일 수 있다. 마감 패널은 이를 스페이서에 기계적으로 고정함으로써 스페이서에 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 마감 패널은 접착(bonded)(예를 들어, 영구적으로 또는 제거 가능하게 부착(adhered))될 수 있다. 일부 예시에서, 마감 패널의 제거가 벽 패널 및/또는 마감 패널에 실질적인 손상을 유발하지 않는 방식으로 부착되는 것과 같이, 마감 패널은 제거 가능하게 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 마감 패널은 외부 벽 상에 제공될 수 있는 외부 클래딩과 같은 외부 마감 패널일 수 있다..
일부 실시예에서, 스페이서(323)는 세장형 부재(325)의 형태로 구현될 수 있으며, 이는 벽 패널(316)의 길이를 따라 연속적으로 연장될 수 있다. 스페이서(323)는 길이 I를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(323)는 패널(316)의 전체 길이 또는 패널(316)의 길이의 일부만큼 연장될 수 있다. 스페이서(323)는 높이 h를 가질 수 있으며, 이는 마감 패널이 거기에 부착될 때, 벽 보드(예를 들어, 벽 보드(330)) 및 마감 패널 사이의 공간 거리 d를 정의할 수 있다. 벽 패널의 스페이서의 높이 및 길이는 특정 응용에 적합하게 변경될 수 있다. 스페이서는 벽면 패널의 한쪽 또는 양쪽 측면에 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 내부 마감 패널을 부착하기 위해, 내측 상에 스페이서가 제공될 수 있다. 일부 예시에서, 스페이서[예를 들어, 모자형 채널(hat channel) 또는 퍼링 채널(furring channel)]가 하나 이상의 외부 마감 패널을 부착하기 위해 벽 패널의 외부 측면 상에 제공될 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널의 외부 측면 상의 스페이서가 현장에서 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널의 외부 측면 상의 스페이서는 공장(factory)에서 부착될 수 있으며 미리 조립된 벽 패널의 일부를 형성할 수 있다.
복수의 스페이서(323)(예를 들어, 세장형 부재(325))가 벽 보드의 외부 표면을 따라 제공될 수 있다. 스페이서(예를 들어, 세장형 부재(325))는 대체로 서로 평행(예를 들어, ±15도)할 수 있다. 벽 패널(316)이 설치될 때, 스페이서(323)(예를 들어, 세장형 부재(325))는 실질적으로 수평으로 연장될 수 있다. 스페이서(323)(예를 들어, 세장형 부재(325))는 그 사이에서 수평으로 연장하는 캐비티(327)을 정의하도록 서로 이격될 수 있다. 수평으로 연장하는 캐비티(327)는 마감 패널 뒤에서 유틸리티 컴포넌트를 수용할 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(323)는 복수의 짧은 브라켓을 사용하여 구현될 수 있으며, 이는 벽 보드의 외부 표면을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(323)는 하나 이상의 모자형 채널(325-3)을 포함할 수 있다. 모자형 채널(325-3)은 벽 보드(예를 들어, 벽 보드(330))의 대향 측면 상에서, 스터드(322)에 수직(예를 들어, ±15도)으로 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 스페이서(323)는 하나 이상의 C-형 또는 J-형 채널(325-1, 325-2)을 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 스페이서는 상이한 단면 형상을 갖는 브라켓을 포함할 수 있다. 벽 패널 및/또는 그 컴포넌트는 리벳, 스레드형 파스너(예컨대, 나사, 볼트, 너트 및 볼트 조합 등) 또는 다른 유형의 기계적 파스터와 같은 것으로 기계적으로 고정하는 것에 의한 것과 같이 다양한 기법을 사용하여 다른 구조물 또는 컴포넌트에 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 컴포넌트는 다른 컴포넌트에 결합(예를 들어, 부착(adhered) 또는 접착(glued)) 될 수 있다. 컴포넌트를 결합하기 위한 다양한 기술이 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 사용될 수 있다.
벽 패널(316)은 하부 패널부(316-1) 및 상부 패널부(316-2)를 포함할 수 있다. 벽 패널(316)이 설치되면, 하부 패널부(316-1)는 건물의 하부 층의 적어도 일부의 높이에 걸칠 수 있다. 상부 패널부(316-2)는 건물의 상부 층의 적어도 일부분의 높이에 걸칠 수 있고, 일부 예시에서는 건물의 한 층 초과에 걸칠 수 있다. 스페이서(323) 중 적어도 일부는 다른 스페이서보다 더 이격될 수 있다. 일부 예시에서, 스페이서 중 적어도 일부는, 건물의 구조 프레임의 바닥 패널 또는 수평 부재(예를 들어, 빔)와 같은 다른 구조를 수용하도록 구성된 캐비티(327-3)를 정의하도록 충분히 멀리 이격될 수 있다. 캐비티(327-3)는 벽 패널(316)의 층 획정부(316-3)에 위치할 수 있다. 층 획정부(316-3)는 벽 패널의 하부 부분(316-1)과 상부 부분(316-2) 사이에 있을 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널(316)은 다수의 층 획정부를 포함할 수 있으며, 각각은 다른 구조에 결합되도록 구성될 수 있다. 일부 예시에서, 브라켓(329)은 층 획정부(316-3)에 부착될 수 있다. 브라켓(329)이 벽 패널(316)을 다른 구조물(예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은 빔 또는 바닥 패널)에 정렬 및/또는 결합시키는 데 사용될 수 있다. 브라켓(329)은 L-형 단면을 가질 수 있다. 브라켓(329)은 앵글 아이언(angle iron)과 같은 앵글 브라켓의 형태로 구현될 수 있다. 브라켓(329)은 다른 형상을 가지거나 금속 이외의 재료로 형성될 수 있다.
벽 패널(316)은 벽 패널(316)의 내부에 보강 부재(380)를 포함할 수 있다. 보강 부재(380)는 벽 패널(316)이 건물에 설치될 때 수평으로 배열될 수 있으며, 따라서 수평 보강 부재로 상호 교환 가능하게 지칭될 수 있다. 보강 부재는 플레이트, 예를 들어 금속 플레이트(예를 들어, 강판(steel plate))의 형태로 구현될 수 있다. 보강 부재(380)는 캐비티(327-3)에 인접할 수 있다. 보강 부재(380)는 캐비티(327-3)로부터 대향하는 벽 보드의 대향 측면 상에서 벽 보드(330, 340) 사이에 배치될 수 있다. 보강 부재(380)는 벽 보드 각각에 접할 수 있다. 보강 부재(380)는 벽 패널(316)의 층 획정부(316-3)에 있을 수 있고, 특히 패널이 빔 또는 바닥 패널과 같은 다른 구조물에 인접할 수 있는 위치에서 벽 패널을 특히 두께 방향으로 보강하도록 기능할 수 있다. 절연재(382)는 보강 부재(380)의 아래 또는 위에 제공될 수 있다. 절연재(382)는 미네랄 울(mineral wool)을 포함할 수 있으며 벽 보드에 수직으로(예를 들어, ±15도) 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 파이프(예를 들어, 도 2의 파이프(350) 참조)는 벽 패널의 벽 보드 사이에 배치될 수 있다. 벽 패널이 설치될 때, 파이프는 스터드(322) 사이에서 수직으로 이어질 수 있다. 예시의 명확함을 위하여, 파이프는 어수선하지 않도록 도 1b의 분해도에서 생략되었다. 본 개시에 따른 벽 패널(316) 또는 벽 패널의 임의의 다른 실시예는 하나 이상의 파이프를 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 일부 예시에서, 벽 패널(316)은 수도관(예를 들어, 온수 및 냉수 공급 라인) 및 배수관과 같은 다수의 파이프를 포함할 수 있다. 파이프는 대향 단부 부재(324) 사이에서 연장할 수 있다. 파이프는 적어도 하나의 파이프 전환기를 포함할 수 있으며, 일부 예시에서는 복수의 파이프 전환기를 포함할 수 있다. 파이프 전환기는 파이프의 유동 경로(flow path)를 분할하도록 구성될 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 전환기는 파이프 내의 유체의 적어도 일부를 방향 전환하도록 구성될 수 있다. 일부 예시에서 그리고 파이프의 유형(예를 들어, 물 공급 파이프 또는 배수 파이프)에 따라, 파이프 전환기는 다른 유동 경로를 파이프 내로 유도하도록 구성될 수 있다. 파이프 전환기는 둘 이상의 유동 경로를 더 적은 유동 경로로 결합시키거나 또는 유동 경로를 복수의 유동 경로로 분할하도록 작동 가능한 임의의 구조를 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 전환기는 파이프의 섹션에 연결되거나 파이프의 섹션과 일체로 형성된 파이프 피팅을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 파이프 전환기는 T-형 요소(예를 들어, T-형 파이프 섹션)를 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 전환기는 Y-형 요소(예를 들어, Y-형 파이프 섹션)를 포함할 수 있다.
파이프 전환기의 자유 단부는 벽 패널을 통해 연장될 수 있다. 예를 들어, 파이프 전환기의 자유 단부는 벽 보드 중 하나의 개구를 통과하여 벽 패널의 외부로 자유 단부를 노출시켜 다른 배관 컴포넌트에 연결할 수 있다. 파이프 전환기는 T-형 피팅 또는 Y-형 피팅과 같은 파이프 피팅을 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 전환기는 파이프를 형성하는 별도의 파이프 섹션에 연결되거나 파이프 섹션과 일체로 형성될 수 있다. 일부 예시에서, 파이프의 단부는 씌워질 수 있거나(capped) 패널 프레임 내에 밀봉될 수 있다. 수직으로 인접한 패널의 파이프들 사이의 유체 연결은 이하에서 더 설명되는 바와 같이 파이프 전환기를 사용하여 형성될 수 있다.
벽 패널(316)은 파이프 지지 부재(370)를 더 포함할 수 있다. 파이프 지지 부재(370)는 패널 프레임(320)에 연결될 수 있고 파이프(예를 들어, 도 2의 파이프(350))와 동작 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 파이프 지지 부재(370)는 예를 들어, 벽 패널(316)의 운반 및 설치 중에 파이프의 이동을 감소시키도록 파이프를 벽 패널의 구조에 연결할 수 있다. 파이프 지지 부재(370)는 스터드(322)에 가로로 배열될 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 지지 부재(370)는 스터드에 실질적으로 수직(예를 들어, ±15도)으로 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 파이프 지지 부재(370)가 포함될 수 있다. 파이프 지지 부재는 파이프 브라켓(372)을 포함할 수 있다. 파이프 브라켓(372)은 횡방향 부재(374)에 부착될 수 있다. 횡방향 부재(374)는 C-형 채널(예를 들어, 금속 C-채널)을 사용하여 구현될 수 있으며, 파이프 브라켓(372)은 C-형 채널에 동작 가능하게 연결될 수 있다. 일부 예시에서, 횡방향 부재(374)는 Atkore International, Inc.의 UNISTRUT 채널을 사용하여 구현될 수 있다. 파이프 브라켓은 UNISTRUT 채널과 함께 사용하도록 구성된 도관 클램프를 사용하여 구현될 수 있다. 일부 예시에서, 다른 횡방향 부재 및 파이프 브라켓이 사용될 수 있다. 일부 예시에서, 복수의 횡방향 부재(374)는 트랙(376)에 부착[예를 들어, 고정(fastened) 또는 용접(welded)]될 수 있으며, 트랙은 하나 이상의 스터드(322)에 다수의 횡방향 부재(374)를 연결하는 데 사용될 수 있다. 일부 예시에서, 트랙(376)은 복수의 스터드(322)에 연결하기 위해, 다수의 틈새 공간(326)을 횡방향으로 가로질러 연장될 수 있다. 트랙(376)은 외부 스터드 사이의 전체 거리로 연장될 수 있다. 일부 예시에서, 트랙(376)의 기부(base)는 스터드에 직접적일 수 있고 횡방향 부재(374)는 두 개의 인접한 스터드(322) 사이의 틈새 공간(326)에 수용될 수 있다. 벽 패널(316)은 복수의 파이프를 지지하기 위한 복수의 파이프 지지 부재를 포함할 수 있다. 상이한 크기의 파이프 브라켓이 상이한 직경의 파이프를 패널 프레임에 부착하는 데 사용될 수 있다.
도 2는 본 개시의 추가 예시에 따른 벽 패널(316)의 부분 단면도이다. 도 2는 건물에 설치 한 후의 예시적인 벽 패널(예를 들어, 벽 패널(316))을 예시하며, 그에 부착된 마감 패널을 도시한다. 도 2는 벽 패널(316)의 부분, 벽 프레임(320), 틈새 공간(326), 절연재(328), 측면(331, 341) 상에 각각 제공된 벽 보드(330, 340), 세장형 부재(325 및 335)를 포함하는 스페이서(323), 캐비티(327), 스페이서(323)의 높이(h), 캐비티(327)와 연관된 공간 거리(d), 내부 마감 패널(346) 및 외부 마감 패널(347)을 포함하는 마감 패널(345), 파이프(350), 파이프 지지 부재(370), 횡방향 부재(374), 파이프 브라켓(372) 및 트랙(376)을 도시한다. 도 2에 설명된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하고, 컴포넌트를 조합하고, 컴포넌트를 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다.
예시된 바와 같이, 벽 패널(316)이 설치된 후에, 마감 패널(345)은 벽 패널의 일측 또는 양측에 부착될 수 있다. 벽 패널(316)은 벽 보드(330, 340) 중 하나 또는 둘 모두에 부착된 스페이서(323)를 포함할 수 있다. 스페이서는 폐쇄 형(예를 들어, 상자형) 또는 개방형(예를 들어, 모자형 채널, C-채널, J-채널 또는 기타) 단면을 가지는 세장형 부재를 이용하여 구현될 수 있다. 스페이서의 높이는 캐비티(327)의 치수 d를 정의할 수 있다. 일부 예시에서, 상이한 높이를 갖는 스페이서가 벽 패널의 각 측면에 사용될 수 있다. 예를 들어, 벽 패널(316)의 측면(331)상의 세장형 부재(325)의 높이는 벽 패널(316)의 측면(341)상의 세장형 부재(335)의 높이 보다 클 수 있다. 측면(331)은 내부 벽을 제공할 수 있고, 내부 마감 패널(346)은 세장형 부재(325)에 부착될 수 있다. 측면(341)은 외부 벽을 제공할 수 있고 외부 클래딩(347)은 세장형 부재(335)에 부착될 수 있다. 그러한 예시에서, 부가적 층이 벽 보드(340)와 측면(341) 상의 스페이서(323) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 내후성(weather-resistant) 배리어가 벽 보드(340)의 외부 표면에 배치(예를 들어, 부착(bonded)) 될 수 있고, 세장형 부재(335)가 내후성 배리어 위에 배열될 수 있다.
도 3은 여기에 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열된 예시적인 다층 건물(102)을 도시한다. 도 3은 건물(102), 층(story)(103), 구조 프레임(104), 기둥(column)(106), 빔(108), 크로스 브레이스(110), 유닛(112), 바닥-천장 패널(114) 및 벽(116)을 도시한다. 도 3에 설명된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하고, 컴포넌트를 조합하고, 컴포넌트를 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다.
건물(102)은 두 개 이상의 층(story) 또는 레벨(level)(103)을 포함할 수 있다. 건물(102)은 층수에 따라 저층, 중층 또는 고층 건설로 분류될 수 있다(각 도시 또는 지역 당국(zoning authority)은 적절하다고 여긴 어떠한 방식으로든 건물의 높이를 정의할 수 있음). 건물(102)은 건물(102)의 하나 이상의 유닛(112)의 벽을 정의할 수 있는 하나 이상의 벽 패널(116)을 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널(116)의 하나 이상은 하중을 견디지 않을 수 있고, 건물의 구조 프레임(104)의 인접하는 하나 이상의 요소를 배열할 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같은 벽 패널은 중간 높이의 건물 및 고층 건물을 포함하는, 임의의 수의 층(레벨)의 건물에 사용하기에 적합할 수 있다. 일부 실시예에서, 건물은 8층 이상의 층을 갖는 주거용 공동주택(multi-dwelling) 건물일 수 있다. 일부 실시예에서, 건물은 15층 이상의 층을 갖거나, 또는 일부 예시에서는 30층 이상의 층을 가질 수 있다.
건물(102)은 구조 프레임(104)을 포함할 수 있다. 구조 프레임(104)은 다수의 기둥(106), 빔(108) 및 크로스 브레이스(110)를 포함할 수 있다. 기둥(106)은 수직으로 배향될 수 있고, 빔(108)은 수평으로 배향될 수 있으며, 크로스 브레이스(110)는 기둥(106) 및 빔(108)에 비스듬하게(obliquely) 배향될 수 있다. 빔(108)은 인접한 기둥(106)을 서로 연결하기 위해 인접한 기둥(106) 사이에서 연장되고 인접한 기둥(106)에 부착될 수 있다. 크로스 브레이스(110)는 구조 프레임(104)에 추가적 강성을 제공하기 위해 인접한 빔(108) 및 기둥(106) 사이에서 연장되고 인접한 빔(108) 및 기둥(106)에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 건물(102)의 벽 중 하나 이상은 내하중벽이 아닐 수 있다. 일부 실시예에서, 내하중 지지가 구조용 프레임(104)에 의해 제공될 수 있다. 기둥, 빔 및 크로스 브레이스는 건물(102)에 대한 대부분의 또는 실질적으로 모든 구조적 지지를 제공하도록 배열될 수 있다. 프레임은 또한 구조에 장식(decoration) 또는 추가적 지지를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
건물(102)은 구조 프레임(104)에 대해 동작 가능하게 배열된 다수의 유닛 또는 모듈(112)을 포함할 수 있다. 유닛(112)은 상업용, 주거용(예를 들어, 주택 유닛) 또는 둘 모두일 수 있다. 유닛(112)은 미리 조립된 벽 패널, 바닥 패널 및/또는 다른 것과 같은 다수의 미리 조립되거나 조립식의 컴포넌트를 사용하여 건설 현장에서 조립될 수 있다. 조립식 컴포넌트는 건설 현장에서 떨어져서 서로 독립적으로 조립되고, 설치를 위해 건설 현장으로 수송될 수 있다. 컴포넌트는 개별적인 유닛(112)을 형성하도록 건설 현장에서 구조 프레임(104), 인접한 컴포넌트 또는 둘 모두에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 건물(102)은 내부 지지 구조를 포함할 수 있다. 조립식 컴포넌트는 일부 실시예에서 내부지지 구조에 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 여기에서 설명된 조립식 컴포넌트의 사용은 건물(102)과 같은 건물을 건설하기 위한 현장 시간을 상당히 감소시킬 수 있다. 건물(102)의 각 층 또는 레벨(103)은 조립식 컴포넌트에 의해 정의된 하나 또는 다수의 유닛(112)을 포함할 수 있다. 유닛은 표준화되고 반복적이거나 독특하고 개별화될 수 있다. 표준 크기와 모양의 혼합 유닛은 동일한 바닥의 고유한 단위 또는 별도의 바닥에 독립적인 배열로 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 유닛은 하나의 바닥보다 많은 바닥을 망라(encompass)할 수 있다.
컴포넌트는 하나 이상의 미리 조립된 바닥-천장 패널(114) 및 하나 이상의 미리 조립된 벽 패널(116)을 포함할 수 있다. 바닥-천장 패널(114)은 수평 방향으로 배향될 수 있고, 하부 유닛의 천장 및 상부 유닛의 바닥을 정의할 수 있다. 개별적인 바닥-천장 패널(114)은 수평 방향으로 서로 인접하게 배치될 수 있고, 서로, 하나 이상의 기둥(106), 하나 이상의 빔(108) 또는 이들의 임의의 조합으로 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 바닥-천장 패널은 패널의 둘레 주위에서만 기둥(106), 빔(108) 또는 이들의 조합에 부착될 수 있다. 벽 패널(116)은 수직으로 배향될 수 있고 건물의 내부(예를 들어, 디마이징(demising)) 및 외부(예를 들어, 인벨로프) 벽을 제공할 수 있다. 내부(예를 들어, 디마이징) 벽은 각각의 층을 다수의 유닛으로 분할하거나, 하나의 유닛을 다수의 방으로 분할하거나 또는 이들의 조합일 수 있다. 벽 패널(116)은 파스너로 바닥-천장 패널(114)에 부착되고, 이후, 메워지거나(caulked) 밀봉되거나(sealed) 또는 둘 다 될 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널(116)은 구조 프레임(104)의 수평 구조 부재(예를 들어, 빔(108)) 및/또는 수직 구조 부재(예를 들어, 기둥(106))에 인접하게 배열될 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널(116)은 수평 및/또는 수직 구조 부재와 일반적으로 평행하도록, 실질적으로 정렬되거나, 오프셋 될 수 있다.
벽 패널(316)은 건물(102)과 같은 건물 내에 벽 패널(116)을 구현하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 벽 패널(316)은 건물(102)과 같은 건물에서 유틸리티 벽을 구성하는 데 사용될 수 있다. 전통적인 건설에서, 벽은 일반적으로 임의의 주어진 층의 바닥과 천장 사이에 건설된다. 일부 예시에서, 미리 조립된 벽 패널(예를 들어, 벽 패널(316))은, 적어도 부분적으로, 건물의 다수의 층에 걸치도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 개시에 따른 미리 조립된 벽 패널은 하부 층의 적어도 일부 및 상부 층의 적어도 일부에 걸칠 수 있다. 미리 조립된 벽 패널은 건물의 상부 유닛의 바닥 레벨 위로 연장되는 상부 패널부 및 건물의 하부 유닛의 천장 레벨 아래로 연장되는 하부 패널부를 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 상부 벽 패널부는 상부 층의 전체 높이 및 상부 층 위의 다른 층의 부분 높이에 걸칠 수 있다. 즉, 미리 조립된 벽면 패널은 전체 층에 걸쳐 있을 수 있으며, 층의 위층의 일부와 아래층의 일부에 걸칠 수 있다. 설치되면 패널의 수직 길이(예를 들어, 패널의 높이)는 약 18 피트 내지 약 22 피트일 수 있다. 본 개시의 일부 예시에 따른 미리 조립된 벽 패널은 높이가 약 21 피트까지 일 수 있으며, 일부 예시에서는 높이가 21 피트보다 클 수 있다. 본 개시의 일부 예시에 따른 미리 조립된 벽 패널은 다수의 유닛, 예를 들어 벽 패널이 걸쳐 있는 유닛에 배관 유틸리티와 같은 유틸리티를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널은 벽 패널이 걸쳐 있는 유닛 아래 및/또는 위의 유닛과 같은 추가 유닛에 유틸리티를 제공할 수 있다. 즉, 벽면 패널은 수직으로 인접한 벽면 패널에 부착되어 그 유틸리티 컴포넌트가 동작 가능하게 연결될 수 있도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 벽 패널은 예를 들어 하나 이상의 문 또는 창을 수용하기 위한 입구/출구 특징을 포함할 수 있다. 도 4는 일부 실시예에 따른 미리 조립된 벽 패널(316')을 도시한다. 도 4는 벽 패널(316'), 벽 보드(330, 340), 패널 프레임(320), 스페이서(323), 캐비티(327), 개구(338) 및 하부 및 상부 패널부(316'-1, 316'-2)를 각각 도시한다. 도4에서 도시된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하고, 컴포넌트를 조합하고, 컴포넌트를 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다.
벽 패널(316')은 벽 패널(316)의 컴포넌트들 중 하나 이상과 유사하고 이를 포함할 수 있으며, 모든 설명은 간결함을 위해 반복되지 않을 것이다. 예를 들어, 벽 패널(316')은 패널 프레임(320) 및 제1 및 제2 벽 보드(330, 340) 각각을 포함할 수 있다. 패널 프레임(320) 및 제1 및 제2 벽 보드(330, 340)는 여기의 임의의 예를 사용하여 구현될 수 있다. 여기 예시된 실시예에서, 벽 패널(316')은 문(도시되지 않음)을 수용하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 벽 패널(316')은 문(도시되지 않음)을 수용할 수 있는 크기를 가질 수 있는 개구(338)를 포함할 수 있다. 벽 패널(316')은 하부 부분(316'-1)을 포함할 수 있으며, 벽 패널(316')이 설치되면 하부 유닛의 적어도 일부에 걸쳐 있을 수 있다. 벽 패널(316')은 상부 부분(316'-2)을 포함할 수 있으며, 벽 패널(316')이 설치되면 상부 유닛의 적어도 일부에 걸쳐 있을 수 있다. 일부 예시에서, 상부 부분(316'-2)은 상부 유닛에 완전히 걸쳐 있을(예를 들어, 전체 높이로 연장) 수 있고, 상부 유닛 위의 다른 유닛의 적어도 일부에 더 걸쳐 질 수 있다.
패널(316')은 벽 보드(예를 들어, 벽 보드(330))에 이격된 관계로 마감 패널을 지지할 수 있는 스페이서(323)를 포함할 수 있다. 스페이서(323)는 수평으로(예를 들어, ±15도) 배열될 수 있다. 스페이서(323)는 수평으로 연장하는 캐비티(327)를 정의하는 서로에 대해 규칙적으로 또는 불규칙적으로 이격될 수 있다. 하나 이상의 캐비티(327)는, 건물 내의 벽 패널(316')을 설치하면 다른 구조(예를 들어, 빔 또는 바닥 패널)를 그 안에 수용하도록 구성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 건물(102)과 같은 건물의 부분의 등각 투영 정면도를 도시한다. 도 5a 및 도 5b는 유틸리티 벽 패널(316, 316' 및 316"), 벽 패널(116-1, 116-2, 116-3)의 부분, 바닥 패널(114-1 및 114-2)의 부분, 파이프(350), 배수관(350a 및 350c) 및 수도관(350b) 및 예시적인 배관 고정세간(plumbing fixture)[예를 들어, 싱크(356) 및 화장실(358)]을 도시한다. 도 5a 및 도 5b에서 도시된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하고, 컴포넌트를 조합하고, 컴포넌트를 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다.
벽 패널(116-1, 116-2, 116-3)은 3 개의 수직으로 인접한 층(112-1, 112-2, 112-3)와 연관된다. 바닥 패널(114-1 및 114-2)은 수직으로 인접한 층 사이에서 바닥 및 천장을 제공한다. 유틸리티 벽 패널(316, 316', 316")은 각각 하나 이상의 층에 걸쳐 있다. 유틸리티 벽 패널(316, 316', 316") 중 하나 이상은 하나 이상의 층을 위한 유틸리티를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 벽 패널(316)은 벽 패널의 상측면 및 저측면 사이의 길이의 대부분이 층(112-1, 112-2 및 112-3) 각각에 유틸리티를 전달할 수 있는 복수의 파이프(350)를 포함할 수 있다. 벽 패널(316)은 배수관(예를 들어, 파이프(350a)) 및 수도관(예를 들어, 파이프(350b))를 포함할 수 있다. 하나 이상의 파이프가 하나 이상의 파이프 전환기를 가질 수 있다. 예를 들어, 배수관(350a)은 제1 파이프 전환기(352a-1), 제2 파이프 전환기(325a-2) 및 제3 파이프 전환기(352a-3)를 포함할 수 있다. 제1 파이프 전환기(352a-1) 및 제2 파이프 전환기(325a-2)는 파이프(350a)를 벽 패널(316) 아래 또는 위의 인접하는 벽 패널에 연결하는 데 사용될 수 있다. 복수의 중간 파이프 전환기 중 하나일 수 있는 제3 파이프 전환기(352a-3)는 유닛들 내의 내에 유틸리티를 라우팅하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제3 파이프 전환기(352a-3)는 배관 고정세간[예를 들어, 스킨(skin), 화장실 변기(toilet blow), 샤워 또는 욕조 라이너(bath liner)]의 배출구를 연결하는 데 사용될 수 있다.
유사하게, 수도관(350b)은 하나 이상의 파이프 전환기(예를 들어, 파이프 전환기(352b-1, 352b-2, 352b-3))를 포함할 수 있다. 파이프 전환기(352b-1, 352b-2)중 둘은 파이프(350b)를 인접하는 벽 패널의 각각의 파이프에 연결(예를 들어, 온수를 온수 공급 라인에, 냉수를 냉수 공급 라인에 연결)하는 데 사용될 수 있다. 파이프(350b)의 다른 파이프 전환기는 배관 고정세간(예를 들어, 수도꼭지, 샤워 헤드 등)를 연결하는 데 사용될 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 전환기는 도 5a의 예시에서 파이프(550a)의 파이프 전환기(352a-1 및 352a-3)와 같은, 유닛의 내부를 향해 배향된 개구를 가질 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 전환기는 도 5A의 예시에서 파이프(550c)의 파이프 전환기(352c-1 및 352c-3)와 같은 유닛의 내부를 향하여 배향되는 개구를 가질 수 있다. 내부 배관 고정세간에 연결되도록 구성된 파이프 전환기는, 파이프 전환기(352a-3 및 352c-3)와 같이, 안쪽으로 마주할 수 있다(예를 들어, 유닛의 내부를 향한 개구부를 가짐). 파이프(350)는 패널 내의 하나의 파이프를 패널 내의 다른 파이프에 연결할 수 있는 다른 파이프 전환기를 포함할 수 있다. 이러한 파이프 전환기들은 노출되지 않을 수도 있지만 대신 벽 패널 내에 실질적으로 둘러싸일 수도 있다.
수직으로 인접하는 벽 패널 간의 연결은 파이프 피팅[예를 들어, 엘보우(elbow) 및 티(tee)]을 사용하여 형성될 수 있다. 하나 이상의 파이프 피팅 및/또는 하나 이상의 파이프 섹션은 인접하는 벽 패널의 각각의 파이프의 파이프 전환기의 자유 단부에 연결될 수 있다. 파이프 전환기의 자유 단부는 (예를 들어, 패널 벽 보드의 개구부를 통과하여) 노출될 수 있음에 따라 쉽게 접근가능할 수 있다. 방화 칸막이 칼라(firestop collar)가 화재 안전 요건을 충족시키도록 개구부에 제공될 수 있다. 파이프 연결이 이루어지면, 연결은 마감 패널의 뒤에 감추어 질 수 있다.
도 6은 인접한 벽 패널의 부분 단면 정면도를 도시한다. 도 6은 벽 패널(316-1 및 316-2), 파이프(350-1 및 350-2), 파이프 전환기(352-1 및 352-2) 및 스페이서(323-1 및 323-2) 사이의 파이프 피팅(354)을 도시한다. 도 6에서 도시된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하고, 컴포넌트를 조합하고, 컴포넌트를 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다.
벽 패널(316-2)은 벽 패널(316-1) 위에 수직으로 위치될 수 있고, 벽 패널은 서로 및/또는 건물의 다른 구조에 연결될 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널(316-1)의 상부 측은 패널(316-2)의 하부 측과 접촉할 수 있다. 일부 예시에서, 단부 부재(324-1 및 324-2)는 서로에 맞서 제공될 수 있다. 일부 예시에서, 제혀 인터페이스(tongue and groove interface)가 패널 사이의 결합(joint)을 강화하기 위해 서로 접한 측면들 사이에 제공될 수 있다. 벽 패널(316-1)은 파이프(350-1)를 포함할 수 있고 벽 패널(316-2)은 각각의 파이프(350-2)를 포함할 수 있다. 파이프는 각 단부에서 씌어 있을 수 있다. 파이프는 파이프(350-1)의 파이프 전환기(352-1) 및 파이프(350-2)의 파이프 전환기(352-2)와 같은 하나 이상의 파이프 전환기를 포함할 수 있다. 파이프 피팅(354)은 파이프 전환기(352-1 및 352-2)의 각각의 자유 단부에 연결될 수 있다. 파이프 피팅은 두 개의 파이프 전환기를 연결하는 연속적인 파이프 섹션 또는 파이프 전환기의 자유 단부 사이에서 함께 연결된 복수 개의 파이프 섹션을 포함할 수 있다. 파이프 전환기 및 파이프 피팅은 파이프 결합이 마감 패널 뒤 공간(예를 들어, 하부 패널(316-1)의 스페이서(323-1)와 상부 패널(316-2)의 스페이서(323-2) 사이에 정의된 캐비티) 내에 완전히 밀폐되도록 구성될 수 있다. 파이프 연결은 수직, 수평 또는 비스듬히 연장될 수 있다. 일부 예시에서, 컷 아웃(cutout)은 인접하는 벽 패널 사이의 파이프 연결을 수용하도록 스페이서(323)를 통해 제공될 수 있다. 파이프 연결은 예를 들어 도 5a 및 도 5b를 참조하여 전술한 바와 같이, 벽 패널의 어느 하나의 측면에 형성될 수 있다.
도 7은 건물의 다른 구조물에 부착된 벽 패널의 단면 정면도이다. 도 7은 빔(108), 바닥 패널(114), 벽 패널(316), 브라켓(329), 벽 보드(330, 340), 측면(331, 341), 마감 패널(345) 및 스페이서(323-1, 323-2)를 도시한다. 도 7에서 도시된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하고, 컴포넌트를 조합하고, 컴포넌트를 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다.
대향하는 측면(331, 341)을 정의하는 벽 보드(330 및 340)를 포함할 수 있는 벽 패널(316)은 건물의 구조 프레임(예를 들어, 빔(108)) 및/또는 바닥 패널(114)에 부착될 수 있다. 측면(331)은 유닛의 내부 벽을 정의하는 내부 측면일 수 있다. 측면(341)은 건물의 외부 벽을 정의하는 외부 측면일 수 있다. 벽 패널(316)은 건물의 다수 층에 걸쳐 있을 수 있다. 따라서, 벽 패널(316)은 하나 이상의 바닥 패널이 설치된 후에 건물에 설치될 수 있다. 바닥 패널(114)은 빔(108)에 연결(예컨대, 기계적으로 고정)될 수 있다. 벽 패널(316)은 브라켓(329)을 사용하여 연결된(예를 들어, 기계적으로 고정된) 빔(108)의 대향 측면에 맞서 제공될 수 있다. 일부 예에서, 패널은 대신 프레임에 용접될 수 있다. 간격은 밀봉되거나 및/또는 메워질 수 있으며, 마감은 예를 들어 각 유닛과 연관된 마감 패널(345)을 각 유닛 내에 위치한 스페이서(323-1, 323-2)에 부착함으로써 설치될 수 있다.
도 8은 본 개시에 따른 추가 예시에 따른 마감 패널 시스템의 부분 단면 정면도이다. 도 8은 벽 보드(350) 및 그에 부착된 스페이서(323), 스페이서(323)의 대향 측면 상의 캐비티(327), 및 서로 접한 마감 패널(800a 및 800b)의 상부 및 하부 부분을 도시한다.
각 마감 패널은 내층 및 외층 및 마감 패널의 대향 가장자리 부분을 따라 배치된 클리트(cleat)의 쌍을 포함할 수 있다. 각 마감 패널은 약 10 피트 길이 까지의 약 4 피트의 폭일 수 있다. 예를 들어, 약 8 피트, 9 피트, 10 피트 또는 그 이상의 길이만큼의 약 3 피트, 4 피트, 5 피트 이상의 폭과 같이 다른 치수가 사용될 수 있다. 마감 패널은 특정 용도에 따라 요구되거나 적합할 수 있는 임의의 크기로 제조될 수 있음이 이해될 것이다. 내층(예를 들어, 802a, 802b)은 시멘트 보드 또는 MgO 보드와 같은 불연성 재료로 형성될 수 있다. 외층(예를 들어, 804a, 804b)은 장식 층일 수 있다. 일부 예에서, 외층(예를 들어, 804a, 804b)은 세라믹, 자기(porcelain) 또는 자연석 타일의 형태일 수 있다. 클리트의 쌍은, 도시된 예시에서 마감 패널(800b)의 하부 및 마감 패널(800a)의 상부에 각각 부착된 것으로 도시되는, 하부 클리트(810) 및 상부 클리트(830)를 포함할 수 있다. 본 도면에 도시되지는 않았지만, 마감 패널(800a)의 대향(하단) 단부에는 하부 클리트(810)가 제공될 수 있고, 마감 패널(800b)의 대향(상부) 단부에는 상부 클리트(830)가 제공될 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 방식으로, 임의의 선택적인 표면 영역을 덮기 위해 다수의 마감 패널이 좌우로(side to side) 배열될 수 있다.
하부 클리트(810)는 외부 플랜지(816), 내부 플랜지(816) 및 경사 벽(812)에 의해 정의된 실질적으로 Z-형 단면을 가질 수 있다. 외부 플랜지(816)는 경사 벽으로부터 일방향으로 연장되는 하부 플랜지 부분(816-1) 및 경사 벽(812)으로부터 반대 방향으로 연장되는 상부 플랜지 부분(816-2)을 포함한다. 상부 플랜지(816-1), 경사 벽(812) 및 내부 플랜지(814)는 내층의 하부 단부(예를 들어, 마감 패널(800b)의 내층(802b))를 수용하는 채널(815)을 정의할 수 있다. 상부 클리트(830)는 각각의 내부 및 외부 플랜지(838 및 836) 및 내층의 상단 부분(예를 들어, 마감 패널(800a)의 내층(802a))을 수용하는 반대의 채널(835)을 정의하는 경사 벽(832)을 포함할 수 있다. 벽(812 및 832)은 클리트(810 및 830)의 내부 플랜지(814 및 838) 각각에 대해 반대 방향으로 경사질 수 있다. 즉, 경사 벽(832)이 내부 플랜지(838)로부터 떨어지도록 경사지는(예를 들어, 둔각을 이루는) 한편, 경사 벽(812)은 내부 플랜지(814)를 향해 경사(예를 들어, 예각을 이루는)질 수 있다. 경사 벽(812, 832)은 클리트(810 및 830)가 서로 포개지는 경우 경사 벽(812 및832)이 서로 접하도록, 정합하는 경사(matching slope)를 가질 수 있다. 상부 클리트(830)의 외부 플랜지(836)는 렛지(ledge)(834)를 포함할 수 있다. 렛지(834)는 클리트(810)의 외부 플랜지(816) 및/또는 상부 패널(800b)의 외층(804b)을 안착(seat)하기에 충분한 폭을 가질 수 있다. 마감 패널이 설치되면, 플랜지(816)의 가장자리(819) 및 외층의 바닥면은 렛지(834)에 대해 접할 수 있다.
설치되면, 마감 패널(800a, 800b)은 외층보다 벽 구조에 가까운 내층을 갖는 벽 구조(예를 들어, 미리 조립된 벽 패널(316))에 부착될 수 있다. 통상적인 설치는 하부 마감 패널(예를 들어, 마감 패널(800a))을 먼저 설치하고, 뒤이어 상부 마감 패널(예를 들어, 마감 패널(800b)), 뒤이어 상부 마감 패널 위의 또 다른 마감 패널 등으로 이어지는 것을 수반할 수 있다. 하부 패널은 예를 들어 마감 패널을 스페이서에 기계적으로 고정시킴으로써 설치될 수 있다. 카운터-싱크 보어 홀 및 파스너는 하부 클리트(810)의 외부 플랜지(816)가 상부 클리트(830)의 외부 플랜지(836)와 실질적으로 동일 평면에 위치하도록 허용하도록 사용될 수 있다.
설치되면, 클리트(830)의 경사 벽(832)은 벽 구조를 향해 아래로 기울어 질 수 있고, 클리트(810)는 상부 마감 패널을 설치된 하부 마감 패널을 향해 수직 방향으로 이동시킴으로써, 클리트(810) 내로 슬라이드 가능하게 안착될 수 있다. 마감 패널(800b)의 무게에 의해 도움 받아, 경사 벽(832)은 마감 패널(800b)의 외측 수평 이동에 저항하도록, 경사 벽(812)과 동작 가능하게 결합할 수 있다. 상부 마감 패널(800b)은 이러한 방식으로 추가적인 파스너의 도움없이 하부 마감 패널(800a)에 부착된 상태로 유지될 수 있다. 일부 예시에서, 상부 마감 패널의 상부 부분은 다음 패널이 그 위에 부착되기 전에 기계적으로 고정될 수 있다.
마감 패널 부착 시스템(801)은, 욕실의 표면과 같은 습기에 대항한 밀봉을 달리 요구할 수 있는 마감 벽에 유용할 수 있다. 보통, 욕실 벽 마감재의 설치는, 부분적으로는 각 타일이 균일한 그라우트 선(grout line)을 달성하도록 타일 사이의 동일한 간격을 보장하고 각 타일을 수평을 맞추는 것에 상당한 시간을 소비하면서 한 번에 하나씩 놓여 지므로 매우 시간 소비적이다. 또한, 타일 아래의 층은 습기 침입에 대한 밀봉이 필요할 수 있으며, 모든 타일이 원하는 패턴으로 배열되면 바닥(ground)이 설치되어야 한다. 마감 패널 부착 시스템(801)은 그라우팅(grouting), 습기에 대한 밀봉 및/또는 타일의 개별 높이정렬(leveling) 및 배열에 대한 필요성을 배제할 수 있다. 각각의 마감 패널(800a, 800b)은 벽 시스템에 부착될 준비가 되어 작업 현장에 도착할 것이며, 그 설치는 하나의 마감 패널을 다른 패널 위에 간단히 쌓아 연속적인 수분 침투 저지용 벽 커버링을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 클리트 시스템은 마감 패널의 설치를 단순화할 뿐만 아니라, 타일 사이의 공간이 클리트 시스템의 부분(예를 들어 렛지(ledge)(839))에 의해 채워질 수 있음에 따라 타일 간의 그라우팅에 대한 필요성을 배제할 수 있다. 일부 예시에서, 수분 침투 저지용 층(예를 들어, 막일 수 있거나 액체로서 적용되는, 방수재)는, 마감 패널 뒤의 수분 침투의 위험을 더 줄이기 위하여, 플랜지(816, 836) 위에 및/또는 각 마감 패널의 내측 및 외측 층(802, 804) 사이에 적용될 수 있다.
도 9는 예시적인 방법의 흐름도이다. 방법(900)은 건물(102)과 같은 건물을 위한 벽 시스템을 구성하는 데 사용될 수 있다. 예시적인 방법은 블록(905-925) 중 하나 이상에 의해 예시된 바와 같은 하나 이상의 동작, 기능 또는 작용을 포함할 수 있다. 도 9에서 설명된 다양한 블록은 단지 예시이며, 블록을 제거하고, 블록을 조합하고, 블록을 대체하는 것을 포함한 다른 변형이 모두 고려된다. 일부 실시예에서, 블록은 상이한 순서로 수행될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 다양한 블록이 제거될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 다양한 블록은 추가 블록으로 분할되거나, 다른 블록으로 보충되거나, 더 적은 블록으로 함께 결합될 수 있다. 블록의 순서 변화, 다른 블록으로 분할되거나 결합되는 블록의 내용 변화 등을 포함하는 이들 특정 블록의 다른 변형 예들이 고려된다. 일부 실시예에서, 선택적인 블록은 생략될 수 있다.
예시적인 방법(900)은 블록(905)에 도시된 바와 같이 건물의 구조 프레임에 제1 미리 조립된 벽 패널을 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 벽 패널은 패널을 프레임에 장착하는 컴포넌트와 같이, 구조 프레임에 직접 부착될 수 있거나, 다른 컴포넌트(예를 들어, 바닥 패널)에 벽 패널을 부착하는 것과 같이, 구조 프레임에 간접적으로 부착될 수 있다. 구조 프레임은 건물(102)과 같은 건물에 대한 구조적 지지를 제공하도록 동작 가능하게 연결된 하나 이상의 빔 및 기둥을 포함할 수 있다. 제1 미리 조립 벽 패널은 적어도 하나의 빔에 인접하여 배치될 수 있다. 일부 예시에서, 미리 조립된 벽 패널은 적어도 부분적으로 다수의 층을 포함할 수 있으며, 그러한 예시에서는 다수의 수직으로 이격된 빔에 인접될 수 있다. 일부 예시에서, 제1 미리 조립 벽 패널을 구조 프레임에 부착하는 것은 제1 미리 조립 벽 패널에 부착된 앵글 브라켓을 건물(102)과 같은 건물의 수평 구조 부재(예를 들어, 빔(108))에 기계적으로 결합하는 것을 포함할 수 있다.
방법(900)은 블록(910)에 도시 된 바와 같이, 제2 미리 조립된 벽 패널을 수직으로 제1 미리 조립된 벽 패널 위에 위치시키는 것을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 미리 조립된 벽 패널 각각은, 벽 패널 내에 부분적으로 배치되고 벽 패널의 외측에 노출된 적어도 하나의 파이프 전환기를 포함하는 적어도 하나의 파이프를 포함할 수 있다. 제2 미리 조립된 벽 패널은 제1 미리 조립된 벽 패널의 바로 위에 제공되어, 제2 미리 조립된 벽 패널의 바닥면이 제1 미리 조립된 벽 패널의 상면과 접촉한다. 벽 패널의 인접 측면은 서로 직접 접촉할 수 있다. 일부 예시에서, 중간 층은 벽 패널의 인접 측면 사이에 제공될 수 있다. 일부 예시에서, 두 벽 패널 사이의 경계면(interface)을 실질적으로 밀봉하도록 벽 패널 사이에서 제공될 수 있다. 방법(900)은 블록(915)에 도시된 바와 같이 건물의 구조 프레임에 제2 미리 조립된 벽 패널을 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 패널은, 예컨대, 빔과 같은 구조 부재에 벽 패널을 결합함으로써, 구조 프레임에 직접적으로 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 제2 패널은 다른 벽 패널 및/또는 바닥 패널과 같은 다른 패널에 벽 패널을 부착하는 것에 의하는 것과 같이 간접적으로 구조 프레임에 부착될 수 있다.
상기 방법(900)은, 제1 및 제2 미리 조립 벽 패널의 파이프를 유동적으로 결합하도록 상기 제1 및 제2 벽 패널의 상기 각각의 유동 전환기에 파이프 피팅을 연결하는 것을 포함할 수 있다. 벽 패널 각각이 급수 파이프 및 배수관과 같은 다수의 파이프를 포함할 수 있음이 이해될 것이다. 각각의 파이프는 적절한 크기의 파이프 피팅(예를 들어, 엘보우, 앵글, 티 등을 포함하는 파이프 섹션)을 사용하여 유동적으로 연결될 수 있다. 수직으로 인접한 패널의 온수 및 냉수 라인은 특정 벽 패널과 연관되는 것 위에서 유닛에 물을 공급할 수 있도록 유동적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 배수관은 폐수를 건물의 임의의 유닛에서 주 하수도(main sewer line)로 배수할 수 있도록 연결될 수 있다. 일부 예시에서, 블록(925)에 도시된 바와 같이, 벽 패널 내 파이프는 다수의 파이프 전환기를 포함할 수 있으며, 그 중 일부는 인접하는 패널의 파이프를 연결하기 위해 사용될 수 있고, 다른 것은 배관 고정세간을 연결할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 본 개시에 따른 벽 패널은 다수의 층에 걸칠 수 있는 크기를 가질 수 있다. 즉, 벽면 패널은 건물의 상부 유닛의 바닥 레벨 위로 연장되는 상부 패널부 및 건물의 하부 유닛의 천정 레벨 아래로 연장되는 하부 패널부를 포함할 수 있다. 그러한 예시에서, 방법은 상부 및 하부 패널부 사이의 위치에서 구조 프레임에 바닥 패널을 부착하는 것을 더 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 바닥 패널은 벽 패널 중 하나가 구조 프레임에 부착되기 전에 구조 프레임에 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 벽 패널 및 바닥 패널은 빔의 대향 측면 상에 있을 수 있다. 벽 패널과 바닥 패널은 빔의 반대편 또는 인접한 측면에 부착될 수 있다.
본 개시에 따른 미리 조립된 벽 패널은 복수의 스터드 및 적어도 두 개의 단부 부재를 포함하는 패널 프레임을 포함할 수 있다. 벽 부재가 건물에 설치되면 단부 부재는 수평 부재일 수 있고 스터드는 수직 부재일 수 있다. 스터드 및 단부 부재는 서로 직교 일 수 있다. 일부 예시에서, 프레임은 일반적으로 직사각형 일 수 있고, 제1 및 제2 단부 부재는 적어도 두 개의 스터드의 대향 단부에 제공될 수 있다. 제1 단부 부재는 적어도 두 개의 스터드의 일 단부에 배치될 수 있고 제2 부재는 적어도 두 개의 스터드의 대향 단부에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 단부 부재 각각에 적어도 두 개의 스터드가 연결될 수 있다. 다른 예시에서, 임의의 수의 스터드가 단부 부재 사이에 배치될 수 있다. 일부 예시에서, 프레임은 상이한 형상을 가질 수 있고 상이한 수의 단부 부재가 2 이상의 스터드의 대향 단부에 부착될 수 있다.
벽 패널은 또한 패널 프레임의 제1 측면에 연결된 제1 벽 보드를 포함할 수 있다. 제1 벽 보드는 프레임의 제1 측면을 완전히 또는 부분적으로 덮을 수 있다. 벽 패널은 또한 제1 측면에 대향하는 패널 프레임의 제2 측면에 연결된 제2 벽 보드를 포함할 수 있다. 제2 벽 보드는 프레임의 제2 측면을 완전히 또는 부분적으로 덮을 수 있다. 벽 패널은 복수의 스페이서를 포함할 수 있다. 스페이서는 벽 보드에 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 복수의 스페이서가 제1 벽 보드에 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 복수의 스페이서가 제2 벽 보드에 부착될 수 있다. 일부 예시에서, 스페이서는 제1 및 제2 벽 보드 모두에 부착될 수 있다. 벽 패널은 상기 제1 및 제2 벽 보드 사이에 배치될 수 있는 파이프를 더 포함할 수 있다. 파이프는 단부 부재에 직교로 연장될 수 있다. 일부 예시에서, 파이프 또는 그 부분은 단부 부재 사이의 벽 패널 내에서 비스듬히 연장할 수 있다. 파이프는 파이프 전환기를 포함할 수 있으며, 그 자유 단부는 자유 단부에서의 개구를 벽 패널의 외부로 노출하도록 벽 보드 중 하나에서의 개구를 통과할 수 있다.
일부 예시에서, 벽 패널의 적어도 하나의 벽은 유닛의 내부 벽을 제공할 수 있다. 벽 마감재는 하나 이상의 마감 패널을 벽 패널에 고정, 결합 또는 그 외 연결하는 것과 같은 것에 의해 내부 측면에 설치될 수 있다. 일부 예시에서, 마감 패널은 마감 패널과 벽 보드 사이의 캐비티를 정의하도록 스페이서에 부착될 수 있다. 캐비티는 유틸리티를 수용할 수 있다. 예를 들어, 파이프 피팅 중 하나 이상은 마감 패널 뒤에 위치할 수 있으며, 캐비티 내에 부분적으로 또는 완전히 둘러싸여 있어 건물의 내부의 미적 외관을 향상시킬 수 있다. 유사하게, 벽 마감재는 패널의 반대면에 설치될 수 있으며, 이는 다른 내부 측 또는 외부 측면일 수 있다. 일부 예시에서, 인접한 벽 패널의 파이프들 사이의 연결은 벽 패널의 어느 하나의 측면에서 이루어질 수 있다. 일부 실시예에서, 벽 패널은 배관 및 전기 유틸리티를 모두 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 벽 패널은 원격 통신 장비, 덕트, 가열, 환기 및 공기 조절(HVAC) 장비, 화재 스프링클러 파이프, 복사열 파이프 및/또는 배수 파이프와 같은 다른 유틸리티를 포함할 수 있다. 인접하는 패널의 유틸리티 라인들 사이의 연결은 본 개시에 따른 마감 패널 뒤에서 형성될 수 있으며 적어도 부분적으로 숨겨질 수 있다.
패널은 화재, 에너지, 장애, 생활-안전 및 음향(충격 및 주변 소음 전달)과 같은 건설 법규 중 하나 이상을 준수하도록 구성될 수 있다. 패널은 요구되는 사회 및/또는 종교 법규를 준수하도록 구성될 수도 있다. 일부 실시예에서, 미리 조립된 유틸리티 패널은 화재, 충격음, 에너지 및 생명/안전 법규를 충족시키는 완전히 통합된 서브-조립체로 고려될 수 있다. 유틸리티 패널은 일부 실시예에서, 전기, 화재 보호, 에너지 절연 및 방음(sound isolation) 기능과 완전히 통합될 수 있다. 유틸리티 패널은 해당 2시간 화재 등급(two-hour fire rating)과 같은 건물 법규에 따라 설정된 화재 등급을 달성하도록 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 패널은 건축 유닛에 대한 난방 시스템(heating system)을 제공할 수 있다. 재료, 시스템, 방법 및/또는 장치는 관할 지역에서 채택된 것과 같이 국제 건축법(International Building Code)을 준수하도록 구성될 수 있다.
여기에서 설명된 유틸리티 패널은 공장 또는 상점에서 현장 외부에서 조립될 수 있으며 건물의 외골격과 같은 구조 프레임에 부착하기 위해 프로젝트 작업 현장으로 이송될 수 있다. 외부 조립은 배선, 배관, HVAC 및 이들의 조합과 같은 유틸리티를 패널에 공급(provision)하는 것을 포함할 수 있다. 패널은 8 피트 × 22 피트와 같은 다양한 크기로 제조될 수 있다. 더 작은 충전(infill) 패널은 건물 벽 시스템을 완성하기 위해 프로젝트별로 미리 조립될 수 있다. 건설 현장에서, 패널은 바닥 패널, 천장 패널, 단부 벽, 디마이징 벽, 다른 유틸리티 벽, 건물 유틸리티 또는 이들의 임의의 조합에 부착될 수 있다. 유틸리티 패널은 일부 실시예에서 현장에 설치된 외부 강철 프레임을 포함할 수 있는 전체 외부 및/또는 내부 벽 시스템을 제공할 수 있다.
유틸리티 패널은 외벽과 내벽을 제공할 수 있다. 경량형(light gage) 프레임과 같은 프레임은 유틸리티 패널을 지지할 수 있다. 일부 실시예에서, 내벽은 석고판(drywall)이고, 경량의 장식 패널이 석고판에 부착된다. 내부 벽의 반대쪽에, 프레임은 구조적 절연 패널과 같은 외부 벽을 지지할 수 있다. 벽 내의 복사열 부재, 음향 및 에너지 절연, 층간 음향 분리를 위한 방음장치(sound isolator), 화재 스프링클러 파이프, 전기 배선 및 데이터 케이블링 또는 이들의 임의의 조합이 유틸리티 패널의 내벽과 외벽 사이에 위치될 수 있다. 유틸리티 패널 구성은 유틸리티가 벽 내에 수평 및 수직으로 분배될 수 있게 하고, 단일 유틸리티 패널이 다층 또는 멀티-유닛 건물의 여러 유닛을 서비스 할 수 있게 한다.
제공된 예시는 설명의 목적으로 제공되었을 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안된다. 각각의 예시적 실시예는 도시의 복합 용도 개발, 저층 주거 유닛 및/또는 원격 공동체와 같은 특정 환경에 대해 실용적 일 수 있다. 개별 요소의 재료 및 치수는 화재, 에너지, 장애, 생활-안전 및 음향(충격 및 주변 소음 전달)과 같은 건설 법규 중 하나 이상을 준수하도록 구성될 수 있다. 요소 및/또는 시스템은 또한 요구되는 사회 및/또는 종교 법규를 준수하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 재료, 시스템, 방법 및/또는 장치는 관할 지역에서 채택된 것과 같이 국제 건축법(International Building Code)을 준수하도록 구성될 수 있다.
본 개시는 다양한 태양의 예시로서 의도된 본 출원에 기술된 특정 예시들에 제한되지 않을 것이다. 당업자에게 명백할 바와 같이, 많은 수정과 변형이 그 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 여기에 열거된 것들에 더하여, 본 개시의 범위 안에서 기능적으로 균등한 방법과 장치가 위의 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 그러한 수정과 변형은 첨부된 청구항의 범위에 들어가도록 의도된 것이다. 본 개시는 첨부된 청구항의 용어에 의해서만, 그러한 청구항에 부여된 균등물의 전 범위와 함께, 제한될 것이다. 본 개시가 물론 다양할 수 있는 특정 방법, 시약, 합성 구성 또는 생물학적 시스템에 제한되지 않는 것으로 이해될 것이다. 또한, 여기에서 사용된 용어는 단지 특정 예시들을 기술하기 위한 목적이고, 제한하는 것으로 의도되지 않음이 이해될 것이다.
여기에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수의 용어의 사용에 대하여, 당업자는 맥락 및/또는 응용에 적절하도록, 복수를 단수로 및/또는 단수를 복수로 해석할 수 있다. 다양한 단수/복수의 치환은 명확성을 위해 여기에서 명시적으로 기재될 수 있다.
당업자라면, 일반적으로 본 개시에 사용되며 특히 첨부된 청구범위(예를 들어, 첨부된 청구범위)에 사용된 용어들이 일반적으로 "개방적(open)" 용어(예를 들어, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"으로, 용어 "갖는"는 "적어도 갖는"으로, 용어 "포함하다"는 "포함하지만 이에 한정되지 않는" 등으로 해석되어야 함)로 의도되었음을 이해할 것이다.
또한, 당업자라면, 도입된 청구항의 기재사항의 특정 수가 의도된 경우, 그러한 의도가 청구항에 명시적으로 기재될 것이며, 그러한 기재사항이 없는 경우, 그러한 의도가 없음을 또한 이해할 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 이하의 첨부 청구범위는 "적어도 하나" 및 "하나 이상" 등의 도입 구절의 사용을 포함하여 청구항 기재사항을 도입할 수 있다. 그러나, 그러한 구절의 사용이, 부정관사 "하나"("a" 또는 "an")에 의한 청구항 기재사항의 도입이, 그러한 하나의 기재사항을 포함하는 예시들로, 그러한 도입된 청구항 기재사항을 포함하는 특정 청구항을 제한함을 암시하는 것으로 해석되어서는 안되며, 동일한 청구항이 도입 구절인 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 "하나"("a" 또는 "an")과 같은 부정관사(예를 들어, "하나"는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 전형적으로 해석되어야 함)를 포함하는 경우에도 마찬가지로 해석되어야 한다. 이는 청구항 기재사항을 도입하기 위해 사용된 정관사의 경우에도 적용된다. 또한, 도입된 청구항 기재사항의 특정 수가 명시적으로 기재되는 경우에도, 당업자라면 그러한 기재가 전형적으로 적어도 기재된 수(예를 들어, 다른 수식어가 없는 "두개의 기재사항"을 단순히 기재한 것은, 전형적으로 적어도 두 개의 기재사항 또는 두 개 이상의 기재사항을 의미함)를 의미하도록 해석되어야 함을 이해할 것이다.
또한, "A, B 및 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예를 들어, "A, B 및 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템 등을 포함하지만 이에 제한되지 않음). "A, B 또는 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예를 들어, "A, B 또는 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템 등을 포함하지만 이에 제한되지 않음). 또한 당업자라면, 실질적으로 임의의 이접 접속어(disjunctive word) 및/또는 두 개 이상의 대안적인 용어들을 나타내는 구절은, 그것이 상세한 설명, 청구범위 또는 도면에 있는지와 상관없이, 그 용어들 중의 하나, 그 용어들 중의 어느 하나, 또는 그 용어들 두 개 모두를 포함하는 가능성을 고려했음을 이해할 것이다. 예를 들어, "A 또는 B"라는 구절은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
추가적으로, 개시의 특징 또는 양태가 마쿠시(Markush) 그룹으로 기술되는 경우, 개시는 마쿠시 그룹의 임의의 개별 요소 또는 요소들의 하위 그룹 역시 포함하고 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다.
당업자에게 이해될 것과 같이, 임의의 그리고 모든 목적에서든, 기술 내용을 제공하는 것 등에 있어서, 여기에 개시되어 있는 모든 범위는 임의의 그리고 모든 가능한 하위범위와 그러한 하위범위의 조합을 또한 포함한다. 임의의 열거된 범위는 적어도 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/10 등으로 나누어지는 동일한 범위를 충분히 설명하고 실시가능하게 하는 것으로서 쉽게 인식될 수 있다. 제한하지 않는 예시로서, 여기서 논의되는 각각의 범위는 하위 1/3, 중앙 1/3, 상위 1/3 등으로 나누어질 수 있다. 또한, "까지", "적어도", "보다 많은", "보다 적은" 등과 같은 언어는 기재된 수를 포함하며, 전술한 하위범위로 후속적으로 나누어질 수 있는 범위를 지칭함이 당업자에게 이해되어야 한다. 마지막으로, 범위는 각각의 개별 요소를 포함함이 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, 1-3개의 셀을 갖는 그룹은 1, 2 또는 3개의 셀을 갖는 그룹들을 의미한다. 유사하게, 1-5개의 셀을 갖는 그룹은 1, 2, 3, 4 또는 5개의 셀을 갖는 그룹을 의미한다.
여기에서 기술된 대상은 때때로 상이한 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 접속된 상이한 컴포넌트를 도시한다. 도시된 그러한 아키텍처는 단순히 예시적인 것이고, 사실상 동일한 기능을 달성하는 다른 많은 아키텍처가 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 개념적으로, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트의 임의의 배치는 원하는 기능이 달성되도록 유효하게 "연관"된다. 이에 따라, 특정 기능을 달성하기 위해 여기서 결합된 임의의 두 개의 컴포넌트는, 아키텍처 또는 중간 컴포넌트와는 무관하게, 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관"된 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 연관된 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작적으로 접속"되거나 또는 "동작적으로 연결"되는 것으로 간주될 수 있고, 그와 같이 연관될 수 있는 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작적으로 연결가능"한 것으로 볼 수 있다. 동작적으로 연결가능하다는 것의 특정예는 물리적으로 양립가능(mateable)하고 및/또는 물리적으로 인터액팅하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 인터액팅이 가능하고 및/또는 무선으로 인터액팅하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 인터액팅하고 및/또는 논리적으로 인터액팅이 가능한 컴포넌트를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 양상 및 예시들이 여기에서 개시되었지만, 다른 양상 및 예시들이 당업자에게 명확할 것이다. 본 개시에 기재된 다양한 양상 및 예시는 예시의 목적으로 제시된 것이고, 제한하려고 의도된 것이 아니며, 진정한 범위와 사상은 이하 청구범위에 의해 나타낸다.

Claims (25)

  1. 미리 조립된 벽 패널로서,
    복수의 스터드 및 제1 및 제2 단부 부재를 포함하는 패널 프레임 - 상기 제1 단부 부재는 상기 스터드의 일 단부에 배치되고, 상기 제2 단부 부재는 상기 스터드의 대향 단부에 배치되고, 상기 복수의 스터드의 각각은 상기 제1 및 제2 단부 부재에 연결됨 -;
    상기 패널 프레임의 제1 측면에 연결된 제1 벽 보드;
    상기 제1 측면과 대향하는 상기 패널 프레임의 제2 측면에 연결된 제2 벽 보드;
    상기 제1 벽 보드 및 상기 제2 벽 보드 중 적어도 하나에 부착된 복수의 스페이서 - 상기 복수의 스페이서의 각 스페이서는 상기 제1 벽 보드 및 상기 제2 벽 보드 중 적어도 하나로부터 이격된 관계로 마감 패널을 지지하도록 구성됨 -; 및
    상기 제1 및 제2 벽 보드 사이에 배치되고 대향하는 단부 부재의 사이에서 연장되는 파이프
    를 포함하고,
    상기 파이프는 파이프 전환기(diverter)를 포함하고, 상기 파이프 전환기의 자유 단부는 상기 제1 벽 보드 또는 상기 제2 벽 보드 내의 개구부를 통해 통과하는, 벽 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 전환기는, 파이프 섹션에 연결되거나 파이프 섹션과 일체로 형성된 파이프 피팅(pipe fitting)을 포함하는, 벽 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파이프 피팅은 T-형 요소 또는 Y-형 요소 중 하나를 포함하는, 벽 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파이프의 대향 단부는 씌워(capped)지는 것인, 벽 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스터드에 가로로 상기 패널 프레임에 부착된 파이프 지지 부재를 더 포함하는 벽 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 파이프 지지 부재는 C-형 금속 채널을 포함하고,
    상기 벽 패널은 상기 C-형 금속 채널 및 상기 파이프와 동작적으로 체결된 도관 클램프를 더 포함하는, 벽 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파이프 지지 부재는 적어도 두개의 인접한 스터드에 연결되는 트랙에 연결되고, 상기 C-형 금속 채널은 상기 트랙에서 수용되는, 벽 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파이프는, 상기 제1 및 제2 벽 모드 사이에 적어도 부분적으로 둘러싸인 복수의 수도관(water pipe) 및 배수관(drain pipe) 중 하나인, 벽 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수도관의 각각은, 상기 제1 및 제2 파이프 전환기 사이에 배치된 적어도 하나의 중간 파이프 전환기의 대향 단부들에 인접하는 제1 및 제2 파이프 전환기를 포함하는, 벽 패널.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 벽 보드 및 제2 벽 보드 중 적어도 하나는 불연성 재료의 미리 제조된 복수의 보드를 포함하는, 벽 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서는 복수의 모자형 채널(hat channel)을 포함하는, 벽 채널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서는 상기 제1 벽 보드에 연결된 복수의 제1 스페이서 및 상기 제2 벽 보드에 연결된 복수의 제2 스페이서를 포함하고, 상기 제1 스페이서의 높이는 상기 제2 스페이서의 높이 보다 큰, 벽 채널.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서는 수직으로 배열되고 수직으로 연장하는 복수의 캐비티(cavity)를 정의하고, 캐비티 중 적어도 하나는 건물의 구조 빔의 높이보다 큰 폭을 갖는, 벽 채널.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 벽 패널은 약 18 피트 내지 약 22 피트 길이 인, 벽 패널.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 벽 패널은 유닛을 위한 도어를 수용하도록 구성된 개구를 포함하는, 벽 패널.
  16. 다층의 건물로서,
    적어도 하나의 빔을 포함하는 구조 프레임; 및
    상기 구조 프레임에 부착되고, 상기 건물의 상부 유닛의 바닥 레벨보다 위로 연장되는 상부 패널부 및 상기 건물의 하부 유닛의 천장 레벨 보다 아래로 연장되는 하부 패널부를 포함하는 미리 조립된 벽 패널을 포함하는, 건물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 미리 조립된 벽 패널은 상기 상부 및 하부 유닛 모두에 배관 유틸리티(plumbing utility)를 제공하도록 구성된, 건물.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 미리 조립된 벽 패널은 복수의 스터드에 의해 이격된 제1 및 제2 벽 보드와, 상기 제1 및 제2 벽 보드 사이에 배치된 파이프를 더 포함하고, 상기 파이프는 제1 또는 제2 벽 보드 중 하나를 통과하는 파이프 전환기를 포함하는, 건물.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 미리 조립된 벽 패널은 상기 상부 패널부 및 하부 패널부 사이의 상기 벽 보드에 수직으로 배열된 절연재(insulation)를 더 포함하는, 건물.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 상부 패널부는 상부 층의 전체 높이 및 상부 층 위의 다른 층의 부분 높이에 걸쳐진, 건물.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 벽 패널은 상기 적어도 하나의 빔에 부착되고, 상기 건물은 벽 패널에 대향하는 빔에 부착된 바닥 패널을 더 포함하는, 건물.
  22. 건물의 유틸리티 벽을 건설하는 방법으로서,
    건물의 구조 프레임에 제1 미리 조립된 벽 패널을 부착하는 단계;
    상기 제1 미리 조립된 벽 패널 위에 수직으로 제2 미리 조립된 벽 패널을 위치시키는 단계 - 상기 제1 및 제2 미리 조립된 벽 패널의 각각은 적어도 부분적으로 상기 벽 패널 내측에 있는 파이프를 포함하고, 상기 파이프는 상기 벽 패널의 외부에 노출된 흐름 전환기를 포함 -;
    상기 제2 미리 조립된 벽 패널을 상기 건물의 상기 구조 프레임에 부착하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 미리 조립된 벽 패널의 파이프를 유동적으로 결합하도록(fluidly couple), 파이프 피팅을 상기 유동 전환기의 각각에 연결하는 단계
    를 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 미리 조립된 벽 패널을 상기 구조 프레임에 부착하는 단계는, 상기 제1 미리 조립된 벽 패널에 부착된 앵글 브라켓을 상기 건물의 수평 구조 부재에 기계적으로 결합(mechanically joining)하는 단계를 포함하는, 방법
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제1 미리 조립된 벽 패널은 상기 건물의 상부 유닛의 바닥 레벨보다 위로 연장되는 상부 패널부 및 상기 건물의 하부 유닛의 천장 레벨 보다 아래로 연장되는 하부 패널부를 포함하고,
    상기 방법은
    상기 제1 및 제2 미리 조립된 벽 패널 중 적어도 하나를 상기 구조 프레임에 부착하는 단계 이전에, 상기 상부 및 하부 패널부 사이의 위치에서 바닥 패널을 상기 구조 프레임에 부착하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 미리 조립된 벽 패널의 각각의 파이프는 제2 파이프 전환기를 더 포함하고,
    상기 방법은
    배관 고정세간(plumbing fixture)을 상기 제2 파이프 전환기에 연결하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
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