KR20190037549A - 이중벽체 구조의 건축물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중벽체의 구조를 갖춘 건축물에 관한 것으로, 단열이 보강되고 통풍이 잘되며 자가 습도 조절을 할 수 있도록 이중벽체 사이에 목재가 구비되는 이중벽체 구조의 건축물에 관한 것이다.
철골조 또는 경량철골조로 형성된 조립식 주택에 있어서, 이중벽체의 외벽과 내벽 사이에 형성되는 제1 공기층과 상기 제1 공기층과 연통되며, 상기 이중벽체 상부에 구비되는 천정재와 지붕외장재 사이에 갖추어지는 공기순환 환기창을 통해 외기와 공기 대류작용에 의해 순환되며 단열 공간이 형성되는 제2 공기층과 상기 이중벽체 사이에 구비되며 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 습도를 조절하는 목재층이 포함되는 것을 특징으로 하는 이중벽체 구조의 건축물을 제공한다.

Description

이중벽체 구조의 건축물{Double wall house}

본 발명은 이중벽체의 구조를 갖춘 건축물에 관한 것으로, 단열이 보강되고 통풍이 잘되며 습도를 조절할 수 있도록 이중벽체 사이에 목재가 구비되는 이중벽체 구조의 건축물에 관한 것이다.

건축물을 지으려면 설계 도면에 따라 기초를 시공하고, 시멘트와 철근 또는 목재로 기둥을 세우는 등 공정에 따라 오랜 기간이 소요되며 각 공정에 많은 인력과 비용이 필요하다. 시멘트 양생 후, 시멘트가 굳을 때까지의 최소한의 시간과 공정이 필요하기 때문에 전문가에 의해서 건축하는데 최소한 수십일 이상 몇 달의 기간이 소요된다.

공정에 따라 순차적으로 건축자재를 건축현장에 운반하고 현장에서 가공하여 외장 및 내장 공정에 따라 숙련공이 작업하는 등 공정별로 숙련공이나 전문인력이 필요로 하고, 각 공정별 순서와 소요시간 때문에 막대한 시간과 인력이 필요한 만큼 비용이 소요될 수밖에 없다.

이러한 문제들을 해결하기 위하여 미리 공장에서 생산한 자재를 현장에서 조립하는 PC공법으로, 여러 건축현장에서 다양한 방법으로 적용하고 있으나, PC공법도 건축의 공정별 각 전문가만이 건축할 수 있을 뿐 비전문가 즉 일반인들은 주택용 건물을 건축하기 어렵다.

이러한 단점을 해결하는 자재로 샌드위치 판넬이 있다. 일반적으로 샌드위치 판넬은 단열재 사이로 얇은 철판이 포개져 하나의 판재를 이루어지는 것으로 가볍고 단열성이 우수하며 가격이 저렴하므로 펜션이나 공사현장에서 간이 조립식 주택을 시공할 때 벽체용으로 많이 사용된다.

더욱 자세히 설명하면 샌드위치 판넬은 스티로폼, 발포폴리스틸렌, 글라스울, 암면 등의 단열재를 심재로 하여 심재의 양측에 0.5mm 내외의 금속판을 접착제로 고정하거나, 2개의 금속판의 사이에 단열재를 충전하여 이루어진 것으로 일정 크기를 갖는 판넬의 형태로 제작되어, 조립식 건물 등을 신축 시에 사용되어 시공 기간을 단축시킬 수 있도록 한다.

이와 같은 샌드위치 판넬은 설치와 시공이 간편하고 흡음, 방수, 방습 및 내후성이 우수하며 외관도 미려하여 저온, 냉동창고, 공장건물 및 주택시공에 이르기까지 건축용 판재로서 광범위하게 이용되고 있으며 그 수요량도 점차 증대되고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 샌드위치 판넬은 시공시 다수의 판넬을 수직과 수평으로 인접하도록 연결하여 시공하기 때문에, 화재 발생시에는 인접하는 판넬로 쉽게 화재가 확산되는 문제점이 있었으며, 특히 심재인 단열재가 타면서 두 개의 강판 사이가 화재의 통로로 이용되어 인접한 샌드위치 판넬 간 화염이 급속도로 확산이 되어 화재의 진압이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1079374호 "내화용 샌드위치 판넬”이 있다. 상기 배경기술에서는 내부공간이 확보되도록 일정간격으로 배치되는 제1 및 제2 강판과, 상기 제1 및 제2 강판의 테두리를 마감하는 제1 및 제2 마감 부재와, 상기 제1 및 제2 강판의 사이에 구비되는 석고 부재 또는 ALC로 이루어지는 내화용 샌드위치 판넬에 있어서, 상기 제1 및 제 2 강판의 내벽면에는 접착제나 체결수단으로 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 제1 및 제2강판 간의 내부공간으로 돌출되어 석고 부재 또는 ALC를 지지하는 지지부로 이루어지는 석고지지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 내화용 샌드위치 판넬을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 제1 및 제2 강판의 테두리를 별도로 마감하도록 마감 부재를 구성하여야 하였으나, 강판과 테두리의 제작 및 결합방법이 매우 복잡하고, 내부에 별도로 석고 부재 또는 ALC재질의 단열재를 구성하도록 하여, 일반적인 샌드위치 판넬에 적용이 어려울 뿐만 아니라, 제작이 어렵고 단가가 높아지는 문제점이 있었다.

그리고 샌드위치 판넬 만으로 이중벽체를 시공할 경우 단열은 해결될 수 있으나 울림 및 결로현상이 발생하는 문제점이 발생하였다. 그리고 습도를 조절할 수 없어 곰팡이가 쉽게 발생하는 단점이 있었다.

또한, 판넬 만으로 벽체가 형성되어 벽에 못을 박거나 벽걸이 TV를 설치하기에는 벽체가 약하여 가구 및 전자기기 설치 어려움이 있었다.

KR 101079374 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 이중벽체 사이에 전기선을 설치하는 방법으로 화재로부터 취약성을 없애는 이중벽체 구조의 건축물을 제공하는데에 목적이 있다.

또한, 이중벽체 사이와 지붕층 사이에 형성되는 공기층이 외기와 공기 대류작용에 의해 순환되어 통풍이 잘되며 단열이 우수한 이중벽체 구조의 건축물을 제공하는데에 목적이 있다.

또한, 이중벽체 사이에 구비되는 목재층에 의해 습도가 조절되고 결로 현상이 발생하지 않는 이중벽체 구조의 건축물을 제공하는데에 목적이 있다.

철골조 또는 경량철골조로 형성된 조립식 주택에 있어서, 이중벽체의 외벽과 내벽 사이에 형성되는 제1 공기층과 상기 제1 공기층과 연통되며, 상기 이중벽체 상부에 구비되는 천정재와 지붕외장재 사이에 갖추어지는 공기순환 환기창을 통해 외기와 공기 대류작용에 의해 순환되며 단열 공간이 형성되는 제2 공기층과 상기 이중벽체 사이에 구비되며 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 습도를 조절하는 목재층이 포함되는 것을 특징으로 하는 이중벽체 구조의 건축물을 제공한다.

또한, 상기 외벽은 외장재와 상기 외장재 내측면에 구비되는 판넬 및 상기 판넬 내측면의 코너마다 구비되는 기둥용 골조로 구성되며, 상기 내벽은 외측면에 상기 목재층이 구비되는 합판과 상기 합판의 내측면에 구비되는 석고보드로 구성될 수 있다.

또한, 상기 천정재는 외벽이 판넬로 구성되며 내벽이 석고보드로 이루어지고, 상기 지붕외장재는 상기 천정재의 상부에 이격되어 구비되며 상기 지붕외장재 내부에 경량철 골조로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 목재층은 복수 개의 목재가 일정간격으로 배치되고 상기 목재층 사이에 공간이 형성되며, 세로방향의 목재로 구성되거나 가로방향과 세로방향의 목재가 중첩되어 더 넓은 공간을 형성할 수 있다.

또한, 상기 조립식 주택에는 전기선이 원형이나 사각형의 파이프로 만든 슬리브 또는 내연성이 있는 주름관 내부에 삽입되어 상기 제1 공기층 또는 상기 제2 공기층에 구비될 수 있다.

상기 과제의 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물은, 이중벽체 사이에 전기선이 배치되어 화재의 취약성을 없애는 효과가 있다.

또한, 이중벽체 사이와 지붕층 사이에 형성되는 공기층으로 인해 단열이 되는 효과가 있다.

또한, 이중벽체 사이에 구비되는 목재층으로 인해 울림과 결로 현상이 방지되며 습도가 조절되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물의 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물의 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 이중벽체 구조의 건축물을 통해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물의 부분 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물의 구성도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물은 이중벽체(100), 제1 공기층(200), 제2 공기층(300), 목재층(400)을 형성하고 있다.

상기 이중벽체(100)는 철골조 또는 경량철골조로 형성된 조립식 주택(10)의 주된 구성이다.

상기 이중벽체(100)는 콘크리트 바닥의 상부에 형성되며 외벽(110)과 내벽(130)으로 구성된다.

상기 외벽(110)은 외장재(111), 판넬(113), 기둥용 골조(115)로 형성되며, 상기 외장재(111)의 내측면에 상기 판넬(113)이 구비되고 상기 판넬(113)의 내측면의 코너마다 상기 기둥용 골조(115)가 구비된다.

상기 외장재(111)는 시멘트 사이딩을 사용할 수 있으며, 시멘트 사이딩은 값이 싸고 변형이 없는 실용적인 자재이다. 그리고 페인트 칠이 가능하여 쉽게 변화를 줄 수 있는 용이함이 있다. 또한, 상기 외장재(111)는 인조석, 파벽돌, 미장스톤, 스타코, 벽돌 등을 사용할 수도 있다.

상기 판넬(113)은 단열이 우수한 자재로 2급 또는 3급의 난연 판넬을 사용할 수 있다. 이러한 난연 판넬은 열전도 또는 불이 번지는 현상을 막는다. 또한, 상기 판넬(113) 두께는 지역별로 건축법에 따라 반영하는 것이 바람직하다. 그래서 상기 이중벽체(100)는 지역의 단열규정에 따라 두께가 달라진다. 예를들어, 중부지방, 남부지방, 제주도지방에 따라 상기 이중벽체(100)의 두께가 다르게 적용된다. 또한, 상기 판넬(113)이 너무 얇으면 단열이 되지 않고, 너무 두꺼우면 실내면적이 작아지게 되는 단점이 있다.

상기 기둥용 골조(115)는 사각 철제 기둥 또는 H 철제 기둥으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 기둥용 골조(115)의 상부에 구비되는 지붕층은 경량철 골조로 이루어지며 상기 조립식 주택(10)의 뼈대를 형성한다. 상기 지붕층(30)은 트러스공법으로 형성하는 것을 권장하며 트러스공업은 삼각지지형태로 가볍고 튼튼하여 안전한 구조를 형성할 수 있다.

상기 내벽(130)은 합판(131)과 석고보드(133)로 형성되며, 상기 합판(131)은 각 코너에 구비된 상기 기둥용 골조(115)의 사이에 구비된다. 상기 합판(131)은 상기 외벽(110)과 일정간격을 두어 공간부가 형성되고 상기 합판(131)의 내측면에 상기 석고보드(133)가 구비된다.

상기 합판(131)은 상기 내벽(130) 이외에도 문선 주변 및 좁은 공간에 9.5mm 두께의 두꺼운 상기 합판(131)으로 마감을 할 수 있으며 울림을 방지하고 전선이나 코드를 설치하기 용이하게 한다.

상기 외벽(110)과 상기 내벽(130) 사이에 제1 공기층(200)이 형성되며 상기 이중벽체(100) 상부에 구비되는 천정재(31)와 지붕외장재(33) 사이에 제2 공기층(300)이 형성된다. 그리고 상기 제1 공기층(200)과 상기 제2 공기층(300)은 연통되며 상기 천정재(31)와 상기 지붕외장재(33) 사이에서 외기와 순환할 수 있도록 공기순환 환기창이 구비될 수 있다.

상기 천정재(31)는 외벽(110)이 판넬로 구성되며 상기 내벽(130)이 상기 석고보드(133)로 이루어진다. 그리고 상기 지붕외장재(33)가 상기 천정재(31)의 판넬에 일정간격을 두고 구비되며 상기 지붕외장재(33) 내부는 트러스공법을 적용한 경량철 골조로 이루어져 안전한 구조를 갖출 수 있다.

상기 제1 공기층(200)과 상기 제2 공기층(300)에 의해 단열효과가 상승하며, 여름에는 지붕에 가해지는 열로 인한 더운 공기가 공기순환 환기창을 통해 상기 제1 공기층(200)과 상기 제2 공기층(300)이 공기 대류작용에 의해 순환되어 내부의 온도가 낮아진다. 그리고 겨울에는 바닥 난방에 의한 더운 공기가 상기 제1 공기층(200)과 상기 제2 공기층(300)에 의해 건축물 내부가 보온이 된다.

상기 외벽(110)과 상기 내벽(130) 사이의 상기 제1 공기층(200)인 공간부에 목재층(400)이 구비되며, 상기 목재층(400)은 각각의 상기 기둥용 골조(115)의 사이에 형성된다. 그리고 상기 목재층(400)은 복수 개의 목재가 일정간격을 두고 구비되어 상기 목재층(400) 사이에 공간이 형성된다. 상기 목재층(400)은 세로방향의 목재로 구성되거나 가로방향과 세로방향의 목재가 중첩될 수 있으며 목재를 중첩할수록 더 넓은 공간을 형성할 수 있다. 상기 목재층(400)의 공간크기는 창호틀 크기 또는 벽체 두께에 따라 달라지게 된다.

상기 목재층(400)과 상기 합판(131)은 결로 울림방지와 습도를 조절하는 역할을 하며 상기 목재층(400)에 의해 공간부가 형성되어 천정에서 외부로 공기 순환에 의해 통풍이 잘되고 단열 효과가 상승하게 된다.

또한, 상기 목재층(400)과 상기 합판(131)에 의해 울림이 방지되고 결로현상이 발생하지 않으며 습도가 조절되어 곰팡이가 생기지 않는다. 그리고 장마철, 한겨울, 한여름 날씨에는 집안에 있는 쌀이나 옷에 곰팡이가 생기는 경우가 많지만 이러한 목재층(400)이 구비됨으로써 습도 조절로 인해 방지할 수 있다.

그리고 상기 목재층(400)과 상기 합판(131)에 의해 벽체의 강도가 보강되어 벽에 못을 박거나 벽걸이 TV 설치 등 가구 및 전자기기 설치가 용이하다.

그리고 본 발명의 이중벽체 구조의 건축물에 형성되는 상기 제1 공기층(200) 또는 상기 제2 공기층(300)에 전기선(50)을 배치하여 화재 발생을 방지할 수 있다.

또한, 상기 전기선(50)은 원형이나 사각형의 파이프로 만든 슬리브 또는 내연성이 있는 주름관 내부에 삽입되어 화재로부터 안전성을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물은 일반 경량목조 또는 콘크리트 주택보다 적은 비용이 소요되며 기존의 조립식 주택의 단점을 보완하여 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 이중벽체 구조의 건축물의 시공방법을 간단히 설명한다.

먼저, 임시 거푸집을 이용하여 철근콘크리트 바닥을 시공한다. 이때, 철근콘크리트 바닥은 건축법을 따르되 400mm 이상으로 시공하는 것이 바람직하다. 이로 인해 지면에서 습기가 올라오지 못하고 내부와 외부의 온도차이로 발생하는 결로를 막을 수 있다.

그리고 거푸집을 제거하여 지역의 단열규정에 따른 두께를 갖는 판넬(113)을 기준으로 내측 코너마다 상기 기둥용 골조(115)를 세우고, 상기 기둥용 골조(115) 상부에 상기 지붕층(30)을 형성하기 위해 경량철 골조를 트러스공법으로 설치한다.

또한, 상기 기둥용 골조(115)의 외부면에 2급 또는 3급의 난연 판넬을 세운다. 상기 기둥용 골조(115) 사이에 가로방향과 세로방향으로 목재를 중첩하여 세워 목재층(400)을 형성한다. 상기 목재층(400)에 형성되는 공간부에 의해 단열의 효과가 발생한다.

다음으로, 상기 목재층(400)의 내측으로 상기 합판(131)을 세우고 상기 지붕층(30)의 외벽(110)에 판넬(113)을 시공한다. 여기서 상기 목재층(400)에 제1 공기층(200)이 형성되며 상기 지붕층(30)에 제2 공기층(300)이 형성된다.

그리고 상기 제1 공기층(200) 또는 상기 제2 공기층(300)에 슬리브 또는 내연성이 있는 주름관을 구비하고 내부에 상기 전기선(50)을 배치하여 전기적인 누전이나 스파크로 인한 화재로부터 위험성을 낮춘다.

그리고 창호 위치에 창호틀과 창호를 달고 실내 측면에서 상기 석고보드(133)를 한겹이나 두겹을 부착하고 외부는 각종 외장재인 벽돌, 세라믹 사이딩, 시멘트 사이딩 및 인조석 등을 붙이면 벽체 공사가 완료된다.

이중벽체 구조의 건축물은 국산 자재를 사용하여 다른 수입자재에 비해 경제성이 좋다.

또한, 이중벽체 구조의 건축물에 공기층이 형성되어 단열효과가 있으며, 상기 이중벽체(100) 사이에 목재층(400)이 구비되어 습도가 조절된다. 그리고 상기 지붕층(30)에 공기순환 환기창이 구비되어 공기층이 외기와 순환되어 통풍이 잘되는 큰 이점이 있다.

이상과 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상은 이중벽체(100) 사이에 구비되는 목재층(400)에 의해 기후 변화에도 집 내부에 곰팡이와 결로현상이 발생하지 않으며 다른 조립식 주택(10)에 비해 단열효과가 큰 이중벽체 구조의 건축물을 제공하는 것임을 알 수 있다.

이러한 본 발명의 기본적인 기술적 사상 범주내에서 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 따라서 본 발명의 범주는 다양한 변형 예들을 포함하도록 작성된 특허청구범위 내에서 해석되어야 할 것이다.

10 : 조립식 주택
30 : 지붕층
31 : 천정재
33 : 지붕외장재
50 : 전기선
100 : 이중벽체
110 : 외벽
111 : 외장재
113 : 판넬
115 : 기둥용 골조
130 : 내벽
131 : 합판
133 : 석고보드
200 : 제1 공기층
300 : 제2 공기층
400 : 목재층

Claims (5)

1. 철골조 또는 경량철골조로 형성된 조립식 주택에 있어서,
   이중벽체의 외벽과 내벽 사이에 형성되는 제1 공기층;
   상기 제1 공기층과 연통되며, 상기 이중벽체 상부에 구비되는 천정재와 지붕외장재 사이에 갖추어지는 공기순환 환기창을 통해 외기와 공기 대류작용에 의해 순환되며 단열 공간이 형성되는 제2 공기층;
   상기 이중벽체 사이에 구비되며 상기 제1 공기층과 상기 제2 공기층의 습도를 조절하는 목재층;이 포함되는 것을 특징으로 하는 이중벽체 구조의 건축물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외벽은,
   외장재와 상기 외장재 내측면에 구비되는 판넬 및 상기 판넬 내측면의 코너마다 구비되는 기둥용 골조로 구성되며,
   상기 내벽은,
   외측면에 상기 목재층이 구비되는 합판과 상기 합판의 내측면에 구비되는 석고보드로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중벽체 구조의 건축물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 천정재는,
   외벽이 판넬로 구성되며 내벽이 석고보드로 이루어지고,
   상기 지붕외장재는,
   상기 천정재의 상부에 이격되어 구비되며 상기 지붕외장재 내부에 경량철 골조를 이루는 것을 특징으로 하는 이중벽체 구조의 건축물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 목재층은,
   복수 개의 목재가 일정간격으로 배치되고 상기 목재층 사이에 공간이 형성되며, 세로방향의 목재로 구성되거나 가로방향과 세로방향의 목재가 중첩되어 더 넓은 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 이중벽체 구조의 건축물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 조립식 주택에는,
   전기선이 원형이나 사각형의 파이프로 만든 슬리브 또는 내연성이 있는 주름관 내부에 삽입되어 상기 제1 공기층 또는 상기 제2 공기층에 구비되는 것을 특징으로 하는 이중벽체 구조의 건축물.
   
   
   

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