KR20220095579A - 커튼월용 프레임의 단열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임의 형상을 변형하여 내측의 공간을 축소하고, 다중의 단열재로 밀폐함으로써 내측 공간을 통해 발생하는 열손실을 최소화할 수 있는 커튼월용 프레임의 단열구조에 관한 것으로, 수평프레임과 수직프레임의 전면에는 복층유리가 결합되고, 상기 수직프레임의 양측에는 단열부재가 결합되며, 상기 수직프레임의 양측에는 내측의 공간을 축소할 수 있도록 오목부가 형성되고, 수직프레임의 내측에는 열손실을 방지할 수 있도록 프레임단열재가 삽입되며, 상기 수직프레임의 전면에 형성된 결합홀에는 탄성력이 있는 밀폐구가 압착에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 커튼월용 프레임의 단열구조를 제안한다.
따라서 본 발명은 외부로부터 유입되는 찬 공기를 외측단열재 및 내측단열재가 이중으로 차단하게 되고, 수직프레임의 내측으로 유입되는 공기는 밀폐구 및 프레임단열재가 이중으로 차단하게 됨으로써 프레임의 내측에 형성된 공간에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 프레임의 양측에 형성된 오목부에 의해 공간을 축소하여 찬 공기의 흐름을 최소화할 수 있으며, 오목부에 단열부재를 삽입하여 설치함으로써 시공이 더욱 용이해지는 효과가 있다.

Description

커튼월용 프레임의 단열구조{Insulation structure of frame for curtain wall}

본 발명은 건물의 비 내력 벽체인 커튼 월에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레임의 형상을 변형하여 내측의 공간을 축소하고, 다중의 단열재로 밀폐함으로써 내측 공간을 통해 발생하는 열손실을 최소화할 수 있는 커튼월용 프레임의 단열구조에 관한 것이다.

일반적으로 커튼월(Curtain Wall)이란 건물의 하중을 지지하지 않으면서 거주자들을 외부 환경으로부터 보호하는 기능을 하는 건물의 비내력 벽체를 말한다. 건물에 가해지는 수직하중과 바람이나 지진 등에 의한 수평하중은 기둥과 보로 이루어진 골조가 지지하는데, 이때 커튼월은 건물 내 거주자를 외부환경으로부터 보호하기 위한 커튼역할을 하게 된다.

이러한 커튼월은 시공방법에 따라 크게 스틱(stick) 타입과 유닛(unitized) 타입으로 분류된다. 스틱 타입은 각 부재들을 현장에서 조립하여 설치하는 방식으로 주로 저층부에 적용된다. 반면, 유닛 타입은 각 부재들을 공장에서 조립한 뒤 현장에 운반하여 설치하는 방식으로 주로 고층부에 적용된다.

한편, 커튼월의 재료로는 스테인리스강, 알루미늄, 청동 등의 재료도 사용되지만, 최근에는 유리를 사용하는 경우도 많이 증가하고 있는 추세이다. 유리 커튼월은 건물의 외적 이미지를 현대식으로 바꾸어 줄 뿐만 아니라, 건물 내부의 채광이 좋아지게 하는 장점이 있다.

유리를 사용하는 커튼월을 예로 들어 설명하면, 도 1에서 나타낸 바와 같이 종래의 커튼월은 건물의 골격(구조체 뼈대)에 수평프레임(1) 및 수직프레임(2)과 같은 프레임을 일정간격 이격되게 설치하고, 상기 프레임의 특정부위에 앵커볼트를 설치하기 위해 구멍을 뚫거나 앵커 볼트를 용접하여 일체로 결합시킨다. 이렇게 프레임에 앵커 볼트가 고정되면, 상기 앵커 볼트에 다시 복층유리(3)를 고정시키기 위해 복층유리(3)의 소정부위를 천공하여 앵커 볼트에 결합한다.

프레임의 재료로는 주로 알루미늄이 많이 사용되었는데, 이는 알루미늄의 경량성과 복잡한 단면으로 가공될 수 있는 좋은 가공성 때문이다. 그러나 알루미늄은 스틸에 비해 고가이고 단열과 내화 성능이 낮으며 강성이 스틸 대비 1/3 정도이기에 알루미늄을 사용할 경우 프레임의 사이즈가 커질 수밖에 없으며, 이로 인해 거주자의 시야확보가 불리해지는 문제점이 있었다.

한편, 유리면의 대형화와 단열성능과 내화성능 향상을 위한 성능 요구에 따라 프레임에 스틸(steel)의 사용이 증가하고 있다. 스틸 재질의 프레임은 강성이 우수하여 구조성능이 향상되고, 열전달율이 낮아 단열 및 내화성능이 우수해지는 등 여러 가지 장점이 있지만, 프레임에서 부식이 발생하는 치명적인 문제를 초래한다. 따라서 종래의 커튼 월에서는 여러 가지 장점에도 불구하고, 스틸 재질의 프레임이 치명적 부식문제를 초래하기 때문에 그 사용이 자제되어 왔다.

상술한 바와 같이 스틸과 알루미늄은 각각 상반되는 장단점이 있기에 종래에는 프레임이 어느 한 가지 재질만으로 이루어지는 경우가 대부분이었고, 복합적인 재질이 적용되더라도 극히 제한적인 부분에만 다른 재질을 적용하여 스틸과 알루미늄의 각각의 장점을 최대한 살릴 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 커튼월은 수직프레임(2)의 양측에 브래킷에 의해 단열부재(4)가 결합되고, 수직프레임(2)의 전면과 두 개의 복층유리(3) 사이에는 고정구(5) 및 팩킹부재(6)가 차례로 결합되며, 복층유리(3)의 사이에는 복수의 팩킹부재(6)가 결합됨으로써 공간을 밀폐하게 된다.

그러나 이러한 밀폐구조는 수평프레임(1) 및 수직프레임(2), 복층유리(3)의 사이에 다수의 팩킹부재(6)로만 단열을 행하기 때문에 단순한 결합구조에 의해 결합된 부품 사이로 틈이 발생함으로써 긴밀한 밀폐가 이루어지지 않고, 수평프레임(1) 및 수직프레임(2)의 내부에 형성된 공간을 통해 열손실이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레임의 형상을 변형하여 내측에 형성된 공간을 축소함으로써 찬 공기의 흐름을 최소화할 수 있도록 개선한 커튼월용 프레임의 단열구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 프레임의 내측과 외측에 다중의 단열재를 결합하여 단열의 효율을 극대화한 커튼월용 프레임의 단열구조를 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 커튼월용 프레임의 단열구조는 수평프레임과 수직프레임의 전면에는 복층유리가 결합되고, 상기 수직프레임의 양측에는 단열부재가 결합되며, 상기 수직프레임의 양측에는 내측의 공간을 축소할 수 있도록 오목부가 형성되고, 수직프레임의 내측에는 열손실을 방지할 수 있도록 프레임단열재가 삽입되며, 상기 수직프레임의 전면에 형성된 결합홀에는 탄성력이 있는 밀폐구가 압착에 의해 결합되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 커튼월용 프레임의 단열구조에 의하면, 외부로부터 유입되는 찬 공기를 외측단열재 및 내측단열재가 이중으로 차단하게 되고, 수직프레임의 내측으로 유입되는 공기는 밀폐구 및 프레임단열재가 이중으로 차단하게 됨으로써 프레임의 내측에 형성된 공간에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 프레임의 양측에 형성된 오목부에 의해 공간을 축소하여 찬 공기의 흐름을 최소화할 수 있으며, 오목부에 단열부재를 삽입하여 설치함으로써 시공이 더욱 용이해지는 효과가 있다.

도 1은 종래의 커튼월을 나타낸 평단면도,
도 2는 본 발명에 의한 커튼월용 프레임의 단열구조를 나타낸 평단면도,
도 3은 본 발명에 의한 수직프레임을 나타낸 평단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 평단면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 커튼월용 프레임의 단열구조는 도 2에서 나타낸 바와 같이 스틸 또는 알루미늄으로 이루어진 수평프레임(10)이 가로 방향으로 설치되어 있고, 상기 수평프레임(10)의 사이에는 스틸로 이루어진 수직프레임(20)이 세로 방향으로 결합되어 있으며, 상기 수평프레임(10) 및 수직프레임(20)의 전면에는 복층유리(30)가 결합되어 있고, 상기 수직프레임(20)의 양측에는 단열부재(40)가 수평프레임(10)의 길이 방향으로 결합되어 있다.

본 발명은 복층유리(30)와 프레임 간의 결합과정에서 발생하는 틈을 더욱 긴밀히 밀폐하고, 프레임의 내측에 형성된 공간을 밀폐함으로써 외부로부터 유입되는 찬 공기를 차단하여 단열효과를 증대시키기 위한 단열구조를 제안하는 것이다.

이를 위해 도 3에서 나타낸 바와 같이 수직프레임(20)의 형상을 변형하고, 내측의 공간을 밀폐함으로써 열손실을 최소화할 수 있다.

즉, 스틸로 이루어진 수직프레임(20)의 양측에는 오목부(21)를 형성함으로써 내측의 공간을 협소하게 형성하고, 수직프레임(20)의 하측에 형성된 결합홀(22)에는 밀폐구(50)를 긴밀히 결합하여 밀폐하고, 수직프레임(20)의 하측에 형성된 공간에는 프레임단열재(23)를 삽입함으로써 밀폐한다.

상기 오목부(21)는 수직프레임(20)의 내측 공간을 축소하여 공기의 흐름을 차단하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 오목부(21)의 내측으로 단열부재(40)를 삽입하여 설치함으로써 단열재의 시공이 더욱 용이한 효과가 있으며, 상기 밀폐구(50) 및 프레임단열재(23)는 수직프레임(20)의 내측으로 유입되는 공기를 차단하여 효과적인 단열을 행하게 된다.

이때 상기 밀폐구(50)는 수직프레임(20)의 내측에 프레임단열재(23)를 삽입한 후에 결합하게 되는데, 밀폐구(50)는 탄성력이 있는 재질로 이루어져 있어 강한 압착에 의해 결합홀(22)에 결합된다.

이렇게 구성된 수직프레임(20)과 복층유리(30)의 사이에는 내측단열재(60)가 결합되며, 상기 내측단열재(60) 및 밀폐구(50)를 차례로 관통한 볼트(B)의 선단이 프레임단열재(23)에 견고히 나사 결합된다.

상기 볼트(B)는 복층유리(30)의 외측에 결합된 플레이트(70)를 관통하여 결합되며, 상기 플레이트(70)와 복층유리(30)의 사이에는 외측단열재(71)가 결합되고, 상기 내측단열재(60) 및 외측단열재(71)의 양측은 팩킹부재로 밀폐되며, 상기 플레이트(70)의 외측에는 커버(80)가 결합된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 커튼월용 프레임의 단열구조는 도면에서 나타낸 수직프레임(20)의 형상 및 단열구조가 수직프레임(20)에 적용되는 것에 국한되는 것이 아니라 수평프레임(10)에도 동일하게 적용된다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예로서, 도 4에서 나타낸 바와 같이 수직프레임(20)의 외측에 알루미늄으로 이루어진 단열커버(90)를 결합함으로써 단열성능을 강화할 수도 있다.

따라서 본 발명은 외부로부터 유입되는 찬 공기를 외측단열재(71) 및 내측단열재(60)가 이중으로 차단하게 되고, 수직프레임(20)의 내측으로 유입되는 공기는 밀폐구(50) 및 프레임단열재(23)가 이중으로 차단하게 됨으로써 프레임의 내측에 형성된 공간에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 프레임의 양측에 형성된 오목부(21)에 의해 공간을 축소하여 찬 공기의 흐름을 최소화할 수 있으며, 오목부(21)에 단열부재(40)를 삽입하여 설치함으로써 시공이 더욱 용이해지는 효과가 있다.

10 : 수평프레임 20 : 수직프레임
21 : 오목부 22 : 결합홀
23 : 프레임단열재 30 : 복층유리
40 : 단열부재 50 : 밀폐구
60 : 내측단열재 70 : 플레이트
71 : 외측단열재 80 : 커버
90 : 단열커버

Claims (4)

1. 수평프레임(10)과 수직프레임(20)의 전면에는 복층유리(30)가 결합되고, 상기 수직프레임(20)의 양측에는 단열부재(40)가 결합되며,
   상기 수직프레임(20)의 양측에는 내측의 공간을 축소할 수 있도록 오목부(21)가 형성되고, 수직프레임(20)의 내측에는 열손실을 방지할 수 있도록 프레임단열재(23)가 삽입되며,
   상기 수직프레임(20)의 전면에 형성된 결합홀(22)에는 탄성력이 있는 밀폐구(50)가 압착에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 커튼월용 프레임의 단열구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수직프레임(20)과 복층유리(30)의 사이에는 내측단열재(60)가 결합되고, 상기 복층유리(30)의 외측에 결합된 플레이트(70)와 복층유리(30)의 사이에는 외측단열재(71)가 결합된 것을 특징으로 하는 커튼월용 프레임의 단열구조.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 오목부(21)에는 단열부재(40)가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 커튼월용 프레임의 단열구조.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 수직프레임(20)의 외측에는 알루미늄으로 이루어진 단열커버(90)가 결합되는 것을 특징으로 하는 커튼월용 프레임의 단열구조.

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