WO2009131398A2

WO2009131398A2 - 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법

Info

Publication number: WO2009131398A2
Application number: PCT/KR2009/002139
Authority: WO
Inventors: 이병화; 김경훈
Original assignee: Lee Byung Hwa; Kim Kyung Hoon
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2009-10-29
Also published as: CA2722360A1; US20110036048A1; KR100956741B1; WO2009131398A3; US8607523B2; KR20090111966A

Abstract

본 발명은 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 형강 등으로 구성된 강재 바닥부와, 가장자리에 강재 구조용 프레임이 설치된 구조용 복합 경량 패널을 사용하여 상기한 강재 바닥부에 용접이나 체결수단을 통해서 체결되며 인접한 강재 구조용 프레임들이 용접이나 체결수단을 통해서 체결되어 형성되는 벽체와, 강재 구조물로 구성되고 트러스구조를 포함하여 형성되어 상기한 벽체 상부에 위치되며 벽체용 패널과 용접 혹은 체결수단으로 체결되는 지붕용 프레임과, 상기한 벽체의 내/외주에 설치되는 벽체용 내/외장 마감재 및, 지붕용 프레임의 외주면에 설치되는 지붕용 마감재로 구성되어 기둥 없이 시공되는구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

Description

구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법

본 발명은 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충분한 강성을 갖는 강재 구조용 프레임이 가장자리에 설치된 구조용 복합 경량 패널이 구조체의 역할을 함으로서 기둥설치 작업 없이 건축물을 지을 수 있어서 시공이 간편하고 공기가 단축되며 비용이 절감되고, 지붕을 완성된 상태로 벽체 상에 설치할 수도 있으므로 현장시공이 편리하고 안정성을 확보할 수 있으며, 구조용 복합 경량 패널을 사용하므로 비용이 저렴하고 단열성과 내화성이 우수한 특징을 갖는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

복합 경량 패널은 상가, 공장, 연립주택, 단독주택 등 모든 건축물의 구조체는 물론 지붕과 슬래브, 내/외벽 칸막이 및 별도의 단열이 필요한 건축물의 측벽 단열용으로 사용하고 있으며, 특히 가벼워서 기존 건축물의 증축 및 개축시 더욱 유리하게 사용되고 있다.

이러한 복합 경량 패널의 예로서 와이어 패널은 아연 도금된 강철선이 망형으로 형성된 메쉬를 구조체로 하고 중앙에 스티로폼 등의 단열재를 설치한 것으로, 단열, 방음, 방습성, 차음, 내진성능이 우수하여 다른 시공자재에 비하여 시공이 용이하며, 조립시공할 수 있어 시공비의 절감 및 공기의 단축으로 인하여 매우 경제적인 시공자재이다.

이러한 와이어 패널로 구조체를 시공하는 순서를 살펴보면, 기초 콘크리트 바닥면 또는 슬라브 바닥에 기둥역할을 하는 철근 또는 고정 철물을 설치한 다음 패널을 세우고 고정 부위는 결속선으로 철근 또는 고정 철물과 단단히 결속시킨다. 그 다음 콘크리트면과 패널 사이, 패널과 패널 사이는 보강 메쉬와 각종 철물로 결속시킨다.

이후, 문과 창문, 환기 부위의 부분을 절단한다. 문틀과 창문틀을 설치하고 전기 또는 각종 설비 배관을 필요 부위에 설치, 매입한다. 매입 위치에서는 보강 메쉬로 보강한다.

이러한 와이어 패널로 구조체를 시공할 경우 메쉬가 외부로 돌출되므로, 메쉬를 커버하여 마감하기 위하여 모르타르를 뿜칠하거나 미장하여 마감 처리하게 되며, 기존의 석고보드 등의 마감재는 상기한 메쉬에 직접 설치할 수가 없어서 사용할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 모르타르를 사용할 경우에는 모르타르가 양생되기 위한 시간이 필요하므로 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 컨테이너는 통상 스틸로 구조가 형성되며, 그 내부를 단열재와 벽지가 붙은 합판 등의 마감재로 마감한 것으로, 외주면이 모두 열전도율이 높은 스틸로 이루어져 있어서 단열이 잘 되지 않아서 여름에는 덥고 겨울에는 추운 문제점이 있었다.

또한, 이러한 컨테이너는 공장에서 조립이 완성된 후 현장으로 이동하여 현장에 마련된 기초위에 설치하게 되는데, 이는 컨테이너를 구성하는 스틸이 견고하므로 이동중에도 조립된 상태의 파손의 위험이 없기 때문이나, 종래 조립식 주택 등에 주로 사용되는 샌드위치패널은 얇은 도금 강판을 사용하므로 이동시 구조물이 휘거나 무너지는 등 파손이 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 출원인의 선행기술로 대한민국 특허등록10-0792243호에는 단열재와, 상기한 단열재의 양측면에 일정한 간격을 두고 핀에 의하여 이격 설치되는 메쉬, 상기한 단열재와 메쉬 사이에 설치되며 내/외장 마감재를 고정할 수 있는 재질의 내/외장 마감용 구조체로 구성되는 복합 경량 패널이 등록공고되었다.

그리고, 본 출원인의 선출원인 실용신안등록출원 20-2007-0014617호에는 강재로 이루어진 프레임과, 상기한 프레임의 내부에 다수개 배열 설치되는 구조용 판재, 상기한 구조용 판재 사이에 설치되는 단열재, 상기한 단열재 양측면에 설치되며 석고보드와 같은 마감재를 고정할 수 있는 재질의 내/외장 마감용 구조체로 구성되는 복합 경량 패널을 출원한 바 있다.

한편, 종래의 조립식 주택으로 널리 사용되고 있는 스틸 하우스의 경우, 기초공사 후 기둥과 지붕 등의 주택의 구조물을 형강 등의 강재로 형성하고, 강재 사이에 단열재를 설치하여, 단열재의 양면에 내/외장재가 설치될 수 있도록 보드 등을 설치한 후 내/외장재로 마감하고, 지붕을 완성하였으나, 벽체를 형성하기 위한 강재 구조물 설치, 단열재설치, 보드 설치와 같이 다수의 공정으로 이루어져서 인건비와 공기가 증가되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기한 샌드위치패널의 경우에는 스티로폼의 양측에 얇은 도금 강판을 적층한 것으로, 네모서리 모두가 열린구조로 스티로폼이 외부로 드러나며 이로 인하여 샌드위치패널의 연결부위는 스티로폼과 스티로폼이 직접 맞닿게 되어 임의의 개소에 발화시 모든 샌드위치패널의 스티로폼이 빠른 속도로 연소되므로 화재에 취약한 문제점이 있었다.

또한, 상기한 샌드위치패널은 도금 강판끼리 서로 연결되어 실제로는 두개의 도금 강판사이에 단열재가 삽입되는 공간이 형성되고 단열재 또한 서로 연결되므로 내부 공간에 의한 소리의 울림과 소음이 심하며, 기존의 목조나 스틸 하우스에서도 단열재의 양면에 OSB(Oriented Strand Board)보드와 같은 보드를 연속으로 시공하므로 울림이 쉽게 전달되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 와이어 패널을 이용한 시공방법의 문제점과 스틸제 컨테이너와 스틸 하우스 및 샌드위치패널의 문제점을 해결하면서, 구조용 복합 경량 패널을 이용하여 간단하게 건축물을 시공할 수 있도록 하여, 시공기간과 비용을 대폭 감소하면서 충분한 강성을 얻을 수 있도록 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 형강 등으로 구성된 강재 바닥부와, 가장자리에 강재 구조용 프레임이 설치된 구조용 복합 경량 패널을 사용하여 상기한 강재 바닥부에 용접이나 체결수단을 통해서 체결되며 인접한 강재 구조용 프레임들이 용접이나 체결수단을 통해서 체결되어 형성되는 벽체와, 강재 구조물로 구성되고 트러스구조를 포함하여 형성되어 상기한 벽체 상부에 위치되며 벽체용 패널과 용접 혹은 체결수단으로 체결되는 지붕용 프레임과, 상기한 벽체의 내/외주에 설치되는 벽체용 내/외장 마감재 및, 지붕용 프레임의 외주면에 설치되는 지붕용 마감재로 구성되어 기둥 없이 시공되는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물이다.

상기한 구성에서 구조용 복합 경량 패널의 제 1실시예로는 강재로 이루어진 사각형 모양의 강재 구조용 프레임과, 강재 구조용 프레임 내부에 설치되는 단열재, 상기한 단열재 양측면에 설치되며 석고보드와 같은 마감재를 고정할 수 있는 재질의 내/외장 마감용 구조체로 구성된다. 그리고, 구조용 복합 경량 프레임의 제 2실시예로는 상기한 강재 구조용 프레임의 내부에 구조용 판재를 하나 이상 내/외장 마감용 구조체와 수직하게 배열 설치하고, 구조용 판재 사이에 단열재를 설치한 후, 단열재 양측면에 내/외장 마감용 구조체를 설치한 것을 사용한다.

그리고, 제 3실시예로는 단열재와, 상기한 단열재의 양측면에 일정한 간격을 두고 핀에 의하여 이격 설치되는 메쉬, 상기한 단열재와 메쉬 사이에 설치되며 내/외장 마감재를 고정할 수 있는 재질의 내/외장 마감용 구조체로 구성되며, 제 4실시예로는 상기한 강재 구조용 프레임의 내부에 구조용 판재를 내/외장 마감용 구조체와 수평하게 설치하고, 구조용 판재 양측으로 단열재를 설치한 후, 단열재 양측면에 내/외장 마감용 구조체를 설치한 것을 사용하며, 제 5실시예로는 상기한 구조용 복합 경량 패널을 복수개 중첩시켜 강재 구조용 프레임끼리 용접 혹은 체결수단을 사용하여 체결한다.

그리고, 상기한 강재 구조용 프레임은 단면이 'ㄷ'형으로 형성하여 면끼리 맞닿도록 한 후 용접하여 체결하거나, 인접한 강재 구조용 프레임끼리 상호 요철 결합되어 맞물리도록 요부와 돌부를 각각 형성하여 용접이나 체결수단으로 체결할 수도 있으며, 각각 두께의 일부분이 돌출되도록 한 후 돌출부 측면으로 철재나 목재의 보강판을 위치시켜 체결수단이나 용접으로 체결할 수도 있다.

또한, 상기한 지붕프레임은 벽체 형성 후 작업자가 벽체 상부에 트러스구조를 포함하여 형성할 수도 있으며, 강재구조물로 트러스구조를 포함하여 지붕형으로 형성되어 외주면에 지붕용 마감재가 설치되거나 설치되지 않은 상태로 크레인으로 들어올려질 수 있으며, 이를 위하여 고리모양의 고정구를 더 형성할 수 있다.

상기한 구성에서 구조용 판재는 철판, 강판, 합판 등이 사용될 수 있으며, 내/외장 마감용 구조체는 합판, 재생합판, 폐목재, 플라스틱을 포함하여 마감재를 고정할 수 있는 어떠한 재료든 사용이 가능하다.

한편, 본 발명의 다른 특징은 기초공사 수행 단계와, 기초 상에 형강 등의 강재 프레임을 사용하여 건축물의 바닥형상을 형성하는 강재 바닥부를 형성하는 강재 바닥부 시공 단계, 단열재와 내/외장 마감용 구조체를 사용하며 가장자리에 강재 구조용 프레임이 설치된 구조용 복합 경량 패널을 이용하여 상기한 강재 바닥부상에 벽체를 형성하되 강재 바닥부와 벽체를 형성하는 강재 구조용 프레임간, 인접한 패널의 강재 구조용 프레임간에는 용접을 하거나 체결 수단을 사용하여 체결하는 벽체 시공 단계와, 트러스구조를 포함하여 조립완성되어 벽체와 용접이나 체결수단을 사용하여 체결되는 지붕 시공 단계 및, 벽체의 내/외주와 지붕면을 마감재로 마감하여 건축물을 완공하는 마감단계로 구성되어, 기둥설치 작업 없이 건축물을 지을 수 있어서 시공이 간편하고, 강재 구조용 프레임들이 구조체의 역할을 하므로 기둥 없이도 충분한 강성을 가지며, 지붕을 완성된 상태로 벽체 상에 설치할 수도 있으므로 현장시공이 편리하도록 한 건축물 시공 방법에 있다.

한편, 상기한 구성에서 기초공사 수행 단계와, 강재 바닥부 시공 단계를 거친 후, 강재 바닥부의 치수에 맞게 지붕프레임을 강재 바닥부상에서 형성하는 지붕프레임 형성 단계와, 상기한 지붕 프레임을 강재 바닥부로부터 제거하고 강재 바닥부의 모서리 부분과 지붕 프레임 지지를 위한 보강 위치에 상기한 구조용 복합 경량 패널을 용접이나 체결수단으로 체결하는 벽체용 구조체 형성 단계와, 상기한 지붕프레임을 벽체용 구조체상에 용접이나 체결수단을 사용하여 체결하는 지붕 시공 단계 와, 상기한 벽체용 구조체 형성 단계에서 설치된 구조용 복합 경량 패널의 사이에 다른 구조용 복합 경량 패널을 설치하여 벽체를 형성하는 벽체 시공 단계와, 벽체의 내/외주와 지붕면을 마감재로 마감하여 건축물을 완공하는 마감단계로 건축물을 시공할 수도 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면 경량이면서 강도가 우수한 구조용 복합 경량 패널을 이용하므로, 건축물의 시공시에 기둥 없이도 시공이 가능하고, 인접한 패널들은 용접이나 체결 수단을 통해서 체결함으로써 시공성이 향상되고, 비용이 절감되며, 지붕을 완성된 상태로 벽체 상에 올려놓을 수 있어서 공기를 단축할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 구조용 복합 경량 패널의 강도가 우수하므로 공장에서 조립을 완성한 후 이동하는 과정에서 조립물이 파손되는 일이 발생되지 않아서 시공성이 우수한 효과가 있다.

그리고 내/외장용 마감재가 고정될 수 있는 내/외장 마감용 구조체를 사용하므로 콘크리트 외에 석고보드, 황토 등의 다양한 마감재를 사용할 수 있어서 구조체의 외관이 향상되는 효과가 있다.

또한, 기존의 컨테이너를 사용한 주택의 경우에는 외벽이 열전도율이 높은 스틸로 이루어져 단열성이 저하되는 문제점이 있었으나, 본원 발명은 석고보드를 포함한 어떠한 마감재도 사용이 가능하므로 단열성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

더욱이 본 발명은 각각의 구조용 복합 경량 패널이 상/하 및 좌/우가 강재 구조용 프레임에 의한 닫힌 구조를 가지므로, 하나의 구조용 복합 경량 패널에 발화가 되더라도 산소공급이 제한되어 화재로부터 상대적으로 안정하고, 인근 구조용 복합 경량 패널로 화재가 번지지 않고 차단되는 효과가 있다. 여기에, 내/외장 마감용 구조체에 석고보드, 외부 시멘트 사이딩 등의 불연 또는 난연재를 시공할 경우 더욱 확실한 닫힌 구조가 되어 확실한 내화성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구조용 복합 경량 패널이 상/하 및 좌/우가 강재 구조용 프레임에 의한 닫힌 구조를 가지므로, 벽체를 두드리거나 충격(문이 거세게 닫힐 때)이 가해질 경우 벽체의 울림이 각각의 구조용 복합 경량 패널 단위로 차단되어 충격 및 소음에 안정적이다.

그리고, 강재 바닥부와 벽체 및 지붕 프레임까지 강재에 의해 완벽히 일체된 구조이기 때문에, 지진 및 강풍 등에 강하고, 강재 바닥부 상에서 지붕프레임의 조립을 할 수 있어서 지붕 프레임이 정밀한 수평 및 수직을 확보할 수 있어서 정밀하게 시공가능하며, 지붕 프레임을 강재 바닥부상에서 형성할 수 있어서 고공작업이 감소되어 작업의 안정성도 확보되는 효과가 있다.

아울러, 기존의 스틸하우스는 건축물의 기초 시공 후 ①강재프레임(스틸스터드) 시공 → ②단열재 시공 → ③단열재와 강재 양면 보드마감 등의 단계적 공정 후 내/외장재로 마감하는 반면, 본 발명에 의하면 상기 ①②③의 공정을 하나로 한 구조용 복합 경량 패널을 사용하므로 현장에서 손쉽게 조립/시공할 수 있게 되어 공사기간과 인건비등을 대폭 감소할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 크레인을 이용 강재 바닥부(기초상)에서 완성형 지붕 프레임을 들어올린 후 벽체를 간단히 조립 및 체결 시공하고 지붕 프레임을 안착하여 벽체와 체결하므로, 단층(100㎡) 주택의 경우 지붕 인양 후 벽체조립 및 지붕안착까지 1~3시간 소요되나, 종래의 스틸 하우스를 이용할 경우 단층(100㎡) 주택의 시공이 기초토목(강재 바닥부) 설치완료 후 내/외장 마감공사를 제외한 벽체시공 및 지붕마감 완료까지 통상 5~20일이 소요되므로 공기가 대폭 단축되는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물의 구성 및 시공과정을 나타내는 공정도이다.

도 5은 본 발명에 따른 구조용 복합 경량 패널을 나타내는 정면도이고, 도 6는 도 5의 A-A선 단면도이다.

도 7는 구조용 복합 경량 패널을 나타내는 종단면도이고, 도 8은 도 7의 B-B선 단면도이다.

도 9은 구조용 복합 경량 패널의 제 3실시예를 나타내는 정면도이고 도 10은 도 9의 C-C선 단면도이다.

도 11는 구조용 복합 경량 패널의 제 4실시예를 나타내는 단면도이다.

도 12은 구조용 복합 경량 패널의 제 5실시예를 나타내는 단면도이다.

도 13 내지 도 15은 강재 구조용 프레임의 구성을 나타내는 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 강재 바닥부 200 : 벽체

210 : 강재 구조용 프레임 270 : 패널

300 : 지붕 프레임 410 : 벽체용 내/외장 마감재

420 : 지붕용 마감재

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 살펴보며, 본 발명의 실시예에서 지붕은 지붕프레임을 형성하여 크레인 등으로 들어올리는 것을 예로서 살펴본다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물의 구성 및 시공과정을 나타내는 것으로, 양 도면은 창틀과 문틀 형성만 상이하고 나머지 부분은 동일하다.

기초공사 수행단계 및 강재 바닥부 시공 단계

우선, 건축물을 시공하기 위하여 기초공사를 하여 바닥을 평평하게 한 후, 강재 형강(110)을 이용하여 건축물의 형상에 따라 강재 바닥부(100)를 형성한다. 상기한 강재 바닥부(100)는 벽체(200)가 형성될 위치마다 강재 형강(110)이 설치되고, 강재 형강(110) 상부에는 바닥을 형성하기 위하여 이동식 주택의 경우에는 판재 등의 마감재가 설치될 수도 있으며, 이동식 주택이 아닌 경우에는 배관 등의 설치 후 현장에서 직접 강재 형강(110)과 높이를 맞추어 콘크리트 타설도 가능하다.

벽체 시공 단계

그리고, 가장자리에 강재 구조용 프레임(210)이 설치된 구조용 복합 경량 패널(270)을 상기한 강재 바닥부(100)를 구성하는 형강 상에 위치시켜 강재 구조용 프레임(210)과 강재 바닥부(100)를 용접이나 볼트 등의 체결수단(미도시)을 사용하여 체결(도 1에서는 용접으로 체결)하고, 인접하는 패널(270)들의 강재 구조용 프레임(210) 역시 서로 맞닿도록 하여 용접이나 볼트 등의 체결 수단으로 체결한다.

이 과정에서 문과 창문 위치는 도 1에 나타내는 바와 같이 강재 구조용 프레임(210)을 문틀과 창문틀의 치수에 맞게 절단하여 사용하거나, 도 2에 나타내는 바와 같이 강재 구조용 프레임(210)을 성형과정에서 문틀과 창문틀의 치수에 맞게 길이와 폭을 조절하여 생산하여 사용할 수도 있으며, 후자의 경우 별도의 절단과정 등이 필요하지 않아서 공기를 단축할 수 있게 된다.

지붕 시공 단계

이와 같이 벽체(200)를 강재 바닥부(100) 상에 모두 설치하면, 조립 완성된 지붕 프레임(300)을 크레인 등을 사용하여 벽체(200) 상에 위치시켜, 벽체용 패널(270)의 강재 구조용 프레임(210)과 지붕 프레임(300)을 용접이나 볼트 등을 사용하여 체결하는데, 상기한 강재 지붕 프레임(300)은 강재 구조물로 트러스구조를 포함하여 지붕모양으로 형성되고, 크레인으로 들어올리기 위한 고리 모양의 고정구(예로서는 아이볼트를 사용할 수 있다)를 상부에 더 설치하거나 지붕 프레임(300)을 구성하는 용마루나 트러스에 크레인의 고리를 걸어서 설치할 수도 있다.

마감 단계

이와 같이 지붕 프레임(300)과 벽체(200)가 시공되면, 벽체(200)의 내/외주로 벽체용 내/외장 마감재(410)를 설치하여 마감하고 지붕 프레임(300)에도 샌드위치 패널 등의 지붕용 마감재(420, 아스팔트 싱글 등)를 사용하여 지붕을 마감한다.

그리고, 상기한 건축물 시공방법의 다른 예로서, 도 3에 나타내는 바와 같이 기초공사 수행 단계와, 강재 바닥부 시공 단계를 거친 후, 강재 바닥부의 치수에 맞게 지붕프레임을 강재 바닥부상에서 형성하는 지붕프레임 시공 단계를 수행한다. 이는 강재 바닥부상에서 지붕프레임을 형성할 경우 지붕프레임의 치수가 강재 바닥부와 정확하게 일치할 수있고 지붕프레임이 정확하게 수평 및 수직을 유지할 수 있기 때문이다.

상기한 바와 같이 형성된 지붕 프레임을 강재 바닥부로부터 크레인 등을 사용하여 제거하고 강재 바닥부의 모서리 부분과 지붕 프레임 지지를 위한 보강 위치에 상기한 구조용 복합 경량 패널을 용접이나 체결수단으로 체결하여 벽체용 구조체를 형성한다.

이후, 상기한 지붕프레임을 벽체용 구조체 상에 용접이나 체결 수단으로 체결하고, 상기한 벽체용 구조체 형성 단계에서 설치된 구조용 복합 경량 패널의 사이에 다른 구조용 복합 경량 패널을 설치하여 벽체를 시공한다.

그리고, 벽체의 내/외주와 지붕면을 마감재로 마감하여 건축물을 완공한다.

또한, 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 시공 방법의 또 다른 예로서는 도 4에 나타내는 바와 같이 기초공사 수행 단계와, 강재 바닥부 시공 단계, 지붕프레임 형성 단계를 수행한 후, 상기한 지붕 프레임을 강재 바닥부로부터 제거하고 청구항 3 내지 7항의 어느 하나의 항에 따른 구조용 복합 경량 패널을 이용하여 벽체를 형성하여 강재 바닥부와 용접이나 체결수단으로 체결하는 벽체 형성 단계와, 상기한 지붕 프레임을 벽체상에 용접이나 체결수단을 사용하여 체결하는 지붕 시공 단계 및, 벽체의 내/외주와 지붕면을 마감재로 마감하여 건축물을 완공하는 마감단계를 순차적으로 수행한다.

한편, 상기한 실시예들에서 벽체 시공 단계는 구조용 복합 경량 패널 각각을 현장에서 직접 용접이나 체결수단으로 체결하거나, 일정한 크기(예를 들면 한쪽 벽면, 칸막이 치수의 크기, 혹은 트럭으로 이동가능한 치수)로 공장에서 용접이나 체결수단으로 체결하여 단위체로 형성하여 현장에서 단위체들을 결합함으로써 공기가 단축되도록 한다.

그리고, 상기한 실시예에서 지붕 프레임(300)은 지붕용 마감재(420)가 마감되지 않은 상태로 벽체(200)에 설치하였으나, 지붕용 마감재(420)를 지붕 프레임(300)상에 마감한 상태로 크레인을 통해서 들어올려 벽체(200) 상에 설치할 수도 있으며, 벽체(200) 상에 작업자가 올라가서 지붕 프레임(300)을 형성할 수도 있다.

상기한 구성에서 구조용 복합 경량 패널의 실시예를 도 5 내지 도 12을 참조하여 하기에서 살펴본다.

우선, 구조용 복합 경량 패널(270)의 제 1실시예를 도 5 및 도 6를 참조하여 살펴보면, 사각형의 강재 구조용 프레임(210)과, 상기한 강재 구조용 프레임(210)의 내부에 설치되는 단열재(220), 상기한 단열재(220) 양측면에 설치되는 내/외장 마감용 구조체(230)로 구성되며, 상기한 구성에서 단열재(220)는 통상의 스티로폼 등이 사용되고, 내/외장 마감용 구조체(230)는 합판, 재생합판, 목재, 폐목재, 플라스틱 등과 같이 마감재를 마감하기 위한 체결수단(볼트, 피스 등)이 고정될 수 있는 재료면 어떠한 것이든 사용한다.

그리고, 구조용 복합 경량 패널(270)의 제 2실시예는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 사각형의 강재 구조용 프레임(210)과, 상기한 강재 구조용 프레임(210)의 내부에 다수개 상하방향으로 배열 설치되는 구조용 판재(240), 상기한 구조용 판재(240) 사이에 설치되는 단열재(220), 상기한 단열재(220) 양측면에 설치되는 내/외장 마감용 구조체(230)로 구성되며, 상기한 구성에서 단열재(220)는 통상의 스티로폼 등이 사용된다.

구조용 복합 경량 패널(270)의 제 3실시예는 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면, 상기한 구조용 복합 경량 패널은 강재로 이루어진 사각형의 강재 구조용 프레임(210)과, 상기한 사각형의 강재 구조용 프레임(210) 내부에 설치되는 단열재(220)와, 상기한 단열재(220)의 양측면에 일정한 간격을 두고 핀(250)에 의하여 이격 설치되는 메쉬(260), 상기한 단열재(220)와 메쉬(260) 사이에 설치되는 내/외장 마감재를 고정할 수 있는 재질의 내/외장 마감용 구조체(230)로 구성된다.

상기한 구성에서 강재 구조용 프레임(210)은 그 단부가 메쉬(260)와 내/외장 마감재 사이로 삽입되어 설치될 수도 있고 메쉬(260)외부로 위치되도록 설치될 수도 있다.

그리고, 구조용 복합 경량 패널의 제 4실시예는 도 11에 나타내는 바와 같이, 사각형의 강재 구조용 프레임(210)과, 상기한 강재 구조용 프레임(210)의 내부에 내/외장 마감용 구조체(230)와 수평하게 설치되는 구조용 판재(240b), 상기한 구조용 판재(240b) 사이에 설치되는 단열재(220), 상기한 단열재(220) 양측면에 설치되는 내/외장 마감용 구조체(230)로 구성되며, 상기한 구성에서 단열재(220)는 통상의 스티로폼 등이 사용된다.

구조용 복합 경량 패널의 제 5실시예는 도 12에 나타내는 바와 같이, 구조용 복합 경량 패널(270)이 복수개가 나란하게 중첩 배치되어, 서로 접하는 강재 구조용 프레임(210) 끼리 용접 혹은 체결수단으로 체결한 것이다.

한편, 상기한 구조용 복합 경량 패널의 제작 과정에서 구조용 복합 경량 패널의 내부에는 전기 주름관, 냉/온수배관 등을 삽입하여 제작할 수 있으며, 그 예로서 상기한 제 5실시예에 따른 구조용 복합 경량 패널의 경우 강재 구조용 프레임(210) 끼리 체결함으로써 형성된 공간 내부에 이들을 삽입할 수 있고, 다른 구조용 복합 경량 패널의 경우 단열재에 이들을 삽입할 수도 있다.

상기한 구성에서 사각형의 강재 구조용 프레임(210)의 구성을 도 13 내지 도 15을 참조하여 살펴보면, 도 13에 나타내는 바와 같이 단면형상이 'ㄷ'인 형강을 사용하여 인접한 강재 구조용 프레임(210)의 면끼리 맞대어 용접으로 체결할 수도 있고, 도 14에 나타내는 바와 같이 인접한 강재 구조용 프레임(210)이 서로 요철 결합하도록 요부(212)와 돌부(214)를 대응되게 형성할 수도 있으며, 도 15에 나타내는 바와 같이 인접한 강재 구조용 프레임(210)의 종단면 일부를 동일하게 돌출하여 돌출부(216) 종단면이 서로 맞닿도록 위치시키고, 돌출부(216) 측면으로 별도의 보강패널(218)을 부착하여 체결수단(280) 혹은 용접으로 체결할 수도 있다.

그리고, 상기한 구성에서 구조용 복합 경량 패널의 내/외주면에 설치되는 마감재는 석고보드, 황토모르타르, 석고모르타르, 내화뿜칠 등을 일측면 혹은 양측면에 처리하여 마감하며, 그 위에 도배지나 방수시트 등 다른 마감재를 처리할 수도 있다.

Claims

강재 바닥부와,

가장자리에 강재 구조용 프레임이 설치된 구조용 복합 경량 패널을 사용하여 상기한 강재 바닥부에 용접이나 체결수단을 통해서 체결되며 인접한 강재 구조용 프레임들이 용접이나 체결수단을 통해서 체결되어 형성되는 벽체와,

강재 구조물로 구성되고 트러스구조를 포함하여 형성되어 상기한 벽체 상부에 위치되며 벽체용 패널과 용접 혹은 체결수단으로 체결되는 지붕용 프레임과,

상기한 벽체의 내/외주에 설치되는 벽체용 내/외장 마감재 및,

지붕용 프레임의 외주면에 설치되는 지붕용 마감재로 구성되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물.
청구항 1항에 있어서, 상기한 강재 구조용 프레임은 단면이 'ㄷ'형으로 형성하여 면끼리 맞닿도록 한 후 용접하여 체결하는 것과, 인접한 강재 구조용 프레임끼리 상호 요철 결합되어 맞물리도록 요부와 돌부를 각각 형성하여 용접이나 체결수단으로 체결하는 것과, 각각 두께의 일부분이 돌출되도록 한 후 돌출부 측면으로 철재나 목재의 보강판을 위치시켜 체결수단이나 용접으로 체결하는 것 중에서 택일하는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물.
제 2항에 있어서, 상기한 구조용 복합 경량 패널은

강재로 이루어진 사각형 모양의 강재 구조용 프레임과, 강재 구조용 프레임 내부에 설치되는 단열재, 상기한 단열재 양측면에 설치되며 석고보드와 같은 마감재를 고정할 수 있는 재질의 내/외장 마감용 구조체로 구성되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물.
제 2항에 있어서, 상기한 구조용 복합 경량 프레임은 강재 구조용 프레임의 내부에 구조용 판재를 다수개 배열 설치하고, 구조용 판재 사이에 단열재를 설치한 후, 단열재 양측면에 내/외장 마감용 구조체를 설치한 것임을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물.
제 2항에 있어서, 상기한 구조용 복합 경량 프레임은

단열재와, 상기한 단열재의 양측면에 일정한 간격을 두고 핀에 의하여 이격 설치되는 메쉬, 상기한 단열재와 메쉬 사이에 설치되며 내/외장 마감재를 고정할 수 있는 재질의 내/외장 마감용 구조체로 구성되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물.
제 2항에 있어서, 상기한 구조용 복합 경량 프레임은

사각형의 강재 구조용 프레임(210)과, 상기한 강재 구조용 프레임(210)의 내부에 내/외장 마감용 구조체(230)와 수평하게 설치되는 구조용 판재(240b), 상기한 구조용 판재(240b) 사이에 설치되는 단열재(220), 상기한 단열재(220) 양측면에 설치되는 내/외장 마감용 구조체(230)로 구성되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물.
제 2항에 있어서, 상기한 구조용 복합 경량 프레임은

구조용 복합 경량 패널(270)이 복수개가 나란하게 중첩 배치되어, 서로 접하는 강재 구조용 프레임(210) 끼리 용접 혹은 체결수단으로 체결한 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물.
기초공사 수행 단계와,

기초 상에 형강 등의 강재 프레임을 사용하여 건축물의 바닥형상을 형성하는 강재 바닥부를 형성하는 강재 바닥부 시공 단계,

단열재와 내/외장 마감용 구조체를 사용하며 가장자리에 강재 구조용 프레임이 설치된 청구항 3 내지 7항의 어느 하나의 항에 따른 구조용 복합 경량 패널을 사용하고, 구조용 복합 경량 패널을 이용하여 상기한 강재 바닥부상에 벽체를 형성하되 강재 바닥부와 벽체를 형성하는 강재 구조용 프레임간, 인접한 패널의 강재 구조용 프레임간에는 용접을 하거나 체결 수단을 사용하여 체결하는 벽체 시공 단계와,

트러스구조를 포함하여 조립완성된 강재 지붕 프레임을 벽체와 용접이나 체결 수단을 사용하여 체결하는 지붕 시공 단계 및,

벽체의 내/외주와 지붕면을 마감재로 마감하여 건축물을 완공하는 마감단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 시공 방법.
기초공사 수행 단계와,

기초 상에 형강 등의 강재 프레임을 사용하여 건축물의 바닥형상을 형성하는 강재 바닥부를 형성하는 강재 바닥부 시공 단계,

강재 바닥부의 치수에 맞게 지붕프레임을 강재 바닥부상에서 형성하는 지붕프레임 형성 단계와,

상기한 지붕 프레임을 강재 바닥부로부터 제거하고 강재 바닥부의 모서리 부분과 지붕 프레임 지지를 위한 보강 위치에 단열재와 내/외장 마감용 구조체를 사용하며 가장자리에 강재 구조용 프레임이 설치된 청구항 3 내지 7항의 어느 하나의 항에 따른 복합 경량 패널을 강재 바닥부와 용접이나 체결수단으로 체결하는 벽체용 구조체 형성 단계와,

상기한 지붕 프레임을 벽체용 구조체상에 용접이나 체결수단을 사용하여 체결하는 지붕 시공 단계 및,

상기한 벽체용 구조체 형성 단계에서 설치된 복합 경량 패널의 사이에 청구항 3 내지 5항의 어느 하나의 항에 따른 다른 복합 경량 패널을 설치하여 벽체를 형성하는 벽체 시공 단계와,

벽체의 내/외주와 지붕면을 마감재로 마감하여 건축물을 완공하는 마감단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 시공 방법.
기초공사 수행 단계와,

기초 상에 형강 등의 강재 프레임을 사용하여 건축물의 바닥형상을 형성하는 강재 바닥부를 형성하는 강재 바닥부 시공 단계,

강재 바닥부의 치수에 맞게 지붕프레임을 강재 바닥부상에서 형성하는 지붕프레임 형성 단계와,

상기한 지붕 프레임을 강재 바닥부로부터 제거하고 청구항 3 내지 7항의 어느 하나의 항에 따른 구조용 복합 경량 패널을 이용하여 벽체를 형성하여 강재 바닥부와 용접이나 체결수단으로 체결하는 벽체 형성 단계와,

상기한 지붕 프레임을 벽체체상에 용접이나 체결수단을 사용하여 체결하는 지붕 시공 단계 및,

벽체의 내/외주와 지붕면을 마감재로 마감하여 건축물을 완공하는 마감단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 시공 방법.
제 8항 내지 제 10항의 어느 하나의 항에 있어서, 마감 단계 중 지붕 마감은 지붕 프레임 형성 단계에서 수행되는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 시공 방법.
제 8항 내지 제 10항의 어느 하나의 항에 있어서, 벽체 시공 단계에서 벽체는 현장에서 직접 체결되거나, 일정한 크기로 공장에서 체결을 완료한 단위체로 형성하여 현장에서 단위체들을 결합하는 것을 특징으로 하는 구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 시공 방법.