WO2012144797A1 - 조적벽체 단열 및 보강 공법 - Google Patents

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WO2012144797A1
WO2012144797A1 PCT/KR2012/002950 KR2012002950W WO2012144797A1 WO 2012144797 A1 WO2012144797 A1 WO 2012144797A1 KR 2012002950 W KR2012002950 W KR 2012002950W WO 2012144797 A1 WO2012144797 A1 WO 2012144797A1
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wall
masonry
insulation
fix
inlet
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PCT/KR2012/002950
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English (en)
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Inventor
이완섭
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주식회사 원준하이테크
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    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
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    • E04—BUILDING
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    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
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    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
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    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218—Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements

Definitions

  • the present invention relates to a masonry wall insulation and reinforcement method, and more particularly to a masonry wall insulation and reinforcement method to fill the insulation and structural mortar instead of styrofoam or asbestos between the outer wall and the inner wall.
  • the masonry wall is an architectural structure that builds a wall by stacking stones, bricks, concrete blocks, etc., and is a smooth structure of a brick structure, a stone, and a concrete block structure without using a reinforcement material. Also known as ⁇ ⁇ ).
  • Such a masonry wall is excellent in durability, and brick structures and stone buildings are structures that have been used for a long time. In Western Europe, where there are few earthquakes, structural methods are used, and arches and domes, which are excellent in design, have been completed for a long time, and brick structures are still widely used.
  • the masonry wall is composed of an inner wall and an outer wall made of stuccoed bricks to enhance the appearance.
  • an insulating material such as asbestos or substandard styrofoam is inserted between the inner wall and the outer wall for insulation.
  • asbestos is a carcinogen that can cause malignant tumors in lung cancer, lung disease, pleura or pleura when drinking powder through breathing, conventional asbestos-based masonry walls were not free from harmful problems.
  • the bonding force between the inner wall and the outer wall is very important.
  • the insulation material such as asbestos or styrofoam used for the insulation between the inner wall and the outer wall is not enough to play a role of bonding between the inner wall and the outer wall, so that the masonry wall using the insulation material such as asbestos or styrofoam is made of stucco.
  • the heat loss increases along with the problem that the assembled outer wall easily collapses due to an earthquake, shock or wind pressure.
  • An object of the present invention by filling the insulation and structural mortar instead of styrofoam or asbestos between the outer wall and the inner wall, to provide a masonry wall insulation and reinforcement method that can not only ensure the insulation, but also secure a structure having an environmentally friendly and robust shock resistance. It is.
  • the present invention provides a method for repairing and strengthening the masonry wall insulated between the inner wall and the outer wall, the step of removing the outer wall to form an inlet; Removing the heat insulating material provided between the outer wall and the inner wall through the inlet; Forcing a fix toward the inner wall from the outer wall located below the inlet to connect the outer wall and the inner wall; Filling the insulating and structural mortar having heat insulation between the outer wall and the inner wall through the inlet; It provides a masonry wall insulation and reinforcement method comprising the; step of masonry the outer wall masonry member at the inlet.
  • a method for building a masonry wall of a new building comprising the steps of: preparing an inner wall; Mounting an outer wall masonry member forming an outer wall on an outer side of the inner wall with a predetermined space therebetween; Filling the insulating and structural mortar having thermal insulation in the space between the outer wall and the inner wall, comprising the step of: the step of masonry the outer wall masonry member, the step of forcing the fix toward the inner wall, and reinforcement Further comprising the step of arranging the wire cross in the longitudinal direction and the transverse direction, it provides a masonry wall insulation and reinforcement method characterized in that the fix and the reinforcing wire is placed on the joint of the outer wall masonry member.
  • the masonry wall is constructed by filling the insulation and structural mortar between the outer wall and the inner wall, it is possible to complete the insulation wall with improved structural stability while enhancing the integrity of the inner and outer walls.
  • the outer wall and the inner wall is firmly connected to each other by a fixation or a support bracket, it is possible to prevent the fall and collapse of the outer wall and to improve the seismic performance of the entire masonry wall.
  • 1 to 4 is a construction sequence diagram for the thermal insulation and reinforcement method of the masonry wall according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view comparing the conventional masonry wall and the masonry wall completed according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a fix proposed for use in a heat insulation and reinforcement method of a masonry wall according to a first embodiment of the present invention.
  • 7 and 8 are the construction overview for the thermal insulation and reinforcement method according to a second embodiment of the present invention.
  • Insulation and construction according to the first embodiment of the present invention is a method for repairing and insulating and reinforcing the masonry wall of the existing building in which the insulation material such as styrofoam or asbestos is already inserted between the outer wall 20 and the inner wall 10.
  • the masonry wall is composed of the inner wall 10 and the outer wall 20, and in particular, the outer wall 20 has a predetermined space between the inner wall 10 and the outer wall masonry member such as stone, stucco brick, concrete block ( 21) is a structure in which the lateral and longitudinal directions are assembled.
  • the inner wall 10 may be formed by an inner wall masonry member 11 such as a concrete block, as well as a conventional concrete structure (C).
  • an inner wall masonry member 11 such as a concrete block
  • C conventional concrete structure
  • FIG. 1 illustrates only a schematic position of the inlet 25, but the inlet 25 is illustrated as if formed on the outer wall 20 at one time, but the inlet 25 is divided into sections and the inlet 25 is sequentially formed from below.
  • the masonry wall at the bottom of (25) is reinforced, and then an inlet 25 is formed thereon to reinforce the masonry wall.
  • the support bracket 23 is installed so that the outer wall 20 on the inlet 25 does not collapse in the direction of gravity.
  • the support bracket 23 is provided as an 'L' cross-section member so as to support the lower end of the outer wall masonry member 21 in which the inlet 25 is formed and the outer surface of the inner wall 10 as shown in FIG. 2.
  • the outer wall 20 above the inlet is supported by the horizontal portion of the support bracket 23, and the bolt 35 is fixed by being in close contact with the outer surface of the inner wall 10 by the vertical portion of the support bracket 23.
  • the 'L' shaped cross section support bracket 23 has a horizontal portion capable of supporting the outer wall 20 on the inlet 25 and a vertical portion that can be in close contact with the outer surface of the inner wall 10. Forms such as ruler section or ' ⁇ ' ruler section are also covered.
  • the heat insulator is taken out through the inlet 25 to remove the heat insulator provided between the outer wall 20 and the inner wall 10, and is directed from the outer wall 20 under the inlet 25 toward the inner wall 10.
  • the fixer F is press-fitted to connect the outer wall 20 and the inner wall 10.
  • the outer wall 20 is firmly coupled to the inner wall 10 according to the forced press of the fix F.
  • the fix (F) is press-installed at regular intervals along the longitudinal and transverse directions of the outer wall 20 and the inner wall 10, it is appropriate in the vertical direction, the upward inclination direction, the downward inclination direction with respect to the plate surface of the outer wall 20. Press-fit and install.
  • the fix (F) in the upward inclined direction and the fix (F) in the downward inclined direction are press-fitted upward with respect to the fix (F) in the vertical direction, but is not limited thereto.
  • the indentation installation direction of can be changed in various combinations.
  • the fixation F pressed in the upward inclination or downward inclination direction may have an inclination of approximately 40-50 degrees with respect to the plate surface of the outer wall 20.
  • an adhesion enhancer is applied to the inner surface of the outer wall 20 and the outer surface of the inner wall 10.
  • the adhesion enhancer is configured to closely contact the insulation and structural mortar M to be filled between the outer wall 20 and the inner wall 10 to the inner side of the outer wall 20 and the outer side of the inner wall 10.
  • Structural mortar (M) is intended to further improve the seismic performance by allowing structurally firmly connected between the outer wall 20 and the inner wall (10).
  • a thermal insulation and structural mortar (M) having thermal insulation is filled between the outer wall 20 and the inner wall 10 through the inlet 25 as shown in FIG. 3 through the inlet 25.
  • Insulation and structural mortar (M) contributes to mitigation of condensation due to its thermal insulation performance, and also contributes to securing environmental friendliness as an alternative to asbestos.
  • the insulating and structural mortar (M) serves to structurally connect between the outer wall 20 and the inner wall 10 contributes to the improvement of the seismic performance of the masonry wall.
  • a heat insulating material S such as asbestos or styrofoam is provided in the space between the inner wall 110 and the outer wall 120, but not only the insulation performance is lowered, but the space itself does not serve as a structure.
  • the space between the inner wall (10) having a thickness D1 and the outer wall 20 having a thickness D2 is filled with insulation and structural mortar (M), thereby increasing the thickness of the entire masonry wall. It becomes a structure that is a total of D1 + D2 + D3 and is completed as a solid structure.
  • thermal conductivity is 0.07-0.15 W / MK
  • unit volume mass is 1.6-2.0 t / m ⁇ 3>. This is to ensure improved heat insulation and light weight than ordinary concrete, and the heat insulation and lightness can be secured by appropriately using heat-resistant lightweight aggregate such as perlite, vermiculite, artificial lightweight aggregate, coated EPS ball, and the like.
  • the insulation and structural mortar (M) is preferably at least one of glass fiber (wood fiber), wooden cellulose fiber, organic material refractory material, steel fiber (steel fiber). Glass fiber has a heat insulating effect and does not burn, and the organic material refractory material also does not burn.
  • Wood cellulose fibers are derived from wood (pine, hemp, etc.), and because they are hydrophilic, they absorb bleeding water in the mortar and reduce bleeding. It works.
  • the steel fibers not only increase the tensile resistance of the cured thermal insulation and structural mortar (M), but also serve to improve the mechanical properties such as inhibiting the formation and growth of local cracks of the thermal insulation and structural mortar (M).
  • the outer wall masonry member 21 is fused to the inlet 25 to block the inlet 25.
  • the process from the inlet formation to the inlet 25 closure as a construction cycle is repeated in sequence from the construction section below.
  • insulation and structural mortar (M) instead of asbestos between the outer wall (20) and the inner wall (10) to ensure environmental friendliness, as well as to enhance the insulation performance can alleviate the condensation phenomenon.
  • the outer wall 20 and the inner wall 10 are firmly connected to each other by a fix F and at the same time integrated with the insulation and structural mortar M, the seismic performance can be improved.
  • FIG. 6 shows a fix (F) for preferably used in the thermal insulation and reinforcement method of the masonry wall according to the first embodiment of the present invention.
  • Fix (F) is provided with a metal material of high strength without being corroded from moisture, etc., it is preferable to provide a pointed end with a structure in which a plurality of wings (F2) protrudes outwardly around the mandrel (F1).
  • the fix (F) is intended to be firmly fixed to the outer wall 20 and the inner wall 10.
  • FIG. 6 is an example of a fix F having a structure in which three wings F2 are spirally wound around the mandrel F1 as shown in the enlarged cross-sectional view, and the number and shape of the wings F2 in the fix F are shown.
  • Such a fix (F) is to be punched into the outer wall 20 and the inner wall 10 with a diameter smaller than the blade (F2) of the fix and then forcedly press-fitted while rotating the pointed end of the fix in the drilling hole.
  • the wing F2 of the fix is firmly nailed while penetrating the outer wall 20 and the inner wall 10.
  • Insulation and reinforcement method according to a second embodiment of the present invention is to complete the masonry wall of a new building as an insulation and reinforcement structure, it will be described step by step.
  • the inner wall 210 of the building is prepared.
  • the inner wall 210 may be provided in a conventional concrete structure, or may be provided in an masonry structure in which the inner wall masonry members such as concrete bricks are stacked in the transverse direction and the longitudinal direction.
  • the outer wall constituting member 221 constituting the outer wall 220 is formed with a predetermined space outside the inner wall 210.
  • the outer wall masonry member 221 is suitable if the stone, stucco brick, concrete block, etc., but the hollow portion is formed in the center and the concave groove is formed in the form of reinforcing wire (240, 250) is installed and filled with mortar It is advantageous to finish with exterior walls.
  • the outer wall masonry member 221 is formed by forming a joint with a mortar or the like, and when using the outer wall masonry member 221 having a hollow portion or a concave groove, the mortar is filled into the hollow portion or the concave groove. It is also possible.
  • the process of bundling the outer wall masonry member 221 is performed while installing the reinforcing wires 240 and 250 and installing the fixer F as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the reinforcing wires 240 and 250 are installed to be located at the joints of the outer wall masonry member 221 in the longitudinal direction and the transverse direction, and the fixer F is installed while forcibly press-fitting toward the inner wall 210, the end of which is the outer wall masonry member. 221 is installed to be located at the joint.
  • the longitudinal reinforcing wire 250 is installed to be located at the vertical joint of the outer wall masonry member 221, and the fix (F) and the transverse reinforcing wire 240 are located at the horizontal joint of the outer wall masonry member 221. Install.
  • the hollow portion to the concave groove is formed in the outer wall constituting member 221
  • longitudinal reinforcing wire 240 is installed so as to be located in the vertical joint while penetrating the hollow or concave groove of the outer wall masonry member.
  • the reinforcing wires 240 and 250 may be formed using spirally twisted iron wires having a substantially equilateral triangle or a regular hexagonal cross section, and such reinforcing wires 240 and 250 may be connected in series using a spiral coupler-type wire coupler H1. Can be installed as a solid connection.
  • the fix F may be the same as that in FIG. 6 as in the first embodiment.
  • the 'L' shaped support bracket 230 may be further installed.
  • the horizontal portion 232 is positioned at the horizontal joint of the outer wall masonry member 221 and the vertical portion 231 is disposed on the outer wall surface of the inner wall 210.
  • the outer wall masonry member 221 is completed with the self-reinforced outer wall 220, and the outer wall masonry member 221 according to the installation of the fix F and the support bracket 230. Is tightly coupled with the inner wall 210.
  • Reinforcing wires (240, 250), fix (F), the support brackets 230 are preferably installed while restraining each other, which is more tightly coupled to the inner wall 210 and the outer wall 220 to strengthen the integrity This is to complete the masonry wall.
  • the longitudinal reinforcing wire 250 is installed while simultaneously restraining the transverse reinforcing wire 240, the fix F, and the support bracket 230.
  • the longitudinal reinforcing wire 250 can be constrained by placing the longitudinal reinforcing wire 250 in the through hole 232a, and the longitudinal reinforcing wire 250 )
  • the transverse reinforcing wire 240 and the fixe F are accommodated in the first and second space parts 251 and 252, respectively. Can be bound.
  • the fix holder (H2) As with the iron coupler (H1) is preferably in the form of a spiral sleeve corresponding to the longitudinal reinforcing wire 250 twisted spirally.
  • the fix holder H2 is larger than the second space portion 252 of the longitudinal reinforcing wire as shown in FIG. 8 so that the fix holder H2 is not tightly connected to the longitudinal reinforcing wire 250. It is good to form a pressing groove or incision groove (H21) to bind through this portion.
  • the fixer (H2) acts as a guide and the installation angle of the fix (F) It can be installed while keeping it stable.
  • Figure 7 can be confirmed the construction details of the outer wall masonry member 221 at the opening position for the window.
  • the one end just above the opening is vertically stacked while the hollow part is continuously connected to the outer wall forming member 221 having the hollow part formed in the transverse direction, and the outer wall forming member is installed by installing the transverse through wire 260 penetrating the hollow part ( 221) restraining the connection between each other, and install the transverse reinforcing wire 260 is connected to the horizontal reinforcing wire 240 and the connecting ring (H3) installed to be located on the horizontal joint thereon.
  • the connecting ring (H3) may be installed in the vertical joint of the outer wall masonry member 221.
  • the opening can be stably formed while using the outer wall masonry member 221 as it is without tearing.
  • a coupling hole 231a having a slot hole shape is formed in the vertical part 231, and a protrusion hole 232b protruding perpendicularly to the horizontal part 232 and a through hole 232a having a zigzag hole shape.
  • the support bracket 230 of the form formed side by side can be confirmed.
  • the coupling hole 231a of the slot hole shape and the through hole 232a of the zigzag hole form an element for installing the support bracket 230 while absorbing construction errors, and protruding holes vertically protruding.
  • 232b is an element for improving the integrity when the thermal insulation and structural mortar (M) is filled.
  • an adhesion enhancer is applied to the inner surface of the outer wall 220 and the outer surface of the inner wall 210, and insulated and structurally spaced in the space between the outer wall 220 and the inner wall 210. Fill the mortar (M).
  • the adhesion enhancer and the insulation and structural mortar (M) are the same as described in the first embodiment. This completes the masonry wall of the insulation and reinforcement structure.
  • the masonry wall can be constructed in order from the lower section in order by dividing the construction section, for example, after the inner wall 210 is packaged in a batch, the outer wall 220 and the insulation and structural mortar (M) filling process is repeated as one construction cycle
  • the construction, or the inner wall 210 construction and the outer wall 220 construction and insulation and structural mortar (M) filling process is to repeat the construction as one construction cycle.

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Abstract

본 발명은 조적벽체 단열 및 보강 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외벽과 내벽 사이에 스티로폼이나 석면 대신 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 조적벽체 단열 및 보강 공법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조적벽체 단열 및 보강 공법은 내벽과 외벽 사이에 단열재가 시공된 기존 건축물의 조적벽체에서 단열재를 제거하여 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 방식으로 완성하는 방식이거나, 신축 건축물의 조적벽체를 위해 내벽을 시공한 후 픽스, 보강철선, 지지브라켓을 이용하면서 보강 조적구조의 외벽을 이격 시공한 다음에 내벽과 외벽 사이에 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 방식으로 완성한다.

Description

조적벽체 단열 및 보강 공법
본 발명은 조적벽체 단열 및 보강 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외벽과 내벽 사이에 스티로폼이나 석면 대신 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 조적벽체 단열 및 보강 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 조적벽체는 돌, 벽돌, 콘크리트 블록(concrete block) 등을 쌓아 올려서 벽을 만드는 건축구조로서, 보강재를 사용하지 않은 벽돌구조, 석조(石造), 콘크리트블록 구조를 순조적구조(純組積構造)라고도 한다. 이러한 조적벽체는 내구성(耐久性)이 우수하며, 특히 벽돌구조 및 석조 건물은 오래 전부터 사용되었던 구조이다. 구조적으로도 지진이 적은 서유럽 등에서는 각종 구조법이 사용되고 의장적(意匠的)으로도 뛰어난 아치(arch)나 돔(dome) 등이 오래 전부터 완성되어, 현재도 벽돌구조 등은 널리 사용되고 있다.
조적벽체는 내벽과, 외관을 수려하게 하는 치장 벽돌 등에 의한 외벽으로 구성되는데, 종래의 건축물에는 단열을 위해 내벽과 외벽 사이에 석면이나 기준 미달의 스티로폼 등의 단열재가 삽입되었다. 그런데, 석면은 호흡을 통해 가루를 마시면 폐암, 폐증, 늑막이나 흉막에 악성 종양을 유발할 수 있는 발암 물질이기 때문에, 종래 석면이 이용된 조적벽체는 유해성 문제에서 자유롭지 못했다.
한편, 조적벽체는 내벽의 외측으로 치장 벽돌 등을 쌓아 올리면서 외벽을 시공하는 것이므로, 내벽과 외벽 사이의 결합력이 매우 중요하다. 그런데, 내벽과 외벽 사이에 단열 목적으로 이용된 석면이나 스티로폼 등의 단열재는 내벽과 외벽 사이를 결합시키는 역할을 하기에는 충분하지 않으므로, 종래 석면이나 스티로폼 등의 단열재가 이용된 조적벽체는 치장 벽돌 등으로 조적된 외벽이 지진이나 충격 또는 풍압에 의해 쉽게 무너지는 문제와 함께 열손실이 많아지는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 외벽과 내벽 사이에 스티로폼이나 석면 대신 단열 및 구조용 모르타르를 충진함으로써, 단열을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적이고 견고한 내진성을 가지는 구조물을 확보할 수 있는 조적벽체 단열 및 보강 공법을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 내벽과 외벽 사이에 단열재가 시공된 조적벽체를 보수 보강하기 위한 방법으로서, 외벽의 일부를 제거하여 입구를 형성하는 단계; 외벽과 내벽 사이에 마련되었던 단열재를 상기 입구를 통해 제거하는 단계; 상기 외벽과 내벽을 연결하기 위해 상기 입구의 하측에 위치하는 외벽에서 내벽을 향해 픽스를 강제 압입하는 단계; 상기 입구를 통해 외벽과 내벽 사이에 단열성을 가지는 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 단계; 상기 입구에 외벽 조적부재를 조적하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법을 제공한다.
더불어 본 발명은, 신축 건축물의 조적벽체를 구축하기 위한 방법으로서, 내벽을 마련하는 단계; 소정의 공간을 사이에 두고 상기 내벽의 외측에 외벽을 이루는 외벽 조적부재를 조적하는 단계; 상기 외벽과 상기 내벽 사이의 상기 공간에 단열성을 가지는 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 단계;를 포함하여 이루어지되, 상기 외벽 조적부재를 조적하는 단계는, 내벽을 향해 픽스를 강제 압입하는 단계와, 보강철선을 종방향과 횡방향으로 교차 배치하는 단계를 더 포함하면서 실시하되, 상기 픽스와 보강철선을 외벽 조적부재의 줄눈 상에 위치시키면서 실시하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강공법을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 외벽과 내벽 사이에 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 방법으로 조적벽체를 구축하기 때문에 내·외벽의 일체성이 강화되면서 구조적 안정성이 향상된 단열 벽체로 완성할 수 있다.
둘째, 외벽과 내벽을 픽스 내지 지지브라켓로 서로 견고히 연결하기 때문에 외벽의 탈락 및 붕괴를 방지할 수 있고, 더불어 조적벽체 전체의 내진 성능을 향상시킬 수 있다.
셋째, 환경에 해로운 석면이 제거되거나 사용되지 않게 됨으로써 시장이 요구하는 친환경성을 충족하는 조적벽체 단열 및 보강 공법을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 조적벽체의 단열 및 보강 공법에 대한 시공순서도.
도 5는 종래의 조적벽체와 본 발명의 제1실시예에 따라 완성된 조적벽체를 비교한 평면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 조적벽체의 단열 및 보강 공법에서 바람직하게 사용하기 위해 제안된 픽스의 개요도.
도 7과 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 단열 및 보강 공법에 대한 시공개요도.
이하에서는 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명한다.
[실시예 1] 기존 건축물의 조적벽체에 대한 단열 및 보강 공법
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 조적벽체 단열 및 보강 공법을 나타낸다. 본 발명의 제1실시예에 따른 단열 및 공법은 외벽(20)과 내벽(10) 사이에 스티로폼이나 석면 등의 단열재가 이미 삽입 시공된 기존 건축물의 조적벽체를 보수하여 단열 및 보강하는 방법이다. 본 발명에서 조적벽체는 내벽(10)과 외벽(20)으로 구성되는데, 특히 외벽(20)이 내벽(10)과 소정의 공간을 사이에 두고 돌, 치장 벽돌, 콘크리트 블록 등의 외벽 조적부재(21)가 횡방향 및 종방향으로 조적되는 구조가 된다. 내벽(10)은 외벽과 마찬가지로 콘크리트 블록 등의 내벽 조적부재(11)에 의해 조적구조로 형성되는 것은 물론 통상적인 콘트리트 구조(C)로도 형성될 수 있다. 이하부터 제1실시예에 따른 조적벽체 단열 및 보강 공법을 단계적으로 살펴본다.
먼저, 내벽(10)과 외벽(20) 사이에 삽입되었던 기존의 단열재를 제거하기 위해, 도 1에서 같이 줄눈 파쇄 공구 등을 이용하여 외벽(20)을 이루는 외벽 조적부재(21)의 일부를 제거함으로써 입구(25)를 형성한다. 이때, 외벽(20)에 입구(25)를 형성할 때, 외벽 조적부재(21)를 대략 3~5단 정도 빼내는 것이 더욱 바람직하다. 도 1은 입구(25)의 개략적인 위치만을 나타낸 것으로 입구(25)가 외벽(20)에 한꺼번에 형성된 것처럼 도시되어 있지만, 조적벽체의 공사구간을 나누고 아래에서부터 차례대로 입구(25)를 형성하여 입구(25)의 아래쪽의 조적벽체를 보강한 다음에 그 위로 다시 입구(25)를 형성하여 조적벽체를 보강하도록 한다.
다음으로, 입구(25) 위의 외벽(20)이 중력 방향으로 무너지지 않도록 지지브라켓(23)을 설치한다. 지지브라켓(23)은 'L'자 단면 부재로 마련하여 도 2에서와 같이 입구(25)가 형성된 외벽 조적부재(21)의 하단과 내벽(10)의 외측면을 지지하도록 설치한다. 도 2에서와 같이 지지브라켓(23)의 수평부로 입구 위의 외벽(20)을 받치고 지지브라켓(23)의 수직부로 내벽(10)의 외측면에 밀착시켜 볼트(35) 고정하는 것이다. 여기서 'L'자 단면의 지지브라켓(23)은 입구(25) 위의 외벽(20)을 받칠 수 있는 수평부와 내벽(10)의 외측면에 밀착시킬 수 있는 수직부를 갖춘 구조라면 'ㄷ'자 단면이나 'ㅓ'자 단면 등과 같은 형태도 포괄한다.
그 후에는, 입구(25)를 통해 단열재를 외부로 꺼내 외벽(20)과 내벽(10) 사이에 마련되었던 단열재를 제거하고, 입구(25) 아래의 외벽(20)에서 내벽(10)을 향해 픽스(F)를 강제 압입하여 외벽(20)과 내벽(10)을 연결한다. 픽스(F)의 강제 압입에 따라 외벽(20)이 내벽(10)에 견고하게 결합된다. 여기서 픽스(F)는 외벽(20) 및 내벽(10)의 종방향 및 횡방향을 따라 일정 간격으로 압입 설치하는데, 외벽(20)의 판면에 대해 수직 방향, 상향 경사 방향, 하향 경사 방향으로 적절하게 섞어가면서 압입 설치한다. 도 2에서는 수직 방향의 픽스(F)를 중심으로 위로는 상향 경사 방향의 픽스(F)와 아래로 하향 경사 방향의 픽스(F)가 압입 설치된 것을 확인할 수 있는데, 이에 한정되지 않고 픽스(F)의 압입 설치 방향은 여러 조합으로 변경될 수 있다. 한편, 상향 경사 또는 하향 경사 방향으로 압입된 픽스(F)는 외벽(20)의 판면에 대해 대략 40~50도의 기울기를 갖는 것이 좋다.
그 다음으로, 외벽(20)의 내측면과 내벽(10)의 외측면에 접착 증대제를 도포한다. 접착 증대제는 외벽(20)과 내벽(10) 사이에 충진될 단열 및 구조용 모르타르(M)를 외벽(20)의 내측면과 내벽(10)의 외측면에 최대한 밀착시키기 위한 구성인데, 단열 및 구조용 모르타르(M)가 외벽(20)과 내벽(10) 사이를 구조적으로 견고하게 연결할 수 있게 함으로써 내진 성능을 더욱 향상시키고자 한 것이다.
접착 증대제를 도포한 후에는, 도 3에 도시된 바와 같이 입구(25)를 통해 모르타르 충진 장치로 단열성을 가지는 단열 및 구조용 모르타르(M)를 외벽(20)과 내벽(10) 사이에 충진한다. 단열 및 구조용 모르타르(M)는 단열 성능이 있기 때문에 결로 현상 완화에 기여하고, 또한 석면 대체제로서 친환경성 확보에 기여한다. 뿐만 아니라 단열 및 구조용 모르타르(M)는 외벽(20)과 내벽(10) 사이를 구조적으로 견고하게 연결하는 역할을 하기 때문에 조적벽체의 내진 성능 향상에도 기여한다. 다시 말해, 종래에는 내벽(110)과 외벽(120) 사이의 공간에 석면 내지 스티로폼 등의 단열재(S)만이 마련되어 단열 성능이 떨어질 뿐만 아니라 그 공간 자체가 구조체 역할을 하지 못했으나, 본 발명에서는 도 5에서와 같이 두께가 D1인 내벽((10))과 두께가 D2인 외벽(20) 사이의 공간(공간의 두께는 D3)에 단열 및 구조용 모르타르(M)가 채워짐으로써 조적벽체 전체의 두께가 총 D1+D2+D3인 하나의 구조체가 되어 견고한 구조물로 완성되는 것이다.
단열 및 구조용 모르타르(M)로는 열전도율이 0.07~0.15W/MK이고, 단위용적질량이 1.6~2.0t/㎥인 것이 바람직하다. 이는 일반 콘크리트보다 향상된 단열성과 경량성을 확보하기 위함이며, 단열성과 경량성은 퍼라이트, 질석, 인조 경량골재, 코팅EPS볼 등과 같은 단열 경량골재를 적절하게 사용하는 것으로 확보할 수 있다. 더불어 단열 및 구조용 모르타르(M)에는 유리 섬유(glass fiber), 목질의 셀룰로오스 섬유, 유기물 내화 소재, 스틸 섬유(steel fiber) 중 적어도 어느 하나 이상이 포함되는 것이 좋다. 유리 섬유는 단열 효과가 있고 불에 타지 않는 특성이 있으며, 유기물 내화 소재 역시 불에 타지 않는 특성이 있다. 목질의 셀롤로오스 섬유는 목재(소나무, 마 등)에서 뽑아낸 섬유인데, 친수성을 가지기 때문에 생모르타르 속의 잉여수를 흡수하여 블리딩을 감소시킬 있고, 또한 수화 반응 후반기에는 모르타르의 수화반응을 촉진시키는 작용을 한다. 스틸 섬유는 경화된 단열 및 구조용 모르타르(M)의 인장 저항 능력을 증대시킬 뿐만 아니라, 단열 및 구조용 모르타르(M)의 국부적 균열의 생성 및 성장을 억제하는 등 역학적 성질을 향상시키는 역할을 한다.
외벽(20)과 내벽(10) 사이에 단열 및 구조용 모르타르(M)를 충진한 다음에는, 입구(25)에 외벽 조적부재(21)를 조적하여 입구(25)를 막는다. 이로써 기존 건축물의 조적벽체에 대한 단열 및 보강이 완료된다. 다만 공사구간을 나누어 실시한다면 입구 형성에서부터 입구(25) 폐쇄까지의 과정을 하나의 시공사이클로 하여 아래 공사구간에서부터 차례로 반복 실시한다. 이렇게 보강된 조적벽체는 외벽(20)과 내벽(10) 사이에 석면 대신 단열 및 구조용 모르타르(M)가 충진됨으로써 친환경성을 확보할 수 있음은 물론 단열 성능이 강화되어 결로 현상을 완화시킬 수 있다. 또한 외벽(20)과 내벽(10)이 픽스(F)로 서로 견고히 연결됨과 동시에 단열 및 구조용 모르타르(M)에 의해 일체화되기 때문에 내진 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 조적벽체의 단열 및 보강 공법에서 바람직하게 사용하기 위한 픽스(F)를 나타낸다. 픽스(F)는 습기 등에 부식되지 아니하면서 강도가 큰 금속 재질로 마련하고 아울러 심축(F1)의 둘레에 복수의 날개(F2)가 외향 돌출되는 구조로 끝이 뾰족하게 마련하는 것이 바람직한데, 이러한 픽스(F)는 외벽(20)과 내벽(10)에 견고하게 박기 위함이다. 도 6은 확대단면도에서 보는 바와 같이 심축(F1) 둘레에 3개의 날개(F2)가 나선형으로 감기는 구조로 마련된 픽스(F)의 예인데, 픽스(F)에서 날개(F2)의 개수와 형태는 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다. 이와 같은 픽스(F)는 외벽(20)과 내벽(10)에 픽스의 날개(F2)보다 작은 직경으로 구멍을 천공한 후 픽스의 뾰쪽한 끝을 천공구멍에 꽂은 상태에서 회전시키면서 강제 압입하면 되는데, 이로써 픽스의 날개(F2)를 외벽(20)과 내벽(10)을 파고들어가면서 견고하게 박히게 된다.
[실시예 2] 신축 건축물의 조적벽체에 대한 단열 및 보강 공법
도 7과 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 단열 및 보강 공법을 나타다. 본 발명의 제2실시예에 따른 단열 및 보강 공법은 신축 건축물의 조적벽체를 단열 및 보강구조로 완성하기 위한 것인데, 이하 단계적으로 살펴본다.
먼저 건축물의 내벽(210)을 마련한다. 여기서 내벽(210)은 통상적인 콘트리트 구조로 마련할 수 있고, 또는 콘크리트 벽돌 등의 내벽 조적부재를 횡방향 및 종방향으로 쌓은 조적구조로 마련할 수도 있다.
다음으로 내벽(210) 외측으로 소정의 공간을 두고 외벽(220)을 이루는 외벽 조적부재(221)를 조적한다. 여기서 외벽 조적부재(221)는 돌, 치장 벽돌, 콘크리트 블록 등이면 적당하며, 다만 가운데에 중공부가 형성되고 단부에 오목홈이 형성된 형태가 보강철선(240, 250)을 설치하고 모르타르를 충진하여 견고한 외벽으로 완성하는데 유리하다. 외벽 조적부재(221)를 모르타르 등으로 줄눈을 형성시키면서 조적하는 것은 물론이며, 중공부 내지 오목홈이 형성된 외벽 조적부재(221)를 사용하는 경우라면 중공부 내지 오목홈 내부에도 모르타르를 충진하면서 조적하는 것도 가능하다.
외벽 조적부재(221)를 조적하는 과정은 도 7 및 도 8에서와 같이 보강철선(240, 250)을 설치하고, 픽스(F)를 설치하면서 실시한다. 보강철선(240, 250)은 종방향과 횡방향으로 외벽 조적부재(221)의 줄눈에 위치하도록 설치하고, 픽스(F)는 내벽(210)을 향해 강제 압입하면서 설치하되 그 끝이 외벽 조적부재(221)의 줄눈에 위치하도록 설치한다. 다시 말해 종방향 보강철선(250)은 외벽 조적부재(221)의 수직줄눈에 위치하도록 설치하고, 픽스(F)와 횡방향 보강철선(240)은 외벽 조적부재(221)의 수평줄눈에 위치하도록 설치한다. 특히 중공부 내지 오목홈이 형성된 외벽 조적부재(221)로 조적한다면 종방향 보강철선(240)의 경우에는 외벽 조적부재의 중공부 내지 오목홈을 관통시키면서 수직줄눈에 위치하도록 설치한다. 보강철선(240, 250)은 대략 정삼각형 또는 정육각형 단면의 철선을 길이 방향으로 나선형으로 꼬은 것을 이용하면 바람직하며, 이러한 보강철선(240, 250)은 나선형 슬리브 형태의 철선커플러(H1)를 이용하면서 직렬로 견고하게 연결 설치할 수 있다. 픽스(F)는 제1실시예에서와 마찬가지로 도 6과 같은 것을 이용하면 된다.
나아가 'L'자 형태의 지지브라켓(230)을 더 설치할 수 있는데, 수평부(232)를 외벽 조적부재(221)의 수평줄눈에 위치시키고 수직부(231)를 내벽(210)의 외벽면에 볼트 또는 앵커로 고정하면서 설치한다. 보강철선(240, 250)의 설치에 따라 외벽 조적부재(221)는 자체 보강된 외벽(220)으로 완성되고, 더불어 픽스(F)와 지지브라켓(230)의 설치에 따라 외벽 조적부재(221)은 내벽(210)과 긴밀하게 결합된다.
보강철선(240, 250), 픽스(F), 지지브라켓(230)은 서로 구속시키면서 설치하는 것이 바람직한데, 이는 내벽(210)과 외벽(220)을 더욱 긴밀하게 결합하여 일체성이 강화된 하나의 조적벽체로 완성하기 위함이다. 본 발명에서는 도 7 및 도 8에서와 같이 종방향 보강철선(250)에 횡방향 보강철선(240), 픽스(F), 지지브라켓(230) 모두를 동시에 구속시키면서 설치하고 있다. 보는 바와 같이 지지브라켓의 수평부(232)에 관통구멍(232a)을 형성시키면 관통구멍(232a)에 종방향 보강철선(250)을 관통 배치하는 것으로 서로 구속시킬 수 있고, 종방향 보강철선(250)을 둥글게 구부려 제1,2공간부(251, 252)를 형성시키면 제1,2공간부(251, 252) 각각에 횡방향 보강철선(240)과 픽스(F)를 수용하여 안착시키는 것으로 서로를 구속시킬 수 있다.
여기서 종방향 보강철선의 제2공간부(252)에는 픽스홀더(H2)를 더 설치하는 것이 픽스(F)와 종방향 보강철선(250)의 효과적인 구속을 위해 바람직한데, 이때 픽스홀더(H2)는 철선커플러(H1)와 마찬가지로 나선형으로 꼬인 종방향 보강철선(250)에 대응하여 나선형 슬리브 형태이면 적당하다. 다만 픽스홀더(H2)가 종방향 보강철선(250)에 긴결되어 빠지지 않도록, 픽스홀더(H2)는 도 8에서와 같이 종방향 보강철선의 제2공간부(252)보다 크게 마련하고 가운데 부분에 누름홈이나 절개홈(H21)을 형성시켜 이 부분을 통해 결속시키는 것이 좋다. 특히 픽스홀더(H2)를 종방향 보강철선의 제2공간부(252)에 결속 설치한 상태에서 픽스(F)를 강제 압입한다면 픽스홀더(H2)가 가이드 역할을 하여 픽스(F)의 설치각도를 안정적으로 유지하면서 설치할 수 있다.
한편 도 7에서는 창호를 위한 개구부 위치에서 외벽 조적부재(221)의 시공상세를 확인할 수 있다. 보는 바와 같이 개구부 바로 위의 한단을 중공부가 형성된 외벽 조적부재(221)로 중공부를 횡방향으로 연속하게 이어지게 하면서 세로쌓기하되, 중공부를 관통하는 횡방향 관통철선(260)을 설치하여 외벽 조적부재(221) 상호 간을 연결 구속하고, 더불어 횡방향 관통철선(260)을 그 위의 수평줄눈에 위치하게 설치되는 횡방향 보강철선(240)과 연결고리(H3)로 연결 설치한다. 여기서 연결고리(H3)는 외벽 조적부재(221)의 수직줄눈에 위치하게 설치하면 된다. 이로써 인방보 없이 외벽 조적부재(221)를 그대로 이용하면서도 개구부를 안정적으로 형성시킬 수 있다.
또한 도 7과 도 8에서는 수직부(231)에 슬로트홀 형태의 결합구멍(231a)이 형성되고, 수평부(232)에 수직 돌출된 돌출구멍(232b)과 지그재그홀 형태의 관통구멍(232a)이 나란히 형성된 형태의 지지브라켓(230)을 확인할 수 있다. 이러한 지지브라켓(230)에서 슬로트홀 형태의 결합구멍(231a)과 지그재그홀 형태의 관통구멍(232a)은 시공오차를 흡수하면서 지지브라켓(230)을 설치하기 위한 요소가 되고, 수직 돌출된 돌출구멍(232b)은 단열 및 구조용 모르타르(M)가 충진될 때 일체성을 향상시키기 위한 요소가 된다.
외벽 조적부재(221)를 조적한 후에는 외벽(220)의 내측면과 내벽(210)의 외측면에 접착 증대제를 도포하고, 외벽(220)과 내벽(210)의 사이 공간에 단열 및 구조용 모르타르(M)를 충진한다. 접착 증대제와 단열 및 구조용 모르타르(M)는 앞서 제1실시예에서 설명한 바와 같다. 이로써 단열 및 보강구조의 조적벽체가 완성된다. 한편 조적벽체는 공사구간을 나누어 아래 구간에서부터 위로 차례로 시공할 수 있는데, 가령 내벽(210)을 일괄 시공한 후 외벽(220) 시공과 단열 및 구조용 모르타르(M) 충진 과정을 하나의 시공사이클로 하여 반복 시공하거나, 내벽(210) 시공과 외벽(220) 시공 및 단열 및 구조용 모르타르(M) 충진 과정을 하나의 시공사이클로 하여 반복 시공하는 것이다.
이상과 같은 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 변형될 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예는 본 발명의 청구범위에 속한 것이다.

Claims (10)

  1. 내벽과 외벽 사이에 단열재가 시공된 조적벽체를 보수 보강하기 위한 공법으로서,
    외벽의 일부를 제거하여 입구를 형성하는 단계;
    외벽과 내벽 사이에 마련되었던 단열재를 상기 입구를 통해 제거하는 단계;
    상기 외벽과 내벽을 연결하기 위해 상기 입구의 하측에 위치하는 외벽에서 내벽을 향해 픽스를 강제 압입하는 단계;
    상기 입구를 통해 외벽과 내벽 사이에 단열성을 가지는 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 단계;
    상기 입구에 외벽 조적부재를 조적하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  2. 제1항에서,
    상기 단열재를 제거하는 단계는,
    상기 입구에 'ㄱ'자 단면의 지지브라켓을 설치하는 단계를 더 포함하면서 실시하되, 상기 지지브라켓의 수평부로 입구 위의 외벽을 받치고 지지브라켓의 수직부로 내벽의 외측면에 고정 설치하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  3. 내벽을 마련하는 단계;
    소정의 공간을 사이에 두고 상기 내벽의 외측에 외벽을 이루는 외벽 조적부재를 조적하는 단계;
    상기 외벽과 상기 내벽 사이의 상기 공간에 단열성을 가지는 단열 및 구조용 모르타르를 충진하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
    상기 외벽 조적부재를 조적하는 단계는,
    보강철선을 종방향과 횡방향으로 교차 배치하는 단계와 내벽을 향해 픽스를 강제 압입하는 단계를 더 포함하면서 실시하되, 상기 보강철선과 픽스를 외벽 조적부재의 줄눈 상에 위치시키면서 실시하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강공법.
  4. 제3항에서,
    상기 외벽 조적부재를 조적하는 단계는,
    'ㄱ'자 단면의 지지브라켓을 설치하는 단계를 더 포함하면서 실시하되, 상기 지지브라켓의 수평부를 외벽 조적부재의 줄눈 상에 위치시키고 상기 지지브라켓의 수직부를 내벽의 외벽면에 고정하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  5. 제4항에서,
    상기 외벽 조적부재를 조적하는 단계는,
    상기 종방향 보강철선이 상기 지지브라켓에 관통 배치되는 한편 상기 종방향 보강철선에 횡방향 보강철선과 픽스가 교차 구속되도록 실시하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  6. 제5항에서,
    상기 외벽 조적부재를 조적하는 단계는,
    상기 종방향 보강철선으로 제1,2공간부를 절곡 형성시킨 것을 이용하면서 실시하되, 제1공간부에 횡방향 보강철선이 수용 안착되고 제2공간부에 픽스가 수용 안착됨으로써 종방향 보강철선에 횡방향 보강철선과 픽스가 교차 구속되도록 실시하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  7. 제6항에서,
    상기 픽스를 강제 압입하는 단계는,
    상기 종방향 보강철선의 제2공간부에 슬리브 형태의 픽스홀더를 설치하고, 픽스가 픽스홀더를 통과하여 내벽에 압입시키면서 실시하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 픽스를 강제 압입하는 단계는,
    심축 둘레에 돌출된 복수의 날개가 나선형으로 감기는 구조의 픽스를 이용하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  9. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 보강철근을 교차 배치하는 단계는,
    나선형으로 꼬인 보강철근을 나선형 슬리브 형태의 철선커플러를 이용하여 직렬로 연결하면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
  10. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 내벽을 마련하는 단계와 상기 외벽 조적부재를 조적하는 단계는, 개구부를 형성시키면서 실시하되,
    상기 외벽 조적부재를 조적하는 단계는, 개구부 바로 위의 한단을 중공부가 형성된 외벽 조적부재로 중공부를 횡방향으로 연속하게 이어지게 하면서 세로쌓기하고 더불어 중공부를 통과하는 횡방향 관통철선을 연결고리로 횡방향 보강철선에 연결 설치하면서 실시하되, 연결고리를 외벽 조적부재의 줄눈 상에 위치시키면서 실시하는 것을 특징으로 하는 조적벽체 단열 및 보강 공법.
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