WO2018212391A1 - 에어 단열 건축자재 및 이를 이용한 건축물 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지재로 된 몸체 내부에 단열공간을 형성토록 하여 초경량 및 단열성을 갖도록 함으로써 시공성을 향상시킴은 물론 제조원가를 절감토록 한 것으로, 이러한 본 발명은 합성수지재로 이루어지며, 내부에는 폐쇄된 공간이 형성되어 상기 폐쇄된 공간이 단열공간을 이루는 몸체; 상기 몸체의 일측에 형성된 끼움돌기; 및 상기 끼움돌기에 대응되도록 상기 몸체의 끼움돌기 위치 반대위치에 형성된 끼움홈을 포함하여, 상기 끼움돌기가 상기 끼움홈에 끼워져 연속 조립 시공되도록 구성되는 것이다.

Description

에어 단열 건축자재 및 이를 이용한 건축물 시공방법

본 발명은 에어 단열 건축자재 및 이를 이용한 건축물 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지재로 된 몸체 내부에 단열공간을 형성토록 하여 초경량 및 단열성을 갖도록 함으로써 시공성을 향상시킴은 물론 제조원가를 절감토록 한 에어 단열 건축자재 및 이를 이용한 건축물 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건축용 패널은 가설 건물, 산업용 공장, 창고 등과 같은 조립식 구조물의 시공시에 주로 사용되며, 이러한 조립식 건물에 사용되는 건축용 패널은 직접 외부 대기에 노출되어 있으므로 단열 또는 방음을 위한 부재를 구비하는 것이 일반적이다.

이러한 이유로, 종래의 건축용 패널은 평판 형태의 제1 및 제2 패널 케이스와, 상기 제1 및 제2 패널 케이스 사이에 삽입되는 차단 부재로 구성된다. 이러한 차단 부재로서는 스티로폼(styrofoam)과 같은 석유 제품 또는 하나의 공기 주머니를 구성하는 에어 튜브(air tube)가 사용되었다.

그러나, 종래의 스티로폼과 같은 석유 제품을 이용한 건축용 패널은 환경에 좋지 않은 영향을 주고, 재활용이 용이하지 못하며, 불에 타기 쉽다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 에어 튜브를 이용한 건축용 패널은 공기를 이용하므로 환경 친화적이기는 하나 평판형 패널이 금속으로 이루어짐에 따라 하중이 많이 나가게 되어 취급이 용이하지 않으며, 상기 에어 튜브가 하나의 공기 주머니로 구성됨으로써 드릴링(drilling), 절단 등과 같은 변형 작업이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

한편, 일반적인 건축물 시공시 적용되는 철근 콘크리트 공법의 경우 철근을 배근하고, 양면에 거푸집을 댄 다음 콘크리트를 타설, 양생시킴으로써 이루어지는 철근 콘크리트 공법을 사용하게 된다.

이후 일정 시간이 경과하여 콘크리트가 충분히 양생되면 거푸집을 제거하고, 양생된 콘크리트 외면 또는 내면에 단열재를 부착 시공한 후 마감하여 시공하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 건축물 시공을 위한 철근 콘크리트 공법은, 철근의 배근, 거푸집 설치, 콘크리트 타설, 양생, 단열재 시공 등 많은 공수 및 시간이 필요한 단점이 있으며, 많은 인건비 및 시공비용이 소요되는 단점이 있게 된다.

이를 감안하여 공개특허 제10-2013-0075108호에서는 건축물의 단열벽체를 시공하는 방법에 있어서, (a) 바닥면에 철근을 배근하는 단계; (b) 상기 배근된 철근의 외면에 단열재를 부착,시공하는 단계; (c) 상기 단열재들을 수평방향으로 관통하도록 프레타이를 결속시켜서, 상기 철근에 대하여 단열재들이 결속되도록 하는 단계; (d) 상기 단열재들 사이에 콘크리트를 타설,양생하는 단계 및; (e) 상기 단열재의 외면으로 드러나는 프레타이의 돌출부위를 제거하는 단계를 포함하는 건축물의 단열벽체 시공방법이 개시된 바 있으나, 이러한 공개특허 제10-2013-0075108호에 따른 건축물의 단열벽체 시공방법 역시 일반적인 철근 콘크리트 공법으로부터 크게 벗어나지는 못하는 것으로, 과도한 공정에 따른 공기지연, 인건비 상승, 시공비용 상승의 문제는 여전하였다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 합성수지재로 된 몸체 내부에 단열공간을 형성토록 하여 초경량 및 단열성을 갖도록 함으로써 시공성을 향상시킴은 물론 제조원가를 절감토록 한 에어 단열 건축자재 및 이를 이용한 건축물 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재는, 합성수지재로 이루어지며, 내부에는 폐쇄된 공간이 형성되어 상기 폐쇄된 공간이 단열공간을 이루는 몸체; 상기 몸체의 일측에 형성된 끼움돌기; 및 상기 끼움돌기에 대응되도록 상기 몸체의 끼움돌기 위치 반대위치에 형성된 끼움홈을 포함하여, 상기 끼움돌기가 상기 끼움홈에 끼워져 연속 조립 시공되도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 몸체의 단열공간은 전후, 좌우, 상하 방향에서 다수의 격벽이 형성되어 상기 단열공간이 다수의 영역으로 분할 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 다수의 단위 몸체로 분리 구성되고, 상기 단위 몸체의 사이에는 주름 연결구가 각각 연결되어 상기 주름 연결구에 의해 상기 몸체가 라운드 시공가능하게 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체의 내부 또는 상기 몸체의 표면에는 상기 몸체의 강성 및 기능을 보강해줄 수 있도록 보강부재가 더 구비될 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는, 벽체를 이루도록 평판형으로 구성되거나, 코너를 이루도록 절곡된 형상으로 이루어지거나, 기초를 이루도록 고정 플렌지가 일체로 형성된 형상으로 이루어지거나, 타일 형태로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체의 단열공간에는 충전재로 단열가스가 주입되어 이루어지며, 상기 단열공간를 개폐하도록 상기 몸체의 일측에는 상기 단열공간과 통하도록 단열가스 주입공이 형성되고, 상기 단열가스 주입공을 개폐하는 마개가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 견지에 따른 에어 단열 건축자재를 이용한 건축물 시공방법은, 몸체를 간격을 두고 바닥부에 각각 고정하는 단계; 상기 각 몸체에 인접한 다른 몸체 방향으로 이탈방지 고정돌기를 각각 고정하는 단계; 상기 각 몸체의 사이에 간격 유지구를 연결하는 단계; 상기 각 몸체의 외측에 보강프레임을 각각 고정하는 단계; 상기 각 몸체를 관통하여 상기 보강프레임에 고정구를 연결하는 단계; 상기 각 몸체의 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계; 및 상기 고정구와 보강프레임을 탈형하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 에어 단열 건축자재는, 몸체가 합성수지재로 이루어지면서 내부에 폐쇄된 형상의 단열공간이 형성되어 이루어지는 것이므로 초경량을 가지게 되어 취급 및 시공이 편리하고 안전하며, 생산원가를 절감할 수 있음은 물론 단열성을 확보할 수 있으며, 몸체를 이루는 합성수지재에 따라 하드한 건축자재를 구현할 수 있어 건축자재로 적용하기에 적합해지는 것이다.

또한, 몸체의 일측과 타측에 형성되는 끼움돌기와 끼움홈에 의해 몸체를 다른 몸체와 조립식으로 끼워맞춤 시공할 수 있어 시공이 더욱 편리해지는 것이며, 몸체의 전후, 좌우, 상하방향으로 다수의 격벽을 구성함으로써 단열공간을 다수의 공간으로 분할해주는 경우 못과 같은 고정부재를 사용하더라도 당해 공간만 공기 또는 단열가스가 누출될 수 있어 단열성을 유지할 수 있는 이점도 있게 된다.

아울러, 이러한 에어 단열 건축자재를 전후에 위치시키고, 그 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하는 경우 단열성이 우수한 벽체를 손쉽게 구축할 수 있어 건축물의 벽체와 바닥 시공이 더욱 편리하면서 간편하게 이루어질 수 있고, 단열성을 확보할 수 있는 이점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 시공상태 측단면도.

도 3은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 시공상태 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 다수의 격벽이 형성된 측단면도.

도 5는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 다수의 격벽이 형성된 상태 정단면도.

도 6은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 주름 연결구가 형성된 경우의 구성도.

도 7은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 보강구조 단면도.

도 8a는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재가 절곡 구성되어 코너부위에 적용되는 경우의 구성도.

도 8b는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재가 기초 형상 및 벽체 형상으로 구성되는 경우의 시공 상태도.

도 9는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재를 이용한 벽체 시공상태 구성도.

도 10은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 단열가스를 주입할 수 있도록 구성한 경우의 구성도.

본 발명은 합성수지재로 이루어지며, 내부에는 폐쇄된 공간이 형성되어 상기 폐쇄된 공간이 단열공간을 이루는 몸체; 상기 몸체의 일측에 형성된 끼움돌기; 및 상기 끼움돌기에 대응되도록 상기 몸체의 끼움돌기 위치 반대위치에 형성된 끼움홈을 포함하여, 상기 끼움돌기가 상기 끼움홈에 끼워져 연속 조립 시공되도록 구성된 에어 단열 건축자재 및 이를 이용한 건축물 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

이하 본 발명을 제시되는 실시예 및 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 시공상태 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 시공상태 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 다수의 격벽이 형성된 측단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 다수의 격벽이 형성된 상태 정단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 주름 연결구가 형성된 경우의 구성도이며, 도 7은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재의 보강구조 단면도이고, 도 8a는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재가 절곡 구성되어 코너부위에 적용되는 경우의 구성도이며, 도 8b는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재가 기초 형상 및 벽체 형상으로 구성되는 경우의 시공 상태도이고, 도 9는 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재를 이용한 벽체 시공상태 구성도이며, 도 10은 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재에 단열가스를 주입할 수 있도록 구성한 경우의 구성도이다.

본 발명에 따른 에어 단열 건축자재는, 도면상에 도시한 바와 같이, 내부에 폐쇄된 공간이 형성된 몸체(10)로 이루어지며, 이러한 몸체(10)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 열가소성수지를 적용하거나, 폴리우레탄 등의 열경화성 수지를 적용할 수 있으며, 건축자재로 적용되는 것이므로 어느 정도는 하드한 타입으로 구성함이 바람직하다.

몸체(10)의 내부에 형성되는 폐쇄된 공간은 공기 또는 아르곤 가스와 같은 단열가스가 채워져 단열공간(11)을 이루게 되며, 몸체(10)의 일측에는 끼움돌기(20)가 형성되면서 이러한 끼움돌기(20)에 대응되도록 몸체(10)의 끼움돌기 위치 반대위치에는 끼움홈(30)이 형성된다. 물론, 단열공간(11)을 진공 상태로 만들어 단열성을 더욱 확보할 수도 있다.

끼움돌기(20)는 몸체(10)를 상하방향 및 측방향으로 조립 시공 가능하도록 좌우 중 어느 한 부위와 상하 중 어느 한 부위에 형성해줄 수 있으며, 끼움홈(30)은 끼움돌기(20)의 반대측 위치에 각각 형성해줄 수 있다.

또한, 단열공간(11)이 하나의 공간으로만 이루어지면 못이나 스크류 등의 고정부재가 몸체(10)를 통과할 때 공기 또는 단열가스가 그대로 누출될 것이므로 몸체(10)의 단열공간(11)은 전후, 좌우, 상하 방향에서 다수의 격벽(12)을 형성하여 단열공간(11)을 다수의 영역으로 분할 구성해줌으로써 당해 부위에서만 공기 또는 단열가스가 누출되고 다른 부위에서는 단열성을 유지해줄 수 있도록 구성함이 바람직하다. 물론, 몸체(10)에 격벽(12)을 격자식으로 형성하는 경우 필요한 만큼 잘라 사용할 수도 있다.

아울러, 몸체(10)는 다수의 단위 몸체(10')로 분리되도록 구성하고, 단위 몸체(10')의 사이에는 주름 연결구(13)를 각각 연결하여 주름 연결구(13)에 의해 몸체(10)를 라운드지게 시공 가능하도록 구성할 수도 있다.

이때, 몸체(10)는 단순히 하드한 합성수지재로만 구성하는 경우 햇빛 노출, 계절 변화 등에 따라 손쉽게 파손될 수 있으므로 몸체(10)의 내부에 철선이나 섬유 등의 보강부재(14)가 매립되도록 구성할 수도 있고, 몸체(10)의 외부에 보강필름 등의 보강부재(14)가 부착되도록 구성할 수도 있다.

이러한 에어 단열 건축자재를 이루는 몸체(10)는 기본적으로는 벽체를 이루도록 평판형으로 구성되는 것이나, 이러한 평판형 이외에도 외단열 시공 또는 내단열 시공시 벽체와 벽체의 꺾임 위치에서도 단열이 이루어지도록 몸체(10)를 절곡된 형상으로 구성할 수 있고, 기초를 이루도록 고정 플렌지(15)가 일체로 형성되면서 높이가 낮은 형상으로 구성할 수 있으며, 얇은 두께로 되면서 내부에 단열공간이 형성된 바닥용 타일 형태로 구성할 수도 있다.

그리고, 도면상에서 일부 끼움돌기(20)와 끼움홈(30)이 생략되어 있으나, 몸체(10)의 형상이 평판형이든, 절곡된 형상이든, 기초 형상이든, 타일 형상이든, 주름 연결구(13)를 갖는 구성이든 모든 몸체(10)에는 끼움돌기(20)와 끼움홈(30)이 대응되도록 형성되어 몸체(10)를 상하좌우 방향으로 끼워 연속시공 가능하도록 구성됨은 자명하다.

또한, 몸체(10)의 단열공간(11)에는 일반적으로는 공기가 채워지거나, 진공상태이지만 충전재로서 아르곤 가스와 같이 단열성을 높일 수 있는 단열가스가 주입되도록 할 수도 있으며, 이런 경우 단열가스를 주입할 수 있는 별도의 구조가 필요하다.

이를 위해 단열공간(11)를 개폐하도록 몸체(10)의 일측에는 단열공간(11)과 통하도록 단열가스 주입공(16)을 형성하고, 단열가스 주입공(16)을 개폐하는 마개(17)를 더 구비하면 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재는, 몸체(10)에 형성된 끼움돌기(20)를 다른 몸체(10)의 끼움홈(30)에 끼우는 방식으로 상하좌우 방향으로 조립에 의해 시공이 이루어질 수 있어 시공이 매우 편리하며, 몸체(10)가 합성수지재로 이루어져 매우 가볍고, 몸체(10) 내부의 단열공간(11)에 의해 단열성을 확보할 수 있음은 물론 단열공간(11)은 빈 공간이므로 초경량으로 인한 이점을 가지면서도 생산원가를 절감할 수 있고, 몸체(10)를 이루는 재질에 의해 하드한 타입으로 구성할 수 있어 건축자재로도 충분히 적용할 수 있는 것이다.

이러한 에어 단열 건축자재를 이용하여 건축물을 시공할 때에는 먼저, 기초 형상으로 이루어진 몸체(10)를 바닥에 놓고, 고정 플렌지(15)를 통해 바닥에 고정한 후 기초 형상의 몸체(10) 위에 평판 형상의 몸체(10)를 끼움하여 조립식으로 시공해주면 되며, 건축물의 코너 부위에서는 절곡된 형상의 몸체(10)를 평판형 몸체(10)와 조립식으로 구성하여 단열성을 유지한 상태로 건축물 시공이 연속적으로 이루어질 수 있는 이점이 있게 된다. 물론 몸체(10)와 몸체(10)를 끼움돌기(20)와 끼움홈(30)을 통해 조립한 후에는 끼움돌기(20)와 끼움홈(30)의 결합 위치에 고정나사 등을 통해 고정해줄 수 있음은 자명하다.

건축물의 형상이 라운드진 형상인 경우 단위 몸체(10')의 사이에 주름 연결구(13)가 연결된 몸체(10)를 선택하여 건축물의 곡률에 맞게 주름 연결구(13)의 주름 간격을 조절해주면 건축물의 라운드 시공도 가능해지게 된다.

또한, 건축물의 바닥부에는 타일 형상의 몸체(10)를 선택하여 이를 바닥에 깔고, 서로 끼워맞춤 조립하여 건축물의 바닥 시공도 손쉽게 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재를 적용하여 철근콘크리트 공법과 접목한 3중벽으로 된 벽체를 손쉽게 시공할 수도 있다.

먼저, 본 발명에 따른 몸체 중 기초 형상의 몸체(10)를 바닥부에 간격을 두고 각각 고정하고, 기초 형상의 몸체(10) 위쪽에 평판 형상의 몸체(10)를 조립식으로 각각 끼워주며, 기초 형상의 몸체(10) 양측에 "L"자 형상의 기초고정구(40)를 각각 덧대어 기초를 더욱 보강해주게 된다.

이때, 각 몸체(10)에는 인접한 다른 몸체(10) 방향으로 이탈방지 고정돌기(41)를 각각 고정하여 후술할 콘크리트벽체에 고정돌기(41)가 매립되면 되빠지지 않도록 구성해주게 된다. 고정돌기(41)는 되빠짐 방지를 위해 "I"형상으로 구성할 수 있다.

또한, 각 몸체(10)의 사이에는 간격 유지구(42)를 각각 연결하여 시공시 벽체가 일정한 두께를 갖도록 기초작업을 해주게 된다.

아울러, 각 몸체(10)의 외측에는 가로 세로 방향으로 보강프레임(43)을 각각 고정해주고, 고정구(44)를 통해 각 몸체(10)를 관통한 상태에서 고정구(44)의 양단부는 보강프레임에 각각 연결해주어 콘크리트 타설시 콘크리트의 측압에 의해 터지지 않도록 보강해주게 된다.

이러한 상태에서 각 몸체(10)의 사이에 콘크리트를 타설하여 양생해주게 되고, 콘크리트의 양생이 완료된 후에는 고정구(44)와 보강프레임(43)을 탈형하여 그 자체로 3중 벽체가 되도록 해주면 된다.

즉, 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재는 거푸집 역할과 동시에 나중에 콘크리트의 양생 후에는 그 자체로 단열 벽체를 이루게 되는 이점이 있는 것이다.

그리고, 전술한 3중벽체 이외에도 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재를 적용하여 구축할 수 있는 건축물의 형태는 매우 다양할 수 있으며, 이와 같이 본 발명에 따른 에어 단열 건축자재를 적용한 다양한 건축물 또는 그 구조 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 자명하다고 할 것이다.

본 발명은 합성수지재로 된 몸체 내부에 단열공간을 형성토록 하여 초경량 및 단열성을 갖도록 함으로써 시공성을 향상시킴은 물론 제조원가를 절감토록 한 에어 단열 건축자재 및 이를 이용한 건축물 시공방법 분야에 적용할 수 있다.

Claims (7)

1. 합성수지재로 이루어지며, 내부에는 폐쇄된 공간이 형성되어 상기 폐쇄된 공간이 단열공간을 이루는 몸체;

   상기 몸체의 일측에 형성된 끼움돌기; 및

   상기 끼움돌기에 대응되도록 상기 몸체의 끼움돌기 위치 반대위치에 형성된 끼움홈을 포함하여, 상기 끼움돌기가 상기 끼움홈에 끼워져 연속 조립 시공되도록 구성된 것을 특징으로 하는 에어 단열 건축자재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체의 단열공간은 전후, 좌우, 상하 방향에서 다수의 격벽이 형성되어 상기 단열공간이 다수의 영역으로 분할 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 단열 건축자재.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체는 다수의 단위 몸체로 분리 구성되고, 상기 단위 몸체의 사이에는 주름 연결구가 각각 연결되어 상기 주름 연결구에 의해 상기 몸체가 라운드 시공가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 단열 건축자재.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체의 내부 또는 상기 몸체의 표면에는 상기 몸체의 강성 및 기능을 보강해줄 수 있도록 보강부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 에어 단열 건축자재.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체는, 벽체를 이루도록 평판형으로 구성되거나, 코너를 이루도록 절곡된 형상으로 이루어지거나, 기초를 이루도록 고정 플렌지가 일체로 형성된 형상으로 이루어지거나, 타일 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어 단열 건축자재.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체의 단열공간에는 단열가스가 주입되어 이루어지며,

   상기 단열공간를 개폐하도록 상기 몸체의 일측에는 상기 단열공간과 통하도록 단열가스 주입공이 형성되고, 상기 단열가스 주입공을 개폐하는 마개가 더 구비된 것을 특징으로 하는 에어 단열 건축자재.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항 기재의 몸체를 간격을 두고 바닥부에 각각 고정하는 단계;

   상기 각 몸체에 인접한 다른 몸체 방향으로 이탈방지 고정돌기를 각각 고정하는 단계;

   상기 각 몸체의 사이에 간격 유지구를 연결하는 단계;

   상기 각 몸체의 외측에 보강프레임을 각각 고정하는 단계;

   상기 각 몸체를 관통하여 상기 보강프레임에 고정구를 연결하는 단계;

   상기 각 몸체의 사이에 콘크리트를 타설하여 양생하는 단계; 및

   상기 고정구와 보강프레임을 탈형하는 단계를 포함하여서 된 에어 단열 건축자재를 이용한 건축물 시공방법.

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