PREFABRICATED UNIT WALL FOR EXTERIOR INSULATION AND METHOD FOR CONSTRUCTING EXTERIOR WALL BY USING SAME

이하 첨부한 도면과 함께 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 외단열용 조립식 단위벽체(U)의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 외단열용 조립식 단위벽체(U)의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 외단열용 조립식 단위벽체(U)의 분해사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 상하좌우로 연결되어 외벽을 형성하는 조립식 단위벽체(U)에서, 외기(外氣)에 접하도록 설치되는 판 상의 외장마감판(100); 상기 외장마감판(100) 내측에서 액자형태로 장방향을 이루며 결합되는 부재로, 측부 일단이 돌기 또는 홈 형태로 구성되는 외부프레임결합체(200); 상기 외부프레임결합체(200)와 동일한 형태를 이루고, 일정 간격 마주보며 이격된 채 설치되는 내부프레임결합체(300); 4개의 판이 결합되어 장방형을 이루는 부재로, 각각의 판의 일단은 상기 외부프레임결합체(200)의 측부 일단에 끼움결합되도록 돌출부(420)가 형성되고, 타단은 돌기 또는 홈 형태에 의한 끼움부(440)가 형성된 중간프레임결합체(400); 상기 중간프레임결합체(400) 내면에 삽입 설치되는 단열재(500); 양단부가 돌기 형태에 의한 커넥터결합부(620)로 형성되어 일단이 상기 중간프레임결합체(400)의 끼움부(440)에 끼움 결합되고 타단이 상기 내부프레임결합체(300)의 측부 일단에 끼움 결합되는 다수 개의 커넥터(600); 상기 내부프레임결합체(300) 외면에 결합되는 판 상의 내부마감판(700); 및, 상기 내부프레임결합체(300)의 일면을 관통한 채 고정되고, 단부가 상기 단열재(500) 내부에 삽입 고정되는 타이부재(800);를 포함하여 구성되되, 상기 단열재(500)와 상기 내부프레임결합체(300) 사이에 채움재(M)가 충진되는 것을 특징으로 한다.

외장마감판(100)은 건물의 가장 외측에 설치되는 마감재로, 소정 두께를 갖는 판의 형태로 구성된다. 이러한 외장마감판(100)은 외면이 외벽의 마감면이 되도록 대리석 패널, 목재 패널 등의 다양한 재질 및 질감으로 제공될 수 있으며, 미리 정해진 규격으로 절단되어 이용되거나 긴 길이로 압출 제작되어 현장에서 필요한 길이 맞춰 절단하여 사용될 수도 있다.

외부프레임결합체(200)는 외장마감판(100) 내면에 결합되는 부재로, 측부 일단이 홈 또는 돌기가 형성되어 후술할 중간프레임결합체(400)와 조립식으로 연결된다.

구체적으로 외부프레임결합체(200)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 측부 일단에 돌기 또는 홈 형태에 의한 제1프레임판결합부(222)가 형성된 제1프레임판(224)의 상부에 제1프레임돌기(226)가 돌출 형성되도록 압출 제작된 제1프레임(220) 2개가 결합된 것으로, 제1프레임돌기(226)가 외측을 향하도록 서로 직각으로 결합된 제1프레임결합체(240);와 측부 일단에 돌기 또는 홈 형태에 의한 제2프레임판결합부(262)가 형성된 제2프레임판(264)의 상부에 제2프레임삽입홈(266)이 함몰 형성되도록 압출 제작된 제2프레임(260) 2개가 결합된 것으로, 제2프레임삽입홈(266)이 외측을 향하도록 서로 직각으로 결합된 제2프레임결합체(280);가 상기 제1,2프레임판결합부(222,262)가 동일한 방향을 향하도록 결합하여 장방향을 이루도록 구성될 수 있다.

제1프레임결합체(240)는 2개의 제1프레임(220)으로 결합 구성된다. 제1프레임(220)은 도 3에서와 같이 제1프레임판(224)의 상부에 제1프레임돌기(226)가 돌출되어 형성되도록 압출 제작된 것이며, 측부 일단에는 돌기 또는 홈 형태의 제1프레임판결합부(222)가 더 형성되도록 제작될 수 있다. 여기서 제1프레임판(224)은 '일자형' 또는 'ㄱ자형'으로 형성될 수 있고, 또한 제1프레임돌기(226)는 1개는 물론 2개 이상 형성될 수 있다. 제1프레임결합체(240)는 제1프레임돌기(226)가 외측으로 향하게 하여 2개의 제1프레임(220)을 서로 직각으로 결합하여 형성된다. 제1프레임결합체(240)를 위한 2개의 제1프레임(220)은 긴 길이로 압출 제작한 것을 필요한 길이로 절단하여 이용하는 한편, 압출 제작에 용이한 알루미늄이나 ABS 등의 합성수지류를 채택함이 경제성을 고려할 때 바람직하다.

제2프레임결합체(280)는 2개의 제2프레임(260)으로 결합 구성된다. 제2프레임(260)은 제1프레임(220)에 대응하게 마련되는데, 즉 제2프레임판(264)의 상부에 제2프레임삽입홈(266)이 함몰되어 형성되도록 압출 제작되고, 측부 일단에는 돌기 또는 홈 형태의 제2프레임판결합부(262)가 더 형성되도록 제작될 수 있다. 제2프레임결합체(280)는 제2프레임삽입홈(266)이 외측으로 향하게 하여 2개의 제2프레임(260)을 서로 직각으로 결합하여 형성된다. 제2프레임결합체(280)를 위한 2개의 제2프레임(260)도 제1프레임(220)과 마찬가지로 알루미늄이나 ABS 등의 합성수지류로 긴 길이로 압출 제작한 후 필요한 길이로 절단하여 이용하는 것이 바람직하다.

외부프레임결합체(200)는 상기와 같은 제1,2프레임결합체(240,280)의 결합으로 구성되며, 특히 제1,2프레임판결합부(222,262)가 더 구비된 경우에는 제1,2프레임판결합부(222,262)가 동일한 방향을 향하도록 결합된다.

내부프레임결합체(300)는 외부프레임결합체(200)와 일정 간격 이격된 채 서로 마주보는 형태로 설치되는 것으로, 외부프레임결합체(200)와 동일한 형태로 제작되는 부재이다.

구체적으로 내부프레임결합체(300)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 측부 일단에 돌기 또는 홈 형태에 의한 제1´프레임판결합부(322)가 형성된 제1´프레임판(324)의 상부에 제1´프레임돌기(326)가 돌출 형성되도록 압출 제작된 제1´프레임(320) 2개가 결합된 것으로, 제1´프레임돌기(326)가 외측을 향하도록 서로 직각으로 결합된 제1´프레임결합체(340);와 측부 일단에 돌기 또는 홈 형태에 의한 제2´프레임판결합부(362)가 형성된 제2´프레임판(364)의 상부에 제2´프레임삽입홈(366)이 함몰 형성되도록 압출 제작된 제2´프레임(360) 2개가 결합된 것으로, 제2´프레임삽입홈(366)이 외측을 향하도록 서로 직각으로 결합된 제2´프레임결합체(380);가 상기 제1´,2´프레임판결합부(322,362)가 동일한 방향을 향하도록 결합하여 장방향으로 이루어질 수 있다.

여기서 내부프레임결합체(300)의 제1´프레임판결합부(322), 제1´프레임판(324), 제1´프레임돌기(326), 제1´프레임결합체(340), 제2´프레임판결합부(362), 제2´프레임판(364), 제2´프레임삽입홈(366), 제2´프레임결합체(380)는 외부프레임결합체(200)의 제1프레임판결합부(222), 제1프레임판(224), 제1프레임돌기(226), 제1프레임결합체(240), 제2프레임판결합부(262), 제2프레임판(264), 제2프레임삽입홈(266), 제2프레임결합체(280)와 각각 대응하며 동일하게 구성되기에 자세한 설명은 생략토록 한다.

한편 외부프레임결합체(200)는, 상·하부에 위치된 제1,2프레임판(224,264)은 제1,2프레임판결합부(222,262)가 형성된 반대 면 단부가 내측으로 직각되게 구성되고, 내부프레임결합체(300)는, 상·하부에 위치된 제1´,2´프레임판(324,364)은 제1´,2´프레임판결합부(322,362)가 형성된 반대 면 단부가 내측으로 직각되게 구성되며, 제1,2프레임판(224,264)과 제1´,2´프레임판(324,364)의 단부에서 직각된 면 외면에 외장마감판(100)과 내부마감판(700)이 각각 결합될 수 있다.

이는 도 2에서 확인할 수 있는데, 외부프레임결합체(200)의 제1,2프레임판(224,264)은 상·하부의 일면이 직각으로 절곡되게 구성됨으로써 외장마감판(100)을 좀 더 견고하게 결합시킬 수 있다. 그리고 이러한 구성은 외부에서 보았을 때 줄눈이 보이지 않는 일명 '무메지' 형태를 이루게 된다. 아울러 도면에 도시되지는 않았지만 내부프레임결합체(300)도 상기와 같은 형태로 내부마감판(700)과 결합될 수 있다.

또한 외부프레임결합체(200)의 제1,2프레임(220,260)은 제1,2프레임판결합부(222,262)가 형성된 반대면 단부로부터 소정 거리 이격된 위치에 제1,2프레임판(224,264)의 내측으로 소정 두께만큼 돌출된 볼록부(220a,260a)가 추가로 구비되고, 내부프레임결합체(300)의 제1´,2´프레임(320,360)은 제1´,2´프레임판결합부(322,362)가 형성된 반대면 단부로부터 소정 거리 이격된 위치에 제1´,2´프레임판(324,364)의 내측으로 소정 두께만큼 돌출된 볼록부(320a,360a)가 추가로 구비되며, 외장마감판(100)과 내부마감판(700)은 측면에 볼록부(220a,260a,320a,360a)가 끼움 결합되도록 대응되게 일정 단면 파인 오목홈(120,720)이 추가로 구비됨으로써 외장마감판(100)과 내부마감판(700)이 각각 외부프레임결합체(200)와 내부프레임결합체(300)에 슬라이딩 방식으로 끼움 결합될 수 있다.

즉 외장마감판(100) 또는 내부마감판(700)의 4개 측면에 일정 단면 파인 오목홈(120)이 가공 성형되고 외부프레임결합체(200)와 내부프레임결합체(300)의 볼록부(220a,260a,320a,360a)가 이러한 오목홈(120,720)에 밀어 넣어지는 방식으로 결합될 수 있다. 이는 외장마감판(100)과 내부마감판(700)이 외부프레임결합체(200)와 내부프레임결합체(300)로부터 박리되는 것을 방지해 주는 동시에, 좀 더 간편한 조립을 제공한다. 이는 외면상 줄눈(일명 '메지)이 보이도록 구성되는 것으로 이루어진다.

중간프레임결합체(400)는 일단이 외부프레임결합체(200)에 연결 고정되는 부재로, 후술할 단열재(500)가 설치되는 공간을 제공하는 역할을 수행한다. 이러한 중간프레임결합체(400)는 4개의 판이 액자 형태를 이루며 결합되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 판은 중앙의 판재 양 옆으로 돌출부(420)와 끼움부(440)가 각각 구성된다.

돌출부(420)는 외부프레임결합체(200)의 제1,2프레임판결합부(222,262)에 끼워지는 부분으로, 도 2에 도시된 바와 같이 중간프레임결합체(400)의 일단에서 절곡된 채 일정 부분 돌출되도록 구성된다.

끼움부(440)는 후술할 커넥터(600)가 끼워지도록 수용하는 역할을 하는데, 도 2에 도시된 바와 같이 중간프레임결합체(400)의 타단에서 'ㄷ'자 단면을 이루며 결합되는 홈을 제공하게 된다.

단열재(500)는 상술한 중간프레임결합체(400) 내면에 설치되는 부재로, 내·외부로 통하는 열을 차단하는 역할을 하게 된다. 이때 단열재(500)는 도 2에 도시된 바와 같이 일면이 외부프레임결합체(200)에 밀착되고 타면은 중간프레임결합체(400)의 단부 상에 위치하게 되는데, 외부프레임결합체(200)의 절곡된 단면 내부까지 충분히 충진되려면 성형성이 좋은 우레탄폼이 이용되는 것이 바람직하다. 그러나 이에 한정되지는 않고 상황에 따라 다양한 종류의 단열재(500)가 이용될 수도 있다.

커넥터(600)는 중간프레임결합체(400)와 내부프레임결합체(300)를 일정 간격 유지한 채 연결시켜 주는 부재로, 양단부에는 요철처리면이 형성된 커넥터결합부(620)가 구성된다.

커넥터(600)는 중간프레임결합체(400)와 내부프레임결합체(300)가 서로 마주보게 이격 배치된 상태에서 상기 중간프레임결합체(400)와 내부프레임결합체(300) 사이를 둘러싸도록 설치되며, 인접한 커넥터(600) 사이에 채움재(M)가 타설되어 단열재(500)와 내부마감판(700) 사이가 충전될 수 있다. 이때 커넥터(600)는 중간프레임결합체(400)와 내부프레임결합체(300) 사이를 부분적으로 연결하도록 설치되어야 하는데, 이는 중간프레임결합체(400)와 내부프레임결합체(300) 사이에 채움재(M)가 타설되는 개구 공간을 제공하기 위해서이다. 아울러 커넥터(600)는 긴 길이로 압출 제작된 후 필요 너비로 절단하여 이용될 수도 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이 절단된 2 개의 커넥터(600)를 직각으로 연결시켜 모서리 부분의 결합에 활용될 수도 있다. 다시 말해서 커넥터(600)는 양단부가 홈 또는 돌기 형태에 의한 커넥터결합부(620)로 형성되어 중간프레임결합체(400)의 끼움부(440)와 홈-돌기 맞춤에 의한 끼움 결합이 이루어지는 동시에, 내부프레임결합체(300)의 제1´,2´프레임판결합부(322,362)에도 홈-돌기 맞춤에 의한 끼움 결합이 이루어진다.

내부마감판(700)은 내부프레임결합체(300)의 일면에 결합되는 부재로, 건물 내부의 벽면을 형성하는 부재이다. 이러한 내부마감판(700)은 수요자의 기호에 따라 다양한 재질 및 재료가 이용될 수 있다.

타이부재(800)는 일단이 내부프레임결합체(300)에 고정되고, 타단이 단열재(500) 내부에 고정됨으로써 타설되는 채움재(M)의 측압을 저항하기 위해 설치되는 부재이다. 이러한 타이부재(800)는 도 3에 도시된 바와 같이 내부마감판(700)의 외면과 단열재(500)의 일면에 부착되는 한 쌍의 너트부(820)와 상기 한 쌍의 너트부(820)를 동시에 관통하여 고정되는 볼트부(840)로 구성되되, 상기 단열재(500)를 관통하는 볼트부(840)의 단부는 화살촉 형태로 구성되어 안정적으로 고정될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 외단열용 조립식 단위벽체(U)를 이용한 외벽 시공방법에서 받침강판(900)의 설치도이고, 도 5는 본 발명에 따른 외단열용 조립식 단위벽체(U)를 이용한 외벽 시공방법의 일실시예를 나타낸 것이다.

본 발명은 조립식 단위벽체(U)를 이용한 외벽 시공방법에서, 슬래브 바닥면(S) 위로 계획된 위치에 외벽용 철근(WS)을 배근하는 제1단계; 상기 외벽용 철근(WS)이 인접한 커넥터(600) 사이로 노출되도록 조립식 단위벽체(U)를 설치하되, 외부프레임결합체(200)와 내부프레임결합체(300)의 제1,2프레임(220,260)과 제1´,2´프레임(320,360)에 구비된 제1,1´프레임돌기(226,326) 및 제2,2´프레임삽입홈(266,366)을 상하단 및 양측단에서 각각 암수대응시켜 인접하는 조립식 단위벽체(U)끼리 상호 끼움결합으로 상하좌우 연결하면서 적층하는 제2단계; 상기 조립식 단위벽체(U) 내측의 상기 외벽용 철근(WS)이 배근된 위치에 채움재(M)를 타설하는 제3단계;를 포함하여 구성된다.

제1단계는 본 발명에 따른 조립식 단위벽체(U)를 설치하기 전에 미리 계획된 위치에 따라 외벽용 철근(WS)을 배근하는 과정으로 이루어진다.

제2단계는 조립식 단위벽체(U)를 상하좌우로 연결 및 적층하는 과정으로 이루어지는데, 위에서 언급한 바와 같이 인접한 조립식 단위벽체(U)는 암수 대응하는 부분이 서로 끼워짐으로써 간편하게 연결될 수 있다. 그리고 조립식 벽체를 슬라브 바닥면 위로 설치할 때, 외벽용 철근(WS)이 조립식 단위벽체(U)의 커넥터(600)가 설치된 부분의 공간으로 노출되도록 설치되어야 한다.

한편, 상기 제1단계 전에 상기 슬래브 바닥면(S) 측면으로 연장되는 받침강판(900)을 추가로 설치하는 과정이 포함될 수 있는데, 상기 받침강판(900)은 상기 슬래브 바닥면(S) 측면에 결합되는 제1판부(920)와 상기 제1판부(920)로부터 직각으로 연결되어 외측으로 연장되는 제2판부(940)와 상기 제2판부(940)로부터 여러 번 직각되게 연결되어 P형태를 이루며 상기 제2판부(940) 위로 연장되는 제3판부(960)로 구성되고, 상기 슬래브 바닥면(S)의 측면에 설치되는 긴결철물(A)이 제1판부(920)를 고정시킴으로써 상기 받침강판(900)이 슬래브 바닥면(S)에 고정될 수 있다.

이는 받침강판(900)을 슬래브 바닥면(S) 측면에 설치하고, 이를 조립식 단위벽체(U)를 지지하는 공간으로 활용함으로써 건물 내부의 공간을 좀 더 확보할 수 있게 된다. 이때 받침강판(900)은 슬래브 바닥면(S)에 결합되는 긴결철물(A)에 의해 고정되는데, 도 4에 도시된 바와 같이 긴결철물(A)은 파스너와 앵커볼트로 이루어져 받침강판(900)의 제1판부(920)를 슬래브 바닥면(S)에 밀착 고정시키게 된다.

특히 조립식 단위벽체(U)는 도 5에 도시된 바와 같이 단면상 외장마감판(100)부터 단열재(500)까지가 상기 받침강판(900) 위로 위치되게 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 조립식 단위벽체(U)의 단열재(500) 뒷부분부터 채움재(M)가 타설되는데, 그 무게를 고려하여 채움재(M)가 타설되는 부분부터는 견고한 슬래브 바닥면(S)이 위치되는 것이 바람직하기 때문이다.

제3단계는 채움재(M)를 채워 조립식 단위벽체(U)들을 일체화시키는 과정으로 이루어진다. 채움재(M)는 경량으로 시공이 간편하고 방음 및 방화성능이 우수한 재료를 사용하는 것이 바람직하며, 주로 경량기포콘크리트, 시멘트모르타르 등이 이용될 수 있다.

또한 상기 제3단계는 채움재(M) 타설에 의한 측압으로 인한 안정성을 고려하여 조립식 단위벽체(U)마다 채움재(M)가 3회 내지 5회에 걸쳐 분할 타설되는 것이 바람직하다. 즉 조립식 단위벽체(U)의 크기에 따라 채움재(M)가 타설되는 회수를 최소 3회에서 최대 5회로 분할해줌으로써 측압으로 인한 조립식 단위벽체(U)의 파손 및 분리를 예방하게 되는 것이다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.