KR20140132257A - 건식온돌 시공구조 및 건식온돌 시공용 판넬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건식온돌 시공구조 및 그 건식온돌 시공용 판넬에 관한 것으로, 천연 광물 재료인 진주암, 질석, 산화마그네슘, 규석을 분쇄한 것 중 적어도 어느 하나를 주재료로 하여 발포성형 또는 기포성형 중 적어도 어느 하나를 포함하는 성형방법을 통하여 경량 자재로 이루어지는 판넬 블럭을 제작하여 그 판넬 블럭을 이용하여 건물의 골조를 이루는 기초바닥층의 상면에 배열한 후 판넬 블럭에 형성된 내입홈에 온돌용 난방자재를 매입함으로써 콘크리트를 타설하지 않고 건식공법으로 간단하게 온돌 바닥을 시공할 수 있도록 하면서도 온돌 바닥이 경량으로 이루어지도록 하고, 또한 건식공법으로 시공함에도 불구하고 난방효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

건식온돌 시공구조 및 건식온돌 시공용 판넬{Hypocaust structure Hypocaust pannel with dry type in using floor}

본 발명은 건식온돌 시공구조 및 그 건식온돌 시공용 판넬에 관한 것으로, 천연 광물을 원료로 하여 경량 기포 자재를 제작하고 그 자재를 이용하여 콘크리트의 타설이 필요없이 바닥온돌을 건식공법으로 간단하게 시공할 수 있도록 하여 건물의 경량화가 가능하면서도 불연기능을 갖도록 한 것이다.

일반적으로 아파트나 다가구 등의 주거를 목적으로 하는 공동주택은 바닥난방을 위하여 층간 골조공사에 의하여 축조되어 있는 기초바닥층에 기포 콘크리트를 타설하면서 온수가 공급되는 난방자재를 매립한 후 미장을 함으로써 바닥이 시공되는 것으로, 우리나라의 공동주택의 경우 대부분 이러한 온돌 방식으로 시공된다.

즉, 대부분의 온돌구조는 습식공법으로 콘크리트 슬라브에 경량기포 콘크리트를 타설하고 그 위에 와이어매쉬를 시공한 후 온돌용 난방자재를 와이어메쉬와 고정한 후 콘크리트 몰탈을 타설하여 마감하는 공법이 사용되는데, 이러한 것의 문제가 층간소음 및 진동에 대한 충격에 매우 취약하다는 문제가 있고, 콘크리트의 무게가 무겁고 난방자재를 매립하기 위해서는 콘크리트가 일정한 두께 이상으로 포설되어야 하기 때문에 자체하중이 매우 높으며, 습식공법이기 때문에 콘크리트를 타설한 후 경화가 이루어질 때까지 기다리는 시간이 필요함은 물론, 겨울철 공사가 불가능하다는 문제가 있는 것이다.

또한, 난방자재에 누수가 발생하는 등의 하자발생시 점검을 위해서는 타설된 콘크리트를 뜯어내야 하기 때문에 누수포인트를 찾기가 매우 까다로우며 유지보수에 어려움이 있는 것이다.

따라서 최근에는 플라스틱으로 판넬을 제작하여 경량이면서도 건식공법으로 시공할 수 있도록 한 방법이 제안되었으나, 플라스틱 자체가 열전도율이 낮을 뿐만 아니라, 열을 머금고 있는 시간의 정도, 즉 열 보존율이 낮기 때문에 온돌 난방이 제대로 이루어지지 않게 되므로 온돌용으로는 적합하지 못하고, 또한 난방수의 온도는 매우 높은 온도가 지속적으로 흐르게 되는데, 플라스틱의 경우 열 변형이 크기 때문에 이러한 바닥시공용으로는 부적합한 것이다.

또한, 이러한 플라스틱에 열이 가해지면 유해성분이 발생된다는 문제가 있으며, 화재에 매우 취약하므로 실질적으로 바닥시공용으로 상용화하기가 어려운 것이다.

본 발명은 천연 광물로 제작한 경량 판넬을 이용하여 간단하게 시공할 수 있으면서도 자체하중이 가벼워서 건물의 경량화가 이루어지도록 하고, 건식공법으로 시공하므로 기온의 영향을 받지 않고 시공할 수 있으며, 하자발생시 개보수가 용이하도록 한 것이다.

또한, 시공구조가 간단하고 경량으로 이루어짐에도 불구하고 바닥난방시 열 보존율을 높여 난방효율을 높이고, 층간소음을 줄일 수 있으며, 화재 발생시 불에 잘 타지 않도록 한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 열 보존율이 높은 천연 광물 재료인 진주암, 질석, 산화마그네슘, 규석 중 적어도 어느 하나를 분쇄한 것을 주재료로 하여 판넬 블럭을 제조하고, 그 판넬 블럭은 천연 광물 입자를 고온에서 발포 성형하면서 바인더와 혼합 성형하는 발포성형 또는 기포제를 첨가하여 성형하는 기포성형 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 성형한 경량 자재로 이루어지도록 하고, 그 판넬 블럭의 상면에는 직선 또는 곡선으로 이루어지는 내입홈을 형성하여 콘크리트를 타설할 필요없이 온돌용 난방자재를 내입홈에 매입하여 간단하게 건식 공법으로 온돌시공을 할 수 있도록 하며, 그 온돌용 난방자재가 매입된 상부에 타일이나 카페트, 온돌마루 등의 최종 바닥마감재로 바닥을 마감하여 바닥시공이 간단한 구조로 이루어지도록 한 것이다.

또한, 상기 판넬 블럭의 하부면에는 복수의 돌출마운트가 형성된 요철부를 형성함으로써 기초바닥층으로부터 이격공간을 갖도록 뜬 상태로 시공되도록 하여 상부로부터 발생된 충격이 돌출마운트에 의하여 전달되어 충격을 최소화하면서도 이격공간에서 공명에 의한 소음을 저감시키도록 함으로써 층간소음을 줄일 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 판넬 블럭의 측면에는 소켓부를 형성하여 그 소켓부에 수평조절요소를 삽입함으로써 복수의 판넬 블럭을 연결되게 배열하면서도 전체 시공되는 바닥면의 수평을 유지하도록 시공할 수 있게 한 것이다.

따라서 본 발명은 판넬의 제작이 간편함은 물론, 저렴한 비용으로 제작이 가능하고, 건식 공법에 의하여 시공할 수 있으므로 시공이 간편하면서도 기온에 영향을 받지 않으므로 계절 변화에 따른 공사기간의 연장이 필요없이 공기를 단축할 수 있으며, 이에 따라 시공비용을 절감할 수 있는 것이다.

또한, 건식공법임에도 불구하고 바닥의 열 보존율을 높여 난방효율을 높이고 에너지를 절감할 수 있으며, 판넬의 구조에 의하여 하층으로 전달되는 충격을 최소화하면서도 소음이 전달되는 과정에서 판넬 자체에 형성된 기공 및 이격공간에 의하여 소음이 저감되어 층간소음을 줄일 수 있게 되는 것이다.

그리고 판넬의 두께가 콘크리트를 타설하는 두께보다 슬림하게 이루어지므로 공간확보가 가능하고, 하중이 매우 가벼우면서도 시공두께가 매우 얇기 때문에 리모델링이나 개보수를 위하여 필요한 경우에는 덧 시공도 가능한 것이다.

또한, 판넬의 자체 하중이 매우 가볍기 때문에 건물하중에 무리가 가지 않도록 되며, 특히 고층 건물의 경우에는 온돌시공에서 절감되는 하중이 매우 크기 때문에 건물의 내구성을 높임은 물론, 건물의 층고를 더욱 높일 수 있게 되므로 매우 경제적인 효과가 있는 것이다.

또한, 건식공법이기 때문에 목조주택에도 온돌시공이 가능하며, 목조주택 비율이 높은 외국에 시공함으로써 온돌문화를 세계적으로 보급할 수 있게 되며, 환경적 측면에서 볼 때 친환경적이며 불연성이기 때문에 포름알데히드 등 공기질의 유해성에도 자유로울 수 있으며, 화재발생시 화염 및 유독가스가 발생하지 않아 유사시 인명보호에도 일조할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 판넬 블럭의 외관 사시도
도 2는 본 발명의 판넬 블럭을 이용한 건식온돌 시공구조를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 판넬 블럭에 온돌용 난방자재가 포설된 상태의 외관도
도 4는 본 발명의 판넬 블럭의 저면 사시도
도 5는 본 발명의 요철부의 또 다른 실시 예에 따른 저면 사시도
도 6은 도 5의 판넬 블럭의 측단면도
도 7은 본 발명의 온돌층과 온돌용 난방자재의 시공구조를 나타낸 사시도
도 8은 본 발명의 판넬 블럭에 슬라이드 끼움요소가 형성되는 구조를 나타낸 단면 구조도
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 시공 구조를 나타낸 단면도

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 골조공사에 의하여 축조되는 기초바닥층(100)에 진주암, 질석, 산화마그네슘, 규석 중 한 가지 이상을 포함하는 광물을 원료로 하여 발포 또는 기포성형 중 적어도 어느 하나의 성형방법을 포함하여 경량 자재로 제작한 판넬 블럭(10)을 배열하여 온돌층(200)이 형성되도록 하고, 그 온돌층(200)의 판넬 블럭(10)의 상면에 형성된 내입홈(11)에 온돌용 난방자재(300)를 포설한 후, 그 온돌층(200)과 포설된 온돌용 난방자재(300)의 상면에는 타일이나 카페트, 온돌마루 등의 최종 바닥마감재(400)로 마감하여 건식으로 온돌구조를 간편하게 시공할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 판넬 블럭(10)은 천연 광물 재료이면서도 일정한 경도를 갖도록 되고, 또한 열을 오랫동안 머금어 보존할 수 있는 광물 재료인 진주암, 질석, 산화마그네슘, 규석 중 어느 하나, 또는 적어도 한 가지의 원료를 포함하여 분쇄한 것을 주재료로 하여 입자를 고온에서 발포 성형하면서 바인더와 혼합한 발포성형 또는 기포제를 첨가하여 성형하는 기포성형 중 어느 한가지 방법으로 포함하는 방법으로 성형함으로써 경량 자재로 판넬 블럭(10)을 제작토록 함이 바람직한 것으로, 이러한 천연 광물 재료는 발포 성형이나 기포 성형에 의하여 경량으로 제작 가능한 천연 광물 재료를 다양하게 사용할 수 있는 것이다.

이때, 상기 판넬 블럭(10) 상면에는 직선 또는 곡선으로 이루어지는 내입홈(11)을 일체로 형성함으로써 판넬 블럭(10)에 직접 온돌용 난방자재를 삽입하여 건식 공법으로 온돌바닥을 시공할 수 있도록 한 것이다.

따라서 본 발명은 간편하게 판넬 블럭(10)을 제작할 수 있으면서도 저렴한 비용으로 제작할 수 있게 되는 것으로, 바닥을 시공함에 있어서 콘크리트를 시공하지 않고도 바닥난방을 위한 온돌용 난방자재(300)를 매립할 수 있게 되며, 따라서 겨울철 영하의 온도에서도 바닥시공이 가능하고, 습식 공법인 콘크리트와는 다르게 양생 기간이 별도로 필요치 않기 때문에 공사기간을 매우 단축할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 판넬 블럭(10)은 일정한 경도를 갖도록 하기 위해서는 두께를 최소 20mm이상으로 제작함이 바람직한 것으로, 습식 공법인 콘크리트 몰탈의 일반적인 두께인 70~100mm에 비해서 상대적으로 매우 슬림하게 시공할 수 있으며, 판넬 블럭(10)의 견딜 수 있는 하중을 높이기 위해서 콘크리트 몰탈의 두께와 유사하게 제작하는 경우에도 판넬 블럭(10) 자체가 발포성형이나 기포성형에 의하여 성형되어 경량 자재로 이루어지므로 온돌 바닥의 전체 중량을 현저하게 줄일 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 판넬 블럭(10)은 하부에 복수의 돌출마운트(12a)를 갖는 요철부(12)를 형성하면 온돌층(20)이 기초바닥층(10)으로부터 이격공간을 갖도록 뜬 상태로 시공되도록 하여 상부로부터 발생된 충격이 돌출마운트(12a)에 의하여 전달되어 충격을 최소화하면서도 이격공간(12b)에서 공명에 의한 소음을 저감시키도록 함으로써 층간소음을 줄일 수 있게 되는 것으로, 건식공법임에도 불구하고 판넬 블럭(10)의 구조에 의하여 하층으로 전달되는 충격을 최소화하면서도 소음이 전달되는 과정에서 소음이 저감되어 층간소음을 줄일 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 요철부(12)는 도 4에 도시된 바와 같이 바(bar) 형태로 돌출되게 형성하거나, 또는 도 5에 도시된 바와 같이 반구형으로 돌출되는 형태로 돌출되게 형성하는 등 다양한 방식으로 실시 할 수 있는 것으로, 이때 상기 요철부(12)는 기초바닥층(100)에 판넬 블럭(10)을 배열할 때 수평상태를 유지하도록 하기 위해서는 판넬 블럭(10)의 하부면의 테두리를 따라서 받침면(12c)을 형성하도록 함이 바람직한 것이다.

또한, 상기 판넬 블럭(10)은 측면에 소켓부(13)를 형성하면 도 7에 도시된 바와 같이 그 소켓부(13)에 수평조절요소(20)를 삽입하여 끼움으로써 복수의 판넬 블럭(10)이 서로 연결되면서도 각각의 판넬 블럭(10)의 수평을 조절할 수 있게 할 수 있는 것으로, 따라서 온돌층(200)이 수평조절요소(20)에 의하여 복수의 판넬 블럭(10)이 서로 연결되게 배열되어 전체 시공되는 바닥면의 수평을 유지하도록 시공할 수 있게 되는 것이다.

이때, 이러한 판넬 블럭(10)의 수평 조절 구조는 도 8에 도시된 바와 같이 판넬 블럭(10)의 측면에 슬라이드 끼움요소(30)를 서로 대응되게 형성하여 복수의 판넬 블럭(10)이 맞물리게 연결되면서 판넬 블럭의 수평을 조절할 수 있도록 제작할 수 있는 것이다.

그리고 이렇게 시공되는 온돌층(200)의 상면에는 도 9에 도시된 바와 같이 보조판(500)을 덧대어 바닥마감재(400)를 시공하기 위한 시공면의 평활도를 더욱 높이도록 할 수 있으며, 이때 상기 보조판(500)은 평활도를 유지하면서도 열전도율이 높을 재질을 사용함이 바람직한 것이다.

한편, 상기 판넬 블럭(10)은 도 10에 도시된 바와 같이 마감재(10a)를 더 구비하여 판넬 블럭(10)의 내입홈(11)에 삽입되도록 하면 온돌용 난방자재가 직접 노출되는 것을 방지하면서도 열전도효율을 더욱 높일 수 있게 되는 것으로, 이때 마감재(10a)는 보조판(500)과 일체로 이루어지도록 제작할 수 있는 것이다.

또한, 상기 판넬 블럭(10)에 내입홈(11)이 형성되는 깊이는 판넬 블럭(10)의 두께에 따라서 삽입되는 깊이를 다르게 형성함이 바람직한 것으로, 즉 열은 하측에서부터 상측으로 열 전도가 많이 발생하므로 온돌용 난방자재(300)가 판넬 블럭(10)의 중심에 위치하도록 하여 온돌용 난방자재(300)에서 발생된 열이 상부측으로 넓게 퍼지면서도 하부측으로도 일정한 열이 전도되어 열을 머금을 수 있도록 함이 바람직한 것이고, 이러한 판넬 블럭(10)의 두께에 따라서 바닥이 열이 머금고 있는 시간을 늘리거나 줄일 수 있도록 설계하여 시공할 수 있는 것이다.

그리고 상기 온돌용 난방자재(300)는 온수용 파이프, 또는 전기용 히팅케이블을 선택적으로 사용할 수 있는 것으로, 이러한 온돌용 난방자재(300)의 구조가 본 발명의 목적을 제한하지 않으며, 목적을 제한하지 않는 범위 내에서 다양한 방식으로 실시 가능한 것이다.

10: 판넬 블럭 10a: 마감재
11: 내입홈 12: 요철부
12a: 돌출마운트 12b: 이격공간
12c: 받침면
13: 소켓부
20: 수평조절요소
30: 슬라이드 끼움요소
100: 기초바닥층
200: 온돌층
300: 온돌용 난방자재
400: 바닥마감재
500: 보조판

Claims (8)

1. 골조공사에 의하여 축조되는 기초바닥층(100)에 천연 광물을 원료로 하여 발포성형 또는 기포성형 중 적어도 하나를 적용하여 성형한 경량 자재로 이루어지는 판넬 블럭(10)을 배열하여 온돌층(200)이 형성되고, 그 온돌층(200)의 판넬 블럭(10) 상면에 형성된 내입홈(11)에 온돌용 난방자재(300)가 포설되며, 그 온돌층(200)과 포설된 온돌용 난방자재(300)의 상면이 최종 바닥마감재(400)로 마감되는 건식온돌 시공구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 온돌층(200)은 판넬 블럭(10)의 원료인 천연 광물이 진주암, 질석, 산화마그네슘, 규석 중 적어도 어느 하나가 포함된 것을 특징으로 하는 건식온돌 시공구조.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 온돌층(200)은 수평조절요소(20)에 의하여 복수의 판넬 블럭(10)이 서로 연결되게 배열되어 전체 시공되는 바닥면의 수평을 유지하도록 됨을 특징으로 하는 건식온돌 시공구조.
4. 제 3항에 있어서, 상기 온돌층(200)의 상면에는 보조판(500)을 덧대어 바닥마감재(400)를 시공하기 위한 시공면의 평활도를 높이도록 됨을 특징으로 하는 건식온돌 시공구조.
5. 진주암, 질석, 산화마그네슘, 규석 중 적어도 어느 하나를 분쇄한 것을 주재료로 하여 발포성형 또는 기포성형 중 적어도 하나의 성형방법을 적용하여 성형한 경량 자재로 판넬 블럭(10)이 이루어지고, 그 판넬 블럭(10) 상면에는 직선 또는 곡선으로 이루어지는 내입홈(11)이 형성되어 판넬 블럭(10)에 직접 온돌용 난방자재를 삽입하여 건식 공법으로 온돌바닥을 시공할 수 있게 되는 건식온돌 시공용 판넬.
6. 제 5항에 있어서, 상기 판넬 블럭(10)은 하부에 복수의 돌출마운트(12a)를 갖는 요철부(12)가 형성된 것을 특징으로 하는 건식온돌 시공용 판넬.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 판넬 블럭(10)은 측면에 소켓부(13)가 형성되어 수평조절요소(20)를 삽입하여 끼움으로써 복수의 판넬 블럭(10)이 연결되면서 판넬 블럭의 수평을 조절할 수 있게 됨을 특징으로 하는 건식온돌 시공용 판넬.
8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 판넬 블럭(10)은 측면에 슬라이드 끼움요소(30)가 서로 대응되게 형성되어 복수의 판넬 블럭(10)이 연결되면서 판넬 블럭의 수평을 조절할 수 있게 됨을 특징으로 하는 건식온돌 시공용 판넬.

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