KR20200060814A - 외단열 보강 시스템 및 시공방법 - Google Patents

외단열 보강 시스템 및 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 외단열 보강 시스템은 벽체의 외측에 단열재가 부착된 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽에 부착되는 난연성 방수테이프와, 상기 난연성 방수테이프에 부착되는 진공단열재와, 상기 진공단열재를 마감하기 위한 마감층을 구비한다.

Description

외단열 보강 시스템 및 시공방법{SYSTEM FOR REINFORCEMENT OF EXTERIOR INSULATION AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 외단열 보강 시스템 및 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노후된 외단열 시스템을 보강하여 방수, 단열보강 및 화재대응과 미관을 개선할 수 있는 외단열 보강 시스템 및 시공방법에 관한 것이다.
건축물의 에너지 소비 중에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 창호 및 외벽을 통한 열손실이다. 이 중에서 외벽을 통한 열손실을 방지하기 위해 일반적으로 단열재가 사용된다.
이와 같이 단열재가 사용되는 위치에 따라 외단열 공법과 내단열 공법으로 나뉜다. 이중 외단열 공법은 벽의 외주면에 단열재를 시공하는 방법이다.
외단열 공법은 장점 및 단점을 가지는데, 장점으로는 외장재 바로 안쪽에 효과적인 단열층을 형성하여 햇빛과 추위에 의한 냉각의 영향을 받지 않아 열 손실이 적으며, 바닥이나 벽, 지붕 실내 환경을 유지하기 위한 축열체로서 사용할 수 있어 실내 온도를 적정하게 유지하기 위한 에너지가 적기 든다. 또한, 건물 구조가 실내 환경을 유지하기 위한 축열체 역할을 하기 때문에 실내에 극단적인 온도차가 생기기 어렵고, 겨울철 결로의 염려가 적다.
이에 반해, 장기간 사용하지 않는 건축물을 에어컨 등 공조에 의해 적정 온도의 경우 내부 공간 이외의 구조체에 열이 전해지기 때문에 온도 유지시간이 오래 걸린다. 또한, 건물의 형상에 따라 시공 시간이 걸리고 인건비가 많이 들게 되는 단점이 있다.
이러한 외단열 공법의 하나로 드라이비트 공법이 있다. 드라이비트 공법은 건물 외벽에 스티로폼 등 가연성 소재를 붙이고 그 위에 메쉬 등을 부착한 후, 메쉬에 석고나 시멘트를 덧붙이는 마감 방식이다.
이러한 드라이비트 공법은 가격이 저렴하고 시공이 간단한 장점이 있지만, 시간이 지남에 따라 메쉬에 붙어 있는 시멘트 등이 노후화되고 시멘트 사이로 물이 침투하게 되면 방수성, 단열성 등이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 단열재로 가연성 소재가 사용된 경우 화재 시 불길이 빠르게 번지고 유독가스를 내뿜어 인명피해 우려가 크다는 문제점이 있다.
따라서, 시간이 지남에 따라 노후화되는 외단열 시스템을 보강할 수 있는 보강 시스템의 개발이 강구되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1444253호(2014. 09. 26일 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 노후된 외단열 시스템을 보강하여 방수, 열교 및 화재에 대응할 수 있는 외단열 보강 시스템 및 시공방법을 제공하는 것이다.
또한, 기존에 설치된 외단열 시스템을 해체할 필요가 없이 기존 외단열 시스템에 덧붙여 사용할 수 있음으로써, 기존 외단열 시스템을 해체할 때 발생하는 폐기물을 방지할 수 있는 외단열 보강 시스템 및 시공방법을 제공하는 것이다.
또한, 건식 공법을 사용함으로써 겨울철에도 공사가 가능한 외단열 보강 시스템 및 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 외단열 보강 시스템은 벽체의 외측에 단열재가 부착된 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽에 부착되는 난연성 방수테이프와, 상기 난연성 방수테이프에 부착되는 진공단열재와, 상기 진공단열재를 마감하기 위한 마감층을 구비할 수 있다.
또한, 상기 진공단열재에 난연재가 코팅되어 형성된 난연코팅층을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 난연성 방수테이프는 상기 기존 외벽 및 상기 진공단열재와 각각 부착될 수 있도록 양면에 점착층이 형성되며, 난연성 부틸테이프로 형성될 수 있다.
또한, 상기 난연성 방수테이프와 상기 진공단열재 사이에는 상기 기존 외벽에 삽입되어 결합되는 고정구가 설치될 수 있다.
상기 기존 외벽과 상기 난연성 방수테이프 사이에 프라이머가 도포되어 형성된 프라이머층을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 기존 외벽의 일정 구간마다 화재가 확산되는 것을 방지하는 화재확산방지 패널이 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 외단열 보강 시스템의 시공방법은 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽에 난연성 방수테이프를 부착하는 단계와, 상기 난연성 방수테이프의 외측에 진공단열재를 부착하는 단계와, 상기 진공단열재의 외측에 마감을 하여 마감층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진공단열재를 부착하는 단계 이후에, 상기 진공단열재의 외측에 난연재를 코팅하여 난연코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 난연성 방수테이프를 부착하는 단계 이전에, 상기 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽에 화재확산방지 패널을 일정 간격으로 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 난연성 방수테이프를 부착하는 단계 이전에, 상기 기존 외벽에 삽입되어 결합되는 고정구를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 외단열 보강 시스템 및 시공방법에 의하면, 기존 노후화된 외단열의 취약점을 개선하여 방수, 단열, 내화, 방화, 외관개선 등의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 건식공법을 이용하여 기존 외단열을 보강할 수 있으므로 동절기와 같이 날씨가 추운 시기에도 외단열 보강 공법을 행할 수 있다.
또한, 외벽의 두께를 최소한으로 하면서도 방수, 단열, 내화, 방화, 외관개선 등의 성능을 향상시킬수 있다.
또한, 기존 외단열 시스템을 해체할 때 발생하는 폐기물을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템의 개념을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 따른 외단열 보강 시스템의 결합된 모습을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템을 나타낸 단면도.
도 4는 도 3에 따른 외단열 보강 시스템의 결합된 모습을 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템을 나타낸 단면도.
도 6은 도 5에 따른 외단열 보강 시스템의 결합된 모습을 보인 단면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템을 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템의 시공방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템 및 시공방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템의 개념을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 외단열 보강 시스템의 결합된 모습을 보인 단면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템은 벽체(1)의 외측에 단열재(2)가 부착된 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽(10)에 부착되는 난연성 방수테이프(110)와, 상기 난연성 방수테이프(120)에 부착되는 진공단열재(120)와, 상기 진공단열재(120)를 마감하기 위한 마감층(130)을 구비한다.
본 실시 예에서 기존 외벽은 구조체인 벽체(1)의 외측에 단열재가 부착된 외단열 시스템이 적용된 것을 보였다. 외단열 시스템은 벽체(구조물)의 외측에 단열재(2)가 설치되는 것으로 단열재(2)는 발포폴리스티렌(EPS)과 같이 비드법으로 제조된 단열재 등이 사용될 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 기존 외벽(10)이 드라이비트 공법으로 행해진 것을 보였다. 따라서 단열재(2)의 외측에 메쉬(3) 등을 부착하고, 메쉬(3)에 모르타르층(4)이 형성되어 외벽이 마감되는 것을 보였다. 그러나 기존 외벽(10)은 드라이비트 공법으로 행해진 것뿐만 아니라, 석재, 알루미늄 패널, 조적 등과 같이 다양한 마감이 행해진 외벽에 적용될 수 있다.
이러한 기존 외단열 시스템은 시간이 지남에 따라 노후화되며, 노후화가 되면 모르타르층(4)이 갈라져 갈라진 틈 사이로 수분이 침투하게 되며, 침투된 수분에 의해 단열재(2)가 손상이 될 수 있다. 또한, 단열재(2)는 화재에 약하기 때문에 화재가 발생할 경우 단열재(2)에 의해 위층으로 화재가 번질 수 있다.
이러한 기존 외단열 시스템을 보강하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템은 기존 외벽(10)에 부착되는 난연성 방수테이프(110)와, 상기 난연성 방수테이프(110)에 부착되는 진공단열재(120)와, 상기 진공단열재(120)를 마감하기 위한 마감층(130)을 구비한다.
먼저, 기존 외벽(10)에 난연성 방수테이프(110)가 부착되는데, 난연성 방수테이프(110)는 기존 외벽(10)의 방수 성능을 향상시키기 위해 설치된다. 또한, 후술할 진공단열재(120)를 기존 외벽(10)에 부착하기 위한 기능도 하게 된다.
난연성 방수테이프(110)는 수분이 기존 외벽(10) 측으로 침투하지 못하도록 방수기능을 가진다. 이와 같은 난연성 방수테이프(110)는 부틸고무 또는 PET 시트에 점착층을 가져 형성될 수 있다. 한편, 상기 난연성 방수테이프(110)는 기존 외벽(10)에 부착되면서도 진공단열재(120)가 부착될 수 있도록 양면에 점착층이 형성될 수 있다.
한편, 난연성 방수테이프(110)의 외측에는 진공단열재(120)가 부착된다. 진공단열재(120, VIP: Vacuum Insulation Panel)는 알루미늄 멀티필름 내에 심재를 넣어 진공처리를 한 단열재이다. 이와 같은 진공단열재(120)는 진공 상태에서는 열이 전도되거나 대류를 하지 않으며 알루미늄 멀티 필름에 의해 복사열은 반사가 되므로, 일반 발포스티로폼과 비교하면 대략 10~15배의 단열 성능을 가진다. 이와 같은 열적 성능이 일반 발포스티로폼에 비해 월등히 우수함에도 불구하고 두께는 일반 발포스티로폼 단열재에 비해 1/10 정도의 두께에 불과하다.
또한, 진공단열재(120)는 심재로 글라스울, 퓸더실리카 등과 같은 무기질 재료를 사용하므로 불연성능 또는 준불연성능 이상을 가진다.
본 발명의 일 실시 예에서는 기존 외벽(10)을 해체하지 않고 방수성, 단열성 등 여러 가지 기능을 보강하기 위한 것이므로 기존 외벽(10)에 덧붙여서 시공되는 것이 특징이다. 그런데 일반적인 단열재를 사용하여 기존 외벽(10)에 덧붙이게 되면 외벽의 두께가 너무 두꺼워지고 단열재의 내화성도 확보하기가 힘들어진다.
그러나 본 발명의 일 실시 예에서는 진공단열재(120)를 사용함으로써 기존 외벽(10)의 내화성능에 더하여 준불연 또는 불연 성능도 더 추가할 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에서는 난연성 방수테이프(110)의 외측에 진공단열재(120)를 덧붙여 사용하여 단열성을 충분히 확보하면서도 기존 외벽(10)의 두께에 비해 새로운 외벽이 많이 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 진공단열재(120)는 외피가 손상이 되면 진공이 파괴되고 진공이 파괴되면 진공단열재(120)의 성능이 현저히 저하되므로 패스너 등의 철물을 통해 고정하기 않고 난연성 방수테이프(110)를 이용함으로써 진공단열재(120)의 성능을 유지하면서 고정시킬 수 있다.
이러한 진공단열재(120)의 외측에는 상기 진공단열재(120)를 마감하기 위한 마감층(130)을 구비한다. 마감층(130)은 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 일례로 마감뿜칠이 사용할 수 있다. 본 실시 예에서는 마감층(130)으로 마감뿜칠이 사용된 것을 보였으나, 다른 재질을 이용해서 마감층을 형성할 수도 있다.
한편, 상술한 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템은 변형되어 실시될 수 있다. 이하에서는 상술한 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템의 변형된 실시 예에 대해 설명한다. 이하에서 변형된 실시 예를 설명함에 있어 상술한 실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일 참조번호를 사용하며 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템을 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 외단열 보강 시스템의 결합된 모습을 보인 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템은 기존 외벽(10)과 난연성 방수테이프(110) 사이에는 프라이머가 도포되어 프라이머층(105)을 형성할 수 있다. 기존 외벽(10)에는 먼지가 묻어 있으며, 기존 외벽(10)이 완전히 평평할 수 없기 때문에 기존 외벽(10)에 프라이머를 도포하여 프라이머층(105)을 형성하면 기존 외벽(10)을 고르게 할 수 있을 뿐만 아니라 난연성 방수테이프(110)를 기존 외벽에 부착하는데 있어서도 도움이 될 수 있다.
한편, 난연성 방수테이프(110)와 진공단열재(120) 사이에는 기존 외벽(10)에 삽입되어 결합되는 고정구(115)가 설치될 수 있다. 고정구(115)는 난연성 방수테이프(110)가 기존 외벽(10)에서 떨어지지 않도록 하는 것과 동시에 기존 외단열시스템의 탈락을 동시에 방지하는 것으로 소정 간격마다 설치되어 난연성 방수테이프(110)와 기존 외단열 시스템을 지지할 수 있다. 난연성 방수테이프(110)가 기존 외벽(10)에 결합됨으로써 기존에 노후화된 모르타르층(4) 및 기존 단열재(2) 등이 벽체(1)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 고정구(115)는 벽체(1) 등에 삽입되어 결합할 수 있는 패스너(Fastener) 등이 사용될 수 있는데, 패스너를 통한 열교를 차단하기 위해서는 단열 기능을 가지는 패스너 등이 사용될 수 있다.
한편, 진공단열재(120)에 난연재가 코팅되어 형성된 난연코팅층(125)을 더 구비할 수 있다. 상술한 바와 같이 진공단열재(120)는 불연성능 또는 준불연성능 이상을 가지지만 난연성을 강화하기 위해 난연재가 코팅되어 형성된 난연코팅층(125)을 더 구비할 수 있는 것이다. 이와 같은 난연코팅층(125)을 더 구비함으로써 외단열 구조에서 단열재(2)를 통해 화재가 번지는 것을 더욱더 방지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템을 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5에 따른 외단열 보강 시스템의 결합된 모습을 보인 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템은 기존 외벽(10)의 일정 구간마다 화재가 확산되는 것을 방지하는 화재확산방지 패널(7)이 삽입되어 설치될 수 있다.
이를 위해 기존 외벽(10)을 형성하는 단열재(2), 메쉬(3), 시멘트층(4)을 일정 간격마다 파서 홈을 만든 다음, 형성된 홈에 화재확산방지 패널(7)을 삽입하여 설치할 수 있다. 화재확산방지 패널(7)로는 압축성형으로 형성되는 시멘트패널 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 화재확산방지 패널(7)을 설치한 후 상술한 외단열 보강을 위한 구조를 형성하게 되면, 기존 외벽(10)에서 단열재(2)가 서로 분리되기 때문에 단열재(2)를 통해 화재가 번지는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 7에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템은 도 3에 도시된 외단열 보강 시스템에서 진공단열재(120)가 박막의 보호재(121)로 감싸진 인캡슐(encapsule) 형태의 단열재가 사용될 수 있다. 진공단열재(120)는 진공이 파괴되면 단열성이 저하되기 때문에 진공단열재(120)를 보호하기 위해 진공단열재를 난연성을 가진 박막의 보호재(121)로 감싼 형태의 단열재를 사용하였다.
이와 같은 인캡슐(encapsule) 형태의 단열재를 사용함으로써 단열재를 마감하기 위한 마감층(130)의 부착력도 진공단열재(120)를 사용할 때에 비해 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 외단열 보강 시스템은 다음과 같은 방법으로 행해질 수 있다.
이하에서는 상술한 외단열 보강 시스템의 시공방법에 대해 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템의 시공방법을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 다른 외단열 보강 시스템의 시공방법은 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽(10)에 난연성 방수테이프(110)를 부착하는 단계(S100)와, 난연성 방수테이프(110)의 외측에 진공단열재(120)를 부착하는 단계(S200)와, 상기 진공단열재(120)의 외측에 마감을 하여 마감층(130)을 형성하는 단계(S300)를 포함한다.
이와 같은 단계를 거침으로써 노후된 외단열 시스템을 보강하여 방수, 단열보강 및 화재대응과 미관을 개선할 수 있다.
한편, 진공단열재(120)를 부착하는 단계(S200) 이후에, 진공단열재(120)의 외측에 난연재를 코팅하여 난연코팅층(125)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 진공단열재(120)의 외측에 난연재를 코팅하여 난연코팅층(125)을 형성하는 단계를 거치게 되면, 외단열 구조에서 단열재(2)를 통해 화재가 번지는 것을 더욱더 방지할 수 있다.
또한, 상기 난연성 방수테이프(110)를 부착하는 단계(S100) 이전에, 기존 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽(10)에 화재확산방지 패널(7)을 일정 간격으로 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기존 외벽(10)에 화재확산방지 패널(7)을 일정 간격으로 삽입하는 단계를 거침으로서 기존 외벽(10)에서 단열재(2)가 연속적으로 설치되지 않고 서로 분리되기 때문에 단열재(2)를 통해 화재가 번지는 것을 방지할 수 있다.
상기 난연성 방수테이프(110)를 부착하는 단계 이후에, 기존 외벽(10)에 삽입되어 난연성 방수테이프(110)를 기존 외벽(10)에 결합시키는 고정구(115)를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 기존 외벽(10)에 삽입되어 결합되는 고정구(115)를 설치하는 단계를 거치게 되면, 고정구(115)가 기존 외벽(10)에 결합됨으로써 기존에 노후화된 모르타르층(4) 및 기존 단열재(2) 등이 벽체(1)에서 탈락되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 외단열 보강 시스템 및 시공방법에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 벽체 2: 단열재
3: 메쉬 4: 모르타르층
7: 화재확산방지 패널 10: 기존 외벽
110: 난연성 방수테이프 115: 고정구
120: 진공단열재 125: 난연코팅층
130: 마감층

Claims (10)

  1. 벽체의 외측에 단열재가 부착된 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽에 부착되는 난연성 방수테이프와,
    상기 난연성 방수테이프에 부착되는 진공단열재와,
    상기 진공단열재를 마감하기 위한 마감층을 구비하는 외단열 보강 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진공단열재에 난연재가 코팅되어 형성된 난연코팅층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외단열 보강 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 난연성 방수테이프는 상기 기존 외벽 및 상기 진공단열재와 각각 부착될 수 있도록 양면에 점착층이 형성되며, 난연성 부틸테이프인 것을 특징으로 하는 외단열 보강 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 난연성 방수테이프와 상기 진공단열재 사이에는 상기 기존 외벽에 삽입되어 결합되는 고정구가 설치되는 것을 특징으로 하는 외단열 보강 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기존 외벽과 상기 난연성 방수테이프 사이에 프라이머가 도포되어 형성된 프라이머층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 외단열 보강 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기존 외벽의 일정 구간마다 화재가 확산되는 것을 방지하는 화재확산방지 패널이 삽입되는 것을 특징으로 하는 외단열 보강 시스템.
  7. 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽에 난연성 방수테이프를 부착하는 단계와,
    상기 난연성 방수테이프의 외측에 진공단열재를 부착하는 단계와,
    상기 진공단열재의 외측에 마감을 하여 마감층을 형성하는 단계를 포함하는 외단열 보강 시스템의 시공방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 진공단열재를 부착하는 단계 이후에,
    상기 진공단열재의 외측에 난연재를 코팅하여 난연코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 외단열 보강 시스템의 시공방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 난연성 방수테이프를 부착하는 단계 이전에,
    상기 외단열 시스템이 적용된 기존 외벽에 화재확산방지 패널을 일정 간격으로 삽입하는 단계를 더 포함하는 외단열 보강 시스템의 시공방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 난연성 방수테이프를 부착하는 단계 이전에,
    상기 기존 외벽에 삽입되어 결합되는 고정구를 설치하는 단계를 더 포함하는 외단열 보강 시스템의 시공방법.
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