KR100996657B1 - Multi-layer glass assembly - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물의 복층유리 구조체에 관한 것으로, 에너지 낭비를 최대한으로 막기 위하여 기존 또는 신축되는 건축물의 창호 프레임에 유리와 공기단열층을 추가로 구비시켜 에너지 낭비를 최소화할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a multi-layered glass structure of a building, in which a glass and an air insulation layer are additionally provided in a window frame of an existing or newly constructed building to minimize energy waste, thereby minimizing energy waste.
최근 신축하는 아파트, 주상복합, 사무용 빌딩 등 크고, 작은 모든 건축물은 그 외관을 미려하게 함과 동시에 확 트인 전망을 확보하기 위해 건물 외벽 전체를 또는 대부분을 유리로 마감 처리하는 추세에 있다.Recently, large and small buildings such as new apartment buildings, residential complexes, and office buildings tend to be finished with glass all or most of the exterior walls of buildings in order to make the exterior look more beautiful and to secure a clear view.
이처럼 유리는 건축물에 있어서 건물의 외형을 아름답고 다양하게 해 줄 수 있는 재료이나, 건축물에 있어서 유리는 몇 가지 치명적인 약점을 가지고 있다.As such, glass is a material that can make the appearance of buildings beautiful and diverse in buildings, but glass has some fatal weaknesses in buildings.
즉, 유리는 단열 성능이 떨어짐으로 인하여 통상의 건축물에 적용된 단열재에 비해 에너지의 낭비를 증가시키게 되고, 나아가서 건축물에서 유리의 비중이 높을수록 태양을 가리기 위한 블라인드, 버티컬, 커튼과 같은 차양장치를 겸비해야 하기 때문에 부대비용이 증가한다는 단점을 갖는 것이다.In other words, the glass has increased heat dissipation compared to the heat insulating material applied to a normal building due to its poor thermal insulation performance. Furthermore, the higher the proportion of glass in the building, the more shading devices such as blinds, verticals and curtains to cover the sun. The cost of the system is increased.
특히, 유리는 태양으로부터 뜨거운 직사광선을 그대로 투과시킬 뿐만 아니라 실내의 열을 그대로 밖으로 유출시킴으로써 건물 내에서 에너지 손실의 주요 원인 중 하나로 작용하게 된다.In particular, glass not only penetrates hot direct sunlight from the sun, but also leaks heat away from the interior, which is one of the main causes of energy loss in buildings.
즉, 겨울철에는 유리로 인한 실내의 열이 밖으로 그대로 유출되기 때문에 난방에너지 소비가 증가하고, 여름철에는 외부의 열이 유리를 통과하여 그대로 실내로 유입되기 때문에 냉방에너지 소비가 증가하는 하나의 원인으로 작용하는 것이다.In other words, the heating energy consumption increases because the heat from the interior of the glass flows out in the winter, and the cooling energy consumption increases because the outside heat flows into the interior as it passes through the glass in the summer. .
이러한 문제를 해소하기 위하여, 최근에는 한 쌍의 페어유리를 창호 프레임에 설치하는 복층유리 시스템이 개시되었다. 그런데, 이와 같이 복층유리 시스템을 구현하기 위해서는 풍압(風壓)이나 진동 등으로부터 페어유리를 견고하게 지지할 수 있는 충분한 물리적 강도를 갖는 창호 프레임이 구비되어야 한다. 따라서, 공지의 알루미늄 창호 프레임은 페어유리에 대한 지지력을 확보하기 위해서 프레임의 폭이 대략 120mm 이상으로 구성되는데, 이와 같이 창호 프레임을 형성할 경우 넓은 프레임 폭을 활용하지 못하고, 결과적으로 건축물의 실내 공간 활용면에서 실용적이지 못한 문제점이 있다.In order to solve this problem, a multilayer glass system has recently been disclosed in which a pair of pair glass is installed in a window frame. However, in order to implement a multilayer glass system as described above, a window frame having sufficient physical strength to firmly support the pair glass from wind pressure or vibration, etc. should be provided. Therefore, in order to secure the support force of the aluminum window frame in the known aluminum window frame, the width of the frame is about 120 mm or more. When the window frame is formed as described above, the wide frame width can not be utilized, There is a problem that is not practical in terms of application.
한편, 국내의 [건축물부위 열관류률 기준]에 따르면 외벽이 유리로 이루어진 건축물의 단열기준은 에너지 낭비를 억제하는데 매우 부족한 문제점을 내포하고 있다. 아래의 [표 1]을 참조하면, 건축물의 창호가 외기에 접하는 경우 열관류율은 거실의 외벽 열관류율 보다 8~10배 정도 높게 규정되어 있어 요즘과 같이 건물의 외벽이 통유리가 대세인 경우에는 열손실이 많이 발생하는 문제점을 가지고 있다.On the other hand, according to Korea 's criterion of thermal percolation rate of building site, insulation criterion of a building made of glass with outer wall is insufficient to suppress energy waste. Referring to [Table 1] below, when the windows of a building are in contact with the outside air, the heat transmission rate is set to be about 8 to 10 times higher than the heat transmission rate of the exterior wall of the living room. And has problems.
상기 표에서 보는 바와 같이 중부지역을 기준으로 보면 "외기와 직접 면하는 거실의 외벽"은 열관류율이 0.47이지만, "창문이 외기에 직접 면하는 경우"에는 3.84로서 매우 높게 규정하고 있어, 건물 외벽 대부분이 유리로 이루어진 건축물에는 페어유리만으로 기준치를 만족하도록 허용하는 결과를 초래하여 에너지 낭비가 방치되고 있는 실정이다. As shown in the table above, the "outer wall of the living room directly facing the outside air" has a heat transmission rate of 0.47 in the central region, but is very high as 3.84 when the window directly faces the outside air. In this glass structure, energy consumption is neglected due to the result of allowing only the pair glass to satisfy the reference value.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 기존에 전혀 활용하지 못하고 있던 소정 폭의 창호 프레임의 여유 폭을 활용하여 추가유리를 설치하여 광폭의 공기 단열층을 더 확보할 수 있도록 함으로써 실내 공간 활용도를 높이는 동시에 복층유리 시스템의 단열 성능을 획기적으로 증대하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide an additional air-insulating layer by installing additional glass by utilizing the margin width of a window frame of a predetermined width, It is aimed to increase the indoor space utilization and dramatically increase the insulation performance of the double layer glass system.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 창호의 틀을 형성하는 수평프레임 및 수직프레임; 상기 수평프레임 및 수직프레임의 외벽면에 돌출되며, 스페이서가 개재된 상태로 설치되는 한 쌍의 유리를 지지하는 지지바; 상기 한 쌍의 유리와 소정 간격을 두고 수평프레임 및 수직프레임의 중앙에 적어도 하나 이상의 유리를 추가 설치하여 광폭의 공기 단열층을 구비하기 위한 고정턱을 포함하는 복층유리 구조체가 제공된다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a horizontal frame and a vertical frame forming a frame of a window, A support bar which protrudes on the outer wall surfaces of the horizontal frame and the vertical frame and supports a pair of glasses installed with the spacer interposed therebetween; There is provided a double-layered glass structure including at least one glass provided at the center of a horizontal frame and a vertical frame at a predetermined distance from the pair of glass, and a fixing jaw for providing a wide air insulating layer.
이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 기존의 복층유리(유리+공기단열층+유리) 건물에 마련된 창호 프레임에 유리와 충분한 두께의 광폭 공기단열층을 추가로 설치함(유리+공기단열층+유리+ 광폭 공기단열층+유리)으로써, 실내 공간 활용도를 높일 수 있는 한편 창호의 단열 성능을 높여줌에 따른 겨울철 난방에너지와 여름철 냉방에너지의 소비를 줄여줌으로 인해 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention configured as described above, a glass and an air insulating layer having a sufficient thickness are additionally installed in a window frame provided in an existing double-layer glass (glass + air insulating layer + glass) building (glass + air insulating layer + glass + wide air insulating layer). + Glass), it is possible to increase the utilization of indoor space and to save energy by reducing the consumption of winter heating energy and summer cooling energy by increasing the insulation performance of windows.
이하에서는, 본 발명에 의한 복층유리 구조체의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the multilayer glass structure according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 복층유리 구조체의 제1실시예를 도시한 것이다.1 to 3 show a first embodiment of a multilayer glass structure according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 복층유리 구조체는 알루미늄, 스테인리스, 스틸 등의 금속재로 이루어진 수평프레임(10)과 수직프레임(20)이 장방형으로 상호 결합되어 건축물의 창호의 틀을 이룬다. 한편, 수평프레임과 수직프레임의 구조는 대동소이하므로 이하에서는 수평프레임(또는 창호 프레임)으로 통칭하여 설명한다.As shown in the figure, the multilayer glass structure of the present embodiment is formed by a
이때, 수평프레임(10)의 외벽면(10a)에는 페어유리(pair glass)(12)를 설치하기 위한 지지바(11)가 외벽에 수직한 방향으로 돌출 형성된다. 지지바(11)는 유리의 하중 및 건축물의 외부에서 가해지는 외압에 대해 충분한 지지력을 제공할 수 있는 강도의 금속재로 이루어짐이 바람직하다.At this time, on the
페어유리(12)는 평행하게 배치된 한 쌍의 유리 사이에 스페이서(13)가 개재된 유리를 말하는 것으로, 한 쌍의 유리 사이에 개재되는 스페이서(13)는 각 유리 사이의 압력 팽창에 따른 응력을 최소화하기 위해 알루미늄 또는 FRP 소재의 재질 이 채택될 수 있다. 이때, FRP 소재의 스페이서는 기본적으로 우수한 단열성이 있고, 유리 사방 테두리의 열전도를 최소화할 수 있으므로 알루미늄 소재보다 FRP 소재가 적용되는 것이 바람직하다.The pair of
한편, 본 실시예에서는 한 쌍의 페어유리(12)와 소정 간격을 두고 수평프레임(10)의 상면에 별도의 추가유리(15)가 설치되도록 고정턱(30)이 더 구비된다.The
고정턱(30)은 프레임을 외벽에 설치할 경우 외벽과 평행한 방향으로 돌출되도록 수평프레임(10)으로부터 수직하게 프레임의 길이방향을 따라서 직선형으로 일체로 사출 형성된다. 따라서, 고정턱(30)은 그 일측에 수직으로 입설되는 추가유리(15)를 지지할 수 있으며, 추가유리의 설치 후에는 유리와 고정턱(30) 사이에 실란트(14)를 충진하여 보다 견고하게 고정함이 바람직하다.The
이와 더불어, 고정턱(30)의 일측에는 고정턱과 소정 간격을 두고 평행하게 보조턱(31)이 구비될 수 있으며, 이에 따라 추가유리(15)는 고정턱과 보조턱 사이에서 안정적으로 지지될 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 보조턱의 타측에 또 다른 추가유리(15)를 설치하여 4중 유리층을 형성할 수 있음은 물론이다.In addition, the
즉, 본 실시예에서는 별도의 추가유리(15)가 1장 설치되도록 고정턱이 1개소 구비되어 있으나, 필요에 따라 고정턱을 더 부가할 수 있음은 물론이다.That is, in this embodiment, although one fixing jaw is provided so that one
이와 같이 구성된 본 실시예의 복층유리 구조체는 창호 프레임에 고정턱을 일체로 사출 성형하므로 신축 건축물에 적용될 수 있다.The multilayer glass structure of the present embodiment configured as described above may be applied to a stretchable building because the fixed jaw is integrally injection molded to the window frame.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 복층유리 구조체의 제2실시예를 도시한 것 으로, 본 실시예는 기존 건축물에 적용될 수 있다. 이때, 본 실시예에서 제1실시예와 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 부여한다.4 to 6 illustrate a second embodiment of the multilayer glass structure according to the present invention, which may be applied to an existing building. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 복층유리 구조체는 제1실시예와 마찬가지로 창호의 틀을 이루는 프레임(10)(20)(수평프레임 및 수직프레임 포함)의 외벽면(10a)에 페어유리(12)를 설치하기 위한 지지바(11)가 건물 외벽과 수직한 방향으로 설치된다.As shown, the multilayer glass structure according to the present embodiment, like the first embodiment, the pair of glass (10) on the
이때, 본 실시예의 고정턱(30')은 제1실시예와는 달리 수평프레임(10)에 길이 방향으로 결합되는 "ㄷ"자 형상의 받침브래킷 형상으로 이루어진다. 즉, 본 실시예에서는 받침브래킷 형상의 고정턱(30')이 창호 프레임에 일체로 형성되는 것이 아니라 기존의 건축물에 적용된 창호 프레임에 추가로 고정턱을 접합하기 위한 것이다. 이와 같이 일체가 아닌 추가로 고정턱을 설치하기 위해서는 충분한 지지력이 확보되어야 하므로 제1실시예와 같이 직선형의 돌출 고정턱 대신 "ㄷ"자 형상의 받침브래킷 형상으로 설치되는 것이 바람직하다.At this time, unlike the first embodiment, the fixing jaw 30 'of the present embodiment is formed in the form of a "C" shaped support bracket that is coupled to the
한편, 유리를 기준으로 받침브래킷(30)의 대향 측에는 유리를 충분히 지탱해 줄 수 있도록 보조턱(31')이 더 설치됨이 바람직하다. 이때, 보조턱(31')은 대략 "ㄱ"자 형상으로 이루어지며, 보다 견고하게 받침브래킷 형상의 고정턱(30')에 결합하기 위해서 넓은 바닥면과 보강편(32)이 구비됨이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the auxiliary jaw 31 'is further provided on the opposite side of the
이와 같이 복층유리를 건축물에 설치하게 되면, 페어유리(15) 사이의 제1공기단열층(S1)과 페어유리와 추가유리(15) 사이의 광폭의 제2공기단열층(S2)이 구비됨으로써 보다 확실한 단열 효과를 제공할 수 있게 되고, 이에 따라 에너지 낭비를 최소화할 수 있게 된다.When the multilayered glass is installed in the building, the first air insulating layer S1 between the pair of
한편, 상기 광폭의 제2공기단열층(S2)은 그 폭을 30mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. [표 1]에서 보는 중부지역 기준 "거실의 외벽의 열관류율 기준치"는 콘크리트 벽체에 두께 80mm의 스티로폼을 구비하여야 만족할 수 있는 수준인 바, 본 발명의 제2공기단열층(S2)을 30mm로 하면 위와 같은 "거실의 외벽의 열관류율 기준치"를 만족할 수 있어 유리건물이라도 적절한 수준의 단열효과를 기대할 수 있다.On the other hand, it is preferable that the width | variety of the said wide 2nd air insulation layer S2 shall be 30 mm or more. In the central region as shown in [Table 1] "standard value of heat permeability of the outer wall of the living room" is a level that can be satisfied to have a styrofoam having a thickness of 80mm on the concrete wall, when the second air insulation layer (S2) of the present invention is 30mm above and It can satisfy the same "heat permeability standard of the outer wall of the living room", and even a glass building can expect an appropriate level of insulation effect.
이와 같이 페어유리 사이에 제1공기단열층(S1)이 형성되고, 페어유리와 추가유리(15) 사이에 광폭의 제2공기단열층(S2)이 형성된 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 의한 복층유리 구조체에 따르면, 아래의 [표 2]에 기재된 바와 같이 기존의 페어유리 사이에 제1공기단열층만 형성된 복층유리 구조체에 비해서 4.12배의 열관류율을 향상시킬 수 있으므로, 단열재가 구비된 일반적인 콘크리트벽을 갖는 건축물과 대등하게 겨울철의 난방 에너지 및 여름철의 냉방 에너지를 절감할 수 있다.Thus, the first air insulation layer S1 is formed between the pair glass, and the wider second air insulation layer S2 is formed between the pair glass and the
한편, 이미 밝혀둔 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 관한 설명은 편의상 3중 유리(페어유리, 추가 유리로 구성됨)를 포함하는 복층유리 구조체에 한정하여 기술하였으나 본 발명의 기술적 사상은 반드시 3중 유리에 한정되는 것은 아니라 그 이상의 복층유리 조합체에도 적용될 수 있다.Meanwhile, as described above, the description of the embodiment of the present invention is limited to a multi-layered glass structure including a triple-layered glass (composed of a pair of glass and additional glass) for convenience, The present invention is not limited to the glass of the present invention but can be applied to other glass compositions.
또한, 본 발명에서는 건축물의 에너지 낭비를 방지하기 위한 수단으로 복층유리 구조체에 추가유리를 설치하였으나, 추가유리 대신 폴리카보네이트 등으로 이루어진 채광판이 사용될 수도 있으며, 특히 채광판에 색채를 부가하거나 컬러필름을 부착한다면 별도의 차양장치가 필요하지 않을 것이다.In addition, in the present invention, although the additional glass is installed in the multilayer glass structure as a means for preventing energy waste of the building, a skylight plate made of polycarbonate or the like may be used instead of the additional glass, and in particular, a color film or a color film may be added to the skylight plate. If attached, no separate sunshade will be required.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 복층유리 구조체를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a multilayer glass structure according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 복층유리 구조체를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a multilayer glass structure according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 복층유리 구조체를 조립하는 사시도.FIG. 3 is a perspective view of assembling the multilayer glass structure according to the first embodiment of the present invention. FIG.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 복층유리 구조체를 나타낸 사시도.4 is a perspective view showing a multilayer glass structure according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 복층유리 구조체를 나타낸 단면도.5 is a sectional view showing a multilayer glass structure according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 복층유리 구조체를 조립하는 사시도.6 is a perspective view for assembling a multilayer glass structure according to a second embodiment of the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10,20 : 프레임 11 : 지지바10, 20: Frame 11: Support bar
12 : 페어유리 13 : 스페이서12: pair glass 13: spacer
14 : 실란트 15 ; 추가유리14:
16 ; 완충부재 30,30' : 고정턱16;
31,31` ; 보조턱 32 ; 보강편31, 31`;
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