KR101395281B1 - 단열배수판 - Google Patents

Abstract

본 발명의 종래의 결로방지용 합성수지 재질의 배수판의 사용상 문제점을 보완하고자 개발된 것으로, 단열성능이 매우 뛰어난 압출 스티로폼 또는 압출보드를 사용한 단열배수판을 성형하되 수직방향의 지지기둥 형성구멍을 통해 타설된 상부 누름콘크리트가 하부 기초콘크리트에 견고하게 지지되면서 외단열을 가능케 하고 설치위치에 따라 단열두께를 가변적으로 적용할 수 있어 지중의 차가운 온도와 지하실 내부의 따듯한 공기의 온도차에 의해 바닥표면에 결로가 발생되는 것을 효과적으로 차단함과 동시에 상부 누름콘크리트에 가해지는 하중을 하부 기초콘크리트에 균일하게 전달하도록 하여 바닥 슬래브의 수평불량으로 인해 기존의 지지기둥이 바닥스라브의 상부면과 밀착되지 않은 부분에 대하여 콘크리트의 전단응력이 가해져 지하층 바닥콘크리트에 균열이 발생되는 문제점을 방지하고, 지지기둥부를 기둥으로 누름콘크리트를 슬래브로 하는 라멘구조를 취함으로서 누름콘크리트의 두께를최소화함으로서 지하 터파기 물량을 감소시킬 수 있는 것을 그 특징으로 한다.

Description

단열배수판{INSULATING DRAINAGE BOARD}

본 발명은 건물의 최하층 바닥 단열시공에 적용되는 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 합성수지 재질의 배수판이 단열성능의 부족으로 인해 발생하는 지하바닥구조체의 표면결로의 문제와 침하균열 예방을 극대화하여 지하공간의 환경조건을 한층 더 개선할 수 있게 최하층 바닥에 외단열을 적용하기 위한 단열배수판에 관한 것이다.

일반적으로 건축물을 설계는 지상구조물의 연면적을 최대한 활용하기 위해 주차장을 지하로 계획하게 되어 지하층 바닥구조물은 차량의 하중에 견딜 수 있어야 하며 차량통행에 지장을 주지않는 환경조건을 만들기 위한 최적의 공법이 강구되어야 한다.

그러나 최근의 공동주택인 경우에는 기존 지상에 계획하였던 주차장을 쾌적한 단지환경 조성으로 성공적인 분양을 위하여 지하 공간으로 이전 배치함에 따라 주차공간이 지하 1층에서 지하 2층까지 확대 적용되고 있으나, 지하 2층에 위치한 주차장은 표면결로로 인해 주차장 바닥에 물이 고임에 따라 미끄러워 차량주차시나 통행시 안전사고의 위험성이 높아지고, 이를 제거하기 위해서는 제습기, 공조기 등이 가동함으로서 관리비가 상승되고 또한, 습한 환경으로 인해 곰팡이 및 해충발생 등으로 인해 환경문제 등이 야기되고 있어 지하공간 환경개선과 에너지 절감과 관련된 재료 및 공법개발이 절실히 요구되고 있다.

이러한 최하층 바닥에 발생하는 표면결로 현상의 근본적인 요인은 지하구조물이 지하로 점점 더 깊이 파고들어 감에 따라 지하구축물의 구조체의 실내 측 표면온도가 낮아지게 되어 지하에 흡수된 습한 외기가 차가운 바닥의 구조체와 마주침으로 발생하게 된다.

이를 방지하기 수단으로 종래에는 최하층 바닥에 단열 및 배수목적으로 배수판이 사용되고 있는데, 이러한 종래의 배수판(1)의 형상은 도 1에 도시된 것과 같이, 상부면에 일정간격으로 형성된 다수개의 지지기둥홈(1a)과, 다수개의 상기 기둥홈(1a)에 대응하는 하부면 위치에 일정한 간격으로 돌출 형성된 다수개의 지지기둥(1b)이 일체로 형성되어 있다.

이러한 구성으로 형성된 공간을 통해 기초콘크리트(4) 위로 토출된 지하수를 집수정(6)으로 배수하는 역할을 한다. 또한, 이러한 배수판(1)의 재질은 대부분 합성수지(PVC)를 사용하고 있다.

보다 구체적으로 살펴보면, 굴토된 지층(2) 위에 잔토, 자갈 또는 버럭(잡석) 등으로 굴토마감면을 평탄하게 형성하고, 그 위에 버림콘크리트(3)을 타설하여 하부 기초콘크리트(4)를 소정 높이로 형성하여 양생한다.

이렇게 양생된 하부 기초콘크리트(4) 위에 상기 배수판(1)을 소정 넓이에 걸쳐 연이어 시공한 다음 하부 기초콘크리트(4)에 형성된 집수정(6)과 배수판(1)을 연결한 후, 상기 배수판(1) 위에 콘크리트를 타설하여 상부 누름콘크리트(5)를 소정의 높이로 시공, 양생하여 상기 배수판(1)을 이용한 지하 최하층 바닥시공을 완료한다.

여기서, 상기 배수판(1)은 상기 하부 기초콘크리트(4)의 상부면과 상부 누름콘크리트(5) 사이에 설치되어 상기 하부 기초콘크리트(4)로부터 토출된 지하수를 집수정(6)으로 배수시키는 역할을 한다.

이러한 종래의 배수판(1)이 사용상 문제점이 야기되어 이를 개선한 기술로 특허문헌 1에서는 배수판 및 이를 이용한 지하층 바닥시공 방법이 개시되고 있으나, 이러한 선원기술에서 개시된 배수판은 평판이 일측으로 돌출된 다수의 지지기둥이 일정간격으로 형성된 것으로서, 상기 지지기둥의 하단부에 콘크리트가 배출되도록 개구부가 형성된 구성으로 이루어졌다.

이러한 선원기술의 배수판은 콘크리트 타설 중 큰크리트가 형성된 개구부를 통해 하부 기초콘크리트와 상부 누름콘크리트 사이로 누출되어 배수판이 형성한 단열 및 배수기능을 위한 공간(7)을 점유하여 기능을 저해하며, 지지기둥이 지중과 접한 기초콘크리트(4)와 직접 접촉함으로 인해 상기 기초콘크리트(4)의 저습한 기온이 배수판의 지지기둥을 통해 상부 누름콘크리트로 전달(냉교현상)되어 지하층의 결로 및 습기방지 기능이 상대적으로 저하된다.

특허문헌 2 에서는 기존의 합성수지 배수판이 단열기능이 없어 지중의 차가운 온도와 지하실 내부의 따뜻한 공기의 온도차에 의해 바닥표면에 결로가 발생됨에 따라 단열기능이 포함된 또 다른 배수판을 종래의 배수판에 위에 추가로 설치하고 있다. 이러한 선원기술은 공사비 이중지출과 제품의 복잡한 성형 상 문제로 단열두께가 5mm로 제한되어 있어 설치위치에 따른 필요한 단열두께를 확보치 못하며, 고르지 못한 바닥에 시공되는 경우 및 2개 재료의 겹침이 일체화 되지 않는 경우 지지기둥이 하부 기초콘크리트(4)의 상부와 이격됨으로서 상부 하중이 기초 콘크리트(4)에 전달되지 않아 처짐으로 인해 상부의 누름콘크리트(5) 표면에 전단균열이 발생하게 된다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개특허 제10-2005-0110305호(공개일자 : 2005.11.23) 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허 제10-2011-0005543호(공개일자 : 2011.01.18)

상기한 특허문헌 1 및 2는 배수판 상부의 누름콘크리트(5)의 균열로 인한 물의 침입과 하부 기초콘크리트(4)의 상단면이 역구배등으로 지하수가 집수정(6)으로 흐르지 않고, 하부 기초콘크리트(4)의 상부면에 고이게 되어 결국에는 상기 지하수가 배수판의 하부면까지 채워지게 되어 이로인해 하부 기초콘크리트(4)과 배수판 사이에 단열기능을 담당하는 공기층(7)이 손실되어 상부 누름콘크리트(5) 표면 위에 표면결로가 발생하는 단점이 있다.

또한, 지지기둥부가 막힌 구조는 하부 기초콘크리트(4)의 수평불량시에 지지기둥부와 누름콘크리트와의 사이에 틈새가 발생하여 상부 누름콘크리트에 자동차 등에 의한 무거운 하중이 가해지면 이 틈새로 인해 상부 무근콘크리트에 침하 균열이 발생하는 단점이 있고,

반대로 배수판(1)의 지지기둥부(1b)가 하부 기초콘크리트(4)에 지지되도록 지지기둥 단부에 개구부를 형성하는 경우, 상기 개구부에 채워진 상부 누름콘크리트(5)와 하부 기초콘크리트(4)가 일체화되어 견고한 기지기둥 역할을 할 수 있으나, 접촉면의 냉교현상(Cold Briedg)으로 인해 지하면과 접촉하고 있는 기초콘크리트의 저온이 배수판(1)의 지지기둥(1b)을 통해 상부 누름콘크리트로 전달되어 지지기둥 주변에 결로수가 발생하는 등 결로방지기능이 상대적으로 저하된다.

상기한 문제점 이외에도 상기의 종래 배수판은 재질이 합성수지재(PVC)로서 비중이 작으므로 인해 상부 누름콘크리트 타설시에 배수판이 부유되는 일이 발생하며, 작업자가 배수판을 밞고 다님에 의한 처짐 및 파손 등 기능유지가 저하되는 문제가 발생하는 단점이 있다.

그래서 본 발명은 배수판을 설치한 후, 그 위에 상부 누름콘크리트를 타설하던 종래기술과는 달리 압출 스티로폼 또는 압출보드를 이용한 경질의 단열재 배수판을 거푸집용도로 사용함으로서, 종래의 합성수지 재질의 배수판의 공기층 손상으로 인한 단열성능저하를 근본적으로 해결하고, 단열배수판 하부면에 구성된 다수의 지지기둥부에 관통된 수직방향의 지지기둥구멍에 양생된 콘크리트 주위에 단열재가 취부됨으로 냉교현상에 의한 표면결로를 방지하며, 기초콘크리트 상부면의 수평불량으로 표면이 불규칙한 부분은 상기 수직방향의 지지기둥구멍에 높이조절원통을 삽입하여 콘크리트의 지지기둥의 높이를 가변되게 할 수 있게 하여 지지기둥 하단을 기초콘크리트 상부면까지 접촉시킴으로 해서 배수판 상부의 누름콘크리트가 하부 기초콘크리트에 직접적으로 하중을 전달시킴으로서 상부 누름콘크리트의 처짐에 의한 침하균열을 억제함은 물론 상부 누름콘크리트를 슬래브로 지지기둥부를 기둥으로 한 라멘(Rahmen) 구조로 해석함으로써 상부 누름콘크리트의 두께를 최소화하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 단열배수판은,

하부면에 구성된 다수의 지지기둥부을 상부면과 수직으로 관통한 지지기둥 형성구멍을 형성하기 위한 거푸집을 경질의 압출스티로폼 또는 압출보드로 성형한 것이 특징이다.

여기서, 상기 지지기둥부는 원통형 또는 사각통형으로 성형될 수 있고, 성형에 따른 탈형을 좋게 하도록 그 외면이 상광하협의 테이퍼면을 취하는 것이 바람직하다.

또한, 기초콘크리트의 상부면의 수평상태가 불량한 경우에는 상기 지지기둥 형성구멍에 지지기둥 높이조절원통(40)을 사용하여 콘크리트 타설 중 콘크리트가 하부 기초콘크리트와 상부 누름콘크리트 사이로 누출됨이 없이 콘크리트 지지기둥의 기초콘크리트 상부면에 접촉된 상태로 양생이 가능토록 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 종래의 합성수지 재질의 배수판 대신에 경질의 압출 스티로폼 또는 압출보드를 거푸집 용도로 사용함으로서, 단열층 손실로 인한 상부의 누름콘크리트(주차장 바닥) 표면결로 현상을 방지할 수 있으며, 함수율이 제로에 가까운 고밀도 압축 스티로폼의 방수 및 보온효과에 의해 콘크리트 양생과정 중 생콘크리트 온도를 장기간 유지할 수 있어 콘크리트 양생을 촉진 초기강도의 발현을 구현할 수 있고, 기초콘크리트를 통해 올라오는 지중의 습기 및 냉온을 차단하여 양생중인 누름콘크리트의 하부 표면의 온도저하를 줄임으로써 콘크리트 내부와 표면과의 온도차에 의한 온도균열을 방지하는 효과등 지하구조물의 내구성을 한층 더 높일 수 있다.

또한, 지지기둥부가 하부 기초콘크리트과 상부 누름콘크리트가 직접 지지되는 관통구조에서 단열재가 지지기둥부를 보온함으로서 냉교현상으로 인한 지지기둥의 주변의 표면결로 방생을 억제하고 기존의 배수판이 갖고 있던 상부 누름콘크리트의 침하균열을 최소화하는 효과와 지지기둥부를 라멘구조를 취함으로서 누름콘크리트의 두께를 최소화함으로서 터파기 물량을 감소시킬 수 있는 경제적 효과도 기대할 수 있다.

또한, 기존 합성수지 배수판은 그 비중이 작아 콘크리트 타설 중 부유되거나 파손되는 등 시공성이 결여되는 단점을 해소할 수 있어 제품의 신뢰성이 보장된다.

도 1은 종래의 합성수지 배수판을 이용한 최하층 바닥시공상태를 설명한 절개단면의 구성 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일부 절결 사시도이다.
도 3은 본 발명이 하부 기초콘크리트가 수평으로 시공된 상태에서 상부 누름콘크리트가 시공된 상태를 보여주는 발췌 단면구성도이다.
도 4는 본 발명이 하부 기초콘크리트의 상부마감이 불규칙한 상태인 경우 높이조절원통을 이용하여 시공된 상태를 보여주는 발췌 단면구성도이다.
도 5는 본 발명의 하부면을 보여주는 저면사시도이다.
도 6은 본 발명의 시공에 따른 상호 결합상태에서 부분 절개단면 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예의 사시도이다.

본 발명은 압출스티로폼 또는 압출보드를 거푸집 개념으로 사용하여 종래의 합성수지 배수판을 이용한 상부 누름콘크리트 시공의 폐단인 부유현상의 방지 등으로 시공의 간편성은 물론, 단열재를 거푸집용으로 사용하는 외단열 공법의 활용으로 하부 기초콘크리드로부터 상부 누름콘크리트에 습기 및 온도 전달이 차단되어 실내 노점온도 이상이 되도록 유지하여 지하구조물의 표면결로방지를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 압출스티로폼 또는 압출보드로 성형되어 방수성능에 의해 물에 잠기더라도 재질 특성상 함수율이 거의 제로로 누수현상이 없어 상부 누름콘크리트에 습기 및 온도 전달을 차단하여 결로현상을 최대한 방지할 수 있다.

다시 말하여, 본 발명은 기초바닥(기초 콘크리트)으로부터 올라오는 차가운 기운을 막아주는 외단열 공법으로, 이러한 본 발명은 압출 스티로폼이나 아이소핑크 또는 골드폼 등의 압출보드가 적당하나 다른 경질의 다른 단열재로 된 것을 사용할 수도 있다. 그리고 단열재의 두께 또한 설치 위치에 따라 그 두께를 달리 적용할 수 있다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명이 단위체의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 저면사시도이다.

이러한 본 발명은 기존의 시공과 같이, 기초콘크리트(30) 위에 도 6에 도시된 것과 같이, 상호 간을 연접하여 배치, 비닐테이프등으로 결합된 상태에서 상부면에 타설되는 콘크리트에 의해 상부 누름콘크리트(60)가 형성된다.

이러한 본 발명의 단열배수판(10)은 압출스티로폼 또는 압출보드 등 고압의 압출성형에 의한 고밀도의 단열판재로서 하부면에 일정높이 및 외경을 갖는 지지기둥부(11)를 돌출 성형하고, 상기 지지기둥부(11)의 내면에는 홈이 아닌 일정 직경을 갖는 지지기둥 형성구멍(12)을 수직으로 관통하여 성형된다.

이러한 지지기둥 형성구멍(12)은 상부에서 하부에 걸쳐 수직관통공으로 형성되어 타설되는 상부 누름콘크리트(60)가 하부 기초콘크리트(30)에 직접 지지되어 기둥역활을 함으로서, 상기 누름콘크리트(60)의 하중을 지탱하는데 보다 효과적인 구조가 제공된다.

즉, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 지지기둥 형성구멍(12)에 의해 양생된 지지기둥(원통형 콘크리트기둥)에 의해 상부 누름콘크리트(60)의 침하 균열을 최소화할 수 있으며, 지지기둥을 기둥으로하고 누름콘크리트(60)를 슬래브로 하는 라메구조를 취함으로서 상부 누름콘크리트(60)의 두께를 최소화할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 것과같이, 하부 기초콘크리트(30)의 시공 후에 양생과정에서 상부마감의 수평상태가 불량(함몰된 부분)한 경우 상기 지지기둥 형성구멍을 연장할 수 있는 높이조절기능의 높이조절원통(40)을 이용할 수 있다.

즉, 상기 지지기둥 형성구멍(12)에 합성수지 또는 펠트류의 압축 스티로폼을 이용 원통형의 높이조절원통(40)을 삽입, 하부면까지 내려 설치하고, 상부 누름콘크리트(60)을 타설, 콘크리트 타설 중 콘크리트가 하부 기초 콘크리트(30)와 상부 누름콘크리트(60) 사이로 누출됨이 없고, 양생된 지지기둥이 하부 기초콘크리트(30)의 상부면에 접촉 지지된 상태로 구축되어 상기 상부 누름콘크리트(60)의 차량 운행, 주차 등에 의해 가중되는 하중을 하부 기초콘크리트(30)에 충실히 전달됨으로서 지지기둥부(11)의 틈새발생으로 인한 상부 누름콘크리트(60)의 침하균열을 극소화할 수 있다.

이상, 본 발명에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도면에 도시한 구조로 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명은 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이, 상기 지지기둥부(11)의 외형은 원형, 사각형, 사다리꼴형 중 어느 하나의 형상을 갖을 수 있으나,

바람직하게는 상,하부 금형의 탈형에 따른 탈형의 용이성은 본 발명의 바람직한 실시예와 같이, 상협하광의 형상을 취함이 타당할 것이다.

물론, 이러한 지지기둥부(11)의 다양한 형상에도 관통되는 지지기둥 형성구멍(12)는 길이방향(수직방향)에 동일한 직경으로 형성됨이 바람직하다.

본 발명은 일반건축물, 아파트와 같은 대단위 지하주차장, 지하탄약고, 지하항온항습실, 지하철, 전기실, 기계실과 같은 지하시설에 침투수 배수와 표면결로 처리를 위해 간편히 시설하여 사용할 수 있다.

10 : 단열 배수판 11 : 지지기둥부
12 : 지지기둥 형성구멍 30 : 하부 기초콘크리트
40 : 높이조절원통 60 : 상부 누름콘크리트

Claims (4)

1. 판상으로 상부면에 일정한 간격으로 형성된 지지기둥홈과, 상기 지지기둥홈을 형성하여 하부면에 돌출된 다수의 지지기둥부가 일체로 형성된 단열 배수판에 있어서,
   상기 지지기둥부는 상기 지지기둥홈이 상부면과 수직으로 관통한 지지기둥 형성구멍을 형성한 상태로 경질의 압출스티로폼 또는 압출보드로 성형되고, 상기 지지기둥부는 면이 불규칙한 부위에서 지지기둥 형성구멍을 연장하는 높이조절원통을 삽입하여 사용하는 것을 특징으로 하는 단열배수판.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지기둥부는 원통형상이나 사각통 형상으로 성형된 것을 특징으로 하는 단열배수판.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지기둥부의 외형은 성형에 따른 탈형을 좋게 하도록 그 외면이 상광하협의 테이퍼면으로 형성된 것을 특징으로 하는 단열배수판.
   
4. 삭제

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