본문내용
1. 커튼월 개요
1.1. 커튼월의 정의
건물 상부로부터 전해져 내려오는 하중을 지지하지 않고 커튼월 자체의 자중만을 받으며 구조적으로 독립적인 외벽을 총칭하는 장막벽 혹은 비내력벽을 총칭하는 것으로서 커튼월의 자중은 해당 층의 슬라브나 기둥을 통하여 메인 건축구조물로 전달되며, 공기나 물의 침투, 건물에 작용하는 풍압, 지진, 그 자체의 하중에 대응하며 유기적으로 거동하도록 디자인 된다.
1.2. 커튼월공법의 유래
전단 벽과 건물 핵심부의 구조 개념의 발달과 함께 건물의 외벽은 더 이상 높은 자중을 지지해야할 필요가 없어졌고, 과거의 석재나 벽돌보다 더 가볍고 개방형으로 시공되어 질 수 있게 되었다. 이에 따라 외벽으로서는 자중의 부담이 적은 유리라는 자재의 사용을 더 과감하고 자유롭게 할 수 있는 계기가 되었고 이로서 오늘날의 커튼월이 탄생하게 되었다.
1.3. 커튼월의 특징
커튼월은 건물 상부로부터 전해져 내려오는 하중을 지지하지 않고 커튼월 자체의 자중만을 받으며 구조적으로 독립적인 외벽을 총칭하는 장막벽 혹은 비내력벽을 의미한다. 커튼월의 자중은 해당 층의 슬라브나 기둥을 통하여 메인 건축구조물로 전달되며, 공기나 물의 침투, 건물에 작용하는 풍압, 지진, 그 자체의 하중에 대응하며 유기적으로 거동하도록 디자인 된다.
커튼월의 특징은 다음과 같다. 첫째, 경량성으로 인해 건축물의 전체 중량이 줄어 주요 구조체에 하중을 경감시킬 수 있어 경제적인 설계가 가능하다. 둘째, 공장에서 생산된 Pre-Fab 또는 Pre-assembly 제품을 현장에 빨리 설치할 수 있어 공기를 단축시킬 수 있다. 셋째, 실물크기로 제작하여 Mock-Up Test를 하므로 태풍, 지진, 소음, 온도변화 등에 대한 우수한 품질을 확보할 수 있다. 넷째, 건축가 또는 건축주의 요구사항 및 주위 여건, 사회성, 시대성을 반영하여 다양한 디자인이 가능하다.""
1.4. 커튼월의 요구성능
커튼월의 요구성능은 다음과 같다.
차음성은 틈새가 생기지 않도록 정밀시공하여 내·외부 소음으로부터 차음성능을 확보해야 한다. 마감재의 설계치 이상 강도를 유지하고 확보하는 강도 성능이 요구된다. 층간변위란 상대적인 변위로 상·하부층의 변위를 의미하며, 이로 인해 재료가 변형 및 파손이 되지 않도록 수평 및 수직방향의 변위에 추종하는 층간변위 추종성 성능이 필요하다.
건물외벽에 작용하는 풍압으로부터 부재가 내력을 확보하는 내풍압성 성능이 요구된다. 마감 후 부재간의 접합 부위에 대한 기밀성능인 기밀성이 확보되어야 한다. 내외부 온도차에 의한 접합부 및 코너부 결로방지 가능한 공법이 요구되는 결로방지 성능이 필요하다.
시공이 용이한 재료와 구조방식 및 보수·보강이 쉬운 시공성도 갖추어야 한다. 가격이 저렴하고 원가절감이 가능한 경제적인 경제성도 요구된다. 외기온동에 견딜 수 있는 내열성 성능이 필요하며, 주위환경과 조화를 이루며 아름다운 형태의 외관을 갖추는 심미성도 요구된다.
1.5. 커튼월의 종류
커튼월은 재료에 따라 다음과 같이 분류된다. 금속 프레임 커튼월, 프리캐스트 콘크리트 커튼월, 올 글라스 커튼월 등이 있다.
금속 커튼월은 알루미늄바, 철재, 스테인리스 등의 금속으로 구성되며 PC 커튼월에 비해 경량이어서 취급이 용이하다. 따라서 건축물의 외벽 마무리에 많이 이용되고 있다. 금속재는 공장제품으로 품질이 우수하고 다양한 색상으로 외부의 의장효과를 높일 수 있으며, 시공속도가 빠르다. 금속 커튼월의 마감은 유리, 복합판넬, 스텐레스 판, 코팅 아연철판 등이 사용된다. 알루미늄은 경량으로 가공이 용이하고 조립 시공이 쉬우며 부식이 적은 장점이 있지만, 재료비가 염가여서 소재 정밀도나 방청 등의 문제가 발생할 수 있다. 철강은 재료비가 고가이지만 부식이 없고 변형이 적은 장점이 있다.
프리캐스트 콘크리트 커튼월은 단열성, 수밀성, 내화성 및 내구성이 우수하지만 금속 커튼월에 비해 중량이 크므로 취급에 주의해야 한다. 또한 시공불량 시 보수가 곤란하여 시공 전 충분한 검토와 철저한 품질관리가 필요하다. 프리캐스트 콘크리트 패널은 수축과 팽창이 적고 열전도율이 낮다.
올 글라스 커튼월은 현장에서 각 부재를 조립하는 스틱 시스템과 공장에서 조립된 유닛을 현장에 설치하는 유닛 시스템으로 구분된다. 스틱 시스템은 설계가 용이하고 가공을 제외한 조립, 설치가 현장에서 이루어지며 품질관리가 비교적 어렵다. 반면 유닛 시스템은 가공조립이 공장에서 이루어지므로 품질이 우수하지만 운반비용이 크다. 최근에는 이 두 시스템을 혼합한 유닛 앤드 멀리언 시스템과 패널 시스템도 개발되었다.
1.6. 커튼월 성능 조건
커튼월은 실제 시공되는 sample을 가지고 성능테스트를 시행한 후 안정성을 평가 받은 후 시공되며, 이때 시행되는 테스트는 Mock-up테스트라고 한다. Mock-up테스트는 시행 장소에 따라 On site Mock up, Off site mock up, Field test 3가지로 분류된다.
On site Mock up은 현장에 실물크기로 설치하여 디자인 요소를 확정하고, Off site mock up은 Test Lab에서 성능시험을 실시하며, Field test는 현장 설치 완료 후 임의 선정 부분에 대해 기밀, 수밀, 소음 등을 측정한다.
커튼월 성능의 주요 내용은 다음과 같다.
구조성능은 2000년도에 개정된 건축학회의 풍하중과 지진하중 기준을 반영해야 하며, 필요한 경우 별도의 풍동 테스트를 실시한다. 풍압에 대한 주요부재의 처짐은 L/175 또는 3/4 inch를 초과하지 않아야 한다.
기밀성능은 정압 30.4kg/m2의 압력하에서 고정창의 경우 0.0183m3/min.m2, 환기창은 0.0464m3/min.m 이하여야 한다.
수밀성능은 4L/m2.min의 물을 15분간 살수시 설계 풍압력의 20% 압력 하에서 누수되어서는 안된다.
단열성능은 Vision 부위(유리면)의 열관류울이 K=3.0kcal/m2.h.℃ 이하, Spandrel 부위는 K=0.5kcal/m2.h.℃ 이하여야 한다.
결로성능은 외부온도 -15℃, 내부온도 22±1℃, 실내습도 35%~40% 조건에서 표면적...
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