시공학REPORT(초고층마감공사 커튼월에 대하여)1.커튼월의 정의2.커튼월공법의 유래3.커튼월의 특징4.커튼월의 요구성능5.커튼월의 종류6.커튼월 성능 조건7.커튼월 상세도면8.국내 초고층빌딩 커튼월마감 시공사례1.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. 초기의 커튼월을 지지하는 바는 스틸로 만들어 졌으나, 현재는 통상적으로 압출 성형된 알루미늄으로 디자인 된다. 알루미늄 틀은 통상적으로 유리로 마감됨으로서 채광은 물론 환기, 통풍 등의 환경적 조절 뿐 아니라 건축적으로 미려함을 준다. 일반적으로 커튼월은 다른 재질을 제외한 유리로 많이 생각하지만 석재, 합판, 금속패널 등의 다른 마감재 역시 커튼월에 해당된다.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.3.커튼월의 특징◆경량성 : 종전의 습식공법의 외장 SYSTEM에 비해 경량이기 때문에 건축물의 전체의 중량이 줄어 주요 구조체에 하중을 경감 시키며, 동시에 경제적인 설계가 가능하다.있◆공기단축 : 공장에서 생산 반입하는 Pre-Fab 또는 Pre-assembly 제품이기 때문에 기초 또는 골조공사 시점부터 선제작이 가능하여 구조체가 완성되는 즉시 취부 할 수 있으며 설치 작업이 간편하기 때문에 전체 공기를 단축시킬 수 있다◆우수한 성능 : Curtain Wall은 태풍, 지진, 소음, 온도변화 등의 외적요인에 대한 흐름을 조절, 차단 등의 요구성능에 대하여 실 Size로 제작하여 Mock-Up Test를 함으로 우수한 품질을 확보할 수 있다◆Design의 다양성 : 건축물은 부분적으로 외관을 통하여 건축물의 특성을 대변하게 됨으로 건축가 또는 건축주의 요구사항 및 주위 여건, 사회성, 시대성을 반영하여 다양하게 Design될 수 다.4.커튼월의 요구성능◆차음성틈이 생기지 않게 정밀시공하여 내·외부 소음으로부터 차음성능 확보하여야 함◆강도마감재의 설계치 이상 강도를 유지하고 확보◆층간변위 추종성층간변위란 상대적인 변위로 상·하부층의 변위를 의미하며 이로 인해 재료가 변형 및 파 손이 되지 않도록 수평 및 수직방향의 변위에 추종하는 성능을 확보하여야 함.◆내풍압성 건물외벽에 작용하는 풍압으로부터 부재가 내력을 확보하는 성질을 의미함.◆기밀성마감후 부재간의 접합 부위에 대한 기밀성능 확보◆결로방지내외부 온도차에 의한 접합부 및 코너부 결로방지 가능한 공법요구◆시공성시공이 용이한 재료와 구조방식 및 보수·보강이 쉬운 방식◆경제성가격이 저렴하고 원가절감이 가능한 경제적인 재료와 구조방식 일 것.◆내열성외기온동에 견딜 수 있는 성능으로서 100~200℃에서 내열시험◆심미성주위환경과 조화를 이루며 아름다운 형태의 외관 일 것.5.커튼월의 종류1)재료에의한분류- Metal Frame Curtain Wall- Precast Conc Curtain Wall- All Glass Curtain Wall◆금속 커튼월커튼월의 구조가 알미늄바, 철재, 스테인레스 등으로 구성되는 것으로 PC 커튼월에 비해 경량으로, 취급이 용이하여 건축물의 외벽 마무리에 그 이용도가 높아지고 있다.금속재는 공장제품으로 품질이 우수하고, 다양한 색상으로 외부의 의장효과를 높일 수 있으며, 시공속도가 빠르다. 마감은 유리, 복합판넬, 스텐레스 판, 코팅 아연철판 등이 사용된다.ALSteelStainless경량으로 가공이 용이하고 조립 시공이 쉬우며 부식이 적음종류AL, Al합금, Al합급 압출형재, AL 합금주물, AL 복합Panel재료비가 염가이나 소재 정밀도, 방청 등 문제점이 발생표면처리불소수지도장, 정전분체도장, 법랑도장 등재료비가 고가이나 부식이 없고 변형이 적음표면처리판재에 Line처리, 표면에 자연발색 처리◆PC 커튼월PC 커튼월은 단열성, 수밀성, 내화성 및 내구성이 우수하나 금속 커튼월에 비해 중량으로 취급에 주위하여야 하며 시공불량시 보수가 곤란하여 시공전 충분한 검토와 철저한 품질관리에 의한 정밀작업을 수행하여야 한다.Con'cGPCTPC수축, 팽창이 적으며 열전도율이 낮음석재와 Con'c를 일체화시킨 PC를 공장제작하여 현장에서 접합Tile과 Con'c를 일체화시킨 PC를 공장제작하여 현장에서 접합2)재작 방법에 따른 분류◆Custom Type Wall : 주문에 의해 설계 제작되며, 주문자의 요구에 따라 설치됨. 건물 외관에 따라 특별한 디자인을 갖게 되며 이에 구조, 수밀, 기밀, 단열, 흡음 등세부적인 사항이 재검토되고 테스트 되어진다.- Standard Type Wall : 제작자가 표준화된 커튼월 타입 디자인을 보유하고 있고 설계자 가 그 디자인을 특정 건물에 적용하는 방법이며, 대체로 구조 , 수밀, 단열, 기밀, 흡음 의 확실한 성능을 가질 수 있다.3)설치 방법에 따른 분류◆ Stick System : 설계가 용이하고 가공을 제외한 조립, 설치가 현장에서 이루어지며, 품 질관리가 비교적 어렵다. 현장 작업에 의존하므로 설계 의도대로 조립 시공되기가 어려 운 점과 성능 발휘가 어렵다. 공장에서 가공하여 Bar의 상태로 운반하므로 운반이 용이 하고 저렴하다. 모든 구성부재가 현장에서 조립되므로 시공이 번거로우며, 공기는 인력 투입에 의해 결정되고 동일 인력인 경우 공기가 길어진다. 구성부재의 형태, Size에 따 라 경제성이 좌우된다.◆ Unit System : 설계가 어렵고 전문가에 의존해야 한다. 가공조립이 공장에서 이루어지 며, 공정이 깨끗하고 숙련된 자에 의해 조립되므로 품질이 우수하다. 수밀, 기밀, 단열성 능이 뛰어나다. 공장 조립 및 운반되므로 운반비용이 크다. 구성부재가 공장 조립되므로 현장의 구체 공정과 관계없이 공장에서 사전 작업이 되므로 공기 단축에 유리하다. 주 요 구조재인 Mullion이 암, 수 2개로 분리되어 있어 구조적으로 비경제적이다.◆ Unit & Mullion System : Stick System과 Unit System을 응용하여 Mullion을 먼저 Slab 사이에 고정한 후 Preassembled Unit을 Mullion 사이에 조립하는 방식(Fastener - Mullion - Panel)◆ Panel System : Unit System과 유사한 방식으로 Al Sheet 또는 Al Casting을 이용하여 Panel을 만들어 현장에 설치하는 방식이다. 국내에서는 사용사례가 적으며 주변에서 본 다면 Pre-Casted Conc Panel이 Panel System의 일종이다. 하지만 초고층에서는 PC의 큰 하중이 단점이다. (Fastener ? Panel) 4)구성방식에 따른 분류◆Mullion 방식수직선을 강조한, 큰 요철이 없는 평면적인 의장에 적용이 가능하며, Fastener 수량은 Panel 방식보다 적으나 풍압하중의 증대를 초래하므로 이에 상응하는 강도의 Fastener가 필요하다.Mullion방식은 물처리 장치를 설치하기 어려우므로 사전검토를 철저히 하여야 하며, 현장조립 작업이 많으나 간단한 양중 장비로 설치 가능하다.◆특징 수직부재(Mullion)의 부착은 상단을 Fastener로 구조체에 고정하고, 하단 하부 수직재에 삽입한다. 열팽창이나 변형에 의한 수직부재의 신축은 삽입 부분의 슬라이드를 통하여 흡수한다. 수직부재가 슬라이딩 할 때 소음이 발생하는 경우가 있음으로 슬라이드 부분 보양이 필요하다.Mullion 방식은 통상 고정 Fastener을 사용한다.◆Panel 방식여러 가지 형태의 design이 가능하고 구성 부재 각각을 Fastener로 긴결시켜야 하며, 변위에 따른 Fastener의 형식을 결정해야 한다.Panel 방식은 물처리 장치 설치가 비교적 용이하며, Panel의 공장제작 비율을 높일수록 현장 작업을 경감시킨다.층간 Panel기둥, 보 Panel횡벽 Panel◆특징커튼월 부재를 공장에서 제작, Unit화하여 현장 반입후 설치하는 방법 이다.풍압력 및 지진력에 대한 변위는 Fastener 형식에 따라 Panel의 거동 에 따라 흡수된다.Panel 형태에 따른 Fastener 형식 및 줄눈 치수의 결정이 중요하다.◆스팬드럴 방식보의 전면과 벽의 하부에만 패널을 설치. 아래위 패널 사이에유리를 끼워 넣어 가로방향의 연속된 창으로 표현되는 방식. 최근에 많이 쓰이는 방식으로 기둥, 보를 강조하고자 할 때 사용한다.5)외관형태에 따른 분류◆Mullion type수직기둥을 노출시키고 그 사이에 sash나 Spandrel panel을 끼우는 방식으로 외관에 있어서 수직선을 강조하는 형태◆Spandrel type수평선을 강조하는 창과 Spandrel의 조합으로 이루어지는 방식으로 외관에 있어서 수평선을 강조하는 형태◆Grid type수직·수평의 격자형 외관을 노출시키는 방식으로 외관에 있어 수직·수평 강조◆Sheath type구조체가 외부에 나타나지 않게 palnel로 은폐시키고 sash가 panel안에서 끼워지는 방식6.커튼월 성능 조건◆커튼월은 실제 시공되는 sample을 가지고 성능테스트를 시행한 후 안정성을 평가 받은 후 시공되며 이때 시행되는 테스트는 Mock-up테스트라고 하며 시행 장소에 따라 아래와 같이 분류되며 이때의 체크 사항들은 아래와 같다.
