Curtain wall공법의 모든것.-백종엽건축시공기술사홈쇼핑

[썩은사과골라내기]

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건설교통전자정보관(초고층빌딩시공지도서)

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1. CURTAIN WALL의 사전적 의미

    1) 커튼월

      ①하중을 지지하고 있지 않는 바깥벽

      ②적재하중이나 다른 부재의 구조적인 하중을 분담하지 않는 칸막이용 벽체

    2) 장막벽(帳幕壁)

      ①자신의 무게외의 하중을 받지 않는 벽체

      ②경미한 칸막이벽과 같이 상부에서 하중을 받지 않고 자체성만을 담당하는 비내력벽          (NONBEARING WALL)

2. CURTAIN WALL이란?

    건물의 주체구조인 기둥과 보의 골조만으로 건물에 가해지는 수직하중과 바람이나 지진      등에 의한 수평하중을 지지하는 구조에서 벽체는 단순히 공간을 칸막이 하는 커튼 구실      만 하기 때문에 이때의 벽체를 커튼월이라 하며 ‘비내력 칸막이벽’ 이라고도 한다.

    비나 바람을 막고 소음이나 열을 차단하는 구실을 하며 기둥과 보가 외부에 노출되지       않고 유리, 금속재 또는 무기질 재료 등을 사용한 벽면은 근대적인 건축양식으로 특히      외장용으로서 큰 기능을 갖는다.

    근래의 고층 또는 초건축건축에 많이 사용되며 그 이유는 고층의 건물 외부에 비계조립      이 어렵기 때문이다. 이번 미테러 참사로 인해 앞으로 커튼월의 안전성 및 견고성이 요      구되리라고 본다.

3. CURTAIN WALL의 특성

    1) 외벽 경량화

    2) 현장작업의 간소화

    3) 현장시공의 기계화에 따른 성력화

    4) PREFEB化에 의한 건식화

    5) 공장제작에 의한 품질의 균질성 확보

    6) 가설공사의 절감

4. CURTAIN WALL의 요구성능

    1) 기능상의 요구성능 : 내풍성능, 단열성능, 차음성능, 내파손성능, 수막성능

    2) 시공상의 요구성능 : 양중(부재의 운반), 부재의 접합, 가설계획, 공정관리, 안전관리

    3) 재료상의 요구성능 : 내화성, 내열성, 내부식성, 강도, 내진성

    4) 의장상의 요구성능 : 외관미, 외부 환경성

5. CURTAIN WALL의 시공시 검토사항

    1) 층간변위 측정문제

    2) 기밀성 문제

    3) 허용오차 문제

    4) 내풍압 성능문제

    5) 공사비 증가 문제

    6) 접합부위의 빗물처리방법 문제

▣ ALUMINUM CURTAIN WALL

    (현대건설 목동 주상복합건물 “하이페리온 현장 적용 사례”)

1. ALUMINUM CURTAIN WALL의 종류

    1) UNIT SYSTEM (현장적용)

       - 커튼월 구성부재를 공장에서 완전히 유니트화해서 현장에 반입 취부하는 방법

       - 시공순서 : 앵커 → 유니트 → 유리

    2) STICK SYSTEM

       - 구성부재를 현장에서 조립하여 창틀을 만드는 공법

       - 시공순서 : 앵커 → 멀리온 → TRANSOM HEAD → TRANSOM SILL →                            스팬드럴 패널 → 유리 → 내브멀리온트림

    3) UNIT AND MULLION SYSTEM

       - UNIT SYSTEM에 있어 멀리온 부재를 크게 할 경우 멀리온 선설치 방식

       - 시공순서 : 앵커 → 멀리온 → 유니트 → 내브멀리온트림

    4) COLUMN COVER AND SPANDREL SYSTEM

       - 구조체 기둥을 둘러싸는 부재와 기둥과 기둥사이에 긴 스팬드럴 패널 및 유리창           을 조립하느 방식

       - 시공순서 : 기둥 커버 부재 → 스팬드럴 패널 → 유리창

    5) PANEL SYSTEM

       - UNIT SYSTEM과 동일한 설계개념이나, 유니트를 각 부재로 조립하는 방법 대신           에 하나의 금속판이나 주물형으로 제작 설치하여 전면적으로 균일한 패턴을 형성           하는 방식

       - 시공순서 : 앵커 → 유니트 → 유리

2. UNIT SYSTEM & STICK SYSTEM 비교

구          분	UNIT SYSTEM	STICK SYSTEM
1. 가          공	․공장 조립으로 문제점 사전       파악 가능	․현장가공에 따른 품질 저하
2. 조          립	․우수함	․부실함
3. 설          치	․설치기간 단축	․기능공의 능력이 좌우 ․현장작업이 많아 공기단축        어려움
4. 외          관	․유리의 평탄도 유지 ․외부에는 건식 JOINT만 나타남	․현장설치로 수직유지가 어려움 ․외부 습식 JOINT로 오염
5. 층간 변위 대응	․STACK JOINT에서 처리 가능	․SPLICE JOINT가 15MM이며     SEALANT로 처리 대응이        어려움
6. 수밀 & 기밀성	․우수함	․기능공의 능력이 좌우
7. 품  질  관  리	․공장 검수로 품질 양호	․현장 관리로 품질관리 어려움
8. 경    제    성	․자재비,운반비는 높으나          시공비는 저렴 ․전체적으로 고가임	․자재비,운반비는 낮으나          시공비는 높음 ․전체적으로 저가임

3. ANCHOR SYSTEM

    1) ANCHOR의 종류

      ① SET ANCHOR : HILTI사 제품

      ② EMBEDDED PLATE : CON'C타설시 매립, 중량물 및 용접에 의한 품질 저하

      ③ CAST IN TYPE : 3방향 변위 가능, 현장 적용

    2) ANCHOR 설치순서(CAST IN TYPE)

       EMBED고정 → CON'C타설 → FASTENERTJFCL → UNIT설치

    3) CAST IN TYPE ANCHOR의 특징

       ① 설치위치 : 마감고려후 SLAB EDGE에 선매립 설치

       ② 설치오차 : X, Y, Z축으로 변위 가능

       ③ 작 업 성 : AL재질의 NON-SLIP PLATE로 용접작업 최소화

       ④ 내 식 성 : FASTENER의 부식방지를 위하여 아연도STEEL 부재 사용

4. GLASS 적용검토

    1) GLASS의 구성

       6MM반강화(외부) + 12MM AIR SPACE + 6MM반강화(내부 일면 금속코팅) → 24MM 복층유리

    2) 적용제품

       ① LOW-E GLASS  THK=24MM

          : 겨울철 장파장의 열선 반사로 보온성능 상승 여름철코팅막이 외기 차단 냉반비 30% 절감효과

       ② 반강화 GLASS

          : 초고층에서 유리파손시 비산을 억제하기 위해

5. 주요 부재 성능 시험

    1) CURTAIN WALL 성능시험

       ① ON SITE MOCK UP : 현장에 실물크기 설치 → 디자인 요소 확정

       ② OFF SITE MOCK UP : TEST LAB에서 성능시험 실시 → AAMA & ASTM

       ③ FIELD TEST : 현장 설치 완료후 임의부분 성능시험

    2) 성능시험 기준

    3) 자재 성능 시험

       ① ANCHOR : 인발력 시험 → 5～10개층 마다 1개소

항       목	성  능  기  준	AAMA & ASTM	현장 실험 결과
기  밀  성  능	․75PA 압력차일때   규준허용치 이하	․FIXED:0.06CFM/SFT ․VENT:0.25CFM/FT	․FIXED:0.004CFM/SFT ․VENT:0.025CFM/FT
수  밀  성  능	․설계풍압 20%     가압시 누수 없을것	․5GALLONS/HR/SFT로   15분간 살수후 누수   없어야함	․설계풍압 20%인   58.5KG/SQM에서   누수없음
구  조  성  능	․설계풍압 50%,100%   10초간가압후 허용치    이하일것	․처짐 : L/175 &19MM         중 작은값	․풍압   50% : 152.5 KG/SQM   100% : 305 KG/SQM   일 때   MULLION : 9.8MM   TRANSOM : 8.5MM
층  간  변  위	․규쥰치의 변위적용시   부재 및 부자재에   대한 손상 없을것	․H/400 & H/200의   변위적용시 손상없을것	․H/400 : 8MM   H/200 : 16MM   에서 손상 없음
단열 / 결로성능	․2시간동안 규준에   따른 조건하일 때   응결수와 서리발생   없어야함		․INDOOR : 25±3              50±3% ․OUTDOOR : -4～-13
내구 / 내화성능		․내화 2시간

LANDOM SAMPLING

       ② SEALANT : 상응성 및 부착성능 시험

       ③ GASKET : 인장력 및 내오존성 시험

6. 변위 관리 및 계측

    1) 수직 JOINT산정시 고려할 사항 (19MM)

       ① 온도 변차에 의한 변위 : 8MM

       ② COLUMN SHORTENING : 3MM

       ③ SLAB처짐 : 5MM

       ④ 가공/조립 오차 : 1MM

       ⑤ 설치 오차 :2MM

    2) 수평 JOINT산정시 고려할 사항 (7MM)

       ① 온도 변차에 의한 변위 : 4MM

       ② 가공/조립 오차 : 1MM

       ③ 설치 오차 :2MM

7. 설치순서

    1) EMBED 고정

    2) CON'C 타설

    3) 매설ANCHOR에 STEEL FASTNER고정

    4) UNIT를 PALLET에서 분리하여 설치위치로 이동

    5) UNIT에 2차 FASTNER 설치

    6) 설치층+2층에 위치한 WINCH를 이용하여 WIRING

    7) FASTNER 체결(가조립)

    8) UNIT 수평, 수직선 점검 수정

    9) UNIT 고정

   10) SPLICE SLEEVE, CLIP등 부속 설치

   11) 1개층 설치후 UNIT연결부분 SEALANT작업

8. 국내 초고층 CURTAIN WALL 현황

    1) 대한생명사옥

       - 여의도 소재

       - 63층

       - UNIT SYSTEM

    2) 무역회관

       - 삼성동 소재

       - 54층

       - STICK SYSTEM

    3) 대림 아크로빌

       - 도곡동 소재

       - 46층

       - UNIT SYSTEM

    4) 목동 하이페리온

       - 목동 소재

       - 69층

       - UNIT SYSTEM