＜커튼월 공법의 이해＞ 커튼월의 의미와 공법의 종류

[보라원ok]

<커튼월 공법의 이해> 커튼월의 의미와 공법의 종류

현대 건축물의 외벽 공사에 주로 사용되는 커튼월 공법에서 말하는 커튼월이란 단순히 칸막이 구실만 할 뿐 하중(荷重)을 지지하지 않는 바깥벽을 말한다.

커튼월은 비내력(非耐力) 칸막이벽 또는 장벽(帳壁)이라고도 하며 제2차 세계대전 후 건축은 조적식 구조(組積式 構造)에서 가구식 구조(架構式構造)로 변화함으로써 건물의 주체 구조인 기둥과 보의 골조만으로 하중을 지지하게 되었고, 이로써 벽은 조적식 구조의 하중지지기능에서 해방되어 단순히 공간을 칸막이하는 커튼과 같은 구실만 하게 되었다.

따라서 커튼월은 비·바람·소음·열 등을 차단하는 기능 이외에 외장용(外裝用)으로서 큰

기능을 하며 고층 또는 초고층건축에 많이 사용된다. 재질은 금속판, 유리, 블록, 프리캐스트 콘크리트 등이 있으며 온도변화나 건물의 진동 등이 감안된다.

고층건축에서는 건물의 자중(自重)을 줄이기 위해 커튼 월에는 가벼운 재료가 사용된다.

이러한 커튼월 공법의 종류와 커튼월(Curtain wall) 공사에 사용되는 용어에 대해 알아본다.

1. 커튼월의 정의

- 공장생산 부재로 구성되는 건물의 비내력 외벽(건축공사 표준 시방서)

- 커튼월의 본래의 의미는 구조물과 상관없이 설치되는 벽체를 말하지만 오늘날에는 외벽에 설치되는 유니트화(unit)된 비내력 벽체를 말한다.

2. 커튼월의 종류

2.1 재료에 의한 분류

- 금속 커튼월 ; 커튼월의 구조가 금속 즉, 알미늄 바, 철재, 스테인레스 등으로 구성되는 것을 말한다. 마감은 유리, 복합판넬, 스텐판, 코팅 아연철판 등이 사용된다.

- 프리케스트 콘크리트 월 ; 커튼월의 구조가 콘크리트 PC로 되어 있는 것을 말한다. 마감은 콘크리트 마감, 석재마감, 타일 마감 등이 사용된다.

- 기타 ; ALC 판넬, GRC(glass fiber reinforced concrete), SPG(specil point glazing) 등이 있다.

2.2 설치 방법에 의한 분류

- 스틱 시스템 (stick system) ; 커튼월의 각 구성 부재를 현장에서 하나씩 조립하여 설치하는 방법으로 중저층 건물에 많이 사용되고, 대부분의 우리나라 커튼월 시공 방법임. 녹다운 방식(knock down system)이라고도 한다.

- 유니트 시스템 (unit system) ; 커튼월의 구성부재를 공장에서 조립하여 패널화하고 유리까지 취부하여 현장에서는 패널을 설치하면 되는 방법으로 공장에서 마무리가 이루어지므로 좋은 품질을 도모할 수 있고 공정이 단순화 되며, 층간 수직 변위 대응능력이 뛰어나 고층건물에 많이 사용된다.

- 유니트 멀련 시스템 (unit and mullion system) ; 스틱 시스템과 유니트 시스템의 혼합 시스템으로 멀련을 먼저 슬래브에 고정한 다음 유니트를 멀련에 조립하는 방식.

예) 무역센타 사무동

- 패널 시스템 (panel system) ; 단일 부재로 형성된 즉, PC con’c panel을 말한다.

3. 알미늄 커튼월

대부분의 금속 커튼월은 시야를 확보하기 위해 유리가 마감재로 사용된다. 이 때문에 이 구조는 표면이 미려한 알루미늄 위 불소수지 코팅 마감으로 처리하는 것이 대부분의 커튼월의 형태이다. 철재가 사용되는 경우는 이를 보통 커버하는 마감재가 사용되며 창호의 경우는 분리된 형태의 창호가 사용된다.

3.1. 알미늄 커튼월의 용어

- 멀련 (mullion) ; 층과 층 사이에 수직으로 설치되어 커튼월에 가해지는 풍하중 등을 받아주는 커튼월의 주 구조 부재

- 트랜섬 (transom) ; 멀련에 연결되는 부구조재로 수평으로 설치되는 부재

- 스팬드럴 (spandrel) ; 커튼월의 창호부분 사이에 즉, 천장이 시작되는 부분에서 상부층 창이 시작되는 부분

- 비젼 (vision) ; 전망할 수 있는 유리가 있는 부분 즉, fan coil unit에서 천장까지 부분

- 커튼월 앙카 (curtain wall anchor) ; 멀련을 슬래브에서 고정하는 구조

- 앙카 크립 (anchor clip) ; 커튼월 앙카에서 멀련과 슬래브를 연결하는 앵글, 챤넬, 플래이트를 말한다.

- 화스너 (fastener) ; 커튼월 앙카에서 볼트, 너트, 와샤, 스크류

- 매입철물 (embedment) ; 앙카 크립을 슬래브에 고정하기 위해 슬래브에 매설하는 앵글, 챤넬 플래이트

3.2 알미늄 커튼월의 설계

구조검토 ; 커튼월의 하중은 풍하중, 자중, 지진하중, 이동하중 등을 고려해야 하지만 대부분풍하중이 가장 크므로 풍하중을 중점으로 설계를 하게 된다. 풍압은 지역과 건물의 높이 및 형상에 따라 다르다.

예를 들어 서울지역의 10층 건물은 약 70kg/㎠, 제주도는 230kg/㎠의 속도압이 걸리며, 서울지역의 20층 부분은 약 110kg/㎠이 걸리게 된다. 건물 부위에 있어 평면 부위는 국부 풍력계수가 1.0인 반면 모서리 부분은 -2.0 이 되어 이를 고려하여 설계를 하여야 한다.

- 열교현상 (thermal break) ; 알루미늄 바가 일부는 외부에 노출되어 있고 일부는 내부에 있을 때 내부에 결로가 생기는 것을 방지하기 위하여 단열 바를 사용하는데 이때 폴리아미드(poly amid 독일산)과 폴리우레탄 (poly urethan, 액상의 틀에 우레탄을 넣어 제작)이 있으며 폴리우레탄이 약간 저렴하다.

- 층간 변위 ; 외부에 노출되는 커튼월이므로 열변형과 건물의 변형에 적정히 설계되지 않으면 않된다. 스틱시스템은 슬래브의 약 1m 상부에 층간변위를 흡수 할 수 있는 조인트를 두어 풍압에 대한 모멘트를 최소화 하고 자중에 의한 변형도 방지 할 수 있도록 한다.

- 물처리 기구 ; 외부의 우수가 내부로 침투되지 않도록 하는 방법은 두 가지가 있다. 모두 코킹으로 처리하는 크로우즈 조인트 방식(close joint)과 등압이론을 바탕으로 하는 오픈 조인트 방식(open joint)이 있다.

4. 그외의 커튼 월

4.1 유니트 시스템과 pc panal의 화스너(fastener) 고정 방식

고정식 ; 커튼월의 4면을 모두 고정하는 방식으로 커튼월 자체가 모든 변위를 흡수하는 구조이므로 구조물 자체의 변위가 적은 경우에 사용된다.

슬라이드(slide) 방식 ; 하부에서 좌우의 변위가 생기도록 상부의 한부분만 고정하고 나머지 부분은 풀어주는 방식이다.

회전(rocking) 방식 ; 주로 pc panel에 사용되는 방식으로 하부에서 하중을 받아주고 상부에 서는 회전이 될 수 있게 하는 방식

4.2 SPG(specil point glazing)

투명성이 강조되는 부분에 적합한 방법으로 glass holder와 metal truss를 사용하여 외벽을 형성하는 방법이다.