Department of Architecture _ Prefabricated Building Structural Lab. 

 T 031) 219 - 2499 / F 031) 219 - 2945  / 우) 16499    경기도 수원시 영통구 월드컵로 206 아주대학교 산학협력원 804호

유리커튼월의 정의

     유리커튼월의 개요

 

건축물의 초고층화, 경량화, 건식화에 따라 현대 건축에서 커튼월은 매우 중요한 건축적인 요소이다. 커튼월은 건물의 외벽 역할을 하지만 하중을 부담하진 않는 비내력 외피로써 주로 금속, 유리, 석재 등을 포함한 외장재를 지지하는 하부 구조물로 사용된다. 최근의 커튼월은 주로 알루미늄 또는 스틸과 유리로 구성된 외장을 뜻하는 것이 일반적이며, 상업용 건물에 국한되어 적용되고 있었으나 최근 고층 주상복합 건물의 증가와 함께 건물의 외벽에 널리 사용되며 크게 유행하고 있고, 이로 인해 건축물의 유리에 대한 비중 또한 증가하고 있다.

커튼월 구조는 바람, 지진 등 횡력에 취약하지만 커튼월의 지진, 안전성능에 대한 국내 기준이 미비하며, 지진에 대한 안전대책 마련이 시급한 실정이다. 따라서 이 장에서는 유리 커튼월의 지진 피해에 대비할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

[ 그림 1. 좌 수원 아주대학교 국제학사(부분 커튼월),
우 송도 포스코 R&D센터 (전면 커튼월) ]

     유리커튼월의 구성

 

유리 커튼월의 대표적인 구조방식은 멀리언 시스템, 스팬드럴 시스템, 층간패널 시스템 으로 분류할 수 있다. 멀리언 시스템은 수직재를 슬래브에 부착하고 그 사이에 기타 구성부재(유리, 스팬드럴 등)를 설치하는 방식이며, 스팬드럴 시스템은 기둥, 보 등 다른 구조체에 스팬드럴 패널을 먼저 설치하고 유리 등 구성품을 부착하는 방법이다. 또, 층간패널 시스템은 성형, 조립하여 일체화된 패널을 슬래브와 슬래브 사이에 설치하는 방식이다. [그림 2]는 대표적인 커튼월의 구조방식을 나타낸다.

[ 그림 2. 커튼월 구조방식에 따른 분류 ]

커튼월 구조방식의 다양화로 인해 각 시스템마다 커튼월의 구성이 상이하게 달리질 수 있으나 크게 유리와 유리를 잡아주는 프레임, 프레임을 지지하고 구조체와 연결시켜주는 철물인 화스너(Fastener)로 구성되어 있다. 유리와 프레임 사이에는 기밀성 및 수밀성, 완충작용을 위한 실란트가 사춤된다.

[ 그림 3. 유리커튼월의 구성 ]

지진이 발생하면 지진하중이 골조를 통해 화스너로 전달되고 화스너로 전달된 지진하중은 수직부재 또는 수평부재(프레임)을 통해 패널이나 유리로 전달된다. 유리는 취성재료로 지진에 매우 취약하며, 건축물의 외부에 위치한 유리커튼월이 지진하중에 의해 피해를 입을 경우 유리가 파손되어 떨어지면서 인접한 보행자 또는 내부의 재실자에게 상해를 입힐 수 있다. 따라서 커튼월은 설계 단계에서부터 시공 단계까지 여러 항목에 대한 성능 검토가 필수적이다. 국내의 커튼월 시공 프로세스는 [그림 4]와 같다.

[ 그림 4. 유리커튼월의 시공프로세스 ]

국내 커튼월 제작사, 시공사에서는 대부분 설계단계에서부터 자체적으로 제품에 대한 성능 실험을 진행하며, 결과보고서를 제출하여 당사 제품의 성능을 검증하고 있다. 커튼월의 성능시험은 Lab. Mock-up Test, Field Mock-up Test로 나뉘며, Lab. Mock-up Test는 풍동실험에 의해 수집된 풍압력 자료를 토대로 구조성능, 수밀성, 기밀성과 외부 주변환경을 고려한 단열, 방음 성능을 확인할 수 있고, 이 시험은 ASTM, AAMA의 기준에 따라 전문 시험 기관에서 실시된다. Field Mock-up Test는 현장 설치 완료 후 임의 부분에 대해 성능을 시험하며, 현장 특성에 따라 시험실 또는 현장 시험 모두는 하는 경우가 있고, 선택적으로 한 가지 시험만 하는 경우가 있다. 성능 시험 기준 항목은 [표 1]과 같이 기밀성능, 수밀성능, 구조성능, 층간변위, 단열/결로 성능으로 구성되어 있다.

[ 표 1. 커튼월의 성능시험 기준표 예시 ]

위와 같이 커튼월의 여러 가지 성능에 대한 고려가 공사 전반에 걸쳐 필요하지만 사전 기능 테스트의 중요성 인식부족 또는 촉박한 공사기간으로 인한 현장에서의 공정 촉진 등의 이유로 사전 성능 테스트가 생략되는 경우가 다수이다. 또한, 국내 규정도 없을 뿐만 아니라 사전 성능 테스트가 생략되어도 국내에서 제도적으로 전혀 문제되지 않는다. 커튼월의 품질은 전문 업체의 가공 조립정도, 시공자의 숙련도 등에 따라서도 성능이 상이하게 차이가 날수 있다. 따라서 사전 성능 테스트가 제대로 수행되지 않았거나 생략될 경우 지진에 의해 경제적인 손실 또는 인명피해가 발생할 수 있기 때문에 국내의 관련 법규, 기준 등의 대책 마련이 시급하다.

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