THE PRACTICAL APPLICATION REPORT FORTHE PRACTICAL APPLICATION REPORT FORTHE PRACTICAL APPLICATION REPORT FORTHE PRACTICAL APPLICATION REPORT FOR

PRESSURE EQUALIZED RAIN SCREEN SYSTEMPRESSURE EQUALIZED RAIN SCREEN SYSTEMPRESSURE EQUALIZED RAIN SCREEN SYSTEMPRESSURE EQUALIZED RAIN SCREEN SYSTEM

WITH OPEN JOINT STONE CLADDINGWITH OPEN JOINT STONE CLADDINGWITH OPEN JOINT STONE CLADDINGWITH OPEN JOINT STONE CLADDING

ON EXTERNAL WALLON EXTERNAL WALLON EXTERNAL WALLON EXTERNAL WALL

외장 석재의 열린 줄눈시공을 위한 등압 차수 막 공법의 실적용 에 관한 보고서외장 석재의 열린 줄눈시공을 위한 등압 차수 막 공법의 실적용 에 관한 보고서외장 석재의 열린 줄눈시공을 위한 등압 차수 막 공법의 실적용 에 관한 보고서외장 석재의 열린 줄눈시공을 위한 등압 차수 막 공법의 실적용 에 관한 보고서

REPORTED BY SES / Stone TechnicsREPORTED BY SES / Stone TechnicsREPORTED BY SES / Stone TechnicsREPORTED BY SES / Stone Technics

판매시설 신축공사판매시설 신축공사판매시설 신축공사판매시설 신축공사PROJECT / Star#CityPROJECT / Star#CityPROJECT / Star#CityPROJECT / Star#City

일반 개요일반 개요일반 개요일반 개요A.A.A.A.

본 는 상기 의 외장에 설계 된 의 판재 및 창호사이의 마감을1. Report Project Stone Cladding Coping,

외장 적으로 에 의한 눈 메움 즉 처리를 하질 않고 열어 둠으로써 에Sealant , Weather seal Sealant

의한 오염을 방지하고 마감의 줄눈처리를 해결하도록 하기위한 기술적인 분석 자료이다Split .

본 의 를 위한 의 방법은 외부로 부터의 환경적 요인 즉 비바람 눈2. Report Open Joint Engineering ,

태양에 의한 복사열 오존 및 자외선 등 을 일차적으로 하는 으로의, Protection Primary screen

석재벽체에서 석재사이의 줄눈을 시킴으로써 표면의 에Open Weather seal(Faced seal wall system)

대한 기능을 내부공간에서 형성시키는 공법 을Rain screen (Pressure equalized rain screen wall system)

선택하여 외장의 석재와는 별개의 을 내부에 형성토록 한 것이며 창호 및Protection wall cladding

에 대한 경계 부 이질재간의 의 건축 외장 적 기능처리를Open wall ( Interface) Flashing(Al. foil laminated

및 으로 처리한다butyl sheet) Weather sealing(Silicone liquid membrane) .

석재로 구획된 내 외부 벽체는 과 로 구분하여 설계3. Concrete wall Open wall(Steel frame substrate)

되었으며 창호 및 이질 재 와 의 경계면 에 대한 수밀 기밀성을 확보하며 우수유입을Interface( ) ,

원천적으로 차단하기위한 방책으로 우수를 유입시키는 동력을 상쇄 시키는 등압을 위한 공간을

구획하는 공법을 적용하였으며 상부 및 창호와 벽체의 하부는 를 위한Parapet Drainage Gutter

처리 하였다flashing .

상기도면은 이러한 기능을 만족시키는 등압적 공간을 가진 차수막 기능을 표현한 것이다.

석재배면은 분석된 자료에 의한 등압공간의 크기와 통기구조 및 배수기능을 만족하고 있다.

외장석재의 를 적용 공법과 기준외장석재의 를 적용 공법과 기준외장석재의 를 적용 공법과 기준외장석재의 를 적용 공법과 기준B. Open JointB. Open JointB. Open JointB. Open Joint

를 위한 일반 기술사항를 위한 일반 기술사항를 위한 일반 기술사항를 위한 일반 기술사항1. Stone cladding Open joint1. Stone cladding Open joint1. Stone cladding Open joint1. Stone cladding Open joint

외부 벽체로의 우수의 유입원인a.

물 상부처마(Source of Water) : (Cornices), Roof overhang, Coping flashing joint sealing.①

또는 우수의 흐름을 유도하는 통로Opening (Path) : Air Water leakage②

개구부를 통하여 물을 흐르게 하는 힘 운동에너지 중력 모세관현상(Energy, Force) : , , ,③

표면장력 기압차 공기의 흐름, ( )

개구부를 통하여 물을 흐르게 하는 힘 의 형태(Energy, Force)

바람의 영향과 건축외장의 우수에의 노출 형태b.

일반 중앙 벽체의 우수에 노출되어 유입되는 우수 량①

상부 및 벽체 일반벽체의 배 유입량 증가Parapet Corner 20-40 .②

우수는 시강이 경과 할수록 건물의 외 벽체의 상부로부터 모서리로 가장 많이 침투하며

중앙부 보다 에서 배에 가까운 우수 량이 참수되는 것으로 나타난다20 40 .

우수유입의 통제 위한 공법의 유형c. Rain Penetration Control( ) Cladding

단일소재로써의 벽체Mass wall system : / solid brick, block, stone masonry①

단일소재 위 방수재료 도막Faced seal wall system : / Tile, Asphalt, Paint coat②

내 외부 이중벽 공간 확보 이중벽체 하부 배수공 설치Drain cavity wall system : ,③

내부Simple open rain screen wall system : Air vent drainage rain screen wall④

등압을 위한 구획Pressure equalized rain screen wall system : Compartment seal( )⑤

Rain screen Principle in Glazing curtain wall system : Spandrel PER system⑥

Pressure equalized rain screen wall system Drain cavity wall system

Simple open rain screen wall system Rains screen system on Glazing Curtain wall

건축물의 외벽은 인간이 주거하는 공간을 하는 기능으로 기능적 발전을 하였으며 등압에Protection

의한 외벽의 설계는 년대에 와서야 비로소 정립되었다 그러나 아직도 시공 시 나타나는1960 .

시공부실에 의한 하자 를 우려하여 에 전적으로 의존하는 초기형태의(Leakage) Weather seal Faced

으로 거의 모든 건축물이 시공되고 있다 그러나 내구성이 적은 의seal wall system . Weather sealant

조기손상 년 미만 은 누수 및 결로 등의 형태로 외장 석재를 오염시킬 뿐 아니라 자체의 오염으로(10 )

도 외장의 의장적 손상을 야기 시킨다.

우수유입 통제를 위한 등압조건과 등압에 영향을 미치는 요소d.

풍압의 세기 내부 등압공간의 크기와 내 외부공기의 흐름(Gusting wind condition) :①

공기 의 흐름은 기압의 차이 즉

입자의 분포 량에 따라 고기압

에서 저기압으로 흐르게 된다.

이러한 기압차가 클수록 입자의

흐름은 빠르게 되며 바람의

형태로 부는 방향 에서는(Inward)

양 압 으로(Positive pressure)

배면은 음 압(Negative suction)

으로 나타난다 이때 건물의.

외장재인 석재의 배면은 외장의

에 의해 공기가 흐르게Leakage

되며 이때 비를 동반한 바람은 우수를 내부로 침투시키는 역할을 하게 된다.

상기 그림에서의 조건은 등압에 의한 공기의 흐름과 비의 침투를 막는 것을 표현한 것이다.

내부 기밀 막의 기밀성능(Airtightness of the Air barrier)②

의 최대 누기 량Air barrier (Air leakage) : 0.1-0.2L/s/M2at 75Pa (AAMA max 0.3L/s/M

2at 75Pa)

이에 따른 의 최대 의 허용면적 은 최대Air barrier Air Leakage 10mm2/M2이하로 제한한다.

등압에 의한 차수 막의 설계 는 외부의 차수막(PER pressure equalized rain screen) (Rain

과 분할된 내부 공간 그리고 로 구분되며 각각의screen) (Compartment cavity) Air barrier

구성재는 적절하게 설계된 조건에 따라 기능을 만족하게 된다.

상기 도면은 등압 차수공법으로 설계된 에 대한 등압Precast concrete sandwich cavity panel

실험값을 표현한 것이다 상기 우측의 기압 측정 는 외부와 내부. Graph Rain screen Cavity

그리고 부의 에 의한 측정값을 나타낸다 여기서 외부기압과Inner air barrier Pressure tap .

의 압력이 에 의한 변화에 비등한 값을 나타내며 이에 반하여Cavity Gusting dynamic wind Air

내부는 거의 변화가 없음을 나타낸다 이것은 적당히 배분된 와barrier . Cavity compartment

통재된 그리고 이에 대응하는 에의 에 의해 통재되며 이러한Air barrier Rain screen air vent

조건에서는 우수를 침투시키는 가 상쇄되므로 내부 로의 유입이 저지되며Energy Cavity

유입된 물 또한 되어 의 하부 에 의해 배출된다 상기 제한Drainage Panel Flashing gutter . (

값은 년에 처음 발표한1960 PER)

의 최대누기 량의 최소 배 이상면적확보Rain screen cladding Leakage area : Air barrier 5③

최대 면적Air vent opening : max 50mm2/M2

의/ 80-95% Wind load Air barrier carry

max 100mm2/M2

의/ 90-99% Wind load Air barrier carry

최소 개개 이상 형성을 차단Opening width / min w 8mm : Capillary water bridge .

Rains screen system on Glazing Curtain wall

Measured air leakage for selected building materials

Standards on air leakage for various building assemblies

MaterialsMaterialsMaterialsMaterialsAverage leakageAverage leakageAverage leakageAverage leakage at 75 Pa L/s·m² surface

0.15 mm (6 mil) polyethylene no measurable leakage

25 mm expanded polystyrene 4.7

12 mm fibre board sheathing 1.6

Breather type building membranes 0.011 - 3.6

Closed cell foam insulation 0.001

Uncoated brick wall 1.6

Uncoated concrete block 2.1

내부 등압공간의 크기 년(Compartmentalization of the Cavity) : 1960 ‘Garden’④

suggestion

수직 등분 최대 개 층 수평분할 최대: 6m(2 ) / : 10-12m / Cavity space : Average 25mm

Maximum cavity volume :

Rigid component : ratio of cavity volume to vent area / max 50M3 to 1M2

Flexible assembly : ratio of cavity volume to vent area / max 25M3to 1M

2

내부 의 에 대한 통기관 의 크기요율Air chamber(Cavity) Volume (Air vent)

내부 벽체 및 등 로 구성된 벽체Concrete Sandwich insulation PE panel Rigid assembly

최소 통기면적Vent area( ) > Compartment volume / 50m

내부의 구성재인 가 로 구성된 벽체Open wall air barrier Flexible assembly

최소 통기면적Vent area( ) > Compartment volume / 25m

및 의 구조적 강성 확보Air barrier Rain screen cladding .⑤

와Allowable strength against Wind load / Air barrier Cladding

Flexible membrane air seal at wall / floor junction Plane of airtightness in curtain wall system

실제 적용된 를 위한 내수 기밀 등압 과실제 적용된 를 위한 내수 기밀 등압 과실제 적용된 를 위한 내수 기밀 등압 과실제 적용된 를 위한 내수 기밀 등압 과2. Open Joint System Standard Manual2. Open Joint System Standard Manual2. Open Joint System Standard Manual2. Open Joint System Standard Manual

과 배면 와의 차수 기밀을 위한 장치 및 등압 상관관계a. Stone Cladding Open joint system Cavity

석재 마감에 대한 의장적 줄눈처리 설계 반영된 의 마감에: Jerusalem Gold Limestone Split①

대한 줄눈처리는 마감재의 특성상 로 처리할 경우 시공 시 난해한 점이Elastic weather seal

많을 뿐 아니라 시각적이나 의 오염 등 장기적인 유지관리상으로도 많은 문제점이Sealant

있으며 형태의 사춤도 석재 마감의 조건상 불가능한Masonry Point grout Cement mortar

상태이다 그러므로 불가결하게 의 방식을 채택하였고 이에 따른 건축기능성을. Open joint

만족하도록 설계 유도 되었다.

중국 지구에 위치한 의Shanghai Pudong AURORA Building Open joint Facade Detail

석재의 은 에 직접 개개의 로 하는 방식과Cladding Concrete wall Fastener Fixing anchor Open②

부위에 으로 를 구성한 다음 여기에 를 이용하여 석재를wall Steel frame Substrate Bolt Fixing

시키는 방법으로 대분한다 여기서 양 공법모두 석재는 단순 표장 재로써의 기능을 충족.

하도록 하나 배면의 은 석재가 차적인 기능을 어느 정도 부담Concrete Cladding 1 Rain screen

하는 개념으로 접근 된다 그러므로 내부 면이 의 기능을 수행 하며 창호. Concrete Air barrier

주변과 등 의 부위는 차수기능이 완벽하도록 설계 된다Soffit ceiling, Parapet .

반면에 은 별도의 석재 배면에 차수 막 을 형성토록Open wall (HGI galvanized sheet 1.0T)

하고 내부에 단열재와 기밀 막 을 설치토록 하며 에(Air barrier/Vapour retard) Rain screen

적절히 통재된 와 을 위한 을 설치한다Air vent Drain Weep hole .

석재 배면의 등압 구획 에 대한 설계 줄눈이 에 의해(Cavity Compartment) : Weather seal③

통재된 공간이 배면에 존재할 경우에는 건축물의 존치기간 동안 예상되는 의Weather seal

손상에 의한 누수 대비하여 등압 구획과 및 을 공학적으로 분석Air vent Drainage system

적용하여야 한다 그러나 석재의 줄눈을 완전히 노출시킬 경우에는 별도의 내부 차수에 대한.

개념이 도입된다 그러므로 당 현장의 경우에도 창호주변에의 완전한 차수와 석재. Open

로 구성된 벽체의 에 대한 적절한 형성과 의joint Coner wall Compartment cavity Top parapet

처리 그리고 창호 및 벽면하부의 처리를 통해 우수의Flashing Weather seal , Drain flashing

유입을 통제토록 한다 단 건축물의 수평 는 외부로의 배수에 의한 국부적. Compartment cavity

오염을 방지하기 위해 별도의 분할처리를 하지 않으며 수직 는Compartment Coner wall

모서리에서 정도 유격된 부위에 수직 연속적으로 설치한다1.2m .

이때 사용되는 재료는 재료로 또는 로 사용한다Hard flashing S.ST HGI sheet .

단 높이가 가 넘는 벽체는 간의 응력에 대한 흡수대책6m Steel substrate frame Steel frame

으로 를 설치한다 별도 층간 줄눈설계 자료 참조Expansion joint . ( )

에서의 에 대한b. Open wall system PER(Pressure Equalization Rain screen) Concept Design

본 설계에 대한 개념은 석재의 과Open Joint Primary rain screen Pressure cavity, Secondary

그리고 단열층 내부 로 되어 있으며 각 부위는rain screen , Inner vapour barrier Assembly

기능적은 적절히 통재되어 있다.

외장의 등압을 위한 구획분할d. (Facade Compartmentation)

줄눈이 에 의해 통재된 공간이 배면에 존재할 경우에는 건축물의 존치기간 동안Weather seal

예상되는 통제되지 않는 의 손상 에 대비하여 등압 구획과 및Weather seal Air vent Drainage

을 공학적으로 분석 적용하여야 된다 그러나 석재의 줄눈을 완전히 노출시킬 경우에는system .

별도의 내부 차수에 대한 개념이 도입된다 그러므로 당 현장의 경우에는 창호주변에의 완전한.

차수와 석재 로 구성된 벽체의 에 대한 형성과Open joint Coner wall Compartment cavity Top

의 창호 및 벽면하부의 처리를 통해 우수의 유입을 통제한다parapet Flashing Drain flashing .

그리고 건축물 의 수평 는 별도의 분할처리를 하지 않으며 수직Compartment cavity Compartment

는 모서리에서 정도 유격된 부위에 수직적으로 설차한다 이때 사용되는 재료는Coner wall 1.2m .

재료로 또는 로 사용한다Hard flashing S.ST HGI sheet .

의 를 위한e. Facade Terra Cotta Open joint Flashing system

끝