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알루미늄 커튼월의 설계는 미학성과 실용성을 결합하면서 안전성과 법적 규정 준수를 보장하기 때문에 매우 중요합니다. 설계 단계에서 몇 가지 사항을 특히 주의 깊게 다뤄야 합니다.
가장 중요한 것은 벽체의 구조적 완전성입니다. 모든 커튼월은 다양한 수준의 하중, 기울기 및 인장력을 견뎌야 하며, 바람, 지진, 중력 등 외부 환경 요인에 지속적으로 노출됩니다. 구조물이 건설될 때 엔지니어는 해당 구조물의 고도, 주변 환경 및 해안 지역 건물과 같은 인근 지역의 조건을 기반으로 풍하중 계산을 충분히 수행해야 합니다. 이러한 구조물은 더욱 강한 바람과 더불어 염분 부식에도 견뎌야 합니다. 구조적 지지력을 위해 프레임은 대부분 고강도 알루미늄 합금 6063-T6로 제작됩니다. 또한, 연결 부품과 체결 부품은 휨 변형 없이 지정된 하중을 견딜 수 있어야 합니다.
오늘날 건설에서 에너지 시스템의 효율성과 열 기능이 중요합니다. 그러나 알루미늄은 열을 쉽게 전달할 수 있습니다. 이를 위해 열 차단은 일반적으로 폴리아미드와 같은 절연 재료로 만들어지며, 프레임에 통합되어 난방 및 냉방과 관련된 에너지 소비를 줄입니다. 또한, 유리 선택도 중요합니다: 저방사(Low-Emissivity, Low-E) 아르곤 유리 이중/삼중 유리는 향상된 단열 성능을 제공합니다. 설계에는 알루미늄의 열 팽창과 수축을 허용하는 특수 기능, 즉 팽창 조인트 등이 포함되어 있어 일상적인 온도 변화 및 열적 작용으로 인해 재료가 휘거나 파손되는 것을 방지합니다.
구조 측면에서 알루미늄 패널에는 극한의 경계가 설정되어야 한다. 이는 건물 내부 환경을 보다 정밀하게 조절하기 위해서이다. 해당 구조는 방출 가능한 수분을 함유하고 있으며 내구성 있는 시스템이다. 최근에는 압력균등화 레인스크린(PERF)이라는 최신 경향이 있는데, 이는 매우 체계적이고 관리가 잘 된다. 이는 알루미늄 슬라브의 열 팽창 및 수축 현상과 관련이 있다. 또한 내부 공기 압력을 상쇄시켜 건물이 '흡입'되는 현상을 방지한다. 화학적인 이유로 인해 알루미늄 조인트 사이에 실런트를 그대로 두어서는 안 된다. 화학 실런트는 알루미늄 조인트와 프레임 사이에 사용해서는 안 된다. 이러한 반응은 노후화를 방지하기 위해 모니터링되어야 한다.
마지막으로 외관과 분할 설계는 건축 전체 디자인과 일관성이 있어야 합니다. 알루미늄 커튼월은 양극산화, 분말 코팅 및 목재 느낌의 마감 처리가 가능합니다. 양극산화 처리는 내구성이 뛰어나고 부식에 강하며 다양한 금속 색상이 제공됩니다. 반면 분말 코팅은 색상이 더 다양하지만 단일 색상만 제공되며 음영의 변화가 없습니다. 디자인 팀은 또한 커튼월의 시야선이 서로 어떻게 작용하는지도 고려해야 합니다. 방해물이 없는 전망을 위해 프레임 폭을 좁게 설계함으로써 유리 면적을 최대화할 수 있습니다. 두꺼운 프레임은 인기가 적지만 더 개방적이고 산업적인 느낌을 줍니다.
올바른 설치가 동반되지 않으면 아무리 잘 설계된 알루미늄 커튼월 시스템이라도 실패할 수밖에 없습니다. 설치 공정의 각 단계는 중요하며, 일정한 숙련도, 안전 조치, 품질 관리가 요구됩니다.
설치의 첫 번째 단계는 준비 및 현장 설치입니다. 건물의 구조 골격이 수평, 수직 상태이며 지정된 허용오차 이내인지 확인하고 검증이 완료되기 전까지는 어떠한 부품도 납품되어서는 안 됩니다. 이러한 허용오차가 만족스럽지 못할 경우 커튼월은 오정렬되기 쉬우므로, 셈과 다른 보정 장치들이 추가됩니다. 고층 건물의 커튼월의 경우, 안전 조치로 비계, 가장자리 보호장치 및 안전 하네스 등을 사용합니다. 현장 준비가 완료되면 알루미늄 프레임 부품인 수직 몰리온 및 수평 트랜섬을 적절히 건조한 장소에 보관하여 이물질이 묻지 않도록 합니다.
다음 단계는 메인 프레임을 고정하는 것입니다. 첫 번째 작업 단계에서는 각각 할당된 브라켓을 사용하여 건물의 구조 슬라브 또는 보에 수직재를 고정하는 것이 포함됩니다. 사용 중인 브라켓은 볼트로 결합되며, 브라켓의 위치는 레이저 레벨을 사용한 수직 정렬이 중요합니다. 이후 수직재는 수평재와 연결되어 유리 및 알루미늄 패널을 지지할 구조적 틀이 되는 메시(mesh)를 형성합니다. 또한 최종 설계도면에 명시된 대로 구조용 프레임 부재들 간 일정한 간격을 유지해야 하며, 이로 인해 제작 중인 시스템이 하중을 견디며 좌굴이 발생하지 않도록 해야 합니다. 이 단계에서는 시스템의 에너지 효율을 최고 수준으로 유지하기 위해 프레임에 올바른 열 차단재를 적용해야 합니다.
세 번째 단계는 알루미늄 패널과 창호 설치입니다. 대규모 건설의 경우, 크레인이나 지게차로 패널을 들어 올립니다. 소규모 건설의 경우, 패널은 손으로 직접 설치합니다. 모든 패널은 프레임에 나사나 클립을 사용하여 위치를 조정한 후 고정합니다. 프레임과 패널 사이에는 가스켓을 설치하여 완전히 방수 처리를 합니다. 창호 공사는 유리 유닛을 프레임에 삽입한 후 창호 몰딩 또는 구조용 실리콘으로 고정합니다. 마감재는 균일한 밀폐를 위한 구성 요소입니다. 실리콘 밀폐제는 철저히 도포하여 물이 침투하지 않도록 합니다. 과도한 밀폐제는 제거하여 깔끔한 마감 효과를 냅니다. 알루미늄 패널과 유리에는 파손이나 긁힘이 생기지 않도록 주의해야 합니다.
최종적으로 모든 시스템을 점검하고 테스트하여 요구되는 성능에 도달했는지 확인합니다. 여전히 노출되어 미관상 위험을 초래하는 패스너는 캡으로 덮습니다. 커튼월 전체도 건설 과정에서 발생한 잔해물을 제거하기 위해 청소합니다. 테스트 단계에서는 침투 수검사를 수행하는데, 이때 커튼월에 고압의 물을 분사합니다. 또한 벽체에서 누출되는 공기 검사를 수행합니다. 이러한 시험은 커튼월이 지역 건축 규정과 설계에 부합하는지를 확인하기 위해 수행됩니다.
설치된 커튼월이 적절히 기능하고 유지보수되는지 확인하는 것은 그 성능과 내구성을 위한 주요 조건입니다.
호주(AU)의 프레임워크, 유리, 실런트 및 기타 장치는 슬래브 배치 및 규정 기준을 충족해야 합니다. 실런트의 찌그러짐, 긁힘 자국 또는 균열이 보여서는 안 됩니다. 인접 유닛의 경우, 성능 기준을 추적 관리하기 위해 정기적으로 점검하고 기록해야 합니다. 중요한 단계는 나중에 문제를 해결할 수 있도록 사진으로 기록하는 것이 좋습니다.
밀봉제는 오래된 제품의 경우 누수가 발생할 수 있으므로 최소 연 1회 이상 균열 여부를 점검해야 하며, 장치는 제거한 후 청소하고 다시 밀봉해야 합니다. 또한 3~5년마다 구조 부품을 점검해야 합니다. 이는 해안 지역이나 염분이 많은 지역에서 특히 부식이 발생하기 쉬운 브래킷, 볼트 및 프레임 부품을 포함합니다. 부식된 부품은 청소한 후 부식 방지 코팅제를 발라 처리하거나 손상이 심한 경우 교체해야 합니다. 특히 유리 패널이 있는 외벽(façade) 유닛의 경우 밀폐 유리는 매우 중요합니다. 유리 사이에 발생하여 사라지지 않는 성에는 밀봉이 실패했음을 나타내며, 이는 단열 성능을 저하시키게 됩니다. 성에가 낀 유리 유닛은 오랫동안 그대로 두어서는 안 되며, 그렇지 않으면 다른 손상이 발생할 수 있습니다.
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