냉풍공법을 이용한 3차원 곡면유리 커튼월 기술 일본 최초 시공
짧은 공사 기간과 저렴한 비용으로 3차원의 역동적인 곡면 유리 외관 달성
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보도자료
슬롯 사이트(본사: 도쿄도 미나토구, 사장: 하스와 겐지)은 일본 스포츠 올림픽 At SQUARE(건축가: 일본 스포츠 협회, 일본 올림픽 위원회, 설계 및 감독: 미쓰비시 지쇼 셋케이 주식회사, 준공: 2019년 4월)로 일본 최초로 3차원의 역동적인 곡선 유리 외관을 만드는 콜드 벤트 공법을 사용했습니다 공사현장에서 단위커튼월을 비틀면서 설치함으로써 짧은 공사기간과 저렴한 비용으로 시공이 가능합니다
3차원 곡면 유리 외관을 계획할 때 해외의 많은 국가에서는 건설 현장에서 평평한 정사각형 유닛 커튼월(*1)을 조금씩 비틀어 부착하는 콜드 벤트 공법(*2)을 사용하고 있습니다 이에 비해 일본에서는 유리와 알루미늄 프레임을 별도로 시공하는 공법(넉다운공법)이 주류를 이루고 있으며 냉기통풍구 공법 자체는 거의 알려져 있지 않다
이 때문에 여러 개의 삼각형 단위 커튼월을 조합하여 유사 곡면을 구성하거나, 열처리한 유리를 곡면으로 만드는 등의 슬롯 사이트이 채택되었으나, 이는 부품 수의 증가와 절곡에 소요되는 시간 소모로 인해 비용이 크게 증가하는 문제가 있었습니다
오바야시 주식회사는 유닛 커튼월 제작 및 설치에 대한 실험과 분석을 통한 기술적 검증과 철저한 품질관리를 바탕으로 자체 기술기준을 접목하여 짧은 공사기간과 저렴한 비용으로 곡면유리 외벽을 구현하는 콜드벤트 공법을 일본 최초로 도입한 업체입니다 공사는 해외에서 풍부한 시공 경험을 보유한 커튼월 제조업체인 팔마스텔리사 재팬(주)의 협력으로 진행되었습니다
콜드벤트 공법을 이용한 3차원 곡면유리 커튼월 기술의 주요 특징은 다음과 같습니다
짧은 공사 기간과 저렴한 비용으로 3차원의 역동적인 곡면 유리 외관 달성
콜드벤트 공법은 평평한 사각 유닛 커튼월을 공사현장에서 조금씩 비틀면서 부착하여 역동적인 입체적인 곡면유리 외관을 만들어 내는 기술입니다
여러 개의 삼각형 단위 커튼월을 결합하는 방식이나 곡면유리를 공장에서 미리 열처리하여 제조하는 슬롯 사이트에 비해 유리나 알루미늄 프레임 등의 부품수를 늘릴 필요가 없고, 곡면유리를 제조하기 위한 2차 가공이 필요하지 않아 제작 및 시공기간은 약 15~20% 단축, 약 20~25% 정도의 원가 절감을 기대할 수 있습니다
부품 수를 줄이는 것은 설치에 필요한 현장 작업자의 노동력을 절약하는 데에도 기여합니다
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유닛 커튼월 모서리를 화살표 방향으로 잡아당겨 지퍼에 부착하여 점차적으로 3차원 곡면을 형성합니다
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유닛 커튼월 설치 후
실험과 분석을 통한 기술적 검증과 철저한 품질관리를 통한 안전성과 보안성 확보
콜드 벤트 시공 슬롯 사이트에서는 현장 설치 시 유리 및 기타 부품의 강제 변형으로 인한 장기 응력 외에도 풍하중, 지진 하중, 태양열로 인한 단기 응력도 고려해야 합니다 이에 안전성 연구의 일환으로 실물크기 단위 커튼월을 이용한 강제 비틀림 시험을 실시하였고, 유리의 변형률 및 파단 특성이 설계 당시 실시한 FEM 해석(*3)에서 요구하는 강도를 준수함을 확인하였습니다
또한 본 시공슬롯 사이트에 사용되는 유리의 제조치수는 단위 커튼월을 비틀고 난 후 유리의 최종 형상을 고려하여 위에서 언급한 커튼월 제조사의 3차원 설계 시스템을 이용하여 결정됩니다
따라서 유리는 직사각형이 아니라 허용 오차가 매우 작은 불규칙한 모양의 정사각형이어야 하므로 치수 정확도에 대한 엄격한 품질 요구 사항을 충족할 수 있는 2차 유리 제조업체에서 제조했습니다 현장 시공 시 3차원 측량 기술을 활용하여 설치 체결구의 정확성을 관리하고, 설치 시 유닛 커튼월을 인입하는데 소요되는 측정 하중을 사전에 계산된 값과 비교하는 등 철저한 품질관리도 실시하였습니다
이러한 노력을 통해 우리는 시스템이 처음 적용되는 일본 환경, 계절별 온도차가 크고 지진이 잦은 환경에서도 건물의 안전과 보안을 보장했습니다
오바야시는 사무용 건물, 상업 시설 등의 외관을 계획함에 있어 클라이언트와 디자이너의 요구를 충족시키기 위해 이번 건설 프로젝트에서 얻은 지식을 바탕으로 자체 기술 표준을 확립하고 콜드 벤트 공법을 이용한 3차원 곡면 유리 커튼월 기술의 사용을 적극적으로 제안함으로써 풍부한 도시 경관을 구현하는 데 지속적으로 기여할 것입니다
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평평한 외관
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냉각 통풍구 외관
- ※1 유닛 커튼월알루미늄 프레임, 유리 등 주요 부품을 공장에서 조립하여 제작한 후 건설현장으로 운반하여 설치하는 유닛형 커튼월입니다 이에 비해 알루미늄 프레임, 유리 등 주요 구성요소별로 조립식 커튼월이 현장에서 순차적으로 시공된다
- ※2 콜드벤트 시공방법28796_28992
- ※3 FEM 분석유한요소법을 이용한 구조해석 복잡한 형태의 부재와 구조물을 단순한 형태의 요소들의 집합으로 모델링하고, 바람, 지진, 온도 등의 힘에 따른 각 요소의 응력과 변형, 그리고 이로 인한 전체 구조물의 변형을 계산하는 고급 해석 방법입니다
또는 그 이상
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