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축열식 벽난로 웜체어가 있는 파주 벨타입 2.

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불목’S자형 베이플(baffle/열기지연) 구조’(Fire throat structure)

이번 시공에서 가장 실험적이라 할 수 있는 구조입니다.  고가의 난로에서 볼 수 있는 베이플 구조를 “s”모양으로 변형해서 설치했습니다. 불목의 좌, 우를 같은 높이에서 설치를 한것이 아니라 좌, 우의 단차를 두고 뜨거운 가스와 열의 흐름을 “s”자 모양으로 흐름을 유도하여 순간의 흐름에 단차를 통한 2차공기의 주입도 단차가 생기는 관계로 그만큼 혼합 가스가  만들어 질 기회를 늘리며 조금이라도 불목의 길이를 늘리고 흐름에 다이나믹한 리듬을 만들어서 재폭발을 유도 하는 구조를 만들었습니다.

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좌, 우 단차를 두고 2차 공기가 연소실의 상단부 불목의 밑에서 주입이 되고, 연소실의 뒷편은 3곳의 체커 블릭을 통하여 연소실 뒷편에 뜨거운 공기를 공급하게 된다.

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다이나믹한 열기의 흐름에 뜨거운 공기를 주입하는 2차 공급구가 연소실의 최상단부에 만들어져 있다.

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그 곳에 마찰력을 증대시키기 위해 탈착이 가능한 슬롯판도 설치하였습니다. 사진의 왼쪽 오픈되어 있는 공간에 재 점검구가 설치됩니다. 이 점검구를 열고 손을 넣어서 보이는 슬롯판을 꺼낼수 있게 되어 있어서 유지 관리가 편리하게 되어 있습니다. 이렇듯 적재적소에 점검구들이 설치되어 있어야  청소등 유지관리를 할 수 있어 장기간 시설을 운용할 수 있습니다.

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내부에 뜨거운 열기의 흐름이 맹렬하게 될 부위들은 내부에 라이닝 열할을 하는 2중벽이 만들어 집니다.

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축열식 벽난로 불목 bell type masonry heater-fire throat  : 벨타입 축열식 벽난로의 불목의 구성과 설명 

불목과 확장연소실의 모습입니다. 하강채널과 연도로 올라오는 상승채널의 모습입니다.

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열기가 내려가는 체널과 올라오는 체널의 크기의 비를 보실수 있을 것입니다.

 

 

*웜체어(의자)부분(Worms chair)

축열식 벽난로 코어 본체부분과 의자로 연결되는 결합부입니다. 작업을 할 때 가장 신경을 써야 할 부분중에 한곳입니다. 이 점검구 부분이 재가 가장 많이 쌓이는 부분이며 구조상으로도 복잡한 부분입니다.

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연도로 상승하는 채널의 직전으로 의자로 같다 돌아오는 채널의 청소도 이곳에서 하게됩니다.  앞쪽의 점검구를 열고 이 슬라이딩 벽돌의 왼쪽을 밀면 공간이 벌어져 뒷 부분의 채널을 청소할 수 있게 됩니다. 자세한 내용은 동영상의 설명을 참고하시길 바랍니다.

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축열식 벽난로 bell type masonry heater-warms joint chair : 축열식 벽난로 벨타입의 따스한 의자 만들기 

 

의자부분설치를 위해 도면과 조적도를 다시 그려보며 확인을 합니다.

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정확한 시공을 위해 각각의 위치를 레벨로 확인하고 마킹하여 먹줄로 표시합니다. 기준틀을 만들어 줄도 띄우고 최대한 오차를 줄입니다.

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이제 코어 부분도 거의 끝나가고 있습니다. 직행댐퍼 부분과 연통 플랜지 하부부분 입니다.  의자부분 외벽조적도 마무리 되어가고 있습니다.

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심야보일러 내부에 사용되는 축열벽돌입니다. 건축주께서 벽난로 제작에 사용하라고 구매해 놓으신건데 벽난로 조적에는 사용할 수가 없어서 놓아 두었다가 하부 구조재로 사용하기로 하였습니다.

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벽난로코어부분의 열기하강통로와 의자의 접합부분 하부단열은  펄라이트로 충진하며 축열벽돌로 구조력을 만든다음 내화판재로 바닥 마무리를 합니다.

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내화 단열판재를 깔아야하므로 수평 작업을 한 모습입니다.

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*의자부분 채널 라이닝 구조(Channel lining structure)

내화단열판재(알루미나계열의 내화판재입니다)를 바닥면에 붙이고 양 측면에는 내화벽돌 반매를 부탁하고 높이 조절을 하였습니다.

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가운데에 내화벽돌을 세워서 붙이고 그 위를 구들장을 이용해 덮개됩니다. 상부 덮개를 이러한 홈 삽입 방식으로 마무리를 해야 가스나 연기등이 한번에 빠져나오는 것을 막을 수 있으므로  권장할만한 방법이라 할 수 있습니다.

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구들장과 가운데 내화벽돌 사이가 뜨지 않게 시공시 주의해야한다. 만약 사이가 뜨게 된다면 앞쪽으로 흘려야 될 뜨거운 열이 의자부분 끝까지 흐르지 못하고 틈사이로 연도쪽으로 먼저 빠지는 열 편중현상이 생깁니다. 열 이용율에 큰 문제가 생기는 것입니다.

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의자 끝부분이다. 이곳에도 점검구를 부착해 유지관리에 대비해야하며 케스타블로 상부를 튼튼히 고정하였습니다.

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벽난로 코어부분과 의자 연결부분입니다. 뜨거운 열기와 팽창으로 인한 가스 누출이 위험한 부분이므로 연결부분에 특히 신경써서 시공해야 합니다.  연통과 플랜지 댐퍼를 연결하고 케스타블로 마감한 모습입니다.

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Tips. 1.아래의 모습과 같이 ‘ㄱ’자로 꺾이는 부분의 경우 상부 덮개를 덮을 상황을 미리 예측을 할 필요가 있습니다. 덮개로 사용할 부재의 사이즈로 하부 구조의 사이즈를 미리 계산해서 설치한다면 작업이 쉬워집니다. 조각 조각 덮으면 어때? 하시는 분들도 계시겠지만 열스트레스가 굉장히 심한 곳입니다. 하부구조의 안정성이 문제가 될 수도 있고 덮개의 부재가 여러 조각일 경우 그리 좋을것이 없습니다.

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벽난로 연도로 150∅ 스텐 2중관이 설치 되었습니다. 목조팀과 저희가 현장을 떠난후 건축주께서 직접 설치하셔야 되는 상황이 발생합니다. 나중에 저희가 연소테스트를 할때 상승압력이 시원치않아서 연도설치를 어떻게 하셨나고 여쭈어보니 그냥 연결하셨다고 합니다.( 1m간격의 2중관을 연결작업을 할대는 꼭 내화실리콘으로 내부2중관이 서로 맞닿는 면과 이것을 감싸는 홀더에 실리콘을 도포해 가스가 새는것을 막아야 합니다. 그리고 결합도 확실히 하고 이중관이 눕거나 휘지 않게 해야 됩니다. – 다음 기회에 설치하는 과정을 올려 드리겠습니다. 연통 공사는 지적해 드린 것과 같이 반듯이 재시공이 되어야 할 것입니다.

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작업을 마치고…

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♦**♦건축주께서 나름대로 자재준비를 많이 하신 현장이였습니다. 시간을 가지고 주변에서 저렴하게 나오는 제품들을 미리 많이 선구매를 하셨습니다. 이렇게 준비하면 비용을 많이 줄일수 있겠구나하고 같은 생각을 하시는 분들이 많으실줄 압니다만  이것에는 전제 조건이 있습니다. 충분한 사전설계와 작업계획이 선행되어야 한다는 점입니다.

  • 실제 작업에 사용될수 있는 것인지.
  • 재가공이 필요없이 작업에 바로 사용할 수 있는 물건인지.
  • 실제 사용되어지지 않으면 폐기물처리 비용이 더 듭니다.

 

코아의 작업은 모두 끝이 납니다.

15일 정도의 건조 기간이 있어야 하고

겨울을 나는 동안 5도 이하의 영하 상태가 되지 말아야 할텐데..

코아 상태에서 겨울을 보내야 하는 것이 걱정스럽습니다.

 

벨타입은 공사 기간이 꽤 소요 되는 작업입니다.

하지만 코어를 만들고 나면 뿌듯해 지는 작업이기도 하지요..

자유로운 공기 공급의 설계가 가능하고, 그러다 보니 완전연소를 시키는데 유리하고  연소실의 크기를 용량만큼 확대 할 수 있는 장점이 있으며, 보일러와 같은 확장성이 높은 모델이기도 하기에

이번해에도 기회가 된다면 시공이나, 워크숍이나 교육을 통해서 한번더 풀어 보고 싶은 모델입니다.

 

*동영상 설명 : 옵져버 함승호

 

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