KR100498746B1

KR100498746B1 - 지붕용 패널을 이용한 지붕구조

Info

Publication number: KR100498746B1
Application number: KR10-2001-0041723A
Authority: KR
Inventors: 박광춘
Original assignee: 스틸라이프(주)
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR20030006150A

Abstract

본 발명은 각종 건축물 등의 지붕에 사용되며, 시공이 간편하고 흡음 및 차음 효과가 뛰어난 지붕용 패널을 이용한 지붕구조에 관한 것으로,

본 발명 패널은 건축물의 지붕을 덮는 지붕용 패널에 있어서, 평판 형상의 평탄부와, 평탄부의 양 단부에서 각각 위쪽 방향으로 수직되게 굽어지는 한쌍의 수직부와, 수직부의 끝단부에 형성되며 지붕용 패널이 타 지붕용 패널에 연결되도록 하는 결합수단을 포함한다.

본 발명 지붕용 패널 및 이를 이용한 지붕구조는 그 구조상 패널의 밑면이 평탄부이기 때문에 종래 지붕용 패널과 같이 요철부를 커버하기 위해 별도의 천정마감재로 지붕용 패널의 밑면을 커버해야 하는 번거로움이 필요치 않을 뿐만아니라 그 지붕구조상 다수의 재질로 된 여러부재가 복층으로 적층됐기 때문에 외단열효과 및 결로방지 효과가 종래보다 훨씬 뛰어난 효과가 있다. 또 본 발명에 따른 지붕용 패널은 현장제작이 가능하기 때문에 종래 6∼12m 길이의 지붕용 패널과 같이 별도 길이제한이 없는 장점이 있다.

Description

지붕용 패널을 이용한 지붕구조{Roof structure using a roof panel}

본 발명은 지붕용 패널을 이용한 지붕구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 건축물 등의 지붕에 사용되며, 시공이 간편하고 흡음 및 차음 효과가 뛰어난 지붕용 패널을 이용한 지붕구조에 관한 것이다.

최근 들어 건축기술의 발달과 함께 크고 높으면서도 다양한 형태로 디자인(Design)된 여러가지 건축물들이 속속들이 건축되고 있다. 이와 같은 이유로는 무엇보다 종래 콘크리트(Concrete)에 비해 다양한 디자인으로 건축이 용이하면서도 인장강도 및 압축강도가 뛰어난 H형강, C형강 등의 철재를 이용하여 철골구조로 건축물을 건축하기 때문이다.

이때, 이러한 철골구조로 된 건축물의 지붕에는 보통 지붕용 패널이 사용되는 바, 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래 건축물에 사용되는 지붕용 패널(20) 및 이를 이용한 지붕구조(50)의 일예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 지붕용 패널(20)은 전체적으로 보아 하나의 평판이 그 폭 방향으로 수회 굽어져 오목한 부분과 볼록한 부분이 연속 반복되는 형상으로, 그 폭 방향 단면이 마치 구형파 형태로 형성되며, 일반강으로 이루어진다. 여기에서, 종래 지붕용 패널(20)의 오목한 부분을 '요(凹)부(22)'라고 하고 볼록한 부분을 '철(凸)부(23)'라고 하면, 이 요부(22)와 철부(23)는 상호 대향되고 일체로 형성된다.

이때, 이와 같이 형성된 종래 지붕용 패널(20)은 철골구조의 건축물 등에서 지붕에 설치되는 바, 다수개의 지붕용 패널(20)이 길이 방향 및 폭 방향으로 상호 연결되어 지붕에 설치된다.

한편, 이와 같이 설치되는 지붕용 패널(20)은 건축물의 지붕에서 단독으로 설치되어 지붕 역할을 하는게 아니라 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 타 부재들과 함께 복층으로 적층되어 하나의 지붕구조(50)로써의 역할을 하게 된다.

즉, 종래 지붕용 패널(20)은 건축물의 미관을 고려하여 패널(20)의 밑면 요철부(22,23)를 커버하면서 마감처리되는 천정마감재인 제 1합판(52)과, 건축물 내부의 단열을 위해 지붕용 패널(20)의 윗면에 장착되는 단열재(58) 그리고 이 단열재(58)를 커버하며 지붕의 윗면을 마감처리하는 제 2합판(54)과 함께 셀프 드릴링 스크류 볼트(Self drilling screw bolt,56)로 고정되어 하나의 지붕구조(50)로써 건축물의 지붕에 설치된다.

그러나, 이와 같이 설치되는 종래 지붕용 패널(20) 및 이를 이용한 지붕구조(50)는 건축물의 미관을 위해 요철부(22,23)가 보이는 패널(20)의 밑면을 별도의 천정마감재 등으로 마감처리해야 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 지붕용 패널(20)의 요철부(22,23) 내부공간이 소정 크기만큼 비워지기 때문에 특별한 효과도 없이 단순히 지붕구조(50)만 두꺼워지는 문제점이 있다.

또한, 종래 지붕용 패널(20) 및 이를 이용한 지붕구조(50)는 건축물의 지붕에 위치한 들보들 위에 설치되게 되는데, 패널(20)의 재질이 일반강을 쓰고 또 그 구조상 하중을 지지할 수 있는 압축강도가 비교적 낮아 각 들보간 간격을 3m 이내로 유지해야 되는 단점이 있을 뿐만아니라 이러한 종래 지붕용 패널(20)에 흡음의 효과를 얻기위해 별도의 구멍을 천공할 경우 지붕용 패널(20)의 구조 및 재질상 하중을 지지할 수 있는 압축강도가 매우 낮아지게 되는 문제점이 발생된다.

또한, 종래 지붕용 패널은 공장에서 성형한 다음 자동차 등의 원동기를 이용하여 건축현장으로 이동시켜 지붕에 설치되기 때문에 그 지붕용 패널의 길이가 원동기에 의해 운반가능한 6∼12m 정도의 길이로 제한될 수 밖에 없는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 흡음 효과를 위해 별도의 구멍을 천공하여도 압축강도가 매우 뛰어날 뿐만 아니라 외단열효과 및 결로방지의 효과까지 뛰어난 지붕용 패널을 이용한 지붕구조를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명 패널은 건축물의 지붕을 덮는 지붕용 패널에 있어서, 평판 형상의 평탄부와, 평탄부의 양 단부에서 각각 위쪽 방향으로 수직되게 굽어지는 한쌍의 수직부와, 수직부의 끝단부에 형성되며 지붕용 패널이 타 지붕용 패널에 연결되도록 하는 결합수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 평탄부와, 상기 수직부와, 상기 결합수단은 현장성형으로서 길이의 제한이 없는 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 상기 지붕용 패널에서 일 수직부의 높이는 타 수직부의 높이보다 낮게 형성되며, 상기 결합수단은 일측 방향에 위치한 타 지붕용 패널에 삽입되도록 형성된 삽입부와, 타측 방향에 위치한 타 지붕용 패널에 끼워지도록 형성된 끼움부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입부는 일 수직부에서 일측 방향으로 수직되게 굽어지는 삽입편과 이 삽입편에서 아랫방향으로 수직되게 굽어지는 제 1이탈방지편으로 구성되며, 상기 끼움부는 타 수직부에서 삽입편이 굽어지는 방향으로 수직되게 굽어지는 끼움편과 이 끼움편에서 아랫방향으로 수직되게 굽어지는 제 2이탈방지편으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명 지붕구조는 건축물의 지붕을 덮는 지붕구조에 있어서, 평판 형상의 평탄부와, 평탄부의 양 단부에서 각각 위쪽 방향으로 수직되게 굽어지는 한쌍의 수직부와, 수직부의 끝단부에 형성되며 지붕용 패널이 타 지붕용 패널에 연결되도록 하는 결합수단을 포함하는 지붕용 패널과, 상기 지붕용 패널의 평탄부에 얹어지며 건축물이 단열되도록 하는 단열재와, 상기 지붕용 패널의 수직부에 타 지붕용 패널의 수직부를 지지하는 지지대와; 상기 지붕용패널의 결합수단에 얹어지며 외부와의 열교환을 차단하는 열차단재와; 상기 열차단재에 얹어져 강성 및 내구성을 보강하는 하드보드와; 상기 하드보드의 상부에 누수를 방지하는 방수부재로 적층되는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명 지붕용 패널(100) 및 이를 이용한 지붕구조(200)의 바람직한 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 지붕용 패널(100)을 먼저 설명하면, 본 발명의 일실시예인 지붕용 패널(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 전체적으로 보아 동일한 두께로 폭방향보다 길이방향의 길이가 긴 직사각형 평판에 양 단부가 모두 갈고리 형태로 굽어진 형상의 강판으로 형성되는 평탄부(110)와 수직부 및 결합수단으로 구성된다. 이때, 본 발명에 따른 지붕용 패널(100)은 현장제작 및 공장제작이 가능하며, 본 발명에서는 현장제작되는 것을 바람직한 일실시예로 하기로 한다.

여기에서, 평탄부(110)는 지붕용 패널(100)의 중간부분으로, 평평하게 형성되는 소정 길이의 폭을 갖는 직사각형 평판 형상이며, 지붕용 패널(100)의 중앙몸체 역할을 한다.

또한, 수직부는 상기 평탄부(110)의 양 단부에서 위쪽 방향으로 90°각도의 수직부분으로, 지붕용 패널(100)의 높이 역할을 하며, 제 1수직부(135) 및 제 2수직부(137)로 나누어진다. 이때, 평탄부(110)에서 수직부로 굽어지면서 평탄부와 수직부가 접하는 양 접선은 상호 평행하게 형성됨이 바람직하고, 평탄부(110)의 전후 단면에 수직하게 형성됨이 바람직하다.

그리고, 평탄부(110)의 일측에 굽어진 수직부를 제 1수직부(135)라 하고, 평탄부(110)의 타측에 굽어진 수직부를 제 2수직부(137)라 하면, 일 수직부의 높이는 타 수직부의 높이보다 패널 하나의 두께(도 4의 T)만큼 낮은 높이로 굽어짐이 바람직하다. 이때, 본 발명에서는 일실시예로 제 1수직부(135)의 높이가 제 2수직부(137)의 높이에 비하여 패널의 하나의 두께(T)만큼 낮은 높이로 형성된다.

한편, 결합수단은 본 발명에 따른 일 지붕용 패널(100)이 본 발명에 따른 타 지붕용 패널(100a,100b;이하, 타 지붕용 패널은 본 발명에 따른 타 지붕용 패널을 지칭한 것으로 한다)과 상호 연결될 수 있도록 하는 역할을 하는 바, 본 발명에서는 일실시예로 양 수직부에서 좌측 또는 우측의 일측 방향으로 수직으로 굽어진 'ㄱ'자 형상 부분이 결합수단의 역할을 하여 타 지붕용 패널(100a,100b)과 연결되도록 하고, 크게 일측 및 타측에 형성된 삽입부(156)와 끼움부(152)로 나누어진다.

이때, 삽입부(156)는 지붕용 패널(100)의 제 1수직부(135)에서 'ㄱ'자 형상으로 굽어진 부분으로, 본 발명에 따른 일 지붕용 패널(100)이 타 지붕용 패널(100a)에 결합될 때 타 지붕용 패널(100a)의 끼움부에 끼워지는 역할을 하고, 제 1수직부(135)에서 일측 방향으로 소정 길이로 굽어져 연결되되 평탄부(110)와 평행하게 굽어진 삽입편(157)과, 이 삽입편(157)에서 평탄부(110)가 위치한 아랫방향으로 수직되게 굽어진 제 1이탈방지편(158)으로 이루어진다.

그리고, 끼움부(152)는 지붕용 패널(100)의 제 2수직부(137)에서 'ㄱ'자 형상으로 굽어진 부분으로, 본 발명에 따른 일 지붕용 패널(100)이 타 지붕용 패널(100b)에 결합될 때 타 결합용 패널(100b)의 삽입부를 감싸는 역할을 하고, 제 2수직부(137)에서 삽입편(157)이 굽어지는 방향과 동일한 방향으로 소정 길이 굽어져 연결되되 평탄부(100)와 평행하게 굽어지는 끼움편(153)과, 이 끼움편(153)에서 평판부(100)가 위치한 아랫방향으로 수직되게 굽어진 제 2이탈방지편(154)으로 이루어진다. 여기에서, 끼움편(153)의 길이는 최소한 삽입편(157)의 길이보다 패널 2개의 두께(T)이상 길게 형성됨이 바람직하며, 이는 삽입편(157)이 타 지붕용 패널(100a)의 끼움부에 원활하게 끼워지도록 하기 위함이다.

이하, 이와 같이 형성된 본 발명 지붕용 패널(100)이 건축물에 장착되는 순서와 본 발명 지붕용 패널(100)을 이용한 지붕구조(200)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 형성된 지붕용 패널(100)은 주로 철골구조의 건축물 등에서 지붕재로 쓰이는 바, 다수개의 패널이 그 폭 방향 및 길이 방향으로 결합되어 건축물의 지붕에 장착된다.

이에, 본 발명에 따른 일 지붕용 패널(100)은 타 지붕용 패널과 연결되어 건축물의 지붕에 장착되는 바, 그 폭방향으로 결합될 때에는 각각 일 지붕용 패널(100)의 일측 단부인 삽입부(156)가 타 지붕용 패널(100a)의 타측 단부인 끼움부에 끼워지는 형태로 다수개 반복되면서 결합되고, 그 길이방향으로 결합될 때에는 일 지붕용 패널(100)이 타 지붕용 패널과 별도의 연결판(미도시)을 매개로 고정 볼트(미도시) 등에 의해 결합된다.

이때, 이와 같이 다수개 연결되어 건축물의 지붕에 장착되는 지붕용 패널(100)은 단독으로 건축물의 지붕에서 지붕재로 쓰이는 게 아니라 다른 타 자재와 함께 복층으로 적층되어 하나의 지붕구조(200)로써 건축물의 지붕에 장착된다.

구체적으로 설명하면, 일반적인 철골구조 건축물은 도 7에 도시된 바와 같이 다수개의 기둥(70)과, 이 다수개의 기둥(70)을 상호 연결하여 고정시켜주는 도리(90)와, 이 도리(90)에 소정 간격으로 걸쳐져 고정되는 들보(80)로 구성되는 바, 본 발명에 따른 지붕용 패널을 이용한 지붕구조(200)는 이러한 들보(80)에 장착된다. 이때, 본 발명에서는 본 발명에 따른 지붕용 패널을 이용한 지붕구조(200)가 이러한 들보(80)의 윗면에 장착되는 것을 일실시예로 하여 설명하기로 한다.

이를 위해 먼저, 본 발명에 따른 지붕용 패널(100)은 소정 간격으로 걸쳐진 들보(80) 위에 순차적으로 놓여진다.

이때, 지붕용 패널(100)의 길이방향이 들보(80)의 길이방향과 상호 직교하게 놓여짐이 바람직하다. 또한, 지붕용 패널(100)이 들보(80) 위에 순차적으로 놓여질 때 그 폭 방향으로는 일 지붕용 패널(100)의 일측 삽입부(156)가 그 바로 옆 측면에 위치되는 타 지붕용 패널(100a)의 타측 끼움부에 삽입되는 형태로 연속하여 반복결합되면서 놓여짐이 바람직하고, 그 길이 방향으로는 일 지붕용 패널(100)의 일측 단부가 이에 대향되는 타 지붕용 패널의 타측 단부와 상호 맞닿게 놓여지되 그 놓여지는 위치가 반드시 들보(80)의 윗부분에 위치되도록 놓여짐이 바람직하다

이때, 이와 같이 들보(80) 위에 다수개 놓여지는 지붕용 패널(100)은 폭 방향으로 삽입부(156)와 끼움부가 겹쳐진 부분에 셀프 드릴링 스크류 볼트(260) 등으로 단단하게 고정되며, 길이 방향으로는 별도의 연결판과 연결볼트 등으로 들보(80)에 단단하게 고정된다.

이후, 이상과 같이 들보(80)에 순차적으로 다수게 놓여지는 지붕용 패널(100)은 후속 공정을 진행시키기 위해 유저(User)가 발로 밟았을 경우, 일측 방향으로 넘어지거나 찌그러지게 된다. 이에, 각 지붕용 패널(100)에는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 소정 간격으로 지지대(220)가 끼워지게 된다. 이때, 이러한 지지대(220)는 각 지붕용 패널(100)의 길이방향을 따라 소정 간격으로 다수개 설치되되 양측에 형성된 제 1수직부(135)와 제 2수직부(137)를 단단하게 결합시키며, 유저가 후속공정을 진행시키기 위해 지붕용 패널(100)을 발로 밟을 경우에도 지붕용 패널(100)이 옆으로 넘어지거나 찌그러지지 않도록 지지하는 역할을 한다.

한편, 이와 같이 지지대(220) 설치가 완료된 지붕용 패널(100)에는 단열재(210)와 하드보드(240) 그리고 열차단재(230)와 방수부재(250) 등 다수의 부재가 복층으로 적층되어 하나의 지붕구조(200)를 이루게 된다.

이때, 단열재(210)는 소정 두께를 갖는 평판 형상으로, 제일 먼저 들보(80)에 고정된 지붕용 패널(100)의 평탄부(110) 윗면에 완전히 밀착되게 얹어진다. 여기에서, 단열재(210)는 건축물의 단열효과를 증대시키는 역할을 하는 것으로 그 하부가 플랫 타입(Flat type)으로 형성되어 지붕용 패널(100)에 얹어짐에 있어서 들뜸현상이 없도록 하며 열전도율이 낮은 준불연재로 설치됨이 바람직하다.

이후, 지붕용 패널(100)의 끼움편(153) 및 삽입편(157)의 윗면에는 직사각형 단면을 갖는 롱 로드(Long rod) 형태 또는 전체를 덮는 판상 형태의 열차단재(230)가 얹어지고, 이 열차단재(230)의 윗면에는 하드보드(240)가 얹어지며, 마지막으로 하드보드(240)의 윗면에는 본 발명에 따른 지붕구조(200)의 외부 마감처리재인 방수부재(250)가 얹어진다. 이하, 본 발명에서는 직사각형 단면을 갖는 롱 로드 형태의 열차단재(230)를 일실시예로 사용하기로 한다.

여기에서, 열차단재(230)는 상부 즉, 지붕으로부터 전도에 의해 전달되는 열전달을 근본적으로 차단시키는 역할을 하는 것으로, 열전도율이 0.024 정도로 매우 낮은 폴리스틸렌(Polystylene) 등의 단열성 부재로 설치됨이 바람직하며, 하드보드(240)는 건축물의 하부와 상부를 완벽히 격리하면서 차음 효과 및 지붕의 강성을 향상하고, 열팽창에 의한 지붕의 내구성을 향상시킬 수 있는 강성자재로 설치됨이 바람직하다. 그리고, 방수부재(250)는 지붕에서 물이 누수되는 것을 방지하는 방수기능 및 공기의 이동을 차단시키는 역할을 하는 것으로, 내외부의 완벽한 기밀성을 부여할 수 있는 부재면 족하며, 본 발명에서는 일실시예로 공기의 이동을 100% 차단시키는 개질아스팔트(Asphalt)와 PE 필름(Film)의 혼합재로 설치된다.

이때, 이와 같이 지붕용 패널(100)에 얹어지는 단열재(210)는 별도의 고정없이 자체 자중에 의해 지붕용 패널(100)의 평탄부(110)에 얹어지게 되며, 삽입편(157)과 끼움편(153)의 윗면에 순차적으로 얹어지는 열교차단재(230)와 하드보드(240)는 셀프 드릴링 스크류 볼트(260) 등에 의해 지붕용 패널(100)에 단단하게 고정되게 되고, 마지막으로 방수부재(250)는 이러한 지붕용 패널(100)에 고정된 하드보드(240)를 완전히 감싸게 된다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 지붕용 패널을 이용한 지붕구조는 그 구조 및 재질상 종래 지붕용 패널 및 지붕구조에 비해 하중을 지지할 수 있는 압축강도가 뛰어나기 때문에 종래 3m 이내 간격으로 걸쳐졌던 들보의 간격을 6m 이상의 간격으로 대폭 확대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 평탄부 부분에 흡음효과를 위해 별도의 구멍을 천공하여도 지붕구조를 지지하는 압축강도에 큰 영향을 받지 않는 장점이 있다.

그리고, 본 발명 지붕용 패널은 양 단부에 결합수단이 형성되어 있어서 건축물의 지붕에서 지붕용 패널이 다수개 연결결합될 때 유저가 그냥 가볍게 끼워가기만 하면 연결이 가능하기 때문에 시공이 매우 용이한 장점이 있고, 현장제작이 가능하기 때문에 별도의 길이 제한이 없는 장점이 있다.

또한, 본 발명 지붕용 패널 및 이를 이용한 지붕구조는 패널의 밑면이 평탄부이기 때문에 종래 지붕용 패널과 같이 요철부를 커버하기 위해 별도의 천정 마감재로 지붕용 패널의 밑면을 마감해야 하는 번거로움이 필요하지 않을 뿐만아니라 그 지붕구조상 다수의 재질로 된 여러부재가 복층으로 적층되어 있기 때문에 외단열 및 결로 방지에 탁월한 효과를 주는 장점이 있다.

도 1은 종래 지붕용 패널의 일예를 도시한 사시도.

도 2는 종래 지붕용 패널을 이용한 지붕구조를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 A-A 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 지붕용 패널의 일실시예를 도시한 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 지붕용 패널을 이용한 지붕구조를 도시한 사시도.

도 6은 도 5의 B-B 단면도.

도 7은 도 5의 지붕구조가 건축물에 설치되는 것을 도시한 사시도.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
건축물의 지붕을 덮는 지붕구조에 있어서,

평판 형상의 평탄부와, 상기 평탄부의 양 단부에서 각각 위쪽 방향으로 수직되게 굽어지는 한쌍의 수직부와, 상기 수직부의 끝단부에 형성되어 타 지붕용 패널과 연결되는 결합수단을 포함하는 지붕용 패널과; 상기 지붕용 패널의 평탄부에 얹어져 단열하는 단열재와; 상기 지붕용패널의 수직부에 타 지붕용 패널의 수직부를 함께 결합 지지하는 지지대와; 상기 지붕용패널의 결합수단에 얹어져 외부와의 열교환을 차단하는 열차단재와; 상기 열차단재에 얹어져 지붕용 패널의 강성 및 내구성을 갖도록 하는 하드보드와; 상기 하드보드의 상부에 누수를 방지하는 방수부재로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 지붕용패널을 이용한 지붕구조.