KR101045807B1 - 내광성，내열성，내수성，내하중성，방수성，방근성，저수성，배수성，여과필터，토양기반，식생 등 지붕 및 인공지반 옥상녹화를 구성하는 모든 기술성능요소가 통합된 이중바닥 방식의 경량박형 생태지붕방수 구조물 - Google Patents

내광성，내열성，내수성，내하중성，방수성，방근성，저수성，배수성，여과필터，토양기반，식생 등 지붕 및 인공지반 옥상녹화를 구성하는 모든 기술성능요소가 통합된 이중바닥 방식의 경량박형 생태지붕방수 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부 패널의 리브 사이의 공간에까지 토양을 투입하고, 배수 구조물에 부직포 등의 조인트 필터를 구성하여, 전체적으로 생태지붕 또는 옥상 구조물의 두께를 최소화할 수 있고, 지붕재 또는 옥상 방수재로서 성능과 수명을 좌우하는 태양광선 및 자외선, 태양열, 물과 습기, 하중 및 외력 등에 대하여 우수한 대응 능력을 실현할 수 있는 경량박형 생태지붕방수 구조물을 제공한다.

Description

내광성，내열성，내수성，내하중성，방수성，방근성，저수성，배수성，여과필터，토양기반，식생 등 지붕 및 인공지반 옥상녹화를 구성하는 모든 기술성능요소가 통합된 이중바닥 방식의 경량박형 생태지붕방수 구조물{Ultra thin and light weight type ecology roof structure}
본 발명은 옥상 또는 지붕에 생태 환경을 조성할 수 있는 생태지붕방수 구조물에 관한 것이다.
본 출원인은 '조경 또는 방수를 위한 상부 패널, 이를 이용한 옥상 이중 바닥 구조물 및 옥상 구조물'에 대한 기술을 개발하여, 한국 특허청으로부터 '등록특허 10-0839566호'로 특허 받은 바 있다.
위 특허 받은 기술(이하 '특허발명' 이라 함)에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴본다.
도 1은 프레임(20) 위에 상부 패널(30)들이 상호 엇걸어지는 방식으로 결합되어 매트릭스 구조로 연속 조립될 수 있는 구성을 보여준다. 즉, 한 쪽 상부 패널(30A)의 암결합부(31a)와 다른 쪽 상부 패널(30B)의 수결합부(31b)가 결합된 상태를 보여주고 있다. 도 1에서 도면 부호 10은 지지대이고, 도면 부호 21과 25는 프레임(10)을 구성하는 상부 프레임(21)과 하부 프레임(25)이다.
도 2는 도 1에 도시된 측면과 직교하는 측면에서 본 도면으로서, 인접한 상부 패널(30)들 사이에 상부 패널(30)에서 넘친 물이 배수 유로(45)를 통해 배출될 수 있도록 일정한 틈새(C)를 가질 수 있도록 배치된 구성을 보여주고 있다.
도 2에서 도면 부호 42는 배수 유로(45)의 양쪽 부분이 삽입되어 결합되는 유로 결합홈(42)이다.
도 3은 상부 패널을 이용한 녹화 구조물의 시공 상태를 보여주는 개략적인 사시도로서, 앞서 살펴본 바와 같은 상부 패널(30)들의 상면에 부직포 등의 다공성 시트(54)를 깔고, 다공성 시트(54) 위에 식생을 위한 토양(50)을 도포하고, 원하는 식재 등을 심어서 녹화 구조물을 완성한 상태를 보여주고 있다.
그러나, 상기 특허발명은 상부 패널(30)에 저수부(40)가 형성되어 식생 토양(50)에 지속적으로 수분을 공급하는 등 우수한 식생 환경을 조성할 수 있는 효과를 제공하고 있으나, 경량 초박형 구조로 생태 지붕 또는 옥상 구조물을 구성하는 데는 한계가 있는 문제점이 있다.
즉, 상부 패널(30)의 상면에 다공성 시트(54)를 깔고 그 위에 토양을 도포하기 때문에 다공성 시트(54) 하부 공간에 저수 공간을 확보할 수 있는 장점은 있으나, 상부 패널(30), 다공성 시트(54), 토양(50)으로 이루어져 전체적으로 두께가 얇은 초박형 생태 지붕 또는 옥상 구조물을 실현하는 데는 한계가 있는 문제점이 있는 것이다.
또한, 상기 특허발명은 여러 상부 패널(30)들 상부에 다공성 시트(54)를 이어서 깔기 때문에 특정 상부 패널 등을 유지 보수할 때, 상부 패널의 상태는 물론 상부 패널의 연결 부분을 확인하기 어렵기 때문에 토양층을 걷어낸 후에 다공성 시트(54)를 전부 걷어 내거나 또는 일부분을 절개하여 걷어낸 다음 상부 패널 등을 점검 보수해야 하므로, 상부 패널 및 이를 지지하는 구조물의 유지 보수가 쉽지 않은 문제점도 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지붕재로서 성능과 수명을 좌우하는 태양광선 및 자외선, 태양열, 물과 습기, 하중 및 외력 등에 대하여 우수한 대응 능력(저항력)을 실현할 수 있는 경량박형 생태지붕방수 구조물을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 생태 지붕 구조물로서 우수한 내광성, 내열성, 내수성, 내하중성, 방수성, 방근성, 저수성, 배수성, 여과필터, 토양기반, 초경량 등의 기능을 수행할 수 있는 경량박형 생태지붕방수 구조물을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 상부 패널의 내측으로 식생을 위한 토양이 투입되어 식생 토양과 상부 패널의 결합력을 높여, 보다 안정된 토양층을 구성할 수 있고, 또 전체적으로는 생태지붕의 두께를 최소화하고 지붕 구조물을 보다 견고하고 치밀하게 구성할 수 있는 경량박형 생태지붕방수 구조물을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물은, 수직 및 수평 방향으로 배치된 지지 구조물과, 이 지지 구조물의 상부에 매트릭스 구조로 연속하여 설치된 복수의 상부 패널을 포함한 구조물에 있어서, 수평 방향으로 길게 배치되어 상기 지지 구조물에 의해 지지되고, 상기 상부 패널과 상부 패널이 만나는 부분의 하측에 위치되어 양쪽 상부 패널을 지지하는 배수 지지대와; 상기 배수 지지대의 내측에 길게 삽입되어 양쪽 상부 패널에서 흘러내린 물을 외부로 유도하는 배수로와; 상기 배수 지지대의 안쪽에서 상기 배수로의 상부와 양쪽 상부 패널의 하부 사이에 삽입되는 조인트 필터를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 상부 패널은 그 상부에 다수의 리브들이 형성되고, 상기 리브들 사이의 내측 공간으로부터 상부 패널의 상부에는 식재를 위한 토양이 적층되는 것이 바람직하다.
상기 배수 지지대는, 상부가 개방된 각파이프 구조로 형성되되, 양쪽 상단부 가 상호 마주하는 방향으로 절곡된 지지부가 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 상부 패널은 상기 배수 지지대의 양쪽 지지부 부분을 포함하여 양쪽 상측 부분이 삽입되어 결합될 수 있도록 결합 홈부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 배수로는, 배수 유로의 바닥을 이루는 바닥부와, 이 바닥부의 양측에서 상기 상부 패널의 결합 홈부 안쪽까지 수직으로 세워지는 양쪽 측벽부와, 상기 양쪽 측벽부 사이에서 수직으로 돌출되어 유로를 형성함과 아울러 상부 패널과의 사이에서 상기 조인트 필터를 지지하는 지지 리브를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물은 다음과 같은 기술적 원리 및 효과들을 갖는다.
폴리카보네이트 시트, 아스팔트 슁글, 동판, 기와, 콘크리트 등으로 이루어진 지붕 또는 일반 방수 시트 등으로 이루어진 옥상이 죽어있는 지붕이라면, 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물로 이루어진 지붕은 살아있는 지붕이라고 할 수 있다. 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물로 이루어진 지붕은 토양층에서 각종 식물과 벌, 개미 등의 생명체들의 유기적인 조화를 이루며 살아갈 수 있기 때문이다.
기술적 원리에 대하여 설명한다.
초가집의 초가지붕을 비롯하여 동판기, 알루미늄 패널에 이르기까지 모든 지붕재 또는 옥상 방수 구조물은 다음과 같은 네 가지의 외적인 스트레스와 열화 요인에 맞서 저항하고 있다. 사실상 지붕재와 옥상 방수재로서의 성능과 수명은 아래의 네 가지의 외부 요인에 얼마나 견딜 수 있는가에 달려 있다.
① 태양광선(특히, 자외선)
건축물이나 시설물의 최상부에서 본체를 덮고 있는 지붕재 또는 옥상 방수재는, 직사광선에 노출되는 시간이 가장 길다. 따라서 자외선의 영향을 민감하게 받는 재료는 양질의 지붕재 또는 옥상 방수재라고 할 수 없다. 우수한 방수성에도 불구하고 플라스틱과 같은 석유화학제품들이 그 자체적으로는 지붕재로 사용되지 못하는 이유가 여기에 있다. 합성수지류는 자외선에 의해 고분자의 사슬 결합이 끊어지기 때문이다. 초가지붕을 예로 들자면, 벼를 수확한 부산물인 볏짚 역시 직사광선과 자외선에 대한 내구성이 결여되어 있기 때문에 지붕 교체공사를 해마다 실시해야 한다.
② 열
태양에서 방출되는 태양복사에너지에는 태양광뿐만 아니라, 열도 포함되어 있다. 여름철 한낮의 온도가 가장 높을 때, 노출된 아스콘 포장도로는 70℃까지 육박한다. 지붕재 또는 옥상 방수재 역시 이와 마찬가지이므로 대단히 높은 열에 견딜 수 있어야 한다. 따로 반복적인 온도변화(밤과 낮의 교차, 4계절의 순환)에 따른 수축과 팽창에도 견딜 수 있어야 한다.
③ 물(습기)
지붕재 또는 옥상 방수재는 필수 요건으로 물이 새지 않아야 하고, 나아가 물에 의해 부식되지 않아야 한다. 지붕재 또는 옥상 방수재의 방수성은 가장 중요한 요소로서, 이음새의 처리방법에 있어서 기와지붕처럼 엇걸기 구조의 형태를 띨 수도 있고, 실런트나 접착제 등으로 접착하여 연결 또는 도포하는 형태일 수도 있다.
④ 하중
지붕은 일정한 중량에 견딜 수 있어야 한다. 동절기에 내리는 눈의 적설 하중에도 견딜 수 있어야 하지만, 때론 보수작업 등 다양한 목적으로 지붕에 올라가는 사람의 무게에도 견딜 수 있어야 한다. 옥상에 설치되는 옥상 방수 구조물, 생태 구조물 역시 마찬가지다. 이러한 외력에 대한 저항은 주로 골조 또는 하지철물에서 이루어진다. 하중을 부담하는 것은 지붕재 또는 옥상 방수 구조물 자체가 아니라 하부에서 떠받치는 프레임 등의 지지 구조물이지만, 지붕재 또는 옥상 방수 구조물 자체도 답압(踏壓)과 외적인 충격에 대한 강성을 지녀야 한다.
본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물은 앞서 설명한 네 가지의 열화 요인에 대하여 네 가지의 저항체를 구성할 수 있는 효과를 갖는다. 이 네 가지의 저항체들은 각각의 고유한 물성에 따라 각자의 외적 스트레스를 담당하면서, 수직적으로 조합되어 생태지붕 및 옥상 생태방수 구조물 전체를 구성하는 것이다. 이에 대해서 설명하면 다음과 같다.
① 태양광선과 자외선에 대한 저항의 담당체 : 식물(식생층)
본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물은 상부 토양에 식재가 가능하여 식물 등이 서식할 수 있는 환경을 조성할 수 있다. 따라서 태양광선에 포함된 각종 유해한 파장과 자외선에 대한 저항을 1차적으로 식생층이 담당하고, 2차적으로 토양층이 담당한다. 이것은 발상의 전환이자 매우 효율적이고 생태적인 배치로써, 친환경성을 부각시키는 핵심적 요인이다. 식물은 광합성을 하고, 흙의 내자외선성은 타의 추종을 불허하므로, 거의 영구적인 내자외선성을 확보하게 되는 것이다.
② 태양열에 대한 저항의 담당체 : 흙(토양층)
본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물은 상부에 토양층이 구비된다. 흙은 매우 우수한 자연 단열재이다. 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물에 사용되는 흙은 식물이 생육하는 기반이 되면서도 지붕재 또는 옥상 구조물로서의 차열성을 갖는 복합적인 기능을 수행한다. 이때 사용하는 흙을 진주암을 고온에서 분쇄한 인공 경량토를 사용할 경우에 매우 가볍고 차음 및 단열성이 일반 흙보다 더 우수해진다.
③ 물과 습기에 대한 저항의 담당체 : 복합기능성패널(상부 패널)
흙과 식물은 태양광과 태양열의 저항과 흡수에 효율적이지만, 방수성을 갖지는 못한다. 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물을 구성하는 상부 패널은 이 점에서 우수한 방수성을 발휘하게 된다. 상부 패널을 PP수지로 제작할 경우에 절대로 물에 의해 부식되지 않는다는 점에서, 그리고 독특한 기와지붕 원리의 엇걸기 구조에 의해 물에 새지 않는다는 점에서, 완벽에 가까운 방수성을 발휘한다. 상부의 흙과 물에 직접 접촉하는 상부 패널은 토양층을 지지하는 기반임과 동시에 방수기능까지 담당한다.
④ 하중과 외력에 대한 저항의 담당체 : 스틸 프레임(배수 지지대 + 지지 구조물)
본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물을 구성하는 배수 지지대는 하부의 지지 구조물과 함께 상부 패널과 토양층과 식생층 자체의 하중 및 기타 하중에 저항하는 구조체 역할을 담당한다. 이와 함께 상부 패널에서 넘쳐 흘러드는 빗물을 배수하는 배수로 역할을 수행한다.
이상과 같이, 이 네 가지의 구성체가 각각의 물성에 따른 역할을 수행하며, 생태적인 조화를 이루는 지붕 또는 옥상 구조물을 구성하게 된다.
또한 본 발명은, 상부 패널 및 배수 구조물을 통해 방수, 방근, 저수, 배수, 초경량의 기능을 수행하는 효과를 갖는다.
특히 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물은, 상부 패널의 리브 사이의 공간에까지 토양이 투입되고, 배수 구조물에 부직포 등의 조인트 필터를 구성하기 때문에 전체적으로 생태지붕의 두께를 최소화할 수 있게 되어 초박형 생태지붕을 실현할 수 있음은 물론 지붕 구조물을 보다 견고하고 치밀하게 구성할 수 있는 효과를 갖는다. 즉, 토양층이 상부 패널의 리브 사이의 공간까지 깊숙이 투입된 상태에서 토양층을 형성하고, 배수 구조물 쪽에 필터 기능을 갖는 조인트 필터가 설치되므로, 동일 토양층의 두께 대비, 생태지붕의 전체 두께를 최소할 수 있으며, 특히 토양층이 상부 패널의 리브들과 결합되어 토양층이 상부 패널에서 쉽게 분리되지 않고 견고하게 결합된 상태를 이루게 되어, 상부 패널 위에 보다 안정된 토양층을 구성할 수 있는 효과를 갖는 것이다.
또한, 본 발명의 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물은, 상부 패널의 상부에 다공성 시트를 깔지 않고 바로 토양을 투입하여 토양층을 구성하기 때문에 상부 패널 등을 점검하거나 보수할 필요가 있을 때, 다공성 시트를 걷어내거나 절개할 필요없이 일부 토양층만 걷어낸 상태에서 바로 상부 패널 및 이를 지지하는 구조물 등을 확인하여 점검 및 보수를 실행할 수 있게 되므로, 전체적으로 유지 보수가 용이한 효과도 갖는다.
도 1은 선행 특허발명의 상부 패널들의 조립 상태를 보여주는 일방향 측면도이다.
도 2는 선행 특허발명의 상부 패널 및 배수 유로 설치 구조를 보여주는 도 2와 다른 방향의 측면도이다.
도 3은 선행 특허발명에서 상부 패널을 이용한 녹화 구조를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물이 도시된 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에서 상부 패널과 배수 유로의 조립 상태를 보인 분해 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에서 상부 패널과 배수 유로의 조립 상태를 보인 주요부 측면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물의 녹화 상태를 보인 실시예의 도면들이다.
도 9는 본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물의 녹화 상태를 보인 실시예의 단면도이다.
도 10 및 도 13은 본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물의 적용 사례를 보여주는 이미지 도면들이다.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물을 건물 옥상에 생태지붕방수 이중 바닥 구조물로 적용한 실시예를 보여주는 이미지 도면들이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물은, 지지 구조물(100)의 상부에 상부 패널(200)들이 매트릭스 구조로 연속하여 배치되고, 이 상부 패널(200)들의 상부에는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 토양층(300)을 구성하여 식재 환경을 조성할 수 있도록 구성된다.
지지 구조물(100)은 생태 지붕을 설치한 공간에 수직으로 세워지는 다수의 수직 지지대(110)와 이 수직 지지대(110)의 상부에 수평 방향으로 연결되는 수평 지지대(120)로 이루어질 수 있다. 이때 수평 지지대(120)는 아래에서 설명할 배수 지지대(260)를 포함하여 구성되거나, 별도로 구성될 수 있다. 또 도 4에서와 같이 수평 지지대(120)는 상부 패널(200)이 설치된 공간의 외곽에 설치되어 배수 지지대(260)를 지지함과 아울러 배수 지지대(260)를 통해 배수된 물을 외부로 배수하는 유로를 함께 형성하도록 구성할 수 있다.
도 5 및 도 6은 상부 패널(200) 및 이 상부 패널(200) 사이에 구비되는 배수 구조물을 보여준다.
상부 패널(200)은, 고강도 복합기능성을 구현하도록 PP(폴리프로필렌) 소재를 이용할 수 있으며, 이외에도 고강도 FRP, PE 소재 등을 이용하여 구성할 수 있다.
상부 패널(200)은 도면에 예시된 바와 같이 전체적으로 사각 평면 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 도 4에 예시된 바와 같이, 지지 구조물(100) 위에 다수개가 매트릭스 구조로 배치되어 연속하여 설치된다.
도 5를 참조하면, 상부 패널(200)에서 사각면 중 제1양쪽면은 패널과 패널이 상호 엇걸어지는 방식으로 결합되어 연속 조립될 수 있도록 한 쪽은 암결합부(211)가 형성되고, 다른 쪽은 수결합부(213)가 형성되는 것이 바람직하다.
상부 패널(200)의 제2양쪽면은, 배수 구조물(250)과 조립되는 부분으로서, 인접한 다른 상부 패널(200)과의 사이에 상부 패널(200)에서 넘친 물이 배출될 수 있도록 도 6에 예시된 바와 같이 일정한 틈새(C)를 가질 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 배수 구조물(250)과의 조립 구조 등에 대해서는 아래에서 자세히 설명한다.
다시 도 5를 참조하면, 상부 패널(200)은 다수의 보스공(221), 중앙 보스(223)가 형성되고, 사용하지 않을 때는 기본적으로 막힌 구조로 이루어지고, 사용할 때는 캡 등을 씌워 밀봉하도록 구성된다.
상부 패널(200)은, 그 상면에 강성 보강 위해 다수의 리브(231)들이 형성된다. 이때, 리브(231)들은 그 사이사이의 공간에 토양이 유입되는 토양 유입 공간(232)을 형성하게 된다.
상부 패널(200)의 외곽 쪽에는 리브(231)를 연결하는 연결 리브(233)가 형성되는데, 연결 리브(233)는 인접한 다른 상부 패널(200)의 연결 리브(233)와 서로 접촉하면서 상기에서 설명한 패널과 패널 사이의 틈새(C)를 만드는 기능을 할 수 있다. 즉, 연결 리브(233)는 상부 패널(200)의 토양 유입 공간(232)에서 넘친 물이 배출될 수 있도록 패널의 가장 자리부분과의 사이에 다수의 배수구(235)가 형성될 수 있도록 리브(231)의 상부 쪽에만 길게 연결된 상태에서 패널의 측면에서 수직 방향으로 돌출된 측면 리브(237)에 의해 지지되게 구성될 수 있는 것이다. 이때 측면 리브(237)는 다수 개가 일정 간격마다 형성되어 연결 리브(233)의 하부에 형성된 배수구(235)를 통해 넘친 물이 아래로 배수될 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 구성된다.
이와 같이 상기 연결 리브(233)와 측면 리브(237)가 패널과 패널 사이의 틈새(C)를 만드는 틈새 형성부를 구성하게 되고, 이 틈새 형성부를 통해 상부 패널(200)로부터 물이 배수 구조물(250)로 배수될 수 있도록 구성할 수 있다.
이러한 틈새 형성 구조는 하나의 예시이며, 실시 조건에 따라 다양하게 변형하여 패널과 패널 사이로 물이 배수될 수 있도록 구성할 수 있음은 물론이다.
이제, 배수 구조물(250) 및 상부 패널(200)과의 결합 구조에 대하여 설명한다.
배수 구조물(250)은 배수 지지대(260), 배수로(270), 조인트 필터(280)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 배수 지지대(260)는 수평 방향으로 길게 배치되어 상기 지지 구조물(100)의 수평 지지대(120; 도 4 참조)에 의해 지지되게 설치되는 것이 바람직하고, 상기 상부 패널(200)과 상부 패널(200)이 만나는 부분의 하측에 위치되어 양쪽의 상부 패널(200)을 지지하도록 구성된다.
이러한 배수 지지대(260)는 아연 도금한 스틸 등의 금속재로 구성되고, 그 절단면이 C형강 구조 즉, 상부가 개방된 각파이프 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
배수 지지대(260)의 구조는, 도 6을 참조하면, 상기한 지지 구조물(100)의 상부에 올려져서 지지되는 바닥부(261)와, 이 바닥부(261)의 양쪽에서 절곡되어 수직으로 세워지는 측벽부(262)와, 측벽부(262)의 상단부에서 상호 마주하는 방향으로 절곡된 지지부(263)로 구성될 수 있다.
배수 지지대(260)는 도 4에 예시된 바와 같이 지지 구조물(100)의 수평 지지대(120) 위에 올려져 지지 구조물의 기능을 수행함과 아울러, 배수로(270)에서 넘친 물을 배수할 수 있는 기능도 실현할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 배수로(270)는 상기 배수 지지대(260)의 내측에 길게 삽입되어 양쪽 상부 패널(200)에서 흘러내린 물을 외부로 유도하는 기능을 한다.
이러한 배수로(270)는 PVC 등의 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
배수로(270)의 구조는, 배수 유로의 바닥을 이루는 바닥부(271)와, 이 바닥부(271)의 양측에서 상기 상부 패널(200)의 결합 홈부(240) 안쪽까지 수직으로 세워지는 양쪽 측벽부(272)와, 상기 양쪽 측벽부(272) 사이에서 수직으로 돌출되어 유로를 형성함과 아울러 상부 패널(200)과의 사이에서 상기 조인트 필터(280)를 지지하는 지지 리브(273)와, 상기 바닥부(271)의 밑면에 양쪽으로 길게 설치된 받침 리브(274)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 배수로(270)의 양쪽 측벽부(272)는 상기 배수 지지대(260)의 지지부(263) 바로 밑부분까지 이어지는 높이로 설치되는 것이 바람직하고, 그 내측의 지지 리브(273)는 양쪽 측벽부(272)보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 배수로(270)의 양쪽 측벽부(272)는 후술할 상부 패널(200)의 결합 홈부(240)에 삽입되고, 지지 리브(273)는 상부 패널(200)의 밑면에 접촉하지 않을 정도의 높이로 형성하기 위한 것이다.
상기 조인트 필터(280)는 상기 배수 지지대(260)의 안쪽에서, 상기 배수로(270)의 상부와 양쪽 상부 패널(200)의 하부 사이에 삽입되게 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 조인트 필터(280)는 물은 배출하고, 토양 등 입자가 큰 물질은 통과하지 못하도록 하기 위해 설치되는 것으로, 통상의 필터형 시트 소재로 이루어진다. 일례로 PP수지 부직포로 제작되어 구성될 수 있다.
한편, 상기 상부 패널(200)의 양쪽 하부에는 상기한 바와 같은 배수 구조물(250)이 결합되는 결합 홈부(240)가 각각 형성된다.
결합 홈부(240)에는 배수 지지대(260)의 측벽부(262)의 상측 부분 및 지지부(263)가 삽입되어 위치되고, 또 배수로(270)의 양쪽 측벽부(272)의 상측 부분도 삽입되어 위치될 수 있도록 이루어진다.
이때, 도 6을 참조하면, 배수 지지대(260)의 폭은 양쪽 상부 패널(200)의 두 결합 홈부(240)에서 서로 먼 쪽의 벽면에 근접할 정도의 폭으로 형성되는 것이 바람직하고, 배수로(270)의 폭은 양쪽 상부 패널(200)의 두 결합 홈부(240)에서 서로 가까운 쪽의 벽면에 근접할 정도의 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 배수 지지대(260) 및 배수로(270)를 포함한 배수 구조물(250)이 양쪽 상부 패널(200)의 결합 홈부(240)에 끼워진 상태에서 상호 결합 구조물 사이의 움직임이 최소화될 수 있도록 결합 위치를 고정하기 위해 설정된다.
물론, 도면에 예시된 바와 같이 상부 패널(200)의 결합 홈부(240)와 배수 지지대(260) 및 배수로(270) 사이에는 어느 정도 유격을 갖도록 구성하는 것도 가능하다.
도 7 및 도 8은 상부 패널(200) 위에 토양이 적층되고, 그 위에 나무가 식재된 상태를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
이때, 상부 패널(200)에는 그 상부에 다수의 리브(231)들이 형성되어 있는바, 토양층(300)을 형성할 때, 토양이 리브(231)들 사이의 내측 토양 유입 공간(232)으로부터 상부 패널(200)의 상부로 적층되어 구성된다.
이는 본 출원인의 특허기술인 등록특허 10-0839566호의 특허발명과는 달리, 상부 패널(200)의 상부에 부직포 등의 다공성 시트를 깔지 않고, 상부 패널(200)에 바로 토양을 투입하여 적층시킴으로써 토양층(300)이 상부 패널(200)의 리브(231)들 사이로 투입된 상태로부터 적층되어 형성된다.
이는 상부 패널(200)과 토양층(300) 사이에 별도의 공간을 형성하지 않고 바로 토양층(300)을 구성하기 때문에 중간 공간이 삭제됨으로 인하여, 전체적으로는 두께가 얇은 박형 지붕 구조물을 구성할 수 있게 된다.
도 9는 상부 패널(200)의 상부에 토양층(300)이 구성되고, 이 토양층(300)에 식물이 식재된 상태를 보여주는 단면도로서, 상부 패널(200)의 리브(231)들 사이의 토양 유입 공간(232)에 토양이 깊숙이 투입되어 있는 상태를 보여주고 있다.
따라서, 본 발명은, 상부 패널(200)의 강성을 보강하는 리브(231)들 사이의 공간(232)으로 토양이 투입되면서 토양층(300)을 구성하게 되므로, 전체적으로는 생태지붕의 높이를 최소화하면서, 보다 견고하고 치밀한 초박형 생태지붕을 구성할 수 있게 된다.
여기서 상기 토양층(300)을 구성할 때, 진주암을 고온에서 분쇄하여 혼합한 인공 경량토를 사용할 경우에 매우 가볍고 차음 및 단열성이 우수한 토양층을 구성할 수 있게 된다.
인공 경량토는 진주암을 고온 고압에서 팽창 발포시켜 가루 모양으로 파쇄한 다음, 일반 흙과 혼합하여 구성할 수 있다. 이때 진주암 가루에 충분한 점성을 제공하도록 진주암 가루와 일반 흙의 비율은 1:2 정도로 혼합하여 구성하는 것이 바람직하다. 물론, 보다 우수한 식생 환경을 갖도록 유기물질로 이루어진 비료 등을 첨가하여 구성하는 것도 가능하다.
도 10 및 도 11은 상기한 바와 같은 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물을 적용하여, 주차 공간의 상부에 생태 지붕을 구성한 경우를 보여주는 이미지의 도면들이다.
도 12 및 도 13은 경사형 구조를 갖는 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물을 보여주는 이미지 도면이다.
이와 같이 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물은 평면형 구조뿐만 아니라 경사형(또는 곡면형) 구조로도 지붕 구조물을 구성할 수 있다.
참고로, 도 11 내지 도 13에서는 도 10 등 다른 여러 실시예의 도면을 통해서 파악 가능하므로 도면 부호는 생략하고 이미지만 첨부하였다.
이외에도 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물은, 하부 공간을 활용하면서 상부에 생태 지붕을 구성하고자 하는 경우에, 건물 연결통로, 생태 연결통로, 보행통로, 차양, 캐노피, 철도 플랫폼, 지하 주차장 램프, 버스(택시) 차고지, 버스 승강장, 자전거 보관소, 파고라, 각종 휴게시설, 매표 대기라인 등 다양하게 적용하여 실시할 수 있다.
또한, 실시 조건에 따라서는 본 발명의 경량박형 생태지붕방수 구조물은 단층 또는 다층으로 구성하여, 인공텃밭으로도 이용할 수 있다.
또한, 도 14 및 도 15에 예시한 바와 같이 본 발명에 따른 경량박형 생태지붕방수 구조물을 건물 옥상의 생태지붕방수 이중 바닥 구조물로 적용하는 것도 가능하다.
도 14 및 도 15는 건물 옥상의 생태지붕방수 이중 바닥 구조물에서 일부 상부 패널(200)이 미조립된 상태의 도면이다. 참고로 앞서 설명한 실시예들의 구성과 동일 또는 유사한 구성 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
이들 도면에 예시된 바와 같은 건물 옥상의 생태지붕방수 이중 바닥 구조물은 지지 구조물(100)의 상부에 배수 구조물(250)이 구비되고, 배수 구조물(250) 상부에 상부 패널이 설치된 구조로 이루어진다.
물론, 배수 구조물(250)은 배수 지지대(260), 배수로(270), 조인트 필터(280)로 이루어진다.
다만, 본 실시예에서는 앞서 설명한 다른 실시예들과 일부 구성이 다르게 이루어지는데, 이에 대하여 설명한다.
지지 구조물(100)이 단일체형 받침 구조물로 이루어진다. 이때 지지 구조물(100)의 상면에는 조립돌기(105)가 돌출되고, 상부 패널(200)에는 상기 조립돌기(105)가 삽입되어 결합될 수 있는 조립홈(미도시)이 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 지지 구조물(100)은 4개의 상부 패널(200)이 모이는 부분에 위치되어 4개의 상부 패널의 모서리 부분을 함께 지지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
배수 구조물(250)에서, 배수 지지대(260)와 배수로(270) 사이에 롤 시트(290)가 구비된다. 롤 시트(290)는 복수의 배수 지지대(260)를 서로 연결하여 구성할 경우에도 배수 지지대 내부에서 끊어짐 없이 연속적으로 설치됨으로써 배수로(270)에서 넘친 물이 새지 않도록 구성되는 부분이다. 이러한 롤 시트(290)는 굽힘이 자유로우면서도 충분한 강성을 갖는 PVC 등의 소재를 이용하여 구성할 수 있다.
또한, 배수 지지대(260)는 상단의 지지부(263)에서 하측 방향으로 절곡된 추가 절곡부(264)가 구성되고, 조인트 필터(280)는 상기 지지부(263)의 상부를 넘어가도록 설치될 수 있다.
한편, 도 14와 도 15에서, 도면 부호 410은 생태지붕방수 이중 바닥 구조물의 하부 공간으로 빗물 등이 유입되는 것을 차단하는 차단벽을 나타내고, 도면 부호 420은 상기 차단벽(410) 바깥쪽의 옥상 바닥에 설치되는 방수 시트를 나타낸다.
그리고 도면 부호 430은 상기 배수 구조물(250)을 통해 배수된 물을 옥상 외부로 배출하는 배수구를 나타낸다.
이외의 구성은 부분은 전술한 본 발명의 여러 실시예의 구성과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있으므로, 동일한 도면 부호를 부여하고, 반복 설명은 생략한다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 지지 구조물의 상부에 매트릭스 구조로 연속하여 설치된 복수의 상부 패널을 포함한 구조물에 있어서,
    수평 방향으로 길게 배치되어 상기 지지 구조물에 의해 지지되고, 상기 상부 패널과 상부 패널이 만나는 부분의 하측에 위치되어 양쪽 상부 패널을 지지하는 배수 지지대와;
    상기 배수 지지대의 내측에 길게 삽입되어 양쪽 상부 패널에서 흘러내린 물을 외부로 유도하는 배수로와;
    상기 배수로의 상부와 양쪽 상부 패널의 하부 사이에 삽입되는 시트형 구조의 조인트 필터를 포함한 것을 특징으로 하는 경량박형 생태지붕방수 구조물.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 상부 패널은 그 상부에 다수의 리브들이 형성되고,
    상기 리브들 사이의 내측 공간으로부터 상부 패널의 상부에는 식재를 위한 토양층이 적층된 것을 특징으로 하는 경량박형 생태지붕방수 구조물.
  3. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 배수 지지대는, 상부가 개방된 각파이프 구조로 형성되되, 양쪽 상단부가 상호 마주하는 방향으로 절곡된 지지부가 형성되고,
    상기 상부 패널은 상기 배수 지지대의 양쪽 지지부 부분을 포함하여 양쪽 상측 부분이 삽입되어 결합될 수 있도록 결합 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 경량박형 생태지붕방수 구조물.
  4. 청구항3에 있어서,
    상기 배수로는, 배수 유로의 바닥을 이루는 바닥부와, 이 바닥부의 양측에서 상기 상부 패널의 결합 홈부 안쪽까지 수직으로 세워지는 양쪽 측벽부와, 상기 양쪽 측벽부 사이에서 수직으로 돌출되어 유로를 형성함과 아울러 상부 패널과의 사이에서 상기 조인트 필터를 지지하는 지지 리브를 포함한 것을 특징으로 하는 경량박형 생태지붕방수 구조물.
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