KR101381282B1 - 와이어-지지식 모듈러 건축물 - Google Patents

와이어-지지식 모듈러 건축물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 유닛모듈 및 상기 유닛모듈의 외측에 접합가능한 외장시스템을 포함하는 모듈러 건축물은, 상기 유닛모듈의 기둥프레임은 기둥웨브 및 상기 기둥웨브의 양단에 각각 수직하게 연결된 기둥플랜지들, 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 지지플레이트들, 상기 지지플레이트들의 상부에 위치하며 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 보조플레이트들, 그리고 상기 보조플레이트들의 내측에 설치되어 상기 보조플레이트들을 지지하는 연결플레이트를 구비하고, 상기 외장시스템의 외장프레임은 사각 실린더 형상이며, 상기 모듈러 건축물은 상기 연결플레이트에 일단부가 연결되고 상기 외장프레임에 타단부가 연결되어, 상기 외장프레임의 하중에 의해 장력이 가해지는 와이어를 더 포함한다.

Description

와이어-지지식 모듈러 건축물{WIRE SUPPORT TYPE MODULAR STRUCTURE}
본 발명은 모듈러 건축물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이어를 통해 외장시스템을 유닛모듈에 대해 지지가능한 모듈러 건축물에 관한 것이다.
일반적으로, 모듈러 건축물이란 현장에서 시공하는 기존의 습식공법과는 달리 공장에서 유닛모듈에 관한 구조체를 조립하고, 각종 내·외장재, 설비 및 배선 등을 미리 시공한 후, 이를 현장으로 운송하여 조립 및 적층함으로써 완성된 건축물을 말한다.
유닛모듈은 경량철물 및 경량판재, 단열재로 이루어진 복수의 경량건식벽체와, 경량건식벽체의 상부를 연결하는 경량천정재, 경량건식벽체를 지지하는 기둥프레임, 경량건식벽체의 하부와 연결된 형상유지 기능의 가설바닥프레임을 포함한다.
뿐만 아니라, 유닛모듈은 방수 및 마감, 배수설비는 물론 전기설비 및 내부마감을 모두 포함할 수 있으며, 하나의 단위공간을 형성한다. 이러한 유닛모듈은 통상 공장에서 육면체 형태로 제조되어 외형이 완성되며, 크레인이나 호이스트, 지게차 등을 통해 차량에 탑재되고, 운송수단을 통해 시공현장으로 이송한 후 현장에서 작업용 크레인에 의해 이동 조립된다.
한국등록특허공보 10-1044792호 2011.06.27.
본 발명의 목적은 외장시스템을 유닛모듈에 접합하거나 유닛모듈로부터 분리할 수 있는 모듈러 건축물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 외장시스템이 노후화되거나 파손되어 교체가 필요한 경우, 외장시스템을 쉽게 교체할 수 있는 모듈러 건축물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 유닛모듈 및 상기 유닛모듈의 외측에 접합가능한 외장시스템을 포함하는 모듈러 건축물은, 상기 유닛모듈의 기둥프레임은 기둥웨브 및 상기 기둥웨브의 양단에 각각 수직하게 연결된 기둥플랜지들, 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 지지플레이트들, 상기 지지플레이트들의 상부에 위치하며 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 보조플레이트들, 그리고 상기 보조플레이트들의 내측에 설치되어 상기 보조플레이트들을 지지하는 연결플레이트를 구비하고, 상기 외장시스템의 외장프레임은 사각 실린더 형상이며, 상기 모듈러 건축물은 상기 연결플레이트에 일단부가 연결되고 상기 외장프레임에 타단부가 연결되어, 상기 외장프레임의 하중에 의해 장력이 가해지는 와이어를 더 포함한다.
상기 모듈러 건축물은 상기 기둥프레임과 상기 외장프레임을 연결가능한 고정브라켓을 더 포함하되, 상기 고정브라켓은, 상기 기둥플랜지들과 상기 지지플레이트들에 의해 형성된 삽입공간에 삽입고정되는 사각링 형상의 지지부; 그리고 상기 외장프레임의 내측에 삽입고정되며, 일면에 관통형성된 연결홀과 상기 외장프레임의 일면에 형성된 고정홀을 관통하는 체결구를 통해 상기 외장프레임에 연결되는 사각링 형상의 연결부를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 유닛모듈 및 상기 유닛모듈의 외측에 접합가능한 외장시스템을 포함하는 모듈러 건축물은, 상기 유닛모듈의 기둥프레임은 기둥웨브 및 상기 기둥웨브의 양단에 각각 수직하게 연결된 기둥플랜지들, 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 지지플레이트들, 상기 지지플랜지들의 내측 및 상기 지지플레이트들의 내측에 설치되어 상기 지지플레이트들을 지지하는 하부연결플레이트, 상기 지지플레이트들의 상부에 위치하며 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 보조플레이트들, 그리고 상기 지지플랜지들의 내측 및 상기 보조플레이트들의 내측에 설치되어 상기 보조플레이트들을 지지하는 상부연결플레이트를 구비하고, 상기 외장시스템의 외장프레임은 외장웨브 및 상기 외장웨브의 양단에 각각 수직하게 연결된 외장플랜지들을 구비하며, 상기 모듈러 건축물은 상기 상부연결플레이트에 일단부가 연결되고 상기 외장프레임에 타단부가 연결되어, 상기 외장프레임의 하중에 의해 장력이 가해지는 와이어를 더 포함한다.
상기 모듈러 건축물은 상기 기둥프레임과 상기 외장프레임을 연결가능한 고정브라켓을 더 포함하되, 상기 고정브라켓은, 상기 외장플랜지의 외측면에 나란하게 연결되는 외장고정판 및 상기 외장고정판으로부터 수직하도록 절곡연장된 외장연장판; 그리고 상부에 위치하는 지지플레이트의 상부면에 나란하게 연결되는 기둥고정판 및 상기 기둥고정판으로부터 수직하도록 절곡연장된 기둥연장판을 더 포함하며, 상기 외장연장판 및 상기 기둥연장판은 체결구를 통해 상호 체결가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 외장시스템을 유닛모듈에 접합하거나 유닛모듈로부터 분리할 수 있다. 또한, 외장시스템이 노후화되거나 파손되어 교체가 필요한 경우, 외장시스템을 쉽게 교체할 수 있다.
도 1은 유닛모듈과 비구조형 외장시스템을 포함하는 모듈러 주택을 나타내는 도면이다.
도 2는 유닛모듈과 구조형 외장시스템을 포함하는 모듈러 주택을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 유닛모듈의 기둥프레임과 외장시스템의 외장프레임을 연결하는 고정브라켓을 나타내는 제1 실시예이다.
도 4는 도 1에 도시한 유닛모듈의 기둥프레임과 외장시스템의 외장프레임을 연결하는 고정브라켓을 나타내는 제2 실시예이다.
도 5는 도 4에 도시한 고정브라켓의 연결상태를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 5를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
외장시스템은 아래와 같이 구분될 수 있다.
1. 지붕타입 외장모듈 시스템(Roof Type Skin Module System)
2. 벽타입 외장모듈 시스템(Wall Type Skin Module System)
-. 구조형 벽타입 외장모듈 시스템(Structural Wall Type Skin Module System)
-. 비구조형 벽타입 외장모듈 시스템(Non-Structural Wall Type Skin Module Ssytem)
도 1은 유닛모듈과 비구조형 외장시스템을 포함하는 모듈러 주택을 나타내는 도면이며, 도 2는 유닛모듈과 구조형 외장시스템을 포함하는 모듈러 주택을 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 유닛모듈(10)은 경량철물 및 경량판재, 단열재로 이루어진 복수의 경량건식벽체와, 경량건식벽체의 상부를 연결하는 경량천정재, 경량건식벽체를 지지하는 기둥프레임, 경량건식벽체의 하부와 연결된 형상유지 기능의 가설바닥프레임을 포함한다. 유닛모듈은 방수 및 마감, 배수설비는 물론 전기설비 및 내부마감을 모두 포함할 수 있으며, 하나의 단위공간을 형성한다. 이러한 유닛모듈은 통상 공장에서 육면체 형태로 제조되어 외형이 완성되며, 크레인이나 호이스트, 지게차 등을 통해 차량에 탑재되고, 운송수단을 통해 시공현장으로 이송한 후 현장에서 작업용 크레인에 의해 이동 조립된다.
외장시스템(20)은 유닛모듈(10)의 외측 벽면에 설치된다. 비구조형 외장시스템(20)은 비구조적인 형태로, 사람이나 사물을 적재할 수는 없는 구조이며, 작은 화분이나 장식재 정도의 하중만 견딜 수 있는 구조이다. 외장시스템은 비구조적인 형태이며, 전용면적에 산입되지 않는다. 구조형 외장시스템(20)은 구조적인 형태로, 일반적으로 발코니 역할과 이란 외장시스템의 역할을 동시에 만족할 수 있으며, 전용면적에 산입되지 않는다. 구조형 외장시스템(20)은 단열시스템에 따라 패시브형, 일반형 등으로 구분되며, 그 외에도 요구성능에 따라 다양하게 설계 및 제작될 수 있다. 구조형 외장시스템(20)은 사람 또는 사물을 적재할 수 있는 구조이며, 일정 범위 이상의 하중을 지지할 수 있어야 한다. 따라서, 활하중이나 고정하중 등을 검토하여 설계 및 제작되며, 유닛모듈(10)의 외측 벽면에 고정설치된다.
한편, 외장시스템(20)은 유닛모듈(10)에 비해 수명이 짧으므로, 유닛모듈(10)과 외장시스템(20)을 일체로 제작할 경우, 외장시스템(20)의 노후화 또는 파손으로 인해 교체가 필요하면, 외장시스템(20)과 유닛모듈(10)을 동시에 폐기하거나 동시에 재제작해야 하는 문제가 있다. 이로 인해, 모듈러 건축물의 수명이 짧아질 뿐만 아니라, 이로 인한 폐기물이 대량으로 발생된다. 또한, 외장시스템에 대한 소비자의 다양한 요구(예를 들어, 단열성 또는 심미성)에 능동적으로 대응할 수 없는 문제가 있다.
특히, 모듈러 건축물의 제작시, 계획 및 설계단계부터 유닛모듈(10)과 외장시스템(20)에 대해 함께 진행되므로, 외장시스템(20)을 교체하거나 리모델링하는 것이 곤란한 문제가 있다. 또한, 외장시스템(20)이 유닛모듈(10)에 접합되는 위치에 따라, 다양한 형태의 설계 및 제작이 요구되어 생산라인이 매우 복잡해지는 문제가 있다.
도 3은 도 1에 도시한 유닛모듈의 기둥프레임과 외장시스템의 외장프레임을 연결하는 고정브라켓을 나타내는 제1 실시예이다. 앞서 설명한 바와 같이, 유닛모듈(10)은 경량철물 및 경량판재, 단열재로 이루어진 복수의 경량건식벽체와, 경량건식벽체의 상부를 연결하는 경량천정재, 경량건식벽체를 지지하는 기둥프레임, 경량건식벽체의 하부와 연결된 형상유지 기능의 가설바닥프레임을 포함하며, 도 3에 도시한 바와 같이, 외장시스템(20)은 기둥프레임(12)에 고정된다. 외장시스템(20)은 외장프레임(22)을 구비하며, 외장프레임(22)은 고정브라켓을 통해 기둥프레임(12)에 고정된다.
기둥프레임(12)은 'ㄷ' 형상의 단면을 가지는 기둥(column)이며, 기둥웨브(14) 및 기둥플랜지들(16)을 구비한다. 기둥플랜지들(16)의 내측면은 기둥웨브(14)의 양단에 연결되며, 기둥플랜지들(16)은 기둥웨브(14)와 각각 대체로 수직하도록 배치된다. 또한, 기둥프레임(12)은 기둥플랜지들(16)의 사이에 설치된 지지플레이트들(18,19)을 구비하며, 지지플레이트들(18,19)은 기둥웨브(14) 및 기둥플랜지들(16)과 수직하며, 서로 이격되어 배치된다.
기둥프레임(12)은 기둥플랜지들(16)과 지지플레이트들(18,19)에 의해 둘러싸인 삽입공간을 가지며, 후술하는 고정브라켓의 일측(32)이 삽입공간에 삽입된 상태에서 고정브라켓의 타측(34)은 외장프레임(22)의 내부에 삽입고정된다.
외장프레임(22)은 'ㅁ' 형상의 단면을 가지는 보(beam)이다. 외장프레임(22)은 고정브라켓의 타측(34)이 내부에 삽입된 상태에서 고정브라켓의 일측(32)을 통해 기둥프레임(12)에 연결되며, 외장프레임(22)은 고정브라켓의 외주면에 대응되는 형상이고 고정브라켓은 삽입공간에 대응되는 형상이므로, 외장프레임(22) 및 고정브라켓의 회전은 제한된다. 외장프레임(22) 및 고정브라켓은 하부플레이트(18)를 통해 지지된다. 또한, 체결구는 체결홀(22a,34a)을 관통하여 외장프레임(22)이 고정브라켓으로부터 분리되는 것을 방지한다.
한편, 기둥프레임(12)은 보조플레이트들(15,17)을 더 구비하며, 보조플레이트들(15,17)은 지지플레이트들(18,19)의 상부에 이격되어 배치된다. 보조플레이트들(15,17)은 기둥플랜지들(16)의 사이에 고정설치되며, 기둥플랜지들(16)을 지지한다. 또한, 연결플레이트(13)는 보조플레이트들(15,17)의 사이에 고정설치되며, 보조플레이트들(15,17)을 지지한다.
와이어(40)는 연결플레이트(13) 및 외장프레임(22)에 양측이 연결되며, 외장프레임(22)의 하중은 와이어(40)에 장력을 인가한다. 와이어(40)는 외장프레임(22)의 일단과 연결플레이트(13)를 연결하여, 외장프레임(22)의 처짐을 방지한다.
상술한 바에 의하면, 작업자는 체결구를 통해 외장프레임(22)을 기둥프레임(12)에 연결할 수 있으며, 이와 같은 방법으로, 외장시스템(20)을 유닛모듈(10)에 연결할 수 있다. 특히, 와이어(40)를 통해 외장프레임(22)을 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 작업자는 체결구를 제거함으로써, 외장시스템(20)을 유닛모듈(10)로부터 분리할 수 있다. 따라서, 작업자는 외장시스템(20)을 별도로 제작한 후, 유닛모듈(10)에 연결할 수 있으며, 필요에 따라, 연결된 외장시스템(20)을 제거한 후 원하는 사양을 갖춘 외장시스템(20)으로 교체할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시한 유닛모듈의 기둥프레임과 외장시스템의 외장프레임을 연결하는 고정브라켓을 나타내는 제2 실시예이며, 도 5는 도 4에 도시한 고정브라켓의 연결상태를 나타내는 단면도이다. 이하에서는 앞서 설명한 실시예와 구별되는 내용에 대해서만 설명하기로 하며, 이하에서 생략된 내용은 앞서 설명한 내용으로 대체할 수 있다.
기둥프레임(12)은 연결플레이트(11)를 구비하며, 연결플레이트(11)는 지지플레이트들(18,19) 및 기둥플랜지들(16) 사이에 설치된다. 연결플레이트(11)는 지지플레이트들(18,19)과 대체로 수직하며, 기둥플랜지들(16)과 대체로 나란하다.
외장프레임(22)은 I 형상의 단면을 가지는 보(beam)이며, 외장웨브(24) 및 외장플랜지들(26)을 구비한다. 외장플랜지들(26)의 내측면은 외장웨브(24)의 양단에 연결되며, 외장플랜지들(26)은 외장웨브(24)와 각각 대체로 수직하도록 배치된다. 외장프레임(22)이 고정브라켓을 통해 기둥프레임(12)에 연결된 경우, 외장웨브(24)는 연결플레이트(11)에 접한다.
외장프레임(22)은 고정브라켓을 통해 기둥프레임(12)에 연결되며, 고정브라켓은 'ㄱ' 형상의 외장브라켓과 'ㄴ' 형상의 기둥브라켓을 가진다. 외장브라켓은 외장고정판(32)과 외장연장판(34)을 구비하며, 외장고정판(32)은 외장플랜지(26)의 상부면에 고정되고, 외장연장판(34)은 외장고정판(32)과 대체로 수직하도록 연결된다. 외장브라켓은 일체로 형성된다. 마찬가지로, 기둥브라켓은 기둥연장판(36)과 기둥고정판(38)을 구비하며, 기둥고정판(38)은 지지플레이트(19)의 상부면에 고정되고, 기둥연장판(36)은 기둥고정판(38)과 대체로 수직하도록 연결된다. 기둥브라켓은 일체로 형성된다. 도 7에 도시한 바와 같이, 외장연장판(34)과 기둥연장판(38)은 체결구를 통해 체결되며, 외장프레임(22)은 고정브라켓을 통해 기둥프레임(12)에 연결될 수 있다.
와이어(40)는 연결플레이트(13) 및 외장프레임(22)에 양측이 연결되며, 외장프레임(22)의 하중은 와이어(40)에 장력을 인가한다. 와이어(40)는 외장프레임(22)의 일단과 연결플레이트(13)를 연결하여, 외장프레임(22)의 처짐을 방지한다.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.
10 : 유닛모듈 11 : 보조플레이트
12 : 기둥프레임 14 : 기둥웨브
16 : 기둥플랜지 18,19 : 지지플레이트
20 : 구조형 외장시스템 22 : 외장프레임

Claims (4)

  1. 유닛모듈 및 상기 유닛모듈의 외측에 접합가능한 외장시스템을 포함하는 모듈러 건축물에 있어서,
    상기 유닛모듈의 기둥프레임은, 기둥웨브 및 상기 기둥웨브의 양단에 각각 수직하게 연결된 기둥플랜지들, 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 지지플레이트들, 상기 지지플레이트들의 상부에 위치하며 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 보조플레이트들, 그리고 상기 보조플레이트들의 내측에 설치되어 상기 보조플레이트들을 지지하는 연결플레이트를 구비하고,
    상기 외장시스템의 외장프레임은 사각 실린더 형상이며,
    상기 모듈러 건축물은 상기 연결플레이트에 일단부가 연결되고 상기 외장프레임에 타단부가 연결되어, 상기 외장프레임의 하중에 의해 장력이 가해지는 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 건축물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈러 건축물은 상기 기둥프레임과 상기 외장프레임을 연결가능한 고정브라켓을 더 포함하되,
    상기 고정브라켓은,
    상기 기둥플랜지들과 상기 지지플레이트들에 의해 형성된 삽입공간에 삽입고정되는 사각링 형상의 지지부; 및
    상기 외장프레임의 내측에 삽입고정되며, 일면에 관통형성된 연결홀과 상기 외장프레임의 일면에 형성된 고정홀을 관통하는 체결구를 통해 상기 외장프레임에 연결되는 사각링 형상의 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 건축물.
  3. 유닛모듈 및 상기 유닛모듈의 외측에 접합가능한 외장시스템을 포함하는 모듈러 건축물에 있어서,
    상기 유닛모듈의 기둥프레임은 기둥웨브 및 상기 기둥웨브의 양단에 각각 수직하게 연결된 기둥플랜지들, 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 지지플레이트들, 상기 기둥플랜지들의 내측 및 상기 지지플레이트들의 내측에 설치되어 상기 지지플레이트들을 지지하는 하부연결플레이트, 상기 지지플레이트들의 상부에 위치하며 상기 기둥플랜지들의 내측에 상호 이격설치되어 상기 기둥플랜지들을 지지하는 보조플레이트들, 그리고 상기 기둥플랜지들의 내측 및 상기 보조플레이트들의 내측에 설치되어 상기 보조플레이트들을 지지하는 상부연결플레이트를 구비하고,
    상기 외장시스템의 외장프레임은 외장웨브 및 상기 외장웨브의 양단에 각각 수직하게 연결된 외장플랜지들을 구비하며,
    상기 모듈러 건축물은 상기 상부연결플레이트에 일단부가 연결되고 상기 외장프레임에 타단부가 연결되어, 상기 외장프레임의 하중에 의해 장력이 가해지는 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 건축물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모듈러 건축물은 상기 기둥프레임과 상기 외장프레임을 연결가능한 고정브라켓을 더 포함하되,
    상기 고정브라켓은,
    상기 외장플랜지의 외측면에 나란하게 연결되는 외장고정판 및 상기 외장고정판으로부터 수직하도록 절곡연장된 외장연장판; 및
    상부에 위치하는 지지플레이트의 상부면에 나란하게 연결되는 기둥고정판 및 상기 기둥고정판으로부터 수직하도록 절곡연장된 기둥연장판을 더 포함하며,
    상기 외장연장판 및 상기 기둥연장판은 체결구를 통해 상호 체결가능한 것을 특징으로 하는 모듈러 건축물.
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