KR101427510B1

KR101427510B1 - 건축용 지붕 구조

Info

Publication number: KR101427510B1
Application number: KR1020130003831A
Authority: KR
Inventors: 소재욱; 소준환
Original assignee: 소재욱; 소준환
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2014-08-07
Also published as: KR20140091859A

Abstract

본 발명은 건축물의 지붕에 설치되는 건축용 지붕 구조로써 더욱 상세하게는 건축물의 지붕 및 외벽에 설치되며, 내부에 공기층이 형성되어 건축물의 내부와 외부의 온도차이로 발생하는 결로현상(結露現象)에 의해 지붕의 부식 및 내구성을 저하시키는 것을 방지할 수 있는 건축용 지붕 구조에 관한 것이다.

Description

건축용 지붕 구조{Building roof structure}

건축물의 지붕이란 비, 눈, 이슬 등을 피하기 위해서 건물의 최상부에 설치하는 덮개 또는 구조를 말하는데, 외부에 면해 있으므로 의장적으로 중요한 요소이며, 그 형상이나 마감재료는 건축물 외모에 큰 영향을 미친다. 이와 같은 건축물의 지붕구조는 지붕의 무게가 무거워질 경우 지붕을 지지하는 기둥의 구조체가 더욱 커지기 때문에 공사비용이 증가하고, 공사기간이 길어지기 때문에 지붕은 그 무게를 최소화하여 시공된다. 또한 지붕은 열에너지가 건축물의 내부로 유입되는 것을 방지함과 동시에 건축물 내부공간의 열에너지가 외부로 빠져나가 손실되는 것을 방지하는 목적으로 설치된다.

이와 같은 건축물의 지붕은 지붕의 무게를 경량화하기 위하여 통상 금속의 플레이트로 구성되는 상부패널과 하부패널 및 상,하부 패널 사이에 구비된 단열부재로 구성되고, 하부패널과 상부패널이 지붕구조의 프레임에 볼트로 결합하여 설치된다.

또한 건축물의 지붕 구조는 건축물의 특성에 따라 다양한 미관을 창출하기 위해 지붕을 경사지게 하거나 곡선화하고 외벽의 형상이 다양하게 시공되어야 한다. 그러나 종래의 건축물의 지붕구조는 그 형상을 다양하게 시공하지 못하여 그 미관이 미려하지 못함과 동시에 건물 내의 열에너지가 외부로 쉽게 방출되고 빗물이 낙하하는 소음이 건축물의 내부로 들려오는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 개선된 종래의 건축물의 지붕 구조는 도 1 을 참조하면 종래의 건축용 지붕 구조는 단열재(10)와 단열재(10)의 상측에 위치하는 강관(20), 상기 강관(20)의 상측에 고정되는 합판(30), 상기 합판(30)의 상측에 부착되는 시트지(40), 상기 시트지(40)의 상측에 부착되어 건축물의 내부로 습기가 침투하는 것을 차단하는 맴브레인시트(50) 및 상기 맴브레인시트(50)의 상측에 안착 되어 고정되는 마감판넬(60)이 조립되는 구조로 형성된다. 이와 같은 종래의 건축용 지붕 구조는 외부의 습기가 건축물의 내부로는 침투하지 못하나 맴브레인시트(50)와 마감판넬(60) 사이에 결로현상으로 인해 발생되는 습기로 인해 마감판넬(60)이 부식되는 현상이 발생하였다. 따라서 일정한 시간이 경과하면 마감판넬(60)을 주기적으로 교체해야만 하는 문제점이 발생하였으며 이에 따라 추가적인 비용이 발생하는 단점이 있었다.

따라서 단열성능이 향상되고 다양한 건축물의 형상에 맞게 시공이 가능하도록 절곡 절단이 용이하며, 제조단가가 절감되고 공사기간이 단축될 수 있는 건축용 지붕 구조의 개발이 필요한 실정이다.

1. 등록실용신안공보 제20-0264311호 지붕용 흡음 판넬 구조 (2002.01.31) 2. 한국공개특허공보 제 10-2012-0066326호 조립식 지붕의 단열판넬 구조(201206.22)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 건축용 지붕에 사용되는 외부강판을 아연(Zn)으로 제작하고 외부강판의 부식을 방지할 수 있도록 내부에 공기층을 형성하여 결로현상이 발생하지 않는 건축용 지붕 구조를 제공한다.

또한 본 발명은 건축용 지붕 공사시 습기 등에 의해 공사의 제약을 받지 않아 공사기간을 단축할 수 있으며 종래의 건축용 지붕 구조 보다 제조단가가 저렴하고 우수한 단열과 습도조절 및 지붕 구조의 수명을 연장하여 사용할 수 있도록 한 건축용 지붕 구조를 제공한다.

본 발명의 건축용 지붕 구조는 길이방향으로 연장 형성되며 일정한 간격으로 다수개 배치되는 골조(110)에 고정 설치되도록 상기 골조(110)의 일측에 부착되는 단열재(100); 상기 골조(110)를 중심으로 상기 단열재(100)와 상호 대칭되도록 상기 골조(110)의 타측에 고정 설치되는 합판(200); 상기 합판(200)의 외측에 부착되는 습도조절시트(300); 상기 습도조절시트(300)의 상단에 고정되는 다수개의 지지판(400); 상기 지지판(400)의 상측에 고정 설치되는 외부강판(500); 상기 습도조절시트(300)와 상기 외부강판(500) 사이에는 상기 지지판(400)의 두께만큼 형성되는 공기층(600); 을 포함하여 조립하는 것을 특징으로 하는 건축용 지붕 구조.

본 발명에 있어서, 상기 지지판(400)과 상기 외부강판(500) 사이에는 상기 공기층(600)의 폭(t)을 조절하도록 일측이 상기 지지판(400)의 상측에 고정되고 타측이 상기 외부강판(500)의 하측에 고정되는 지지봉(410)이 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 습도조절시트(300)는 상기 합판(200)의 부식을 방지하도록, 습기를 차단하는 방수시트, 기름종이 및 상기 합판(200)의 내측에서 전달되는 습기를 외부로 배출하고, 상기 공기층(600)에서 전달되는 습기는 차단하는 방습투습지 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 외부강판(500)은 아연(Zn)의 합금으로 제조되며, 상기 지지판(400)은 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene)상에 가스를 주입하여 발포시킨 PE-Form(polyethylene-Form)으로 된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다양한 형태로 가공이 가능하고 이에 따라 시공성이 용이한 아연(Zn)로 제작되는 외부강판을 구비하고, 결로현상을 방지하도록 외부강판과 습도조절시트 사이에 공기가 유동 될 수 있는 공기층을 형성하여 외부강판의 내구성을 확보하였다.

또한 본 발명은 외부강판의 수명을 연장되게 하면서 공기층에 의해 단열성 및 흡음성이 향상되고, 불필요한 자재사용을 방지하여 시공단가를 절감하였을 뿐만 아니라 건축용 지붕의 무게를 경량화하여 내구성 및 공사기간을 단축할 수 있다.

도 1 은 종래의 건축용 지붕 구조를 나타낸 단면도.
도 2 는 본 발명의 건축용 지붕 구조를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명의 건축용 지붕 구조를 상세히 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명의 공기층의 공기 흐름을 나타낸 평면도.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예를 상세히 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명의 지지판의 다른 실시예를 나타낸 평면도.
도 7 은 본 발명의 지지판의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 8 은 본 발명의 지지봉의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2 는 본 발명의 건축용 지붕 구조를 나타낸 단면도, 도 3 은 본 발명의 건축용 지붕 구조를 상세히 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명의 공기층의 공기 흐름을 나타낸 평면도, 도 5 는 본 발명의 다른 실시예를 상세히 나타낸 사시도, 도 6 은 본 발명의 지지판의 다른 실시예를 나타낸 평면도, 도 7 은 본 발명의 지지판의 다른 실시예를 나타낸 사시도, 도 8 은 본 발명의 지지봉의 다른 실시예를 나타낸 사시도에 관한 것이다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 본 발명은 건축물의 지붕의 뼈대에 해당하는 골조(110)가 형성된다. 골조(110)는 건축물의 상단에 설치되며 강관, 지붕 콘크리트 슬라브(Concrete slab), 철골구조의 형강(形鋼) ·강판(鋼板) ·평강(平鋼) 등의 강재(鋼材)에 해당할 수 있다. 골조(110)는 일반적으로 길이방향으로 연장 형성되며 내부가 중공된 강관일 수 있다. 또한 골조(110)는 일정한 간격으로 다수개 배치된다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 골조(110)의 일측에는 단열재(100)가 부착된다. 단열재(100)는 골조(110)에 고정되며 그 두께는 50mm,100mm,150mm 등 각각의 특성에 맞게 부착되어 고정된다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 골조(110)의 타측에는 합판(200)이 설치된다. 합판(200)은 골조(110)에 별도의 고정나사나, 볼트, 리벳 등으로 고정될 수 있으며 골조(110)를 중심으로 단열재(100)와 대칭을 이루도록 설치된다. 합판(200)은 목재의 재질일 수 있으나 합성수지재로 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 합판(200)의 상측에는 습도조절시트(300)가 부착된다. 습도조절시트(300)는 합판(200)의 외측에 부착되며 합판(200)이 습기에 의해 부식되지 않도록 습기를 차단하는 목적으로 부착된다. 습도조절시트(300)는 습기를 차단하는 방수시트, 기름종이 등 습기를 차단할 수 있는 재질이라면 그 어떠한 재질이여도 무방하다. 또한 합판(200)의 내측에서 전달되는 습기를 외부로 배출하고, 공기층(600)에서 전달되는 습기는 차단하는 방습투습지로 형성될 수 있다.

도 3 을 참조하면 습도조절시트(300)의 상단에는 지지판(400)이 안착 되며 접착제에 의해 습도조절시트(300)의 상단에 고정된다. 지지판(400)은 습도조절시트(300)의 상단에 일정한 간격으로 다수개 배치될 수 있으며 그 배열이 균일한 배열을 이루도록 배치될 수 있다. 이때 지지판(400)과 이웃한 다른 지지판(400) 사이의 간격은 적어도 지지판(400)의 넓이의 면적보다 같거나 큰 간격을 이루는 것이 바람직하다.

도 6 을 참조하면 지지판(400)은 습도조절시트(300)와 일체로 형성될 수 있다. 미리 습도조절시트(300)에 지지판(400)을 부착하여 습조도절시트(300)를 제작하면 이와 같은 방법으로 미리 습도조절시트(300)에 지지판(400)을 부착하면 공사기간을 단축할 수 있는 효과가 발생한다.

또한 지지판(400)은 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene)상에 가스를 주입하여 발포시킨 PE-Form(polyethylene-Form)으로 형성될 수 있다. 이는 건축용 지붕 구조의 하중을 줄이기 위함이다.

도 3 을 참조하면 지지판(400)의 상측에 안착 되는 외부강판(500)이 형성된다. 외부강판(500)은 지지판(400)의 상측에 안착 되어 고정 설치된다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 습도조절시트(300)와 외부강판(500) 사이에는 공기층(600)이 형성된다. 공기층(600)은 지지판(400)의 두께와 동일한 두께를 가지도록 형성된다. 즉 외부강판(500)이 지지판(400)에 안착 되어 고정되면 습도조절시트(300)와 외부강판(500)의 하면 사이에는 지지판(400)을 제외한 면적이 공기층(600)으로 형성되는 것이다. 공기층(600)으로 인해 건축물 내부의 단열효과가 향상되며 외부강판(500)의 외측으로부터 전달되는 소음을 공기층(600)이 흡수하게 되므로 방음효과가 향상되는 장점이 있다.

도 4 를 참조하면 습도조절시트(300)의 상단에 형성된 공기층(600)에 외부 공기가 유입될 수 있다. 외부공기는 지지판(400)과 이웃하는 다른 지지판(400) 사이를 자유롭게 이동할 수 있으며 이로 인해 습도조절시트(300)의 상측 및 외부강판(500)의 하측에 발생하는 습기를 외부로 배출시킬 수 있다. 따라서 결로현상으로 인한 외부강판(500)의 부식을 방지할 수 있는 효과가 발생한다.

도 3 을 참조하면 외부강판(500)은 주석(Sn), 알루미늄(Al), 아연(Zn)의 합금으로 제조될 수 있다. 아연(Zn)은 표면에 형성되는 산화보호층(PATINA)으로 인해 높은 부식저항을 가지고 있어 내구성이 높아 수명이 약 100년 이상 지속될 수 있다.

또한 외부강판(500)을 주석(Sn), 알루미늄(Al), 아연(Zn)의 합금으로 제조하면 대기중에 유해성분을 방출하지 않아 친환경건축자재로써 재활용이 가능하고 무독성이며 화재시 유독가스를 배출하지 않는 장점이 있다. 그리고 절단과 절곡이 용이하여 곡면뿐만 아니라 3차원 곡면도 자유자재로 형성할 수 있어 가공성이 다른 금속재 보다 높다.

외부강판(500)은 해수의 염분에 부식되지 않도록 아연(Zn)에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 금속을 소량으로 첨가하여 합금으로 제조한 티타늄 아연판 및 알루미늄(Al)의 질감과 색감을 가지도록 제작되는 알루미늄판과 일반적인 철판 등으로 제작될 수 있다.

실시예 1

도 5 를 참조하면 지지판(400)과 외부강판(500) 사이에는 지지봉(410)이 형성된다. 지지봉(410)은 지지판(400)의 상측에 다수개 형성될 수 있다. 지지봉(410)은 공기층(600)의 폭(t)을 조절하도록 일측이 지지판(400)의 상측에 고정되고 타측이 외부강판(500)의 하측에 고정된다. 공기층(600)의 폭(t)이 증가하면 단열효과 및 방음효과가 향상된다. 또한 지지봉(410)은 지붕 공사시 지지판(400)의 상면에 발생하는 습기가 외부강판(500)의 하면에 접촉되는 것을 방지하기 위한 목적을 갖는다.

실시예 2

도 7 을 참조하면 지지판(400)은 사각형 형상, 오각형 형상, 육각형 형상 등으로 형성될 수 있으며 그 형상은 다양하게 변형될 수 있다.

따라서 본 발명은 결로현상을 방지하도록 외부강판(500)과 습도조절시트(300) 사이에 공기가 유동 될 수 있는 공기층(600)을 형성하여 외부강판(500)의 내구성을 확보하였다.

실시예 3

도 8 을 참조하면 지지봉(410)은 지지봉(410)의 외측면이 지지판(400)의 상단에 접촉되어 고정될 수 있다. 즉 지지봉(410)의 측면이 지지판(400)의 상단에 접촉되면 지지봉(410)에 접촉되는 외부강판(500)의 하측 면적을 최소화시킬 수 있다. 또한 지지봉(410)은 직선, 곡선, 물결 형상으로 다양하게 형성될 수 있으며 지지봉(410)과 이웃한 지지봉(410) 사이는 일정한 간격만큼 이격된다. 이는 지지봉(410)과 이웃한 지지봉(410) 사이로 공기가 유입될 수 있도록 하기 위함이다.

또한 본 발명은 공기층(600)에 의해 단열성 및 흡음성이 향상되고, 불필요한 자재사용을 방지하여 시공단가를 절감하였을 뿐만 아니라 건축용 지붕 무게의 경량화 및 공사기간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

100 : 단열재 110 : 골조
200 : 합판 300 : 습도조절시트
400 : 지지판 410 : 지지봉
500 : 외부강판 600 : 공기층
t : 공기층의 폭

Claims

길이방향으로 연장 형성되며 일정한 간격으로 다수개 배치되는 골조(110)에 고정 설치되도록 상기 골조(110)의 일측에 부착되는 단열재(100);
상기 골조(110)를 중심으로 상기 단열재(100)와 상호 대칭되도록 상기 골조(110)의 타측에 고정 설치되는 합판(200);
상기 합판(200)의 외측에 부착되는 습도조절시트(300);
상기 습도조절시트(300)의 상단에 고정되며 일정간격 이격되어 배치되고, 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene)상에 가스를 주입하여 발포시킨 PE-Form(polyethylene-Form)으로 형성되는 다수개의 지지판(400);
상기 지지판(400)의 상측에 고정 설치되며, 주석(Sn), 알루미늄(Al), 아연(Zn)의 합금으로 형성되는 외부강판(500);
상기 습도조절시트(300)와 상기 외부강판(500) 사이에는 상기 지지판(400)의 두께만큼 형성되며 외부공기가 유입되는 공기층(600);을 포함하되,
상기 각각의 지지판(400)의 이격되는 간격은 적어도 지지판(400)의 폭과 동일하거나 큰 간격으로 이격되며,
상기 습도조절시트(300)는 상기 합판(200)의 부식을 방지하도록 상기 합판(200)의 내측에서 전달되는 습기를 외부로 배출하며, 상기 공기층(600)으로 유입된 외부공기에서 전달받는 습기는 차단하는 방습투습지로 제작되고,
상기 지지판(400)에는 상기 지지판(400)과 상기 외부강판(500) 사이에 형성되며 상기 공기층(600)의 폭(t)을 조절하도록 일측이 상기 지지판(400)의 상측에 고정되고 타측이 상기 외부강판(500)의 하측에 고정되는 지지봉(410)이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 건축용 지붕 구조.
삭제
삭제
삭제