KR101480092B1

KR101480092B1 - 지붕구조용 모듈러 셀블록, 이를 이용한 지붕구조 및 그 지붕시공방법

Info

Publication number: KR101480092B1
Application number: KR20130003078A
Authority: KR
Inventors: 이병화
Original assignee: 이병화
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2015-01-08
Also published as: KR20140090885A

Abstract

본 발명은 지붕구조용 모듈러 셀블록, 이를 이용한 지붕구조 및 그 지붕시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 단위의 모듈러 셀블록이 지붕에서 차지하는 각각의 고유 기능과 역할에 맞게 공장에서 사전에 정밀 설계 제작되어, 현장에서 셀블록의 조립과 단열재 설치만으로 지붕구조물 시공이 완성되도록 하는 지붕구조용 모듈러 셀블록, 이를 이용한 지붕구조 및 그 지붕시공방법에 관한 것이다.

Description

지붕구조용 모듈러 셀블록, 이를 이용한 지붕구조 및 그 지붕시공방법{A Modular Cell Block for roof structure , roof structure using the modular Cell Block and its construction method}

현재 우리나라의 건축물 부문 에너지 소비는 전체 에너지 소비의 24%, 건축물 중 주거용 건물의 에너지 소비는 54%를 차지하고 있어, 주거용 건물의 에너지 소비량 절감이 절실한 상황이다.

이에 정부는 저에너지 친환경주택 건설을 위해, 지난 2010년 6월 '친환경주택의 건설 기준 및 성능'을 고시해, 에너지 사용량을 현재보다 20% 이상 줄이도록 기준을 마련하고, 단계적으로 2025년부터는 주택에너지를 100% 감축하는 '제로에너지'를 달성하는 목표를 세우고, 2017년 패시브 하우스, 2025년 제로 에너지 하우스 의무화 정책을 시행할 예정이다.

이를 위해서, 한국건설기술연구원, 에너지기술연구원·전자통신연구원 등을 통해 친환경 고효율 공동주택 요소 기술 개발 및 검증에 나서고 있는데,　제로카본 그린홈(Zero Carbon Green Home)은 고양시 건설기술연구원 내 부지에 10가구가 2012년 말 준공예정으로 시공비 30억원, 향후 모니터링사업 등 2014년까지 약 100억원이 투입된다. 에너지기술연구원은 1998년부터 초에너지절약형 실험용 건물을 지어 에너지자립주택 연구를 해 왔고, 2002년에는 국내 최초로 ‘제로에너지 솔라하우스1(ZeSH; Zero Energe Solar House1)’을, 2005년에는 ZeSH2를 개발하였는데, ZeSH2에는 독일의 패시브하우스를 능가하는 ‘신재생 하이브리드 시스템’이 적용됐다.

상기 ‘제로카본 그린홈’ ‘ZeSH2’ 등에 적용된 기술은, 에너지 부하를 줄이기 위한 슈퍼단열기술과 자연형 태양열 기술, 폐열회수 기술 등 고효율 건축자재를 도입해 냉난방에너지를 최소화하는 패시브(Passive) 기술과, 태양열·태양광·지열 등 신재생 에너지원을 활용한 에너지 생산 개념의 액티브(Active) 기술이 모두 적용된다. 이 중 액티브 기술은 태양열·지열·풍력 등의 자연에너지를 기계적인 시스템을 거쳐 자체 에너지로 생산해 내는 액티브 하우스이다.

이에 비해, 패시브 하우스는 기계적인 냉난방 시스템을 사용하지 않고, 건축물 구조체의 단열·축열 형태를 활용해 에너지를 절감시키는 방식으로, 수치상으로 패시브 하우스는 냉방 및 난방을 위한 최대부하가 1㎡당 10kWh 이하 (석유 환산시 1㎡당 3ℓ 이하)로서 우리나라 주택의 평균 사용량의 80% 이상의 에너지를 절약이 가능한 방식으로, 액티브 하우스보다 고효율적인 기술로 주목받고 있다.

현재 패시브 하우스를 실현하기 위해 주로 주택의 벽, 창호, 유리, 차양 등 단열성능 향상하기 위한 요소기술이 개발되고 있다. 예컨대, 벽 부분에 제시된 벽면 일체형 태양열 집열 장치는, 겨울철에 집열이 많이 되고, 여름철에는 집열이 적게 되도록 하는 장치로서, 주택 남측 벽면에 수직으로 설치되어 건물의 멋을 살리는 외장재 역할도 하도록 하고 있고, 창호 부분에는 알루미늄과 ABS를 복합한 프레임 창호, AL 더블스킨 시스템 창호, 고단열 고기밀 현관방화문 등의 다양한 고성능 창호 시스템을 제시되고 있다. 유리 부분에는 진공 복층 유리, 크립톤, 크세논 등의 가스가 충진된 LOW-E 유리 등 고효율, 고기능성 유리가 제시되고 있고, 차양 부분에는 블라인드의 슬랫 각도가 태양광의 각도 및 세기에 반응하여 자동 조절되는 Sun-tracking 베네시안 블라인드, 자동 차양 제어시스템 등이 개발되고 있다.

그 가운데 지붕은 주택 외관에 영향을 미치는 중요한 디자인요소일 뿐 아니라, 벽체 구조와 긴밀한 연결성을 가지는 구조물로서 외부의 온도,습도,음향,일광,바람 등을 차단하는 가장 중요한 구조체로서 패시브 기술을 적용시 별도의 특별한 기술이 필요한데, 지금까지 지붕 부분에서는 건물 지붕에 태양광 발전모듈이 설치되는 정도에 그치고 있고, 패시브 기술이 적극 적용된 사례가 없는 실정이다.

지붕은 목재나 강재를 이용하여 트러스구조를 형성한 후, 단열재를 충진하고, 그 상부에 기와, 아스팔트슁글, 칼라강판 등의 마감재로 마감한 것으로, 눈 등의 하중을 견뎌야하고, 바람 등에 저항력을 가져야 하므로, 통상 구조체로서 상기한 바와 같은 목재나 강재를 사용하고 있어서, 시공비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

그리고, 합판은 얇게 켠 널빤지를 여러 겹 붙여 만든 나무판으로, 자체강도가 높지 않아서, 주택 등의 건설에서 하중을 지지하는 구조체로서의 역할은 하지 못하고, 주로 내/외장재 설치를 위한 마감재나 거푸집 등의 용도로밖에 사용될 수 없었고, 구조체로서는 스틸, 목재 등이 사용되었다.

이에 본 발명인은 지붕의 특수성에 착안하여 다음과 같은 기술과제의 해결을 위해 본 발명에 이르게 되었다.

첫째, 지붕은 집의 외관을 결정하는 가장 중요한 디자인요소이므로, 소비자들의 다양한 디자인 요소를 충족시키는 것이 필요하다. 이를 위해서 소비자들이 직접 제안하거나, 소비자가 가상의 시뮬레이션에 참가하여 원하는 디자인을 선택해서 주문하면, 그 디자인에 따라 구조물이 완성되어야 한다. 이를 위해서 지금까지 지붕 구조체로서의 역할은 하지 못하는 합판을 이용하는 것이 필요하다.

둘째, 위의 조건을 만족하면서도 소비자들이 납득할 만한 경제성 있는 가격을 제시하여야 하며, 시공비 절감을 통해 이를 달성해야 한다.

세째, 지붕은 벽체 구조와 긴밀한 연결성을 가지는 구조물로서, 외부의 온도,습도,음향,일광,바람을 차단하는 패시브 기술을 적용시켜야 하며, 패시브 하우스를 구현하기 위해서는 전력선 등 시설물 설치 과정에서 틈이 발생하지 않도록 하여 지붕구조물의 완벽한 단열이 이루어져 모든 에너지 소비율이 제로가 되도록 설계되어야 한다.

본 발명인은 위 과제를 해결하기 위해, 지금까지 기존의 건축공법과 비교하여 혁신적인 단열성 확보, 공기단축 내지 공정개선을 위한 기술개발을 부단히 수행해왔다.

그 예로, 본 발명인은 기초, 벽체, 지붕, 천장의 4개 부문의 공정을 동시에 수행하는, 대한민국등록특허 10-0792243(구조용 복합 경량 패널), 10-0956741호(구조용 복합 경량 패널을 이용한 건축물 및 그 시공 방법) 및 대한민국 등록특허 10-1137603호에서는 기초 상에 지붕을 조립한 후 지붕을 인양시키고 인양된 지붕과 기초 사이에 벽체를 조립한 후 벽체 상에 지붕을 안착시키는 건축물 시공방법과 이를 위한 지붕인양장치를 제시한 바 있다. 특히 대한민국 특허출원 10-2012-0076551호에서 내/외장재 일체형 모듈러 셀블록 및 이를 이용한 건축물 시공방법을 제시하여, 단열성 확보, 공기단축 내지 공정개선을 시도하였다.

본 발명에서는 상기 특허출원 10-2012-0076551호의 모듈러 셀(Modular Cell)의 기술적 사상을 더욱 확장, 개선하여 지붕구조에서 각각의 고유 기능과 역할에 맞게 공장에서 사전에 정밀하게 설계되고 제작되어서, 현장에서 셀블록의 조립만으로 마무리 시공까지 동시에 이루어져 건축물을 완성할 수 있는 기술을 제시한 것이다.

본 발명은 지붕구조용 모듈러 셀블록을 제공하여 한 단위의 모듈러 셀블록이 지붕에서 차지하는 각각의 고유 기능과 역할에 맞게 공장에서 사전에 정밀 설계, 제작하여, 현장에서 셀블록의 조립과 단열재 설치만으로 지붕구조물 시공이 완성되도록 하는 지붕구조용 모듈러 셀블록, 이를 이용한 지붕구조 및 그 지붕시공방법을 제공하는 데 있다.

그리고, 합판을 구조체로 사용할 수 있도록 하여, 지붕 시공비가 절감되도록 하고, 단열재의 충진시에 공간이 발생되지 않도록 함으로서 우수한 단열 등의

효과를 얻을 수 있는 패시브 하우스를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 일측부 혹은 양측부가 이음결합되는 다수의 단위 판재를 지붕구조체 형상에 대응되도록 형성하고, 이와 같이 형성된 지붕 구조체용 단위 판재를 조립하여 형성된 1겹의 단위 구조체를 이음결합부가 서로 엇갈리도록 다수겹 중첩 형성한 지붕 구조체용 모듈러 셀블록; 판재로 형성되고 일측부 혹은 양측부가 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록에 결합되는 칸막이용 모듈러 셀블록; 상호 이음결합되는 다수개의 단위판재로 구성되어 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 외부에 설치되는 외측 모듈러 셀블록; 및 상호 이음결합되는 다수개의 단위판재로 구성되어 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 내측에 설치되는 내측 모듈러 셀블록을 포함하여 구성되는 지붕용 모듈러 셀블록에 있다.

상기에서 단위 판재의 이음결합구조는 S-결합(S-JOINT), 도브테일 결합(dovetail joint), 나비모양 혹은 도그 본(dog bones) 모양의 이음결합부재와 고정공의 결합에 의한 이음 결합 중에서 택일하여 사용한다.

그리고, 상기한 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 상부에 돌출부를 형성하고, 상기 외측 모듈러 셀블록에는 돌출부가 관통되어 돌출되는 끼움공을 형성한다.

또한, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록에는, 전기배선을 위한 배선홈이 형성되어 현장에서 별도로 배선홈형성과정이 요구되지 않도록 하고, 벽면 상부의 대들보프레임과 접하는 위치에는 대들보프레임 삽입용 끼움홈을 형성하고 상기 끼움홈 측부에는 키홈이 형성되어 상기 키홈으로 끼워진 고정키가 대들보와 결합됨으로서 지붕구조물의 수직 및 수평이동을 방지한다.

한편, 본 발명의 다른 특징은 상기한 바와 같이 구성되어 조립된 지붕용 모듈러 셀블록, 상기 지붕용 모듈러 셀블록의 조립으로 형성된 공간 내에 충진되는 단열재, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 돌출부 상부로 설치되어 외측 모듈러 셀블록의 상부면과 공기통로를 형성하는 상부마감판, 상기 조립된 지붕용 모듈러 셀블록의 측면에 설치되는 측면마감판 및 지붕의 외관을 형성하는 마감부재를 포함하여 구성되는 지붕구조에 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 특징은 상기 지붕용 모듈러 셀블록을 조립하면서 내부 공간에 전기배선을 설치하는 과정, 상기 지붕용 모듈러 셀블록의 조립으로 형성된 공간 내에 단열재를 충진하는 과정, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 돌출부 상부로 상부마감판을 설치하는 과정, 상기 조립된 지붕용 모듈러 셀블록의 측면에 측면마감판을 설치하는 과정 및 지붕의 외관을 형성하는 마감부재를 설치하는 과정을 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 지붕에서 차지하는 각각의 고유 기능과 역할에 맞게 공장에서 사전에 정밀 설계, 제작하여, 현장에서 셀블록의 조립과 단열재 설치만으로 지붕구조물 시공이 완성되도록 함으로서, 소비자의 요구에 맞는 디자인의 실현이 가능하게 되고, 지붕설치작업이 용이하도록 하여 작업비와 인력 및 시간력이 대폭 감소된다.

또한, 합판을 구조체로 사용할 수 있도록 하여, 소비자들이 직접 제안하거나, 소비자가 가상의 시뮬레이션에 참가하여 원하는 디자인을 선택해서 주문하면, 그 디자인에 따라 구조물을 완성할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명의 지붕은 벽체 구조와 긴밀한 연결성을 가지므로 외부의 온도,습도,음향,일광,바람을 차단할 수 있고, 전력선 등 시설물 설치 과정에서 틈이 발생하지 않도록 하여 지붕구조물의 완벽한 단열이 이루어지므로, 본 발명에 따른 지붕구조용 모듈러 셀블록을 이용한 지붕을 포함한 건축물이 첨부 패시브건축물 인증서와 같이 패시브건축물로 인증받았습니다.

도 1은 본 발명에 따른 지붕용 모듈러 셀블록을 나타내는 도면
도 2 및 도 3은 도 1의 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 단위 구조체 구성을 나타내는 도면
도 4는 도 2 및 도 3에 따른 단위 구조체의 중첩예를 나타내는 도면
도 5는 지붕 구조체용 모듈러 셀블록은 대들보 프레임과 결합 구조를 나타내는 도면
도 6은 칸막이용 모듈러 셀블록을 나타내는 도면
도 7은 외측 모듈러 셀블록을 나타내는 도면
도 8a는 측면 간격조절용 모듈러 셀블록을 나타내는 도면
도 8b는 측면 간격조절용 모듈러 셀블록의 조립예를 나타내는 도면
도 8c는 측면 간격조절용 모듈러 셀블록의 다른 실시예를 나타내는 도면
도 9내지 도 11은 지붕용 모듈러 셀블록의 조립예를 나타내는 도면
도 12는 지붕 조체용 모듈러 셀블록은 대들보 프레임과 결합 예를 나타내는 도면
도 13은 단열재 충진을 위한 통공을 나타내는 도면
도 14는 방수포와 상부마감판 설치예를 나타내는 도면
도 15는 마감부재 설치예를 나타내는 도면

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 지붕용 모듈러 셀블록을 나타내는 도면으로, 상기 지붕용 모듈러 셀블록은 일정간격으로 이격 설치되는 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100), 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100) 사이에 설치되는 칸막이용 모듈러 셀블록(200), 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100) 상부에 설치되는 외측 모듈러 셀블록(300), 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100) 하부에 설치되는 내측 모듈러 셀블록(400)으로 구성된다.

상기에서 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)은 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 일측부 혹은 양측부가 이음 결합되는 다수의 단위 판재를 지붕구조체 형상에 대응되도록 형성하되 외측단부에는 돌출부(110)를 돌출형성하고, 이와 같이 형성된 지붕 구조체용 단위 판재를 조립하여 형성된 1겹의 단위 구조체를 이음결합부가 엇갈리도록 다수겹 중첩 형성한 것이다.

그 예로서, 1겹의 단위 구조체는 도 2에 나타내는 바와 같이 4개의 단위 판재(120a)(120b)(120c)(120d)로 구성되거나 도 3에 나타내는 바와 같이 3개의 단위 판재(130a)(130b)(130c)로 구성된다.

이 중 우선 도 2에 나타내는 1겹의 단위 구조체(이하 제 1 단위 구조체라 함)(120)는 제 1-1 내지 제 1-4단위 판재(120a)(120b)(120c)(120d)로 구성되고, 상기 제 1-1단위 판재(120a)는 지붕 구조체를 형성하는 경사부와 수직부가 연결된 형태로 형성되고, 제 1-2단위 판재(120b)는 상기 제 1-1단위 판재(120a)의 경사부 단부에 이음결합되며, 제 1-3단위 판재(120c)는 상기 제 1-2단위 판재(120b)에 이음결합되며, 제 1-4단위 판재(120d)는 상기 제 1-1단위 판재(120a)의 하부에 이음결합된다. 이때, 제 1-1 내지 제 1-3 단위 판재(120a)(120b)(120c)의 외측 단부에는 돌출부(110)가 각각 돌출형성된다.

그리고, 도 3에 나타내는 1겹의 단위 구조체(이하 제 2 단위 구조체라 함)(130)는 제 2-1 내지 제 2-3단위 판재(130a)(130b)(130c)로 구성되고, 상기 제 2단위 구조체(130)는 제 1단위 구조체(120)와 중첩배치되므로 이음결합부(140)가 제 1단위 구조체(120)와는 다른 위치에 배치되어야 한다. 이에 따라 상기 제 2-1단위 판재(130a)는 지붕 구조체를 형성하는 경사부와 수직부가 연결된 형태로 형성되면서 경사부 치수(B1)는 상기 제 1-1단위 판재(120a)의 경사부 치수(A1)의 2배로 형성하고 수직부 치수(B2)는 상기 제 1-1단위 판재(A2)의 치수의 1/2로 형성한다. 그리고, 제 2-2단위 판재(130b)는 상기 제 2-1단위 판재(130a)의 경사부 단부에 이음 결합되며 상기 제1-1 내지 1-3 단위 판재(120a)(120b)(120c)의 이음결합된 치수와 상기 2-1 내지 2-2 단위 판재(130a)(130b)의 이음결합된 치수가 동일한 길이가 되도록 형성한다. 그리고, 2-3단위 판재(130c)는 2-1단위 판재(130a)의 수직부에 이음 결합되며, 이때 2-1 및 2-3단위 판재(130a)(130c)의 수직부 이음결합된 치수가 상기 1-1 및 1-4단위 판재(120a)(120d)를 이음 결합한 치수와 대응되도록 형성한다.

이때, 상기 제 2단위 구조체(130)의 돌출부(110) 형성위치는 제 1단위구조체(120)의 돌출부(110) 형성위치와 동일하게 형성한다.

그리고, 각각의 단위 판재들은 일측 혹은 양측 단부에 경사진 요철부가 대응되도록 1쌍 이상 형성되어 인접한 다른 단위 판재와 S-결합(S-JOINT) 또는 도브테일 결합(dovetail joint) 등으로 이음 결합되며, 본 발명의 실시예에서는 S-결합(S-JOINT)을 사용한다.

이와 같이 형성된 제 1단위 구조체(120)와 제 2단위구조체(130)는 도 4에 나타내는 바와 같이 제 1단위 구조체(120)를 중심으로 양측에 제 2단위구조체(130)를 배치하여, 하나의 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)을 형성한다.

한편, 상기에서 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 전기배선을 위한 배선홈(140)이 형성되어 현장에서 별도로 배선홈을 형성하기 위한 과정이 요구되지 않도록 하고, 도 5에 나타내는 바와 같이 벽면 상부의 대들보프레임(500)과 접하는 위치에는 상기 대들보프레임(500) 삽입용 끼움홈(150)을 형성하고 상기 끼움홈(150) 측부에는 키홈(160)을 형성하여 상기 키홈(160)으로 끼워진 고정키(162)가 대들보프레임(500)과 결합됨으로서 지붕용 트러스구조물의 수직 및 수평이동을 방지한다.

그리고, 상기 칸막이용 모듈러 셀블록(200)은 도 6에 나타내는 바와 같이 판재로 형성되고 일측부 혹은 양측부가 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에 결합돌기(210)와 결합공(170)에 의하여 끼움 결합되며, 지붕의 구조체 역할을 하지 않음으로 한장의 합판으로 구성될수도 있고, 강도보강을 위하여 다수장의 합판을 중첩시켜 사용할 수도 있다.

상기 외측 모듈러 셀블록(300)은 도 7에 나타내는 바와 같이 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에 형성된 돌출부(110)가 관통되는 끼움공(310)이 다수개 형성된 단위 판재들로 구성되는데, 상기 단위 판재들은 나비모양 혹은 도그 본(dog bones) 모양으로 상기 외측 모듈러 셀블록(300)과 별도로 혹은 일체로 형성된 이음결합부재(320)와 상기 이음결합부재(320)가 끼워지는 고정공(330)에 의하여 이음 결합된다. 이러한 외측 모듈러 셀블록(300) 역시 지붕의 구조체 역할을 하지 않음으로 한장의 합판으로 구성될수도 있고, 강도보강을 위하여 다수장의 합판을 중첩시켜 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 지붕용 모듈러 셀블록은 도 8a 내지 도 8c에 나타내는 바와 같이 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)과 결합되며 지붕의 측면에 공기통로를 형성하기 위한 측면 간격조절용 모듈러 셀블록(610)을 더 포함하여 구성된다.

상기에서 측면 간격조절용 모듈러 셀블록(610)은 그 설치위치 및 설계도에 따라 도 8a 및 도 8c에 나타내는 바와 같이 길이나 폭이 다르게 형성될 수 있는데, 도 8b에 나타내는 바와 같이 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)과 끼움홈 등에 의하여 조립설치된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 지붕용 모듈러 셀블록을 이용한 지붕시공방법을 살펴본다.

우선, 도 4에 나타내는 바와 같이 상기한 제 1단위 구조체(120)와 제 2단위 구조체(130)를 상기에서 설명한 바와 같이 이음결합부가 엇갈리도록 중첩시켜 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)을 조립하는데, 상기 제 1단위 구조체(120)와 제 2단위 구조체(130)는 각각 합판으로 구성되어, 3개 이상 홀수 단위의 단위 구조체를 중첩함으로서 전체적으로 균일한 하중을 받을 수 있는 하나의 지붕 구조체용 모듈러 셀블록을 완성한다.

이후, 도 9 내지 도 11에 나타내는 바와 같이 지붕용 모듈러 셀블록을 조립하는데, 이를 보다 상세하게 살펴보면, 우선 도 9에 나타내는 바와 같이 조립된 다수의 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)들 사이에 칸막이용 모듈러 셀블록(200)을 설치하여 상기한 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)을 일정한 간격으로 조립하되, 상기 칸막이용 모듈러 셀블록(200)은 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)의 양단부 부근에 설치함으로서 내부에 단열재(미도시) 설치를 위한 공간(600)을 형성하며, 이 과정에서 전기배선을 배선홈(140)에 설치한다.

그리고, 상기한 바와 같이 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)과 칸막이용 모듈러 셀블록(200)을 조립하면서, 도 9 내지 도 11에 나타내는 바와 같이 내/외측 모듈러 셀블록(300)(400)도 함께 조립한다.

이러한 조립 과정에서 도 12에 나타내는 바와 같이 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)의 하부에 형성된 끼움홈(150)으로 대들보 프레임(500)을 끼워넣고 키홈(160)에 고정키(162)를 삽입한 후, 고정키(162)를 대들보 프레임(500)과 체결수단(볼트 등)으로 체결한다.

그리고, 상기한 바와 같이 지붕용 모듈러 셀블록은 조립하는 과정에서 도 13에 나타내는 바와 같이 외측 모듈러 셀블록(300)의 일측에는 통공(340)을 천공하여, 상기 통공(340)을 통해서 단열재를 불어넣어 모듈러 셀블록들에 의하여 형성된 공간(600)내로 단열재가 긴밀하게 충진되도록 하고, 단열재 충진이 완료되면 상기 통공(340)을 차단판(342)으로 차단한다.

그리고, 단열재 충진의 다른 방법으로는 도시하지는 않았지만 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)과 칸막이용 모듈러 셀블록(200)을 조립한 후, 내측 모듈러 셀블록(400)을 조립하고, 이들 모듈러 셀블록(100)(200)(400)의 조립으로 형성된 공간(600) 내로 단열재를 설치한 후, 외측 모듈러 셀블록(300)을 조립하는 것이다.

이러한 단열재 충진이 완료되면 도 14에 나타내는 바와 같이 상기한 외측 모듈러 셀블록(300) 상부에 방수포(800)를 더 커버한 후 상기 돌출부(110)의 상부로 상부마감판(910)을 설치하는데, 이때 상기 돌출부(110)에 의하여 상부마감판(910)과 외측 모듈러 셀블록(300) 사이에 공간이 형성됨으로서 상부 공기통로가 형성된다.

그리고, 상기 조립된 지붕용 모듈러 셀블록의 측면 간격조절용 모듈러 셀블록(500) 및 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 수직부 측부로 측면마감판(930)을 설치하는데 이 과정에서 상기 측면 간격조절용 모듈러 셀블록(610)에 의하여 측면에 공기통로가 형성된다.

이후, 상기 상부마감판(910) 상부로 도 15에 나타내는 바와 같이 지붕의 외관을 형성하는 아스팔트 슁글을 포함한 마감부재(950)를 설치하여 지붕을 완성한다.

이와 같은 과정을 거쳐서 형성되는 지붕은, 상부로부터 지붕의 외관을 형성하는 마감부재(950), 상부마감판(930), 공기통로, 방수포(800), 외측 모듈러 셀블록(300), 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)과 칸막이용 모듈러 셀블록(200) 및 내/외측 모듈러 셀블록(300)(400)의 조립으로 형성된 공간(600) 및 상기 공간(600) 내에 충진되는 단열재 및 내측 모듈러 셀블록(400)의 순으로 배치된다.

100,200,300,400 : 모듈러 셀블록 500 : 대들보프레임

Claims

지붕구조체 형상에 따라 다수의 단위 판재를 일측부 혹은 양측부 이음결합하여 1겹의 단위 구조체(120)(130)를 형성하고, 상기 1겹의 단위 구조체를 이음결합부가 엇갈리도록 다수겹 중첩 형성하여 형성되는 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 1항에 있어서, 상기 지붕용 모듈러 셀블록은
일측부 혹은 양측부가 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에 결합되는 칸막이용 모듈러 셀블록(200)과, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)상부에 설치되는 외측 모듈러 셀블록(300) 및, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)의 내측에 설치되는 내측 모듈러 셀블록(400)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 2항에 있어서, 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)의 상부에는 돌출부(110)가 형성되고, 상기 외측 모듈러 셀블록(300)에는 상기 돌출부(110)가 관통되는 끼움공(310)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 1항에 있어서, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에는 전기배선을 위한 배선홈(140)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 1항에 있어서, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)의 벽면 상부 대들보프레임과 접하는 위치에는 대들보프레임 삽입용 끼움홈(150)을 형성하고 상기 끼움홈(150) 측부에는 대들보프레임(500)과 결합되는 고정키(162)가 삽입되는 키홈(160)이 형성되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 1항에 있어서, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)의 단위 판재들은 일측 혹은 양측 단부에 경사진 요철부가 대응되도록 1쌍 이상 형성되어 인접한 다른 단위 판재와 S-결합(S-JOINT) 또는 도브테일 결합(dovetail joint)으로 이음결합되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 2항에 있어서, 상기 내/외측 모듈러 셀블록(300)(400)은 나비모양 혹은 도그 본(dog bones) 모양의 이음결합부재(320)와 고정공(330)의 결합에 의하여 이음결합되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 1항에 있어서, 지붕의 양측 가장자리에 배치되는 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에 조립되는 측면간격조절용 모듈러 셀블록(610)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
제 1항 내지 제 8항의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 지붕용 모듈러 셀블록은 합판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록.
지붕구조체 형상에 따라 다수의 단위 판재를 일측부 혹은 양측부 이음결합하여 1겹의 단위 구조체(120)(130)를 형성하고, 상기 1겹의 단위 구조체를 이음결합부가 엇갈리도록 다수겹 중첩 형성하여 형성되는 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100), 일측부 혹은 양측부가 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에 결합되는 칸막이용 모듈러 셀블록(200)과, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)상부에 설치되는 외측 모듈러 셀블록(300) 및, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)의 내측에 설치되는 내측 모듈러 셀블록(400)을 포함하여 구성되는 지붕용 모듈러 셀블록;
상기 지붕용 모듈러 셀블록의 조립에 의하여 형성된 다수의 공간으로 충진되는 단열재;
상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 돌출부 상부로 설치되어 외측 모듈러 셀블록의 상부면과 상부 공기통로를 형성하는 상부마감판(910);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록을 이용한 지붕구조.
제 10항에 있어서, 상기 지붕용 모듈러 셀블록은 지붕의 양측 가장자리에 배치되는 지붕 구조체용 모듈러 셀블록(100)에 조립되는 측면간격조절용 모듈러 셀블록(610)을 더 포함하고,
상기 측면 간격조절용 모듈러 셀블록(610)을 포함한 지붕용 모듈러 셀블록의 측면 외측으로는 측면마감판(930)을 설치하는 것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록을 이용한 지붕구조.
제 10항 또는 제 11항에 있어서 지붕용 모듈러 셀블록은 합판으로 구성되는것을 특징으로 하는 지붕용 모듈러 셀블록을 이용한 지붕구조.
지붕구조체 형상에 따라 상부에 돌출부가 형성된 다수의 단위 판재를 일측부 혹은 양측부 이음결합하여 1겹의 단위 구조체를 형성하고, 상기 1겹의 단위 구조체를 이음결합부가 엇갈리도록 다수겹 중첩 형성하여 형성되는 지붕 구조체용 모듈러 셀블록 사이사이로 칸막이용 모듈러 셀블록을 조립한 후, 내/외측 모듈러 셀블록을 조립하면서, 상기 다수의 모듈러 셀블록에 의하여 형성된 공간내로는 단열재를 충진하는 과정,
상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 돌출부 상부로 상부마감판을 설치하는 과정,
상기 조립된 지붕용 모듈러 셀블록의 측면에 측면마감판을 설치하는 과정 및
지붕의 외관을 형성하는 지붕마감부재를 설치하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지붕 시공 방법.
제 13항에 있어서, 상기 단열재 충진은 지붕 구조체용 모듈러 셀블록 및 칸막이용 모듈러 셀블록을 조립하고, 내측 모듈러 셀블록을 조립하여 형성된 상부가 개방된 공간내로 단열재를 삽입한 후, 외측 모듈러 셀블록을 조립하는 것임을 특징으로 하는 지붕 시공 방법.
제 13항에 있어서, 상기 단열재 충진은 지붕 구조체용 모듈러 셀블록, 칸막이용 모듈러 셀블록, 내/외측 모듈러 셀블록을 조립하되, 외측 모듈러 셀블록의 일측에는 통공을 천공하여 조립하고, 상기 통공을 통해서 단열재를 불어넣어 충진한 후, 통공을 커버하는 것임을 특징으로 하는 지붕 시공 방법.
제 13항에 있어서, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록과 칸막이용 모듈러 셀블록을 조립하는 과정에서 지붕 구조체용 모듈러 셀블록 하부에 형성된 끼움홈으로 대들보를 끼워넣고 상기 끼훔홈의 측부에 형성된 키홈에 고정키를 삽입한 후, 상기 고정키를 대들보프레임과 결합하는 것을 특징으로 하는 지붕 시공 방법.
제 13항에 있어서, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록의 하부에 배선홈이 형성되어, 상기 지붕 구조체용 모듈러 셀블록과 칸막이용 모듈러 셀블록을 조립하는 과정에서 상기 배선홈으로 전기배선을 삽입하는 전기배선작업이 함께 이루어지는 것을 특징으로 하는 지붕 시공 방법.