KR101898549B1 - 건축용 목조복합패널 및 이를 이용한 건축방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건축용 목조복합패널 및 이를 이용한 건축방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프리-패브 형태(prefabrication) 시공에 적용할 수 있고, 공사 시간 및 과정을 단축하고 높은 단열성과 기밀성을 확보할 수 있는 건축용 건축용 목조복합패널에 관한 것으로서, 건물의 내측과 접하는 제1 방수층; 건물의 외측과 접하는 제2 방수층; 및 상기 제1 방수층 및 상기 제2 방수층 사이에 배치되는 단열층;을 포함하고, 상기 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태인, 건축용 목조복합패널.

Description

건축용 목조복합패널 및 이를 이용한 건축방법 {Wood Complex Panel for Construction and Construction Method thereof}
본 발명은 건축용 목조복합패널 및 이를 이용한 건축방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프리-패브 형태(prefabrication) 시공에 적용할 수 있고, 공사 시간 및 과정을 단축하고 높은 단열성과 기밀성을 확보할 수 있는 건축용 건축용 목조복합패널 및 이를 이용한 건축방법에 관한 것이다.
일반적으로, 목조건축공법은 목초지대와 숲이 울창한 캐나다 남부지방과 미국의 북미 지역에서 많은 발전을 이루어 왔지 만, 생활 소득이 점차 높아지고 보다 좋은 주거환경 및 보다 나은 삶의 질을 추구하는 욕구가 분출하면서 목조건축의 활성 화가 점차 대두되기 시작하였다.
이러한 종래 목조건축공법은 초기 각 공법에 따른 자재가 규격화되지 못하고, 단순히 목재만을 이용하여 임의대로 시공 되었던 것이 일반적이었다.
또한, 이와 같은 목조건축공법은 나무를 소재로 하는 목조주택이 석재에 비하여 저렴하지만, 목조주택은 목수의 손재주에만 의존하며 많은 양의 목재와 목판재를 사용하므로 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 목조주택은 현대의 주택에 비해 단열, 차음 및 기밀성이 떨어지기 때문에 많은 불편함이 있었다.
한편, 최근 대두되고 있는 패시브하우스는 최소한의 냉난방으로 적정한 실내온도를 유지할 수 있게 설계된 최첨단 고효율 시스템을 갖춘 주택으로서, 단열성과 기밀성을 강화하고 태양광과 같은 자연 에너지를 적극 활용하여 난방비용을 일반주택의 10% 수준으로 줄이면서도 1년 내내 평균 20℃의 온도를 유지할 수 있는 주택으로서, 연간 단위면적 당 난방에너지 요구량이 15㎾h/㎡a(약 1.5L/㎡a) 이하여야 한다. 이와 같은 패시브하우스는 건물을 고단열, 고기밀로 설계하고 열회수 환기장치를 이용하여 환기로 인해 버려지는 열을 회수함으로써 가능하다.
한국등록특허공보 제10-1435579호, “공기단축과 건축비용을 절감할 수 있는 목조주택”, 2014.8.22 등록
본 발명의 목적은 프리-패브 형태(prefabrication) 시공에 적용할 수 있고, 공사 시간 및 과정을 단축하고 높은 단열성과 기밀성을 확보할 수 있는 건축용 건축용 목조복합패널 및 이를 이용한 건축방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 건축용 목조복합패널로서, 건물의 내측과 접하는 제1 방수층; 건물의 외측과 접하는 제2 방수층; 및 상기 제1 방수층 및 상기 제2 방수층 사이에 배치되는 단열층;을 포함하고, 상기 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태인, 건축용 목조복합패널을 제공한다.
본 발명에서는, 상기 단열층은, 제1 단열층; 상기 제1 단열층에 접하여 배치되는 합판층; 상기 합판층에 접하여 배치되는 제2 단열층을 포함할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 제1 단열층은, 복수의 제1 구조목 및 복수의 제1 단열재를 포함하고, 상기 제1 단열재는 마주보는 상기 제1 구조목 사이에 배치되어 있을 수 있다.
본 발명에서는, 상기 제2 단열층은, 복수의 제2 구조목 및 복수의 제2 단열재를 포함하고, 상기 제2 단열재는 마주보는 상기 제2 구조목 사이에 배치되어 있고, 상기 제2 구조목은 상기 제1 구조목과 실질적으로 직각으로 배치되어 있을 수 있다.
본 발명에서는, 상기 제2 단열층은, 복수의 제3 구조목 및 복수의 제3 단열재를 포함하고, 상기 제3 단열재는 마주보는 상기 제3 구조목 사이에 배치되어 있고, 상기 제3 구조목은 상기 제3 구조목과 실질적으로 직각으로 배치되어 있을 수 있다.
본 발명에서는, 상기 제1 단열재, 상기 제2 단열재, 및 상기 제3 단열재 중 1 이상은 글라스울이고, 상기 제1 구조목은 상기 합판층에 나사로 고정될 수 있다.
본 발명에서는, 상기 제1 방수층은 상대습도에 따라 투습저항값이 변화하는 가변형 투습방수지이고, 상기 제2 방수층은 일반 투습방수지일 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 건축용 목조복합패널을 이용한 건축방법으로서, 건물의 내측과 접하는 제1 방수층; 건물의 외측과 접하는 제2 방수층; 및 상기 제1 방수층 및 상기 제2 방수층 사이에 배치되는 단열층;을 포함하고, 상기 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태인 건축용 목조복합패널을 시공현장으로 이송하는 단계; 상기 시공현장에서 상기 이송된 목조복합패널을 조립하여 구조체를 건축하는 단계; 및 상기 구조체에 내장재 및 외장재를 시공 혹은 부착하는 단계;를 포함하는, 건축용 목조복합패널을 이용한 건축방법을 제공한다.
본 발명에서는 상기 단열층은, 제1 단열층; 상기 제1 단열층에 접하여 배치되는 합판층; 상기 합판층에 접하여 배치되는 제2 단열층을 포함할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 제1 단열층은, 복수의 제1 구조목 및 복수의 제1 단열재를 포함하고, 상기 제1 단열재는 마주보는 상기 제1 구조목 사이에 배치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 건축현장에서 건축물의 구조를 조립해 나가는 일반 공법과 달리 벽체, 바닥, 천장, 지붕, 계단과 같은 기본 단위의 구조체를 구획별로 분할된 설계도면에 근거하여 공장에서 미리 패널 형태로 제작되어 현장에서 조립됨으로써, 시공 기간, 비용을 단축할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 자동화된 기계로 프리패브 방식으로 제조될 수 있고, 이에 따라 패널 자체의 제조에 대한 효율성을 도모하며, 패널의 치수 정밀도를 높임으로써 전체적인 건축물의 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 외벽측에 복합적인 단열재 구조를 구비함으로써 열교현상을 방지하여 보다 높은 단열성을 도모할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 복합적인 방수층을 구비함으로써 제조된 건축물의 공기질을 쾌적하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 지붕재로 사용하는 경우 습기를 감소시켜 건축물 전체의 안전성 및 수명을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 견고한 구조를 가지면서 동시에 높은 단열성 및 방수성을 도모할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널의 측면을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단열층을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단열층의 일예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단열층의 일예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단열층의 제2 구조목 및 제3 구조목의 배치상태를 도시하는 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널의 내부 구조를 입체적으로 도시하는 도시하는 도면이다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널의 측면을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1에 도시된 건축용 목조복합패널은 건물의 내측과 접하는 제1 방수층(100); 건물의 외측과 접하는 제2 방수층(500); 및 상기 제1 방수층(100) 및 상기 제2 방수층(500) 사이에 배치되는 단열층(200, 300, 400);을 포함한다.
이와 같은 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태이다. 즉, 상기 제1 방수층(100), 제2 방수층(500), 및 단열층은 서로 결합되어 있고, 바람직하게는 같은 크기의 직사각형 형태로 상기 제1 방수층(100), 제2 방수층(500), 및 단열층이 층을 이루어서 상기 건축용 목조복합패널을 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태이고 따라서, 건축현장에서 건축물의 구조를 조립해 나가는 일반 공법과 달리 벽체, 바닥, 천장, 지붕, 계단과 같은 기본 단위의 구조체를 구획별로 분할된 설계도면에 근거하여 공장에서 미리 패널 형태로 제작되어 현장에서 조립됨으로써, 시공 기간, 비용을 단축할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
바람직하게는 상기 단열층은, 제1 단열층(200); 상기 제1 단열층(200)에 접하여 배치되는 합판층(300); 및 상기 합판층(300)에 접하여 배치되는 제2 단열층(400)을 포함한다. 여기서, 상기 합판층(300)은 건축용 목조복합패널의 전체적인 구조를 지지하는 역할을 하고, 상기 합판층(300)에 상기 제1 단열층(200) 및 상기 제2 단열층(400)이 나사 혹은 못에 의하여 결합되는 것이 바람직하다.
이와 같이 합판층(300)의 양면에 제1 단열층(200) 및 제2 단열층(400)이 형성되어 있음으로써, 열교현상을 방지할 수 있다. 즉, 상기 제1 단열층(200)에서 구조체를 이루는 목재부는 단열재보다 높은 열전도율을 가지고 있고, 이와 같은 목재부가 바로 건물내측 혹은 외측에 접하는 경우, 상기 목재부가 열교(heat bridge)가 되어 외부 혹은 내부에서 전달되는 열이 목재부 집중되어 해당 인접영역에 높은 열이 전달되어 악영향을 미칠 수 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 상기 합판층(300)의 양면에 상기 제1 단열층(200) 및 상기 제2 단열층(400)을 구비함으로써, 상기 제1 단열층(200)의 구조체를 이루는 목재부에서 전달되는 열이 합판층(300)으로 분산되고, 분산된 합판층(300)의 열이 부분적으로만 상기 제2 단열층(400)의 구조체를 이루는 목재부로 전달되게 함으로써, 단열성을 보다 강화하면서, 동시에 열교 현상을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 건물의 내측에 접하는 상기 제1 방수층(100)은 가변형 투습방수지이고, 건물의 외측에 접하는 제2 방수층(500)은 일반 투습방수지이다. 본 발명의 일 실시예에서는 일반적인 방수층을 사용하지 않고 습기는 통과하고 물을 막을 수 있는 투습방수지를 도입함으로써 내부의 습도를 적정수준으로 유지하면서, 건축용 목조복합패널에 포함되는 목재 재질의 요소들에 있어서 부식 등이 진행되는 것을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 가변형 투습방수지는 상대습도에 따라 투습저항값이 변화한다. 구체적으로, 상기 가변형 투습방수지는 상대습도에 따라서 등가공기층두께(Sd Value, 투습저항계수에 비례)가 가변하는 특수재질의 투습방수지이다. 이와 같은 가변형 투습방수지를 건물 내측에 접하는 제1 방수층(100)에 적용하고, 일반 투습방수지를 제2 방수층(500)에 적용함으로써, 겨울에는 건물내부로부터 습기가 외부로 방출되는 것을 억제하면서, 동시에 건축용 목조복합패널 내부에 습기가 차는 것을 방지할 수 있고, 여름에는 건물내부로부터 습기가 외부로 방출되는 것을 허용하면서, 동시에 건축용 목조복합패널 내부에 습기가 차는 것을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
즉, 바람직하게는 상기 제1 방수층(100)을 가변형 투습방수지로 하고, 상기 제2 방수층(500)을 일반 투습방수지로 함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널에 의하여 건축된 건축물 내부에서의 습도를 적정수준으로 유지하면서 동시에 건축용 목조복합패널 내부에 습기가 응축되어 발생할 수 있는 부작용을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단열층(200)을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 상기 제1 단열층(200)은, 복수의 제1 구조목(210) 및 복수의 제1 단열재(220)를 포함하고, 상기 제1 단열재(220)는 마주보는 상기 제1 구조목(210) 사이에 배치되어 있다.
상기 제1 구조목(210)은 상기 제1 단열재(220)와 같은 두께를 가는 것이 바람직하다.
상기 제1 구조목(210)이 상기 제1 단열층(200)에서 차지하는 부피가 클수록 내구성을 강해지나, 단열성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 구조목(210)은 상기 합판층(300)에 고정이 되고, 합판층(300) 위에 고정된 다수의 구조목의 전체 구조에 의하여 건축용 목조복합패널 전체는 적은 무게로 높은 단열성을 가지면서, 동시에 높은 내구성을 가질 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 제1 단열재(220)는 글라스울임이 바람직하다. 이와 같은 구조로 일차적으로 건물 내측과 건물 외측 사이의 단열성을 유지하면서 건축용 목조복합패널의 내구성을 도모할 수 있다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단열층(400)의 일예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3에 도시된 상기 제2 단열층(400)은, 복수의 제2 구조목(410) 및 복수의 제2 단열재(420)를 포함하고, 상기 제2 단열재(420)는 마주보는 상기 제2 구조목(410) 사이에 배치되어 있다.
상기 제2 구조목(410)은 상기 제2 단열재(420)와 같은 두께를 가는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제2 구조목(410)의 두께는 전술한 제1 구조목(210)의 두께보다 얇은 것이 바람직하다.
상기 제2 구조목(410)이 상기 제2 단열층(400)에서 차지하는 부피가 클수록 내구성을 강해지나, 단열성이 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제2 구조목(410)은 상기 합판층(300)에 고정이 되고, 합판층(300) 위에 고정된 다수의 구조목의 전체 구조에 의하여 건축용 목조복합패널 전체는 적은 무게로 높은 단열성을 가지면서, 동시에 높은 내구성을 가질 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 제2 단열재(420)는 글라스울임이 바람직하다. 이와 같은 구조로 일차적으로 건물 내측과 건물 외측 사이의 단열성을 유지하면서 건축용 목조복합패널의 내구성을 도모할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 구조목(410)은 상기 제1 구조목(210)과 실질적으로 직각으로 배치되어 있다. 이와 같은 구조에서는 상기 제1 구조목(210)을 통하여 전달된 열이 보다 효율적으로 상기 합판층(300)으로 분산되고, 분산된 열 중 일부만이 상기 제2 구조목(410)으로 전달될 수 있다. 이는 제2 구조목(410)을 통하여 전달된 열의 경우에도 마찬가지이다.
만약, 상기 제2 구조목(410)이 상기 제1 구조목(210)과 평행하게 배치되어 있는 경우에는 상기 합판층(300)이 구비되어 있더라도, 상기 제1 구조목(210)에서 합판층(300)으로 분산된 열 중 상당수가 다시 제2 구조목(410)으로 전달되어 열이 집중될 수 있다. 특히 이 경우, 상기 제1 구조목(210)과 상기 합판층(300)의 연결부 및 상기 제2 구조목(410)과 상기 합판층(300)의 연결부에 열이 집중될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 구조목(210)과 상기 제2 구조목(410)을 실질적으로 직교하게 배치함으로써 열교 현상을 최소하여, 상기 제1 구조목(210) 및 상기 제2 구조목(410)의 수명을 더욱 늘릴 수 있다.
본 명세서에서 실질적으로 직각 혹은 직교의 의미는 80도 내지 100도 사이로 각을 이루어 두 부재가 배치되는 것을 의미한다.
상기 제2 단열재(420)는 글라스울임이 바람직하다. 이와 같은 구조로 일차적으로 건물 내측과 건물 외측 사이의 단열성을 유지하면서 건축용 목조복합패널의 내구성을 도모할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단열층(400)의 일예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4에 도시된 제2 단열층(400)은 2개의 층에 의하여 단열층이 구성된다. 제1 층은 복수의 제2 구조목(410) 및 복수의 제2 단열재(420)를 포함하고, 상기 제2 단열재(420)는 마주보는 상기 제2 구조목(410) 사이에 배치되어 있다. 바람직하게는, 상기 제2 구조목(410)은 상기 제1 구조목(210)과 실질적으로 직각으로 배치되어 있다. 이와 같은 제2 구조목(410) 및 제2 단열재(420)의 복합구조는 도 3을 참조하여 전술한 상기의 내용과 동일하다.
한편, 상기 제2층은 복수의 제3 구조목(430) 및 복수의 제3 단열재(440)를 포함하고, 상기 제3 단열재(440)는 마주보는 상기 제3 구조목(430) 사이에 배치되어 있다. 바람직하게는, 상기 제3 구조목(430)은 상기 제2 구조목(410)과 실질적으로 직각으로 배치되어 있다.
만약 이와 같은 구조가 아니라 상기 제2 구조목(410)이 건물의 외측 혹은 건물의 내측으로 연장되어 있는 경우, 상기 제2 구조목(410)으로 열이 집중되고, 제2 구조목(410)이 열을 전달하는 열교(Heat Bridge) 역할을 함으로써, 열교현상이 발생할 수 있다. 이는 특히, 상기 제2 구조목(410)이 주변의 제2 단열재(420)에 의하여 둘러싸이는 경우에 더욱 문제가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제2 구조목(410)의 두께를 감소시키고(도 3의 실시예와 비교시), 감소된 두께만큼의 제2층을 구비함으로써, 열교효과를 최소화할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 구조목(210), 합판층(300), 상기 제1 구조목(210)에 직교하는 제2 구조목(410)에 의하여 상당수 열교현상을 방지할 수 있지만, 추가적으로 제2 구조목(410)에 직각으로 제3 구조목(430)을 배치시키고, 상기 제3 구조목(430) 사이에 제3 단열재(440)를 배치시킴으로써, 열교현상을 사실상 거의 발생하지 않도록 할 수 있다.
또한, 이와 같은 구조에서는 건물 외측에서 열이 유입되는 경우 (여름철) 혹은 특수한 환경에 따라서 건물 외측에서 열이 비정상적으로 유입되는 경우, 상기 제1층 및 상기 제2층에서의 열전달 방식에 의하여 열교현상을 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단열층(400)의 제2 구조목(410) 및 제3 구조목(430)의 배치상태를 도시하는 도면이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 상기 도 4에 도시된 제2 단열층(400)에서의 열전달 현상을 설명하도록 한다.
건물 내측의 온도가 건물 외측의 온도보다 높다고 가정시, 상기 건물 내측의 열은 상기 제1 구조목(210), 상기 합판층(300)을 따라 상기 제2 구조목(410)으로 전달된다. 이후, 상기 제2 구조목(410)으로 전달된 열은 상기 제2 구조목(410)의 두께 방향으로 전달된다.
한편, 제2 구조목(410)과 상기 제3 구조목(430)은 서로 직교하는 형태로 배치되어 있기 때문에, 전체로서 복합 구조물이 되어 적은 질량 및 부피로 높은 내구성을 가질 수 있다.
한편, 상기 제2 구조목(410)이 상기 제3 구조목(430)에 접촉하고 있는 부분은 상기 제2 구조목(410)의 면적 중 작은 일부에 해당하고, 이와 같이 제2 구조목(410)의 작은 면적을 따라 열은 제3 구조목(430)으로 분산되게 된다. 따라서, 열교 현상을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다. 이는 건물 외측에서 제3 구조목(430)을 따라 열이 전달되는 경우에도 마찬가지다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널의 내부 구조를 입체적으로 도시하는 도시하는 도면이다. 도 6은 건축용 목조복합패널의 내부 구조를 파악함에 있어 보다 편의성을 도모하기 위하여 내부 구성요소들의 크기를 상이하게 도시하였으나, 바람직하게는 내부 구성요소들의 크기 혹은 면적은 모두 동일하게 되어, 건축용 목조복합패널이 하나의 직사각형 형태의 패널이 되게 함이 바람직하다.
도 6에 도시된 건축용 목조복합패널로서, 건물의 내측과 접하는 제1 방수층(100); 제1 단열층(200); 상기 제1 단열층(200)에 접하여 배치되는 합판층(300); 상기 합판층(300)에 접하여 배치되는 제2 단열층(400); 및 건물의 외측과 접하는 제2 방수층(500)을 포함한다.
상기 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태이다.
한편, 상기 제1 단열층(200)은, 복수의 제1 구조목(210) 및 복수의 제1 단열재(220)를 포함하고, 상기 제1 단열재(220)는 마주보는 상기 제1 구조목(210) 사이에 배치되어 있고,
상기 제2 단열층(400)은, 복수의 제2 구조목(410), 복수의 제2 단열재(420), 복수의 제3 구조목(430), 및 복수의 제3 단열재(440)를 포함하고, 상기 제2 단열재(420)는 마주보는 상기 제2 구조목(410) 사이에 배치되어 있고, 상기 제2 구조목(410)은 상기 제1 구조목(210)과 실질적으로 직각으로 배치되어 있고, 상기 제3 단열재(440)는 마주보는 상기 제3 구조목(430) 사이에 배치되어 있고, 상기 제3 구조목(430)은 상기 제3 구조목(430)과 실질적으로 직각으로 배치되어 있다.
이와 같은 구조에서, 예를들어 겨울철인 경우, 건물 내측에서 발생하는 열은 상기 제1 구조목(210)->합판층(300)->제2구조목->제3구조목을 통하여 건물 외측으로 방출된다. 다만, 상기 제1 구조목(210)은 상기 제2구조목에 실질적으로 직각으로 배치되어 있고, 상기 제2 구조목(410)은 상기 제3구조목에 실질적으로 직각으로 배치되어 있기 때문에, 각 구조목 사이의 열이 집중되어 전달되는 것이 아니라 부분적으로 전달되고, 대부분이 전달되는 과정에서 분산되게 된다.
또한, 상기와 같은 제1구조목, 제2구조목, 및 제3구조목의 구조에 따르면 구조목의 부피 혹은 질량을 최소화하면서 동시에 전체적으로 높은 내구성을 가질 수 있고, 또한 이는 상기 제1구조목 및 상기 제2구조목 사이에 합판층(300)을 구비함으로써 더욱 극대화될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2구조목 및 상기 제3구조목은 건축용 목조복합패널의 모서리부까지 연장되어, 상기 건축용 목조복합패널의 외부로 노출됨이 바람직하다. 이 경우 시공자는 상기 복수의 건축용 목조복합패널을 조립하는 경우 노출되어 있는 제2구조목 및 제3 구조목(430)의 위치에 따라 인접한 목조복합패널을 조립할 수 있고, 하나의 목조복합패널의 제2 구조목(410) 및 상기 제3 구조목(430)이 인접한 다른 목조복합패널의 상기 제2 구조목(410) 및 상기 제3 구조목(430)에 연결됨으로써, 건축물 전체적으로도 상기 제2 구조목(410) 및 상기 제3 구조목(430)이 연결되는 구조로 될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널을 이용한 건축방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널을 이용한 건축방법은 건물의 내측과 접하는 제1 방수층(100); 건물의 외측과 접하는 제2 방수층(500); 및 상기 제1 방수층(100) 및 상기 제2 방수층(500) 사이에 배치되는 단열층;을 포함하고, 상기 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태인 건축용 목조복합패널을 시공현장으로 이송하는 단계;
상기 시공현장에서 상기 이송된 목조복합패널을 조립하여 구조체를 건축하는 단계; 및
상기 구조체에 내장재 및 외장재를 시공 혹은 부착하는 단계;를 포함한다.
여기서 상기 건축용 목조복합패널은 전술한 건축용 목조복합패널에 해당한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 건축현장에서 건축물의 구조를 조립해 나가는 일반 공법과 달리 벽체, 바닥, 천장, 지붕, 계단과 같은 기본 단위의 구조체를 구획별로 분할된 설계도면에 근거하여 공장에서 미리 패널 형태로 제작되어 현장에서 조립됨으로써, 시공 기간, 비용을 단축할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 자동화된 기계로 프리패브 방식으로 제조될 수 있고, 이에 따라 패널 자체의 제조에 대한 효율성을 도모하며, 패널의 치수 정밀도를 높임으로써 전체적인 건축물의 기밀성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 외벽측에 복합적인 단열재 구조를 구비함으로써 열교현상을 방지하여 보다 높은 단열성을 도모할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 복합적인 방수층을 구비함으로써 제조된 건축물의 공기질을 쾌적하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 지붕재로 사용하는 경우 습기를 감소시켜 건축물 전체의 안전성 및 수명을 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 건축용 목조복합패널은 견고한 구조를 가지면서 동시에 높은 단열성 및 방수성을 도모할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

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  7. 건축용 목조복합패널로서,
    건물의 내측과 접하는 제1 방수층;
    건물의 외측과 접하는 제2 방수층; 및
    상기 제1 방수층 및 상기 제2 방수층 사이에 배치되는 단열층;을 포함하고,
    상기 건축용 목조복합패널은 패널형태로 미리 제작되어 시공현장에서 조립할 수 있는 형태이고,
    상기 단열층은,
    제1 단열층;
    상기 제1 단열층에 접하여 배치되는 합판층;
    상기 합판층에 접하여 배치되는 제2 단열층을 포함하고,
    상기 제1 단열층은,
    복수의 제1 구조목 및 복수의 제1 단열재를 포함하고,
    상기 제1 단열재는 마주보는 상기 제1 구조목 사이에 배치되어 있고,
    상기 제2 단열층은,
    복수의 제2 구조목, 복수의 제2 단열재, 복수의 제3 구조목 및 복수의 제3 단열재를 포함하고,
    상기 제2 단열재는 마주보는 상기 제2 구조목 사이에 배치되어 있고,
    상기 제2 구조목은 상기 제1 구조목과 실질적으로 직각으로 배치되어 있고,
    상기 제3 단열재는 마주보는 상기 제3 구조목 사이에 배치되어 있고,
    상기 제3 구조목은 상기 제2 구조목과 실질적으로 직각으로 배치되어 있고,
    상기 제1 단열재, 상기 제2 단열재, 및 상기 제3 단열재 중 1 이상은 글라스울이고,
    상기 제1 구조목은 상기 합판층에 나사로 고정되고,
    상기 제1 방수층은 상대습도에 따라 투습저항값이 변화하는 가변형 투습방수지이고,
    상기 제2 방수층은 일반 투습방수지인, 건축용 목조복합패널.
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