KR102100556B1 - 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물에 관한 것으로, 외부 공기가 아궁이 방향으로 용이하게 순환되도록 하여, 아궁이의 열 효율이 증가되도록 하고, 굴뚝공간부의 상부에 바닥층이 구비되어, 굴뚝공간부로 이동된 열기가 바닥층에 축적되어, 열 효율이 더욱 증가되도록 하는 효과가 있다.

Description

온돌부재를 구비하는 조립식 건축물{FABRICATED BUILDING WITH FLOOR HEATING MEMBER}

본 발명은 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 공기가 공기순환부를 통하여 아궁이 방향으로 용이하게 순환되도록 하여 아궁이의 연소 효율이 향상되도록 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물에 관한 것이다.

일반적으로 철근콘크리트가 적용되는 건축물을 시공하기 위해서는 먼저, 거푸집으로 형틀을 제작하고, 철근을 배근한 후, 콘크리트를 타설하여 양생시키고, 이를 해체하여야 하므로, 많은 인력과 장비들을 공정에 맞추어 일일이 현장에 투입하여야 함은 물론, 장시간의 작업시간이 소요된다.

반면, 샌드위치 패널 등의 건축자재용 패널을 이용한 조립식 건축물은 시공 가격이 매우 저렴하면서도 공사기간을 단축할 수 있어, 일본, 유럽, 미국 및 캐나다 등에서는 다양한 용도의 건축물에 이미 널리 적용되고 있다. 최근 국내에서도 건설현장에서의 인건비 상승, 공기단축 및 재사용이 용이한 건축물에 대한 요구, 친환경 건축물에 대한 요구 등으로 인하여 조립식 건축물의 도입에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 조립식 건축물은 공장에서 패널 등으로 제작된 단위 유닛 형상을 현장에서 조립하여 구조체를 완성해 간다.

도 1은 종래 조립식 건축물을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래 조립식 건축물은 제 1 패널(12)과 제 2 패널(14)이 삼각형 형태로 결합되는 제 1 구조물(10), 제 3 패널(22)과 제 4 패널(24)이 삼각형 형태로 결합되되 제 1 구조물(10)과 인접하도록 배치되는 제 2 구조물(20) 및 제 1 패널(12)의 상측과 제 4 패널(24)의 상측에 제 5 패널(32)과 제 6 패널(34)이 각각 지지된 상태로 삼각형 형태로 결합되는 제 3 구조물(30)을 포함한다. 그리고 제 1, 2, 3 구조물(10, 20, 30)은 각각 주방, 화장실 및 온돌방으로 사용될 수 있다. 그리고 제 3 구조물(30)의 전방에는 출입문(34)이 형성되고, 지면에서 출입문까지 경사진 경사부(36)가 형성되며, 경사부(36)에는 계단(38)이 형성된다. 그리고 제 3 구조물(30)의 경우, 난방을 위하여 난방 부재(40: 도 2 도시)가 적용된다.

도 2는 종래 조립식 건축물의 난방 부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 종래 난방 부재(40)는 아궁이(42), 방고래(44), 구들(46) 및 굴뚝(46)을 포함한다. 즉, 낮은 위치의 아궁이(42)에서 연료로 연소하면 아궁이(42)보다 높은 위치의 경사진 방고래(44)를 통하여 연소 가스가 건물 외부에 세워진 굴뚝(46)으로 배출되면서 구들(46)을 가열하여 난방하도록 구성된다. 그리고 아궁이(42)의 불기운이 굴뚝(46)으로 바로 빠져나가지 못하도록 열기가 오랫동안 머물도록 하기 위하여 방고래(44)의 뒤에 고래개자리(44a)를 파서, 열기가 굴뚝(46)으로 나가기 전에 구들(46)과 오랫동안 접촉하도록 구성된다. 그리고 굴뚝(46)의 하부에 오목하게 형성되는 굴뚝개자리(48a)는 비가 왔을 때, 빗물이 방고래(44) 방향으로 침투하지 못하도록 하는 역할을 한다.

이러한 종래 난방 구조는 굴뚝(46)이 상방으로 개방되도록 구성되므로, 외부 공기가 굴뚝(46)을 통하여 아궁이(42) 방향으로 순환할 수 없어, 아궁이(42)의 연료의 연소 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 굴뚝개자리(48a)가 건물 외부에 위치되므로, 굴뚝개자리(48a)의 열기가 구들(46)에 축적되지 않게 되어 난방 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

국내공개특허공보 제10-2017-0087847호

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고래의 하부에 공기순환부가 구비되도록 하여 외부 공기가 공기순환부를 통하여 아궁이 방향으로 용이하게 순환되도록 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 굴뚝개자리가 건물 안쪽에 위치되도록 하여 굴뚝개자리로 전달된 열기가 구들장에 축적되도록 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 공간이 구비되는 구조물; 및 상기 구조물 내부의 하부에 구비되는 온돌부재를 포함하고, 상기 온돌부재는: 상기 구조물의 내부 하측에 구비되는 베이스층; 상기 베이스층의 상부로 이격되는 바닥층; 상기 베이스층과 상기 바닥층 사이의 전방을 차단하되 하측에 아궁이홀이 형성되는 전측벽; 상기 베이스층과 상기 바닥층 사이의 후방을 차단하되 상측에 굴뚝홀이 형성되는 후측벽; 상기 베이스층과 상기 바닥층 사이의 상기 전측벽과 상기 후측벽 사이에 복수 개가 세워지도록 설치되는 차단막; 상호 인접한 한 쌍의 차단막 사이에 열기가 이동 또는 머무르는 통로 역할을 하도록 독립적으로 구획되는 가열공간부; 복수 개의 상기 차단막 중 상기 전측벽과 마주보도록 위치되는 전방차단막과 상기 전측벽 사이에 독립적인 공간으로 구획되며 아궁이가 위치되는 아궁이공간부; 및 복수 개의 상기 차단막 중 상기 후측벽과 마주보도록 위치되는 후방차단막과 상기 후측벽 사이에 독립적인 공간으로 구획되는 굴뚝공간부를 포함하고, 각각의 상기 차단막의 상측에 관통홀이 관통 형성되어, 상기 아궁이에서 생성되는 열기는 상기 관통홀을 통하여 상기 가열공간부를 지나 상기 굴뚝공간부로 이동된 후 상기 굴뚝홀로 배출되고, 복수의 상기 차단막 중 상기 후방차단막을 제외한 차단막의 하측에 공기순환구가 관통 형성되어, 외부의 공기는 상기 굴뚝홀, 상기 후방차단막에 형성되는 상기 관통홀 및 상기 공기순환구를 통하여 상기 아궁이공간부로 순환되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공한다.

또한, 상기 전방차단막에 형성되는 상기 공기순환구의 상측에 상기 아궁이홀 방향으로 받침부가 돌출 형성되되 상기 받침부는 매쉬 형상으로 형성되고, 상기 받침부의 상부에 아궁이가 배치되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공한다.

또한, 상기 관통홀은 상기 후측벽에 가까이 위치될수록 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공한다.

또한, 상기 아궁이의 상측에 형성되는 부뚜막; 내부에 물이 수용되되 상기 부뚜막에 지지되는 물탱크; 및 일측은 상기 물탱크에 연결되고 타측은 상기 바닥층에 매설되는 온수관을 더 포함하고, 상기 물탱크의 물이 상기 아궁이의 열기에 의하여 온수로 가열되면, 상기 온수가 상기 온수관으로 순환되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공한다.

또한, 상기 구조물은: 제 1 패널과 제 2 패널이 박공지붕 형태로 결합되는 제 1 구조물; 상기 제 2 패널과 마주보도록 배치되는 제 3 패널과 제 4 패널이 박공지붕 형태로 결합되되, 상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널 사이에 상기 온돌부재가 구비되는 제 2 구조물; 및 상기 제 1 패널의 상측에 지지되는 제 5 패널과 상기 제 4 패널의 상측에 지지되는 제 6 패널이 박공지붕 형태로 결합되는 제 3 구조물을 포함하고, 상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널은 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 "V" 형상으로 배치되되, 상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널 사이의 하부에 상기 온돌부재의 상기 베이스층이 지지되도록 위치되고, 상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널 사이의 상부에 상기 온돌부재의 상기 바닥층이 위치되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공한다.

또한, 상기 구조물은: 제 1 지붕패널과 제 2 지붕패널이 박공지붕 형태로 결합되고, 상기 제 1 지붕패널과 상기 제 2 지붕패널 사이의 양 측부를 한 쌍의 지붕측부가 커버하는 지붕부; 및 상기 제 1 지붕패널의 하측, 상기 제 2 지붕패널의 하측 및 한 쌍의 상기 지붕측부의 하측을 따라 사각 형상으로 배치되되 상호 맞물리도록 결합되는 4개의 패널부를 갖는 측벽부를 포함하고, 상기 측벽부 내부에 상기 온돌부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 제공한다.

본 발명은 제 1, 2, 3 구조물이 박공 지붕 형태로 안전하게 시공되므로, 제 1, 2, 3 구조물은 상호 지지력에 의해 힘이 분산되어 제 1, 2, 3 구조물의 안전성이 강화되는 효과가 있다.

또한, 온돌부재의 베이스층은 제 1 구조물의 벽면과 제 2 구조물의 벽면을 공유하므로, 제 3 구조물은 건축물의 중앙에서 열 손실 없이 온열을 제 1 구조물과 제 2 구조물에 전도하여 복사와 대류현상에 의한 겨울철 난방효과와 결로를 예방할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 전방차단막과 중앙차단막에 전방공기순환구와 중앙공기순환구가 구비되므로, 외부 공기는 외부 공기가 굴뚝홀, 중앙공기순환구 및 전방공기순환구를 통하여 아궁이공간부로 순환되므로, 아궁이공간부에 위치되는 아궁이는 외부 산소 공급이 용이해져서, 연소 반응이 더욱 활발해지고, 이에 따라 열 효율이 더욱 증가되는 효과가 있다.

또한, 가열공간부에 머물면서 바닥층을 가열한 열기 중 냉하고 습하게 변한 열기와, 연소가 덜 된 연료는 가열된 열기보다 무거우므로, 아래쪽으로 내려오게 된 후, 중앙공기순환구와 전방공기순환구를 통하여 아궁이공간부로 다시 리턴되어, 재 연소되므로, 열기 속의 탄소량을 저감시키게 되어, 대기오염의 발생을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 굴뚝공간부의 상부에 바닥층이 구비되므로, 굴뚝공간부로 이동된 열기가 바닥층에 축적되어, 열 효율이 더욱 증가되는 효과가 있다.

도 1은 종래 조립식 건축물을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 종래 조립식 건축물의 난방 부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 패널을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 제 1 구조물 및 제 2 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물에 구비되는 용마루봉을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 제 1 구조물 및 제 2 구조물에 제 3 구조물이 시공된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 온돌부재를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 온돌부재를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 받침부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 온돌부재에 구비되는 차단막의 다른 예시를 설명하기 위하여 단면으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 지붕부에 적용되는 구성을 설명하기 위하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 측벽부에 적용되는 구성을 설명하기 위하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 전체 구조를 설명하기 위하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물은 판형으로 형성되는 제 1 패널(110)과 제 2 패널(120)이 박공지붕 형태로 결합되는 제 1 구조물(100), 제 2 패널(120)과 마주보도록 배치되는 제 3 패널(210)과 제 4 패널(220)이 박공지붕 형태로 결합되는 제 2 구조물(200), 제 1 패널(110)의 상측에 지지되는 제 5 패널(310)과 제 4 패널(220)의 상측에 지지되는 제 6 패널(320)이 박공지붕 형태로 결합되는 제 3 구조물(300) 및 제 3 구조물(300)의 내부에 구비되는 온돌부재(500)를 포함한다. 제 1 패널(110) 내지 제 6 패널(320) 및 제 1 측부(130) 내지 제 3 측부(330)는 각각 판형으로 형성되되 내부에 금속의 보강재가 내장된 콘크리트 재질로 형성될 수 있다.

그리고 제 1 패널(110)과 제 2 패널(120) 사이의 양측을 차단하도록 한 쌍의 제 1 측부(130)가 설치되고, 제 3 패널(210)과 제 4 패널(220) 사이의 양측을 차단하도록 한 쌍의 제 2 측부(230)가 설치되며, 제 5 패널(310)과 제 6 패널(320) 사이의 양측을 차단하도록 한 쌍의 제 3 측부(330)가 설치된다. 그리고 제 1 측부(130), 제 2 측부(230) 및 제 3 측부(330)에 각각 제 1 출입문(132), 제 2 출입문(232) 및 제 3 출입문(332)이 설치된다. 그리고 제 1 패널(110), 제 4 패널(220), 제 5 패널(310) 및 제 6 패널(320)에 제 1 창문(미도시), 제 4 창문(225), 제 5 창문(미도시) 및 제 6 창문(325)이 형성된다.

그리고 지면에서 제 3 출입문(332)까지 경사부(400)가 경사지도록 형성되며, 경사부(400)에는 계단(410)이 형성된다. 이때 경사부(400) 상부의 양측 모서리는 오목하게 오목부(402)가 형성되어, 제 1 출입문(132)과 제 2 출입문(232)이 오목부(402)를 통하여 용이하게 열고 닫을 수 있게 된다. 이러한 제 1 구조물(100), 제 2 구조물(200) 및 제 3 구조물(300)은 예를 들면 주방, 화장실 및 온돌방으로 적용할 수 있으며, 이에 따라, 제 3 구조물(300)의 내부에 온돌부재(500)가 구비될 수 있다.

이하, 제 1 구조물(100), 제 2 구조물(200) 및 제 3 구조물(300)의 세부 구조 및 이들이 시공되는 과정을 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 패널을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5의 (a)를 참조하면, 제 1 패널(110), 제 3 패널(210) 및 제 5 패널(310)은 직사각형 형상으로 형성되되, 그 일측에 복수 개의 제 1 오목부(114), 제 3 오목부(214) 및 제 5 오목부(314)가 각각 형성되고, 그 타측에 복수 개의 제 1 볼록부(112), 제 3 볼록부(212) 및 제 5 볼록부(312)가 각각 형성된다.

도 5의 (b)를 참조하면, 제 2 패널(120), 제 4 패널(220) 및 제 6 패널(320)은 직사각형 형상으로 형성되되, 그 일측에 복수 개의 제 2 볼록부(122), 제 4 볼록부(222) 및 제 6 볼록부(322)가 각각 형성되고, 그 타측에 복수 개의 제 2 오목부(124), 제 4 오목부(224) 및 제 6 오목부(324)가 각각 형성된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 제 1 구조물 및 제 2 구조물을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제 1 구조물(100)을 시공하기 위하여, 제 1 패널(110)과 제 2 패널(120)이 박공지붕 형태로 결합된다. 이때, 제 1 패널(110)의 제 1 볼록부(112)가 제 2 패널(120)의 제 2 오목부(124)에 삽입된 상태로 "X" 자로 맞물리도록 결합된다. 이어서, 제 2 구조물(200)을 시공하기 위하여 제 2 패널(120)과 마주보도록 배치되는 제 3 패널(210)과 제 4 패널(220)이 박공지붕 형태로 결합된다. 이때, 제 3 패널(210)의 제 3 볼록부(212)가 제 4 패널(220)의 제 4 오목부(224)에 삽입된 상태로 "X" 자로 맞물리도록 결합된다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물에 구비되는 용마루봉을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 제 1 구조물 및 제 2 구조물에 제 3 구조물이 시공된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 제 1 구조물(100)과 제 2 구조물(200)이 시공된 후, 제 3 구조물(300)이 시공된다. 제 3 구조물(300)이 시공될 때, 제 1 패널(110)의 상측에 제 5 패널(310)이 지지되고, 제 4 패널(220)의 상측에 제 6 패널(320)이 지지되되, 제 5 패널(310)과 제 6 패널(320)의 상측은 박공지붕 형태로 결합된다. 여기서 제 5 패널(310)의 제 5 볼록부(312)는 제 2 패널(120)의 제 2 오목부(124)에 삽입된 상태로 지지되고, 제 6 패널(320)의 제 6 오목부(324)는 제 4 패널(220)의 제 4 볼록부(222)에 걸림 결합된 상태로 지지된다. 또한, 제 5 패널(310)의 제 5 오목부(314)는 제 6 패널(320)의 제 6 볼록부(322)와 삽입 결합된 상태로 "X" 자로 맞물리도록 결합된다. 그리고 제 1 패널(110)의 하측은 제 1 지반부(102)에 지지되도록 구성되고, 제 4 패널(220)의 하측은 제 2 지반부(202)에 지지되도록 구성되고, 제 2 패널(120)의 하측과 제 3 패널(210)의 하측은 후술하는 온돌부재(500)의 베이스층(510)에 지지되도록 구성된다.

이처럼 제 1 구조물(100)과 제 2 구조물(200)은 각각 박공 지붕 형태로 안전하게 시공되고, 제 1, 2 구조물(100, 200)에 지지되는 제 3 구조물(300) 또한 박공 지붕 형태로 안전하게 시공되도록 구성되므로, 제 1, 2, 3 구조물(100, 200, 300)은 상호 지지력에 의해 힘이 분산되어 제 1, 2, 3 구조물(100, 200, 300)의 안전성이 강화되는 효과가 있다.

여기에 더하여, 제 1, 2 패널(110, 120)의 상측 사이에 제 1 용마루봉(150)이 결합되고, 제 3, 4 패널(210, 220)의 상측 사이에 제 2 용마루봉(250)이 결합되며, 제 5, 6 패널(310, 320)의 상측에 제 3 용마루봉(350)이 결합된다. 제 1, 2, 3 용마루봉(150, 250, 350)은 철근, 철선 및 시멘트가 순차적으로 적용되어 긴 형상으로 형성되나, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하다. 또한, 외부의 소음이나 빗물이 차단되도록 하고, 제 1, 2, 3 구조물(100, 200, 300) 간의 진동흡수와 방음 및 방수 등의 기능을 위한 보강재로 나무, 플라스틱, 고무 등의 재질이 사용될 수 있다. 또한, 제 1, 2 패널(110, 120)과 제 1 용마루봉(150), 제 3, 4 패널과 제 2 용마루봉(250) 및 제 5, 6 패널과 제 3 용마루봉(350)은 철근, 볼트 등으로 결합되면서 견고하게 고정될 수 있으며, 이를 위하여, 각 패널과 각 용마루봉에는 철근, 볼트 등이 삽입되기 위한 복수의 통공(미도시)이 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 온돌부재를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 온돌부재를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 11은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 받침부를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 온돌부재(500)는 전통적인 온돌 구조를 응용한 것으로, 베이스층(510), 바닥층(520), 전측벽(530), 후측벽(550), 차단막(560), 가열공간부(570), 아궁이공간부(580) 및 굴뚝공간부(590)를 포함한다.

베이스층(510)은 제 3 구조물(300)의 내부 하측에 구비되며, 베이스층(510)에 제 2 패널(120)의 하측과 제 3 패널(210)의 하측이 지지된다. 바닥층(520)은 베이스층(510)의 상부로 이격되도록 위치되며, 구들 역할을 하게 된다. 그리고 바닥층(520)의 상부에 방바닥(미도시)이 구비된다. 여기서, 제 2 패널(120)과 제 3 패널(210)은 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 "V" 형상으로 배치되되, 상기 제 2 패널(120)과 상기 제 3 패널(210) 사이의 하부의 좁은 공간에 베이스층(510)이 지지되도록 위치되고, 상기 제 2 패널(120)과 상기 제 3 패널(210) 사이의 상부의 넓은 공간에 바닥층(520)이 위치된다. 이처럼 베이스층(510)은 좁은 공간에 형성되므로, 베이스층(510)은 지면과 닿는 면적이 좁아, 지면으로부터의 열 손실을 차단하고, 제 3 공간부의 내부 전체가 난방이 될 수 있다. 또한, 베이스층(510)은 제 1 구조물(100)의 벽면과 제 2 구조물(200)의 벽면 즉, 제 1 구조물(100)의 제 2 패널(120)과 제 2 구조물(200)의 제 3 패널(210)을 공유하므로, 제 3 구조물(300)은 건축물의 중앙에서 열 손실 없이 온열을 제 1 구조물(100)과 제 2 구조물(200)에 전도하여 복사와 대류현상에 의한 겨울철 난방효과와 결로를 예방할 수 있게 되는 효과가 있다.

전측벽(530)은 베이스층(510)과 바닥층(520) 사이의 전방을 차단하되 하측에 외부 산소가 후술하는 아궁이(540)로 유입되도록 아궁이홀(532)이 형성된다. 후측벽(550)은 베이스층(510)과 바닥층(520) 사이의 후방을 차단하되 상측에 열기가 배기되도록 굴뚝홀(552)이 형성된다. 아궁이홀(532)에는 아궁이(540)로의 산소 공급을 조절할 수 있도록 조절장치(미도시)가 달려 있는 개폐문(미도시)이 더 구비될 수 있다.

차단막(560)은 베이스층(510)과 바닥층(520) 사이의 전측벽(530)과 후측벽(550) 사이에 복수 개가 세워지도록 설치되는 것으로, 전측벽(530)과 마주보도록 위치되는 전방차단막(562), 후측벽(550)과 마주보도록 위치되는 후방차단막(564), 전방차단막(562)과 후방차단막(564) 사이에 위치되는 하나 이상의 중앙차단막(566)을 포함한다. 전방차단막(562)의 상측에 전방관통홀(562a)이 관통 형성되고, 전방차단막(562)의 하측에 전방공기순환구(562b)가 관통 형성된다. 중앙차단막(566)의 상측에 중앙관통홀(566a)이 관통 형성되고, 중앙차단막(566)의 하측에 중앙공기순환구(566b)가 관통 형성된다. 중앙공기순환구(566b)는 전방공기순환구(562b)와 동일한 크기로 형성될 수 있다. 그리고 후방차단막(564)의 상측에 후방관통홀(564a)이 관통 형성된다.

가열공간부(570)는 상호 인접한 한 쌍의 차단막(560) 사이 즉, 전방차단막(562)과 중앙차단막(566) 사이, 중앙차단막(566)과 후방차단막(564) 사이에 독립적으로 구획되는 공간을 일컫는 것으로, 기존의 방고래 역할 즉, 열기가 이동되거나 머무르는 통로 역할을 한다.

아궁이공간부(580)는 전방차단막(562)과 전측벽(530) 사이에 독립적인 공간으로 구획되며 아궁이(540)가 위치된다. 그리고 전방차단막(562)에 형성되는 전방공기순환구(562b)의 상측에 아궁이홀(532) 방향으로 받침부(544)가 돌출 형성된다. 상기 받침부(544)는 매쉬 형상으로 형성되고, 상기 받침부(544)의 상부에 아궁이(540)가 배치된다. 아궁이(540)는 연료를 사용하여 화염을 생성하는 것으로 여기서 생성된 화염에 의한 열기가 가열공간부(570)로 전달된다. 그리고 아궁이(540)의 상측에 부뚜막(542)이 형성되어 솥 등을 올릴 수 있도록 구성된다. 굴뚝공간부(590)는 후방차단막(564)과 후측벽(550) 사이에 독립적인 공간으로 구획된다.

그리고 아궁이(540)에서 생성되는 열기는 전방관통홀(562a), 중앙관통홀(566a) 및 후방관통홀(564a)을 지나 굴뚝홀(552)을 통하여 외부로 배출된다. 이때, 열기가 전방관통홀(562a), 중앙관통홀(566a) 및 후방관통홀(564a)을 가는 과정에서, 전방관통홀(562a)과 중앙관통홀(566a) 사이 및 중앙관통홀(566a)과 후방관통홀(564a) 사이에 위치되는 가열공간부(570)에 머물게 되어, 바닥층(520)을 가열하게 된다. 여기서 전방관통홀(562a), 중앙관통홀(566a) 및 후방관통홀(564a)은 후측벽(550)에 가까이 위치될수록 작게 형성되므로, 아궁이(540)에 의한 열기는 후방관통홀(564a)로 갈수록 빠져나가기 어려워지게 되어, 아궁이(540)에 의한 열기는 가열공간부(570)에 오랫동안 머물게 되어 열 효율이 증가되는 효과가 있다. 또한, 전방관통홀(562a), 중앙관통홀(566a), 후방관통홀(564a) 및 굴뚝홀(552)의 상측은 상호 동일 선상에 위치되고, 하측은 굴뚝홀(552)로 갈수록 상부에 위치된다. 또한 굴뚝홀(552)은 이들 중 가장 작은 직경으로 형성되어, 굴뚝홀(552)로 빠져 나가는 열기는 벤츄리 효과로 인하여 용이하게 배기된다.

여기에 더하여 본 발명은 후방차단막(564)을 제외한 차단막(560) 즉, 전방차단막(562)의 하측에 전방공기순환구(562b)가 관통 형성되고, 중앙차단막(566)의 하측에 중앙공기순환구(566b)가 관통 형성된다. 이에 따라, 외부의 공기가 굴뚝홀(552)을 통하여 후방관통홀(564a), 중앙공기순환구(566b) 및 전방공기순환구(562b)를 지나 아궁이공간부(580)로 순환된다. 이때, 차가운 외부 공기는 아궁이(540)에 의한 열기보다 무거우므로, 아궁이공간부(580)로 순환되는 외부 공기는 가열공간부(570)에 머물면서 바닥층(520)을 가열한 열기의 흐름을 차단하지 않게 된다. 이처럼 외부 공기가 중앙공기순환구(566b)를 통하여 아궁이공간부(580)로 순환되므로, 아궁이공간부(580)에 위치되는 아궁이(540)는 외부 산소 공급이 용이해져서, 연소 반응이 더욱 활발해지고, 이에 따라 열 효율이 더욱 증가되는 효과가 있다. 여기서 아궁이(540)를 받치고 있는 받침부(544)가 매쉬 형상으로 형성되므로, 외부공기는 전방공기순환구(562b)를 통하여 아궁이(540)로 용이하게 순환된다. 또한 아궁이(540)에서 연료가 연소된 재가 매쉬 형상의 받침부(544)를 통하여 받침부(544) 아래로 떨어지면 상기 재가 전방공기순환구(562b)를 막지 않도록 떨어진 재를 수시로 재거하여야 함이 바람직할 것이다.

또한, 가열공간부(570)에 머물면서 바닥층(520)을 가열한 열기 중 냉하고 습하게 변한 열기와, 연소가 덜 된 연료는 가열된 열기보다 무거우므로, 아래쪽으로 내려오게 된 후, 중앙공기순환구(566b)와 전방공기순환구(562b)를 통하여 아궁이공간부(580)로 다시 리턴되어, 재 연소된다. 이처럼, 연소가 덜 된 연료는 아궁이공간부(580)로 다시 이동되므로, 재연소가 가능하게 하여 열기 속의 탄소량을 저감시키게 되므로, 대기오염의 발생을 감소시키는 효과가 있다. 또한, 가열공간부(570)에 머물면서 냉하고 습하게 변한 열기가 아궁이공간부(580)로 다시 이동되므로. 가열공간부(570)에 존재하는 냉하고 습한 열기를 제거할 수 있어 난방 효과를 더욱 높이는 효과가 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 후방차단막(564)에는 공기순환구가 없는데, 그 이유는, 후방차단막(564)의 경우, 굴뚝홀(552)과 마주보고 있으므로, 굴뚝홀(552)을 통하여 빗물, 습기 등이 굴뚝공간부(590)로 침투될 수 있다. 이러한 빗물, 습기는 아궁이(540)의 화력에 안 좋은 영향을 끼치므로, 후방차단막(564)이 이들을 미연에 차단하는 것이다. 이에 따라 굴뚝공간부(590)는 기존의 굴뚝개자리 역할을 담당함은 물론, 바닥층(520)을 가열하는 역할도 할 수 있는 것이다. 이처럼 굴뚝공간부(590)의 상부에 바닥층(520)이 구비되므로, 굴뚝공간부(590)로 이동된 열기가 바닥층(520)에 축적되어, 열 효율이 더욱 증가되는 효과가 있다.

또한, 온돌부재(500)는 물탱크(미도시) 및 온수관(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 상기 물탱크는 내부에 물이 수용되되 부뚜막(542)에 지지되어, 상기 물탱크 내부의 물이 아궁이(540)의 열기에 의하여 온수로 가열된다. 상기 온수관은 일측은 물탱크에 연결되고 타측은 바닥층(520)에 매설된다. 그리고 상기 물탱크의 물이 아궁이(540)의 열기에 의하여 온수로 가열되면, 온수가 상기 온수관으로 순환된다. 따라서 본 발명은 바닥층(520)을 온수관으로 가열할 수도 있어, 바닥층(520) 전체가 오랫동안 균일하게 가열되는 효과가 있다. 또한, 상기 물탱크의 물은 주방이나 화장실에서 용이하게 사용할 수도 있을 것이다.

도 12는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 온돌부재에 구비되는 차단막의 다른 예시를 설명하기 위하여 단면으로 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 차단막(560)의 중앙차단막(566)은 사각 형상으로 형성되고, 중앙차단막(566)의 양측에 장석(567)이 채워진다. 장석(567)은 열기를 오랫동안 보존하게 되어, 가열공간부(570)의 열기가 바닥층(520)으로 오랫동안 전달되는 효과가 있다. 또한, 베이스층(510)에 지지되는 제 2 패널(120)과 제 3 패널(210)의 경우, 베이스층(510)에 박히게 되고, 제 2 패널(120)의 오목한 부분 및 제 3 패널(210)의 오목한 부분에 앙카를 박고 콘크리트를 타설하여, 제 2 패널(120)과 제 3 패널(210)이 베이스층(510)에 견고하게 고정되도록 한다. 또한, 제 2 패널(120)과 제 3 패널(210)의 안쪽에는 내화벽돌(525)을 피복하여 가열공간부(570)의 고온의 열기에서도 제 2 패널(120)과 제 3 패널(210)이 안전하게 보호 될 수 있도록 한다.

도 13은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 지붕부에 적용되는 구성을 설명하기 위하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 측벽부에 적용되는 구성을 설명하기 위하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이며, 도 15는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물의 전체 구조를 설명하기 위하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물은 구조물(600) 및 온돌부재(500)를 포함한다. 구조물(600)은 지붕부(610)와 측벽부(620)를 포함하고, 온돌부재(500)는 측벽부(620)에 구비된다.

지붕부(610)는 제 1 지붕패널(612)과 제 2 지붕패널(614)이 박공지붕 형태로 결합되고, 상기 제 1 지붕패널(612)과 상기 제 2 지붕패널(614) 사이의 양 측부를 한 쌍의 지붕측부(618)가 커버하도록 구성된다. 제 1 지붕패널(612) 제 2 지붕패널(614)은 제 1, 2 패널(110, 120)의 결합구조와 동일한 구조로, 상호 "X" 자로 맞물리도록 결합된다. 또한, 제 1, 2 지붕패널(612, 614)의 상부에는 용마루봉(616)이 결합된다.

측벽부(620)는 제 1 지붕패널(612)의 하측, 제 2 지붕패널(614)의 하측 및 한 쌍의 지붕측부(618)의 하측을 따라 사각 형상으로 배치되는 4개의 패널부(622, 624, 626, 628)를 포함한다. 이러한 4개의 패널부(622, 624, 626, 628)는 벽체를 구성하며, 측벽부(620)에 지붕부(610)가 올려지도록 구성되어, 지붕부(610)가 처마를 갖는 지붕 역할을 하게 된다.

본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

100: 제 1 구조물 102: 제 1 지반부
110: 제 1 패널 112: 제 1 볼록부
114: 제 1 오목부 120: 제 2 패널
122: 제 2 볼록부 124: 제 2 오목부
130: 제 1 측부 132: 제 1 출입문
150: 제 1 용마루봉 200: 제 2 구조물
202: 제 2 지반부 210: 제 3 패널
212: 제 3 볼록부 214: 제 3 오목부
220: 제 4 패널 222: 제 4 볼록부
224: 제 4 오목부 225: 제 4 창문
230: 제 2 측부 232: 제 2 출입문
250: 제 2 용마루봉 300: 제 3 구조물
310: 제 5 패널 312: 제 5 볼록부
314: 제 5 오목부 320: 제 6 패널
322: 제 6 볼록부 324: 제 6 오목부
325: 제 6 창문 330: 제 3 측부
332: 제 3 출입문 350: 제 3 용마루봉
400: 경사부 402: 오목부
410: 계단 500: 온돌부재
510: 베이스층 520: 바닥층
525: 내화벽돌 530: 전측벽
532: 아궁이홀 540: 아궁이
542: 부뚜막 544: 받침부
550: 후측벽 552: 굴뚝홀
560: 차단막 562: 전방차단막
562a: 전방관통홀 562b: 전방공기순환구
564: 후방차단막 564a: 후방관통홀
566: 중앙차단막 566a: 중앙관통홀
566b: 중앙공기순환구 567: 장석
570: 가열공간부 580: 아궁이공간부
590: 굴뚝공간부 600: 구조물
610: 지붕부 612: 제 1 지붕패널
614: 제 2 지붕패널 616: 용마루봉
618: 지붕측부 620: 측벽부
622, 624, 626, 628: 패널부

Claims (6)

1. 내부에 공간이 구비되는 구조물; 및
   상기 구조물 내부의 하부에 구비되는 온돌부재를 포함하고,
   상기 온돌부재는:
   상기 구조물의 내부 하측에 구비되는 베이스층;
   상기 베이스층의 상부로 이격되는 바닥층;
   상기 베이스층과 상기 바닥층 사이의 전방을 차단하되 하측에 아궁이홀이 형성되는 전측벽;
   상기 베이스층과 상기 바닥층 사이의 후방을 차단하되 상측에 굴뚝홀이 형성되는 후측벽;
   상기 베이스층과 상기 바닥층 사이의 상기 전측벽과 상기 후측벽 사이에 복수 개가 세워지도록 설치되는 차단막;
   상호 인접한 한 쌍의 차단막 사이에 열기가 이동 또는 머무르는 통로 역할을 하도록 독립적으로 구획되는 가열공간부;
   복수 개의 상기 차단막 중 상기 전측벽과 마주보도록 위치되는 전방차단막과 상기 전측벽 사이에 독립적인 공간으로 구획되며 아궁이가 위치되는 아궁이공간부; 및
   복수 개의 상기 차단막 중 상기 후측벽과 마주보도록 위치되는 후방차단막과 상기 후측벽 사이에 독립적인 공간으로 구획되는 굴뚝공간부를 포함하고,
   각각의 상기 차단막의 상측에 관통홀이 관통 형성되어, 상기 아궁이에서 생성되는 열기는 상기 관통홀을 통하여 상기 가열공간부를 지나 상기 굴뚝공간부로 이동된 후 상기 굴뚝홀로 배출되고,
   복수의 상기 차단막 중 상기 후방차단막을 제외한 차단막의 하측에 공기순환구가 관통 형성되어, 외부의 공기는 상기 굴뚝홀, 상기 후방차단막에 형성되는 상기 관통홀 및 상기 공기순환구를 통하여 상기 아궁이공간부로 순환되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전방차단막에 형성되는 상기 공기순환구의 상측에 상기 아궁이홀 방향으로 받침부가 돌출 형성되되 상기 받침부는 매쉬 형상으로 형성되고,
   상기 받침부의 상부에 아궁이가 배치되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 관통홀은 상기 후측벽에 가까이 위치될수록 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 아궁이의 상측에 형성되는 부뚜막;
   내부에 물이 수용되되 상기 부뚜막에 지지되는 물탱크; 및
   일측은 상기 물탱크에 연결되고 타측은 상기 바닥층에 매설되는 온수관을 더 포함하고,
   상기 물탱크의 물이 상기 아궁이의 열기에 의하여 온수로 가열되면, 상기 온수가 상기 온수관으로 순환되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조물은:
   제 1 패널과 제 2 패널이 박공지붕 형태로 결합되는 제 1 구조물;
   상기 제 2 패널과 마주보도록 배치되는 제 3 패널과 제 4 패널이 박공지붕 형태로 결합되되, 상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널 사이에 상기 온돌부재가 구비되는 제 2 구조물; 및
   상기 제 1 패널의 상측에 지지되는 제 5 패널과 상기 제 4 패널의 상측에 지지되는 제 6 패널이 박공지붕 형태로 결합되는 제 3 구조물을 포함하고,
   상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널은 하방으로 갈수록 폭이 좁아지는 "V" 형상으로 배치되되, 상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널 사이의 하부에 상기 온돌부재의 상기 베이스층이 지지되도록 위치되고, 상기 제 2 패널과 상기 제 3 패널 사이의 상부에 상기 온돌부재의 상기 바닥층이 위치되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조물은:
   제 1 지붕패널과 제 2 지붕패널이 박공지붕 형태로 결합되고, 상기 제 1 지붕패널과 상기 제 2 지붕패널 사이의 양 측부를 한 쌍의 지붕측부가 커버하는 지붕부; 및
   상기 제 1 지붕패널의 하측, 상기 제 2 지붕패널의 하측 및 한 쌍의 상기 지붕측부의 하측을 따라 사각 형상으로 배치되되 상호 맞물리도록 결합되는 4개의 패널부를 갖는 측벽부를 포함하고,
   상기 측벽부 내부에 상기 온돌부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 온돌부재를 구비하는 조립식 건축물.

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