KR102607674B1 - 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건축물의 지붕을 구성하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체 및 이의 시공방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체는 지붕을 마감하는 지붕마감패널, 상기 지붕마감패널을 지지하는 패널받침대, 및 상기 패널받침대의 하부에 위치하여 상기 패널받침대를 기초지붕체에 고정설치하는 고정클립, 및 상기 패널받침대과 상기 고정클립의 사이에 위치하여 상기 고정클립에서 상기 패널받침대를 탄성력에 의해 지지하는 탄성지지체를 포함하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체에 있어서, 상기 고정클립은 상기 탄성지지체의 양측면에 각각 위치하여 상기 지붕마감패널과 상기 기초지붕체의 사이에서 전달되는 진동을 용이하게 탄성변형하며 완충하도록 상기 탄성지지체의 외측으로 볼록한 곡면을 갖는 클립완충부, 및 상기 클립완충부의 각 상단에서 서로 대향되도록 외측으로 휘어져 형성되어 상기 패널받침대에 결합되는 클립체결부를 포함하고, 상기 패널받침대는 상기 각 클립체결부의 외측에 위치하도록 상기 패널받침대의 하부 양측에서 하부로 돌출되며 끝단이 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 상기 클립체결부에 걸쳐지는 형태로 상기 클립체결부에 체결되는 받침대후크부를 포함한다.

Description

배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치{roof structure with improved earthquake resistance by fixing clips, and its construction method}
본 발명은 건축물의 지붕을 구성하는 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 지붕은 상대적으로 넓은 면적을 갖는 반면, 다른 기능을 수행하지 못해 지붕의 활용도를 높이기 위해 최근에는 태양광패널을 지붕에 설치한다.
그러나, 지붕은 단순히 여러기능의 패널을 합친 패널로 마감하거나, 콘크리트로 마감되기 때문에, 태양광패널의 설치가 쉽지 않고, 태양광패널을 설치하더라도 기존의 지붕을 손상함에 따라 방수의 문제가 발생하거나, 구조적인 문제가 발생하는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-2254573호(2021.5.21.공고)의 "배수유로를 구비하는 BIPV 태양광발전 시스템"이 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 배수유로를 구비하는 BIPV 태양광발전 시스템은 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양광패널; 상기 태양광패널에 인접하게 배치되고, 냉각수가 순환되는 유로를 구비하여 수냉식 냉각작동을 진행하는 냉각부; 상기 태양광패널과 상기 냉각부를 일체로 고정시켜 지지하는 지지브래킷; 및 상기 태양광패널과 상기 냉각부를 지지하여 건축물의 지붕 또는 외벽에 설치되는 설치브래킷을 포함하고, 상기 설치브래킷은, 건축물 외벽에 고정되는 안착패널; 상기 안착패널로부터 연장되고, 복수개가 간격을 유지하며 배치되어 상기 태양광패널 및 상기 냉각부가 고정되는 상기 지지브래킷을 지지하는 격벽부재; 상기 태양광패널을 구속하여 상기 지지브래킷에 연결되는 마감부재를 관통하여 삽입되는 체결부재가 연결되도록 상기 격벽부재에 일체로 형성되는 연결홈부에 구비되는 고정보스; 및 상기 격벽부재로부터 연장되고, 상기 태양광패널과 상기 지지브래킷 사이의 간격을 따라 유입되는 우수가 모아지고 모아진 우수를 일측으로 이동시켜 배출시키는 배수홈부를 포함하여 구성하였다.
이러한 구성의 종래의 배수유로를 구비하는 BIPV 태양광발전 시스템은 지붕과 일체로 태양광패널을 설치하여 지붕의 손상을 최소화하고, 지붕마감패널이 연결되는 부분에 배수유로가 형성되어 지붕으로 빗물이 누수되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 태양광패널을 고정하는 설치브래킷을 탄성블록과 탄성부재에 의해 지지하여 내진성을 가질 수 있었다.
그러나, 종래의 배수유로를 구비하는 BIPV 태양광발전 시스템은 탄성블록을 결합할 때, 볼트에 의해 체결하여 고정하기 때문에 상하의 진동은 내진할 수 있으나 좌우의 진동은 내진이 어려워 체결된 부분이 손상될 뿐만 아니라, 지붕의 기울어진 전후방향의 진동에도 내진을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 태양광패널의 하중이 설치브래킷에 의해 분산되면서 탄성블록의 내진성이 하락되는 문제점이 있으며, 설치브래킷을 체결부재릍 통해 결합하기 때문에 시공에 오랜 시간이 소요되고, 인건비의 증가로 인해 시공비용이 증대되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 탄성지지체를 지지하는 고정클립이 클립완충부에 의해 탄성력을 가져 탄성지지체와 함께 고정클립에서 진동을 방진하여 내진성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 탄성지지체가 고정클립의 클립완충부의 사이에 위치하여 좌우방향의 진동을 방진할 수 있는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 탄성지지체의 양측에 클립완충부가 지지되어 지붕의 상하방향 뿐만 아니라, 좌우방향으로 발생하는 지진의 진동도 방진할 수 있는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 고정클립의 클립체결부에 패널받침대의 받침대후크부를 걸치는 형태로 서로 결합하여 체결부재를 설치하지 않고도 패널받침대를 고정클립에 설치할 수 있으며, 패널받침대를 고정클립의 상부에서 가압하는 형태로 체결할 수 있어 공기를 당축시키고, 인건비 및 시공비용을 감소시킬 수 있는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 패널받침대에 지붕마감패널의 하중을 집중하는 하중집중부가 구성되어 지붕마감패널의 하중을 탄성지지체로 집중하여 제공하기 때문에 탄성지지체에 의한 내진성을 향상시킬 수 있는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 탄성지지체의 양단에 고정클립의 클립완충부와 대응되는 곡면으로 휘어진 형상의 완충지지부를 구성하여 탄성지지체의 탄성변형에 따라 클립완충부가 용이하게 탄성변형되면서 진동을 방진하여 내진성을 향상시킬 수 있는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체, 및 이를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체는 지붕을 마감하는 지붕마감패널, 상기 지붕마감패널을 지지하는 패널받침대, 및 상기 패널받침대의 하부에 위치하여 상기 패널받침대를 기초지붕체에 고정설치하는 고정클립, 및 상기 패널받침대과 상기 고정클립의 사이에 위치하여 상기 고정클립에서 상기 패널받침대를 탄성력에 의해 지지하는 탄성지지체를 포함하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체에 있어서, 상기 고정클립은 상기 탄성지지체의 양측면에 각각 위치하여 상기 지붕마감패널과 상기 기초지붕체의 사이에서 전달되는 진동을 용이하게 탄성변형하며 완충하도록 상기 탄성지지체의 외측으로 볼록한 곡면을 갖는 클립완충부, 및 상기 클립완충부의 각 상단에서 서로 대향되는 외측으로 휘어져 상기 패널받침대에 결합되는 클립체결부를 포함하고, 상기 패널받침대는 상기 각 클립체결부의 외측에 위치하도록 상기 패널받침대의 하부 양측에서 하부로 돌출되며 끝단이 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 상기 클립체결부에 걸쳐지는 형태로 상기 클립체결부에 체결되는 받침대후크부를 포함한다.
상기 고정클립은 상기 패널받침대가 삽입되면, 상기 탄성지지체의 양측에 위치하는 상기 클립완충부의 상단의 사이가 탄성변형에 의해 넓어졌다가 다시 좁혀지면서 탄성결합되도록 상기 클립완충부의 하단을 서로 연결하는 클립고정부를 포함할 수 있다.
상기 탄성지지체는 상기 탄성지지체가 진동에 의해 탄성변형될 때, 상기 탄성지지체에 의해 가압되어 상기 클립완충부가 탄성변형되도록 상기 클립완충부의 내측면과 대응되는 형상으로 상기 클립완충부에 지지되는 완충지지부를 포함할 수 있다.
상기 탄성지지체는 상기 고정클립에 상기 탄성지지체를 끼울 때, 상기 고정클립의 과도한 변형을 방지함과 동시에 상기 고정클립의 탄성력에 의한 완충성을 증대시키기 위해 상기 탄성지지체의 일부를 절개하여 형성되는 절개홈부를 포함할 수 있다.
상기 패널받침대는 상기 지붕마감패널이 양측에 각각 안착되는 패널안착부, 상기 각 패널안착부의 하부에 위치하여 상기 패널안착부와 상기 지붕마감패널의 사이로 유입되는 빗물을 상기 패널받침대의 길이방향을 따라 배수하는 받침대배수부, 및 상기 받침대배수부의 양측에서 상기 패널안착부가 위치하는 방향으로 상향 돌출되어 상기 패널안착부를 통해 유입되는 빗물을 상기 받침대배수부로 안내하는 가이드날개부를 포함할 수 있다.
상기 가이드날개부에 걸쳐져 상기 패널받침대의 길이방향에 대해 직교되는 방향으로 설치되어 패널받침대의 길이방향으로 배치되는 상기 지붕마감패널의 사이로 누수되는 빗물을 받아 상기 받침대배수부로 안내하는 가로배수대를 포함할 수 있다.
상기 패널받침대는 상기 패널안착부에 안착되는 지붕마감패널의 하중이 상기 탄성지지체의 중앙에 집중되어 상기 탄성지지체에서 진동을 완충하도록 상기 패널안착부의 사이에서 상기 탄성지지체가 위치하는 방향으로 갈수록 면적이 좁아졌다가 다시 넓어지는 형태의 하중집중부를 포함할 수 있다.
상기 패널받침대의 양측에 안착되는 상기 지붕마감패널의 사이를 덮어 상기 지붕마감패널의 사이를 기밀하는 받침대마감캡을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치는 상기한 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 것으로서, 상기 지붕마감패널은 태양광에 의해 발전하는 태양광패널을 포함하며, 상기 패널받침대에 적어도 하나 이상의 상기 태양광패널이 지지된다.
본 발명에 따르면, 패널받침대를 방진하는 탄성지지체를 클립완충부를 갖는 고정클립에 설치하여 탄성지지체의 탄성력과 함께 클립완충부의 탄성변형에 의해 지진의 진동을 용이하게 방진하여 내진성을 향상시킬 수 있다.
또한, 탄성지지체의 양측에 클립완충부가 지지되어 지붕의 좌우방향으로 발생하는 지진의 진동을 방진할 수 있다.
또한, 패널받침대의 받침대후크부가 고정클립의 클립체결부에 걸쳐지는 형태로 결합되어 체결부재를 사용하지 않고도 패널받침대를 고정클립에 고정설치하여 공기를 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 인건비를 절감하여 시공비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 패널받침대에 탄성지지체에 하중을 집중하는 하중집중부가 구성되어 지붕마감패널의 하중을 탄성지지체에 집중하여 제공함으로써, 내진성을 향상시킬 수 있다.
또한, 탄성지지체의 양측에 클립완충부와 대응되는 형상의 완충지지부를 형성하여 탄성지지체의 탄성변형에 따라 클립완충부가 용이하게 탄성변형하여 내진성을 향상시킬 수 있다.
또한, 패널받침대의 양측에 상대적으로 많은 물을 수용하도록 받침대배수부에 가이드날개부가 형성되어 대량의 빗물을 신속히 배수하여 배수성을 향상시킬 수 있다.
또한, 지붕구조체에 태양광패널을 설치하여 지붕구조체에서 태양광발전을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체의 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체의 정단면도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체의 받침대마감캡과 가로마감캡을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치를 도시한 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치를 도시한 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
먼저 본 발명의 실시예에서 세로방향은 도면에서 X축 방향을 의미하며, 가로방향은 Y축 방향을 의미하고, 상하방향은 Z축 방향을 의미하며, 지붕의 세로방향은 지붕의 경사진 방향을 의미하고, 지붕의 가로방향은 수평방향의 지붕면을 의미한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 기초지붕체(101)를 포함할 수 있다.
기초지붕체(101)는 지붕의 기초를 이룰 수 있으며, 기초지붕체(101)는 기초패널(101a), 및 단열재(101b)를 포함할 수 있다.
기초패널(101a)은 건축물의 천정을 메워 건축물의 천정을 마감할 수 있으며, 기초패널(101a)은 지붕에 전면적으로 설치될 수 있다.
기초패널(101a)은 하나의 재료로 이루어진 패널이거나, 예를 들어 단열패널을 사이에 두고 일면은 강판으로 형성되며 타면은 방수를 위한 방수시트가 설치된 형태와 같이 복수 개의 패널을 적층한 형태일 수 있으며, 기초패널(101a)은 공지된 다양한 형태의 건축재패널로 구현될 수 있다.
단열재(101b)는 기초패널(101a)의 상부에 겹쳐져 설치되어 단열을 수행할 수 있으며, 단열재(101b)는 예를 들어 스티로폼 또는 글라스울과 같이 단열성이 우수한 재료로 형성될 수 있다.
여기서, 기초패널(101a)가 단열패널과 강판을 적층한 샌드위치 형태의 패널인 경우, 단열재(101b)를 포함하지 않고, 샌드위치 형태의 기초패널(101a)만으로도 지붕을 구성할 수도 있다.
기초지붕체(101)는 클립고정브래킷(101c)을 더 포함할 수 있다.
클립고정브래킷(101c)은 하기에 설명할 중도리(183)에서 기초지붕체(101)의 두께만큼 고정클립(120)을 상부로 이격하여 고정할 수 있다.
클립고정브래킷(101c)은 일단이 중도리(183)에 볼트 및 너트와 같은 체결부재에 체결되거나, 용접될 수 있으며, 클립고정브래킷(101c)의 타단에는 패널받침대(130)가 설치되는 고정클립(120)가 설치될 수 있다.
클립고정브래킷(101c)은 기초패널(101a)의 상부에 위치할 수 있으며, 클립고정브래킷(101c)의 일단은 체결부재가 기초패널(101a)을 관통하여 중도리(183)에 체결되는 형태로 설치될 수 있다.
클립고정브래킷(101c)의 타단(상단)에는 고정클립(120)이 나사 또는 볼트와 너트와 같은 체결부재에 의해 체결될 수 있다.
클립고정브래킷(101c)은 단열재(101b)의 두께와 대응되는 높이를 가져 클립고정브래킷(101c)의 타단이 단열재(101b)의 상면으로 노출되고 단열재(101b)에서 노출된 클립고정브래킷(101c)의 부분에 고정클립(120)이 설치될 수 있다.
클립고정브래킷(101c)은 예를 들어, 공지된 Z바로 구현될 수 있으며, 클립고정브래킷(101c)은 중도리(183)에 견고하게 고정설치될 수 있으며, 클립고정브래킷(101c)은 세로방향으로 배치되는 복수 개의 중도리(183)마다 복수 개가 일정 간격으로 설치될 수 있다.
실시예에서 지붕지지체(180)는 단열재(101b)와 기초패널(101a)을 포함하는 것으로 설명하지만, 다른 기능성을 갖는 패널들을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 지붕지지체(180)에 기초지붕체(101)를 설치하지 않고 지붕지지체(180)의 중도리(183)에 바로 고정클립(120)을 설치하는 형태로 구성될 수도 있다.
기초지붕체(101)는 지붕지지체(180)를 포함할 수 있으며, 지붕지지체(180)는 기초지붕체를 바닥에서 이격시켜 지지할 수 있다.
지붕지지체(180)는 기초지붕체(101)를 지지하기 위해 복수 개가 세워지는 포스트(181)와, 포스트(181)의 상부에 복수 개의 포스트(181)를 연결하는 거더(182)가 설치하는 형태로 구성될 수 있다.
거더(182)는 포스트(181)를 지붕에 대해 세로방향으로 배치되는 포스트(181)마다를 연결하는 형태로 설치될 수 있으며, 거더(182)의 상부에는 거더(182)에 대해 직교방향인 가로방향으로 중도리(183)가 연결될 수 있다.
물론, 거더(182)는 지붕의 세로방향으로 위치하는 포스트(181)를 연결하는 것이 아니라, 가로방향으로 연결할 수도 있을 뿐만 아니라, 건축물의 둘레에 배치도는 포스트(181)를 따라 둘레에 배치되는 포스트(181)들을 연결하거나, 지붕의 대각선으로 배치되는 포스트(181)들을 연결할 수도 있다.
지붕지지체(180)는 중도리(183)를 포함할 수 있다.
중도리(183)는 거더(182)의 상부에 거더(182)에 직교되는 방향으로 복수 개의 거더(182)를 연결할 수 있으며, 거더(182)가 지붕의 세로방향으로 배치된다면, 중도리(183)는 거더(182)에 대해 가로방향으로 배치되어 거더(182)와 중도리(183)이 서로 교차되도록 구성된다.
중도리(183)는 H형강 또는 C형강으로 구현될 수 있으며, 중도리(183)는 거더(182)에 용접되거나, 거더(182)에 폴트와 너트와 같은 체결부재에 체결되어 결합될 수 있다.
중도리(183)는 필요에 따라 기초지붕체(101)에 구성되어 기초패널(101a)의 하부에서 기초패널(101a)을 지지하는 기능을 수행할 수도 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 지붕마감패널(110)을 포함할 수 있다.
이 지붕마감패널(110)은 기초지붕체(101)의 상부에 설치되어 건축물의 지붕을 마감할 수 있다.
지붕마감패널(110)은 기초패널(101a)의 상부에 이격된 상태에서 기초패널(101a)의 부족한 성능 예를 들어, 단열성능 또는 방수성능 또는 자외선차단성능 등을 보완할 수 있는 패널일 수 있다.
지붕마감패널(110)은 복수 개의 기능성을 갖는 패널들이 겹쳐진 상태의 패널이거나, 어느 하나의 기능만을 갖는 패널일 수도 있으며, 지붕마감패널(110)은 복수 개의 기능성을 갖는 공지된 데크패널로 구현될 수도 있다.
한편, 지붕마감패널(110)은 기초패널(101a)과 동일한 형태의 패널일 수 있으며, 지붕마감패널(110)이 기초패널(101a)과 동일한 구성일 경우, 서로 대향되도록 설치될 수 있다.
예를 들어 기초패널(101a)이 아래에서 부터 강판, 단열패널, 및 방수시트가 차례로 적층된 형태로 구성된 경우, 지붕마감패널(110)은 아래에서 부터 방수시트, 단열패널, 강판이 차례로 적층된 형태로 구성될 수 있다.
지붕마감패널(110)은 복수 개를 배열하여 지붕을 전체적으로 마감할 수 있으며, 복수 개의 지붕마감패널(110)은 서로 다른 형태 또는 기능을 갖는 지붕마감패널(110)을 미리 설정된 지붕의 구역마다 설치할 수 있다.
예를 들어, 지붕의 일부 구역에는 단열성이 우수한 지붕마감패널(110)이 설치되고 나머지 일부 구역에는 방수성능이 우수한 지붕마감패널(110)이 설치되는 형태로 지붕을 구성할 수도 있다.
지붕마감패널(110)은 판의 형태로 형성될 수 있으며 지붕마감패널(110)의 둘레는 패널프레임에 의해 마감될 수도 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 고정클립(120)을 포함할 수 있다.
이 고정클립(120)은 지붕마감패널(110)을 지지하는 패널받침대(130)를 기초지붕체(101)에 고정시킬 수 있다.
고정클립(120)은 단열재(101b)의 상부로 노출되는 클립고정브래킷(101c)의 부분에 볼트와 너트 또는 나사, 또는 리벳과 같은 체결부제에 의해 고정설치되거나, 용접에 의해 일체로 결합될 수 있다.
물론, 고정클립(120)은 기초지붕체(101)에 단열재(101b), 클립고정브래킷(101c), 및 기초패널(101a)이 설치되지 않을 경우, 중도리(183)에 직접 용접되거나, 중도리(183)에 직접 체결부재에 의해 체결되는 형태로도 결합될 수 있음은 물론이다.
고정클립(120)은 하기에 설명할 탄성지지체(140)의 폭방향과 대응되는 크기로 형성되어 고정클립(120)의 내부에는 탄성지지체(140)가 삽입될 수 있으며, 고정클립(120)의 상부에는 탄성지지체(140)에 지지되는 패널받침대(130)가 끼워지는 형태로 설치될 수 있다.
고정클립(120)은 띠형태의 금속편을 프레스로 가압하여 휘는 형태로 제작될 수 있다.
고정클립(120)은 클립완충부(123), 클립고정부(121), 및 클립체결부(125)를 포함할 수 있다.
클립완충부(123)는 탄성지지체(140)의 양측면에 각각 위치할 수 있으며, 클립완충부(123)는 탄성지지체(140)의 외측으로 볼록한 곡면을 갖는 형상으로 휘어진 형상으로 형성될 수 있다.
클립완충부(123)는 탄성지지체(140)가 탄성변형되면서, 진동을 완충 시에 탄성지지체(140)가 상하 진동에 의해 탄성변형될 때, 예를 들어 상하 진동에 의해 가압될 때, 탄성지지체(140)가 양측으로 돌출되면서 클립완충부(123)에 의해 지지되고, 클립완충부(123)도 탄성지지체(140)의 양측으로 돌출되는 방향으로 탄성변형되면서 상하의 진동을 방진함으로써 내진성을 향상시킴과 동시에, 탄성지지체(140)를 중심으로 가로방향(좌,우방향)으로 흔들리더라도 클립완충부(123)가 탄성지지체(140)의 양측을 지지하기 때문에 클립완충부(123)가 가로방향으로 발생하는 진동도 방진하여 내진성을 향상시킬 수 있다.
클립고정부(121)는 탄성지지체(140)의 양측에 위치하는 클립완충부(123)의 하단을 서로 연결할 수 있으며, 클립고정부(121)는 클립고정브래킷(101c)의 상부에 체결부재에 의해 체결되어 고정설치될 수 있다.
클립고정부(121)는 클립완충부(123)의 하단을 서로 연결하기 때문에 탄성지지체(140)의 탄성변형에 따라 클립완충부(123)의 사이 간격이 넓어지거나 좁혀지는 형태로 탄성변형되면서, 방진할 수 있다.
예를 들어, 클립고정부(121)의 상부에는 탄성지지체(140)가 위치할 수 있으며, 클립고정부(121)는 클립완충부(123)의 상단 부분의 간격이 넓어지거나 좁혀지도록 탄성지지체(140)의 양측에 위치하는 클립완충부(123)의 하단을 서로 연결하기 때문에 상부에서 패널받침대(130)를 가압하면, 한 쌍의 클립완충부(123)의 상단이 벌어지면서 패널받침대(130)가 삽입되고, 패널받침대(130)가 삽입되면 클립완충부(123)의 사이 간격이 탄성력에 의해 좁혀지면서 패널받침대(130)가 고정클립(120)에 고정결합될 수 있다.
클립체결부(125)는 패널받침대(130)를 고정클립(120)에 체결하여 고정할 수 있다
클립체결부(125)는 패널받침대(130)의 받침대후크부(136)에 걸쳐지도록 클립완충부(123)의 상단에 절곡형성될 수 있으며, 각 클립완충부(123)에 형성되는 클립체결부(125)는 클립완충부(123)의 상단에서 서로 대향되는 외측 방향으로 절곡된 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 클립체결부(125)는 서로 대향되는 외측 방향으로 하향 절곡되거나, 둥그렇게 말린 형상으로 형성되어 하기
서로 마주하는 방향으로 하향절곡되는 형상으로 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 패널받침대(130)를 포함할 수 있다.
이 패널받침대(130)는 기초지붕체(101)에서 지붕마감패널(110)을 상부로 이격시켜 지지할 수 있다.
패널받침대(130)는 긴 막대형태로 지붕의 가로방향으로 복수 개가 나란하게 이격되어 배치되고 지붕의 세로방향으로 배치되는 복수 개의 고정클립(120)을 연결하는 형태로 복수 개의 고정클립(120)에 끼워져 고정될 수 있다.
패널받침대(130)에는 지붕의 세로방향으로 배치되는 복수 개의 지붕마감패널(110)이 패널받침대(130)를 사이에 두고 양측에 안착될 수 있다.
패널받침대(130)는 패널안착부(131), 받침대배수부(132), 가이드날개부(133) 및 받침대후크부(136)를 포함할 수 있다.
패널안착부(131)는 패널받침대(130)의 상부 양측에 서로 대향되어 지붕마감패널(110)이 안착되도록 형성될 수 있으며, 패널안착부(131)는 지붕마감패널(110)의 테두리에 위치하는 지붕마감패널(110)의 프레임(111)이 패널안착부(131)에 안착될 수 있다.
받침대배수부(132)는 각 패널안착부(131)의 하부에 위치할 수 있으며, 받침대배수부(132)는 오목한 홈의 형태로 패널안착부(131)에 안착된 지붕마감패널(110)과 패널안착부(131)의 사이로 유입되는 빗물을 모아 패널받침대(130)의 길이방향 즉, 지붕의 세로방향으로 배수할 수 있다.
각 받침대배수부(132)의 양측에는 패널안착부(131)를 통해 하부로 떨어지는 빗물이 패널받침대(130)의 외부로 누수되는 것을 방지하기 위해 패널안착부(131)를 통해 떨어지는 빗물을 받침대배수부(132)로 안내하는 가이드날개부(133)가 패널배수부의 하단에서 패널안착부(131)의 외측을 향해 상향돌출되어 형성될 수 있다.
패널배수부의 내면에는 빗물에 포함된 이물질이 받침대배수부(132)에 쌓이는 것을 방지하기 위해 복수 개의 곡면돌출부가 형성될 수 있다.
받침대후크부(136)는 패널받침대(130)의 하부에 한 쌍이 형성될 수 있으며, 받침대후크부(136)는 고정클립(120)의 클립체결부(125)에 체결되어 고정클립(120)에 패널받침대(130)를 고정할 수 잇다.
받침대후크부(136)는 고정클립(120)의 양측에 위치하는 하향 절곡되는 클립체결부(125)에 걸쳐져 고정될 수 있도록 서로 대향되는 방향으로 마치 고리의 형태로 끝단이 상향 절곡되는 형태로 형성될 수 있다.
한편, 패널받침대(130)에서 한 쌍의 받침대후크부(136)의 사이에는 탄성지지체(140)의 상단 부분이 삽입되어 지지되는 지지체삽입부(137)가 형성될 수 있다.
패널받침대(130)는 하중집중부(135)를 포함할 수 있다.
하중집중부(135)는 패널안착부(131)에 안착된 지붕마감패널(110)의 하중을 탄성지지체(140)에 집중시켜 진동의 발생 시에 내진성을 향상시킬 수 있다.
하중집중부(135)는 한 쌍의 패널안착부(131)의 사이에 위치할 수 있으며, 하중집중부(135)는 패널안착부(131)에서 탄성지지체(140)가 삽입되는 지지체삽입부(137)가 위치하는 방향으로 갈수록 면적이 점점 좁아졌다가 다시 넓어지는 형태로 양측면이 오목한 곡면의 형태를 가질 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 탄성지지체(140)를 포함할 수 있다.
이 탄성지지체(140)는 패널받침대(130)와 고정클립(120)의 사이에 위치하여 탄성지지체(140)의 탄성력에 의해 패널받침대(130) 또는 기초지붕체(101)에서 전달되는 진동을 방지할 수 있으며, 탄성지지체(140)는 패널받침대(130)의 길이방향을 따라 복수 개가 이격되어 설치되거나, 패널받침대(130)와 대응되는 길이로 형성되어 패널받침대(130)를 지지할 수 있다.
탄성지지체(140)는 탄성력을 갖는 재료 예를 들어, 천연 또는 합성고무, 우레탄, 실리콘, 또는 합성수지로 형성될 수 있다.
탄성지지체(140)는 삽입돌출부(141), 및 완충지지부(143)를 포함할 수 있다.
삽입돌출부(141)는 탄성지지체(140)의 중앙 부분의 상부에서 돌출형성되어 패널받침에 형성되는 지지체삽입부(137)에 끼워지는 형태로 삽입되어 결합될 수 있다.
한편, 완충지지부(143)는 탄성지지체(140)의 양측면에 돌출되어 형성될 수 있으며, 완충지지부(143)는 탄성지지체(140)에 진동이 가해지는 경우, 탄성변형에 의해 압축과 팽창을 반복할 때, 고정클립(120)에 형성되는 클립완충부(123)를 가압 및 가압을 해제하는 형태로 탄성력을 증대시켜 진동에 대한 내진성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 탄성지지체(140)가 방진할 수 있는 탄성력보다 더 큰 진동이 발생하는 경우, 탄성지지체(140)의 양측이 클립완충부(123)에 지지되어 클립완충부(123)에 억압되기 때문에, 클립완충부(123)가 탄성지지체(140)와 함께 탄성변형됨으로써, 진동을 완충성을 높여 내진성을 향상시킬 수 있으며, 탄성지지체(140)는 탄성체이고, 클립완충부(123)는 금속이기 때문에 이종간의 서로 다른 탄성력에 의해 진동의 방진성을 더욱 향상시킬 수 있다.
완충지지부(143)는 클립완충부(123)에 밀착되어 탄성지지체(140)가 조그만 압력에 의해 탄성변형되더라도 클립완충부(123)를 가압하여 탄성변형시킬 수 있도록 클립완충부(123)의 내주의 곡면과 대응되는 외측으로 볼록한 곡면을 갖는 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 완충지지부(143)는 외측으로 볼록한 형상을 갖기 때문에 탄성지지체(140)가 진동에 의해 압축될 경우, 상대적으로 강도가 약한 완충지지부(143)가 더 용이하게 탄성변형되면서, 클립완충부(123)를 가압하여 클립완충부(123)에 탄성변형시킬 수 있다.
한편, 탄성지지체(140)에는 탄성지지체(140)를 고정클립(120)의 클립완충부(123)의 사이에 끼울 때, 클립완충부(123)의 사이를 과도하게 벌려 클립완충부(123)이 영구변형이 발생하는 것을 방지화기 위해 탄성지지체(140)의 강성을 약화시키면서, 클립완충부(123)의 탄성변형에 따른 완충성을 향상시키도록 탄성지지체(140)의 일부를 절개한 절개홈부(145)가 형성될 수 있다.
예를 들어, 절개홈부(145)는 삽입돌출부(141)의 양측에 위치하는 완충지지부(143)와 삽입돌출부(141)의 사이를 일부 절개하는 형태로 형성되어 탄성지지체(140)를 고정클립(120)에 삽입할 때, 완충지지부(143)의 돌출로 인해 고정클립(120)의 클립완충부(123)의 사이를 과도하게 벌림으로써, 고정클립(120)이 영구변형되는 것을 방지함과 동시에 고정클립(120)에 탄성지지체(140)을 축소시킨 상태에서 용이하게 삽입할 수 있다.
물론, 절개홈부(145)의 형성으로 인해 완충지지부(143)의 강성이 약해져 용이하게 탄성변형됨으로써, 탄성지지체(140)의 탄성력을 더욱 향상시킬 수도 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 가로배수대(160)를 포함할 수 있다.
가로배수대(160)는 패널받침대(130)에 지지되지 않는 지붕마감패널(110)의 부분의 사이로 유입되는 빗물을 받아 패널받침대(130)의 받침대배수부(132)로 안내하여 받침대배수부(132)를 통해 배수할 수 있다.
가로배수대(160)는 가로방향으로 인접하게 이격 배치되는 패널받침대(130)의 사이를 연결하고, 지붕마감패널(110)의 세로방향으로 인접하는 사이에 위치하여 상하로 배치되는 지붕마감패널(110)의 사이에서 유입되는 빗물을 받아 양측에 위치하는 패널받침대(130)의 받침대배수부(132)로 안내하여 배수할 수 있다.
가로배수대(160)는 상부는 개방되고 패널받침대(130)에 연결되는 양단은 개방된 통의 형태로 형성되며, 가로배수대(160)의 양단은 서로 마주하는 가이드날개부(133)의 상단에 각각 걸쳐지는 형태로 설치될 수 있다.
이때, 가로배수대(160)의 양단에는 하부로 절곡되어 가이드날개부(133)에 걸쳐져 고정되는 배수대걸림부(161)가 형성될 수 있으며, 가이드날개부(133)에도 배수대걸림부(161)가 걸쳐지는 가이드걸림부가 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 받침대마감캡(150), 및 가로마감캡(155)을 포함할 수 있다.
받침대마감캡(150)은 패널받침대(130)의 양측에 안착되는 지붕마감패널(110)의 상부에 끼워져 양측 패널안착부(131)에 안착된 지붕마감패널(110)의 사이를 기밀할 수 있다.
받침대마감캡(150)은 지붕마감패널(110)의 서로 마주하는 상부를 일부 덮어 가릴 수 있는 크기로 형성될 수 있으며, 받침대마감캡(150)의 하부에는 양측 패널안착부(131)의 사이에 끼워져 고정될 수 있는 캡돌출부(151)가 형성될 수 있다.
받침대마감캡(150)은 패널받침대(130)의 길이방향을 따라 지붕마감패널(110)의 상부를 덮어 지붕마감패널(110)의 세로방향 사이를 기밀할 수 있으며, 받침대마감캡(150)에서 각 지붕마감패널(110)의 테두리 부분에 접촉되는 면에는 기밀을 위한 마감씰(153)이 받침대마감캡(150)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다.
받침대마감캡(150)은 한 쌍의 지붕마감패널(110)의 테두리 부분 상부를 덮은 상태에서 체결나사가 관통하여 패널받침대(130)에 체결되는 형태로 결합될 수 있다.
가로마감캡(155)은 패널받침대(130)의 세로방향으로 설치된 복수 개의 지붕마감패널(110)의 가로방향의 사이를 덮어 기밀할 수 있으며, 가로마감캡(155)의 양측에서 지붕마감패널(110)과 접하는 면에도 지붕마감패널(110)과 가로마감캡(155)의 사이를 기밀하기 위한 마감씰(157)이 설치될 수 있다.
가로마감캡(155)은 세로방향으로 배치되는 지붕마감패널(110)의 가로방향으로 접하는 틈을 덮어 기밀하도록 설치될 수 있으며, 가로마감캡(155)으로 마감되는 하부에 가로배수대(160)가 위치할 수 있다.
가로마감캡(155)의 중앙 하부에는 지붕마감패널(110)의 사이로 억지끼움되는 캡끼움부(159)가 돌출되어 형성될 수 있으며, 캡끼움부(159)의 하부에는 캡끼움부(159)보다 더 큰 폭을 갖는 끼움걸침부가 형성되어 캡끼움부(159)가 지붕마감패널(110)의 사이에 억지끼움된 상태에서 끼움걸침부가 지붕마감패널(110)의 하단에 걸리면서 지붕마감패널(110)에서 가로마감캡(155)의 이탈을 방지할 수 있다.
여기서, 가로마감캡(155)에 설치되는 마감씰(157)과 받침대마감캡(150)에 설치되는 마감씰(153)은 지붕마감패널(110)과 각 가로마감캡(155) 및 받침대마감캡(150)의 사이를 기밀하는 동시에 탄성력에 의해 지붕마감패널(110)을 지지하여 지붕마감패널(110)이 진동에 의해 흔들릴 경우, 가로마감캡(155) 및 받침대마감캡(150)에 지붕마감패널(110)이 직접적으로 접촉하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 테두리마감부재(190)를 포함할 수 있다.
테두리마감부재(190)는 기초지붕체(101)에 설치된 지붕마감패널(110)들의 가장 외측 둘레를 마감할 수 있으며, 테두리마감부재(190) 테두리를 패널받침대(130)가 외부로 노출되지 않도록 패널받침대(130)의 둘레를 덮어 가릴 수 있다.
테두리마감부재(190)는 일단이 가장 외측에 위치하는 패널받침대(130)의 패널안착부(131)에 일단이 안착되고, 하부로 절곡되어 패널받침대(130)의 측면을 가리도록 구성될 수 있다.
그리고 태두리마감부재(190)에는 통기를 위한 통기공이 관통형성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 진동감지센서(미도시)를 포함할 수 있다.
이 진동감지센서는 지붕에 발생하는 진동을 감지하여 지붕의 붕괴 및 파손에 따른 2차사고를 방지할 수 있다.
진동감지센서는 복수 개의 지붕마감패널(110) 중 지붕의 중앙에 위치하는 지붕마감패널(110)에 설치되거나, 패널받침대(130)에 설치될 수도 있으며, 탄성지지체(120)의 내부에 내장되어 탄성지지체(120)의 탄성변형 또는 가해지는 압력을 측정하는 형태로 진동을 감지할 수 있다.
진동감지센서는 자이로센서 및 가속도센서를 포함할 수 있으며, 진동감지센서는 미리 설정된 진동 이상의 진동이 발생하는 경우, 지붕의 붕괴 또는 파손으로 인한 2차사고가 발생할 수 있다고 판단하여 알림부를 통해 외부로 위험을 알릴 수 있다.
여기서, 알림부는 청각적으로 위험을 알리는 스피커 또는 시각적으로 위험을 알리는 램프로 구현될 수 있다.
물론, 알림부는 지붕에서 이격되어 건축물의 내부에 위치할 수 있으며, 진동감지센서와는 유무선통신을 통해 알림부를 작동시킬 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)의 시공방법과 함께 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)의 시공방법는 건축물에서 지붕을 이격시켜 지지하기 위한 포스트(181)를 세워 설치하고, 세로방향으로 일직선으로 위치하는 포스트(181)를 거더(182)에 의해 연결하는 형태로 지붕구조체(180)을 설치한다.
이때, 포스트(181)의 상부에는 플랜지가 형성되고, 거더(182)에도 포스트(181)의 플랜지와 대응되는 플랜지가 형성되어 플랜지끼리를 겹친 상태에서 볼트와 너트 갖은 체결부재에 의해 체결하는 형태로 결합한다.
그리고, 복수 개의 거더(182)의 상부로 거더(182)의 직교되는 방향인 가로방향으로 중도리(183)를 배치하고, 거더(182)의 길이방향을 따라 복수 개의 중도리(183)를 배치한 후 체결부재를 통해 거더(182)에 중도를 결합하거나, 용접하는 형태로 설치한다.
거더(182)에 중도리(183)가 설치되면, 중도리(183)의 상부에 기초패널(101a)을 설치하여 건축물의 상부를 덮어 건축물의 지붕을 밀폐한다.
이때, 기초패널(101a)은 중도리(183)에 볼트와 같은 체결부재에 의해 결합되거나, 용접하여 설치될 수 있으며, 기초패널(101a)은 강판과 단열패널 및 방수시트를 겹친 형태로 구성될 수 있으며, 방수시트가 상면에 위치하도록 기초패널(101a)을 중도리(183)에 설치한다.
기초패널(101a)이 중도리(183)에 설치되면, 고정클립(120)을 설치하기 위한 클립고정브래킷(101c)을 기초패널(101a)의 상부에 위치시킨 후 볼트와 같은 체결부재를 부재가 기초패널(101a)을 관통하여 중도리(183)에 체결되는 형태로 클립고정브래킷(101c)을 고정클립(120)을 설치할 위치마다 배열하여 설치한다.
클립고정브래킷(101c)이 중도리(183)에 결합되면, 클립고정브래킷(101c)의 상단이 외부로 노출되도록 기초패널(101a)의 전면적으로 클립고정브래킷(101c)의 둘레에 단열을 위한 단열재(101b)를 설치한다.
단열재(101b)는 기초패널(101a)의 상면에 접착제에 의해 접착되는 형태로 설치될 수 있으며, 단열재(101b)가 설치되면 단열재(101b)의 상부로 노출되는 클립고정브래킷(101c)의 상부에 고정클립(120)을 설치한다.
고정클립(120)은 클립고정브래킷(101c)의 상부에 체결부재에 의해 체결되거나, 용접하는 형태로 결합될 수 있다.
이때, 고정클립(120)의 클립고정부(121)를 클립고정브래킷(101c)의 상부에 겹친 상태로 체결부재에 의해 결합하고, 고정클립(120)의 양측에는 클립완충부(123)가 외측으로 볼록한 곡면을 가지도록 상향 돌출되며, 각 클립완충부(123)의 상단에는 서로 대향되는 방향으로 절곡되는 클립체결부(125)가 형성된다.
이때, 클립체결부(125)는 서로 대향되는 외측을 향해 동그랗게 말려 휘어진 형상으로 형성된다.
클립고정브래킷(101c)에 고정클립(120)이 설치되면, 세로방향의 일직선으로 배치된 고정클립(120)을 서로 연결하는 형태로 탄성지지체(140)가 클립완충부(123)의 사이로 삽입되어 설치되며, 가로방향으로 배치되는 고정클립(120)마다 탄성지지체(140)가 세로방향으로 배치된 고정클립(120)을 연결하도록 복수 개가 배치된다.
그리고, 탄성지지체(140)의 양측에는 클립완충부(123)의 내주에 오목한 부분에 밀착 접촉하며 용이하게 탄성변형될 수 있도록 외측으로 볼록한 형태의 완충지지부(143)가 형성될 수 있다.
이때, 탄성지지체(140)의 지지체삽입부(141)과 완충지지부(143)의 사이에는 일부 절개한 절개홈부(145)가 형성되어 탄성지지체(140)를 절개홈부(145)를 통해 축소시킨 상태에서 고정클립(120)의 클립완충부(123)의 사이로 용이하게 삽입설치하여 클립완충부(123)의 과도한 변형에 따른 영구변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
탄성지지체(140)가 고정클립(120)에 설치되면, 지붕마감패널(110)을 설치하기 위한 패널받침대(130)를 설치한다.
패널받침대(130)는 세로방향으로 위치하는 복수 개의 고정클립(120)을 연결하는 형태로 배치되며, 복수 개의 패널받침대(130)가 가로방향으로 나란하게 복수 개가 배치되어 설치될 수 있다.
여기서, 패널받침대(130)의 상단 양측에는 지붕마감패널(110)이 안착되는 패널안착부(131)가 형성되고, 각 패널안착부(131)의 하부에는 패널안착부(131)와 지붕마감패널(110)의 사이로 유입되는 빗물을 배수하기 위한 받침대배수부(132)가 형성되며, 받침대배수부(132)의 양측에는 패널안착부(131)와 지붕마감패널(110)의 사이로 유입되는 빗물이 외부로 투지 않고 받침대배수부(132)로 안내될 수 있도록 가이드날개부(133)가 상향 돌출되어 형성된다.
그리고, 패널받침대(130)의 하부에는 클립체결부(125)에 걸쳐지는 형태로 결합되는 한 쌍의 받침대후크부(136)가 이격되어 형성되며, 한 쌍의 받침대후크부(136)의 사이에는 탄성지지체(140)의 삽입돌출부(141)와 고정클립(120)의 클립체결부(125)가 위치한다.
이때, 각 받침대후크부(136)의 하단은 서로 마주하는 방향으로 동그랗게 말린 형상으로 형성되어 외측으로 절곡된 클립체결부(125)가 받침대후크부(136)에 걸쳐지는 형태로 설치된다.
그리고, 패널받침대(130)의 양측에 위치하는 패널안착부(131)의 사이에서 탄성지지체(140)가 위치하는 하부로는 하중집중부(135)가 하부로 갈수록 면적이 좁아졌다가 다시 넓어지는 형상으로 형성되어 패널안착부(131)에 가해지는 하중을 탄성지지지체(140)에 집중하여 전달하도록 형성된다.
이렇게 구성된 패널받침대(130)는 고정클립(120)의 상부에서 패널받침대(130)를 강제적으로 가압하면, 받침대후크부(136)의 둥근 형상의 끝단에 클립체결부(125)가 가압되어 사이 간격이 좁아지면서 받침대후크부(136)의 내측으로 진입하고, 받침대후크부(136)가 클립체결부(125)의 내측으로 완전히 삽입되면, 클립체결부(125)가 초기 형상으로 탄성변형되면서, 받침대후크부(136)에 클립체결부가 걸쳐지는 형태로 별도의 체결부재 없이도, 고정클립(120)에 패널받침대(130)이 고정설치된다.
한편, 고정클립(120)에 패널받침대(130)가 고정설치되면, 지붕마감패널(110)의 가로방향으로 발생하는 틈으로 유입되는 빗물을 패널받침대(130)의 받침대배수부(132)로 배수하기 위한 가로배수대(160)를 지붕마감패널(110)의 가로방향의 테두리가 위치하는 부분마다 설치한다.
그리고, 패널받침대(130)가 고정클립(120)에 고정설치되면, 패널받침대(130)는 탄성지지체(140)에 안착된 형태로 고정클립(120)에 결합되고, 패널받침대(130)가 고정클립(120)에 설치되면, 패널받침대(130)의 패널안착부(131)에 지붕마감패널(110)을 안착시켜 설치한다.
지붕마감패널(110)은 지붕마감패널(110)의 양측단이 양측에 위치하는 패널받침대(130)에 각각 안착되도록 설치되고, 패널받침대(130)의 세로방향 및 가로방향으로 복수 개의 지붕마감패널(110)이 배열되어 기초패널(101a)의 상부를 덮도록 설치된다.
이때, 지붕마감패널(110)은 기초패널(101a)의 일부만을 덮도록 설치되고, 지붕마감패널(110)이 설치되지 않은 나머지 부분에는 설치된 지붕마감패널(110)과는 다른 기능을 수행하는 지붕마감패널(110) 예컨대, 태양광패널(110')이 설치될 수도 있다.
지붕마감패널(110)이 패널받침대(130)에 안착되면, 안착된 지붕마감패널(110)끼리 전기적으로 연결한 후, 복수 개의 지붕마감패널(110)의 사이 틈에 받침대마감캡(150)과 가로마감캡(155)을 설치한다.
그리고, 지붕의 전체적인 테두리부분에는 패널받침대(130)가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위한 테두리마감부재(190)를 패널받침대(130)의 패널안착부(131)에 안착시킨 상태에서 받침대마감캡(150)에 의해 가압하여 고정설치한다.
받침대마감캡(150)은 지붕마감패널(110)에서 패널받침대(130)에 지지되는 지붕마감패널(110)의 세로방향의 사이를 기밀하도록 인접한 지붕마감패널(110)의 세로방향의 사이를 덮도록 지붕마감패널(110)의 사이에 끼워진 상태에서 체결부재를 체결하여 받침대마감캡(150)을 하부에 위치하는 패널받침대(130)에 나사체결하는 형태로 결합할 수 있다.
그리고, 세로방향으로 복수 개가 배치되는 지붕마감패널(110)의 가로방향의 테두리부분에는 가로마감캡(155)의 캡끼움부(159)를 강제적으로 끼우는 형태로 설치하는 형태로 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)의 시공을 완료한다.
이와 같이 시공된 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 지진에 의해 진동이 발생하면, 상하 진동이 발생하는 경우, 탄성지지체(140)가 탄성변형되면서 방진하는 데, 탄성지지체(140)가 진동에 의해 압축되면, 탄성지지체(140)의 상대적으로 강성이 약한 완충지지부(143)가 외측으로 돌출되면서, 고정클립(120)의 클립완충부(123)를 탄성변형시키며 진동을 완충함으로써, 탄성지지체(140)의 탄성력과 클립완충부(123)의 탄성력에 의해 내진성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 가로방향의 좌우 진동이 발생하는 경우, 탄성지지체(140)가 고정클립(120)의 양측에 위치하는 클립완충부(123)에 지지되기 때문에 탄성지지체(140)가 탄성변형하면서 방진함과 동시에 클립완충부(123)가 좌우로 탄성변형되면서 방진을 수행하여 내진성을 향상시킬 수 있다.
한편, 빗물이 지붕마감패널(110)와 패널안착부(131)로 유입되는 경우, 패널안착부(131)의 하부에 위치하는 받침대배수부(132)를 통해 패널받침부의 길이방향으로 배수되고, 지붕마감패널(110)의 가로방향 테두리의 사이로 유입되는 빗물은 가로배수대(160)를 통해 양측에 위치하는 패널받침대(130)로 이동하여 받침대배수부(132)를 통해 배수됨으로써, 빗물에 의한 누수의 발생을 방지할 수 있다.
이때, 받침대배수부(132)의 외측에는 가이드날개부가 상부로 연장형성되기 때문에 상대적으로 넓은 받침대배수부(132)의 배수공간을 확보함으로써, 대량의 우수를 빠르게 배수처리할 수 있다.
그리고, 지붕마감패널(110) 또는 패널받침대(130) 또는 탄성지지체(120)에는 진동감지센서가 설치되어 진동감지센서에서 미리 설정된 진동 이상의 진동이 감지되는 경우, 알림부를 통해 지붕의 붕괴 위험이나, 지붕의 파손을 외부에 알려 신속히 대피하도록 함으로써, 지붕의 붕괴나 파손에 따른 2차 사고의 발생을 방지할 수있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)는 지붕마감패널(110)이 안착되는 패널받침대(130)가 탄성지지체(140)에 지지도고, 탄성지지체(140)는 고정클립(120)에 고정 설치되어 지진에 의핸 진동이 발생 시 탄성지지체(140)의 탄성력에 의해 방진함과 함께 고정클립(120)의 클립완충부(123)도 탄성지지체(140)에 의해 탄성변형되면서 방진하여 지진에 의한 내진성을 향상시킬 수 있다.
또한, 클립완충부(123)의 사이에 탄성지지체(140)가 설치되어 가로방향으로 발생하는 진동도 클립완충부(123)가 탄성변형하며 완충하여 내진성을 향상시킬 수 있다.
또한, 패널받침대(130)의 받침대후크부(136)가 고정클립(120)의 클립체결부(125)에 걸쳐지는 형태로 서로 결합되어 별도의 체결부재 없이도 고정클립(120)에 패널받침대(130)를 용이하게 결합하여 시공이 용이하며 신속하게 시공할 수 있다.
또한, 패널받침대(130)는 패널안착부(131)에서 탄성지지체(140)가 위치하는 방향으로 갈수록 면적이 점점 좁아졌다 다시 넓어지는 형태의 하중집중부(135)를 포함하여 지붕마감패널(110)의 하중을 탄성지지체(140)에 집중하여 전달함으로써, 내진성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치(100')는 상기한 실시예의 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)를 이용한 것으로서, 실시예의 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)와 동일한 구성은 동일한 부호를 병기하고, 동일한 구성은 작용과 효과가 동일하므로 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치(100')는 지붕마감패널(110)이 태양광패널(110')를 포함할 수 있다.
태양광패널(110')은 태양광에 의해 발전할 수 있으며, 태양광패널(110')은 둘레에 패널프레임(110')에 의해 마감될 수 있는 모듈의 형태일 수 있다.
이때, 태양광패널(110')은 태양광에 의해 발전하지 않는 다른 지붕마감패널(110)과 함께 지붕의 일부 구역은 태양광패널(110')로 마감되고, 나머지 일부 구역은 다른 지붕마감패널(110)로 마감되는 형태로 패널받침대(130)에 안착되어 설치되거나, 모든 지붕이 태양광패널(110')로만 마감될 수도 있다.
그리고, 제1 실시예에서는 받침대마감캡(150), 및 가로마감캡(155)에 설치되는 마감씰(153)을 대신하여 태양광패널(110')에 쌓인 눈의 결빙을 방지하기 위한 히팅케이블이 설치될 수 있으며, 히팅케이블은 마감씰(153)의 기능을 수행함과 히팅케이블의 외피에 의해 우수의 유입을 차단하는 기밀기능을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치(100')는 상기한 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체(100)의 효과에 더해 지붕에서 발전을 수행할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치(100')는 상기한 실시예의 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치(100') 이용한 것으로서, 제1 실시예와 동일한 구성은 동일한 부호를 병기하고, 동일한 구성은 작용과 효과가 동일하므로 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치(100')는 케이블가이드(170)을 더 포함할 수 있다.
케이블가이드(170)는 태양광패널(110')과 전기적으로 연결되는 패널케이블(115)을 정리하여 설치할 수 있으며, 케이블가이드(170)은 패널받침대(130)의 양측 또는 어느 한 측에 매달리는 형태로 설치되어 패널케이블(115)를 기초지붕체(101)의 바닥에서 이격시켜 지지함으로써, 화재 시 기초지붕체(101)을 통해 전달되는 열에 의해 패널케이블(115)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
케이블가이드(170)는 패널받침대(130)의 길이방향을 따라 패널케이블(115)을 정리하여 설치할 수 있도록 패널받침대(130)의 길이방향을 따라 연속형성되어 설치되거나, 패널받침대(130)의 길이보다는 짧은 길이로 형성되어 하나의 패널받침대(130)에 패널받침대(130)의 길이방향을 따라 복수 개가 이격되어 설치될 수도 있다.
케이블가이드(170)는 패널받침대(130)에 끼움구조에 의해 탈착 가능하게 결합될 수 있으며, 케이블가이드(170)는 받침대배수부(132)를 형성하는 가이드날개부(133)에 걸쳐지는 형태로 설치될 수 있다.
케이블가이드(170)에는 복수 개의 패널케이블(115)를 수용할 수 있는 케이블안착부(171)가 오목한 형태로 형성되고, 케이블가이드(170)에는 케이블안착부(171)로 패널케이블(115)을 삽입할 수 있도록 케이블안착부(171)의 일측에 외측방향으로 개방된 형태의 케이블삽입부(174)가 형성될 수 있다.
이때, 케이블가이드(170)에서 케이블삽입부(174)의 개방된 하단부분에는 외측으로 절곡되어 하기에 설명할 가이드커버(178)의 하단이 걸쳐지는 커버걸림부(177)이 형성될 수 있다.
케이블가이드(170)를 패널받침대(130)에 결합하기 위한 끼움구조를 위해 케이블가이드(170)의 상단부에는 가이드날개부(133)의 상부에 형성되는 상부 가이드걸림부(133a)에 절곡되어 걸쳐지는 제1 걸림부(172)가 형성될 수 있으며, 가이드날개부(133)의 하부 가이드걸림부(133b)와 대응되는 위치에는 하부 가이드걸림부(133b)에 걸쳐지는 제2 걸림부(173)이 돌출되어 형성될 수 있다.
제1 걸림부(172)는 상부 가이드걸림부(133a)의 하부로 절곡된 끝단에 걸쳐지도록 하향 절곡된 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 걸림부(173)는 하향 절곡된 하부 가이드걸림부(133b)에 걸쳐지도록 끝단이 상향 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 케이블가이드(170)에서 제1 걸림부(172)가 위치하는 부분에는 히팅케이블(179)가 삽입되어 위치하는 가이드히팅홈(175)이 형성될 수 있으며, 가이드히팅홈(175)의 둘레에는 히팅케이블(179)에서 발생하는 열을 외부로 확산시키기 위한 방열돌기(176)가 돌출되어 형성될 수 있다.
여기서, 히팅케이블(179)는 전기에 의해 가열되는 열선으로 구현될 수 있다.
케이블가이드(170)에는 케이블삽입부(174)를 개폐하기 위한 가이드커버(178)가 설치되며, 가이드커버(178)는 케이블삽입부(174)의 개방된 측면을 덮어 케이블삽입부(174)에 삽입된 패널케이블(115)의 이탈을 방지할 수 있다.
가이드커버(178)는 상단이 가이드히팅홈(175)에 형성된 복수 개의 방열돌기(176) 중에 케이블삽입부(174)와 가장 근접하게 위치하는 방열돌기(176)에 걸쳐지는 상단걸림부(178a)가 형성되며, 가이드커버(178)의 하단에는 케이블삽입부(174)의 하단에 절곡 형성되는 커버걸림부(177)에 걸쳐지는 하단걸림부(178b)가 끝단이 상향되는 형태로 절곡형성될 수 있다.
그리고, 하단걸림부(178b)가 형성된 위치의 외측에는 상단걸림부(178a)에 가이드커버(178)가 걸쳐진 상태에서 커버걸림부(177)에 걸쳐진 하단걸림부(178b)를 강제적으로 하부로 가압하여 커버걸림부(177)에서 이탈시키기 위한 커버손잡이부가 외측으로 돌출되어 형성될 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 실시예에 따른 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치(100')는 패널받침대(13 0)에 태양광패널(110')들과 전기적으로 연결하는 케이블을 정리하여 용이하게 시공할 수 있을 뿐만 아니라, 케이블이 기초지붕체(101)의 바닥에서 상부로 이격되어 화재 시 열전달로 인한 케이블의 손상을 최소화하고, 우수에 의한 단락사고의 발생을 최소화할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체
101: 기초지붕체 101a: 기초패널
101b: 단열재 101c: 클립고정브래킷
110: 지붕마감패널 111: 패널프레임
120: 고정클립 121: 클립고정부
123: 클립완충부 125: 클립체결부
130: 패널받침대 131: 패널안착부
132: 받침대배수부 133: 가이드날개부
135; 하중집중부 136: 받침대후크부
137: 지지체삽입부 138: 세로진동전달부
140: 탄성지지체 141: 삽입돌출부
143: 완충지지부 145: 절개홈부
150: 받침대마감캡 151: 캡돌출부
153,157: 마감씰 155: 가로마감캡
159: 캡끼움부 160: 가로배수대
161: 배수대걸림부 170: 케이블가이드
171: 케이블안착부 172: 제1 걸림부
173: 제2 걸림부 174: 케이블삽입부
175: 가이드히팅홈 176: 방열돌기
177: 커버걸림부 178: 가이드커버
178a: 상단걸림부 178b: 하단걸림부
180: 기초지붕체 181: 포스트
182: 거더 183: 중도리
190: 테두리마감부재

Claims (9)

  1. 지붕을 마감하는 지붕마감패널, 상기 지붕마감패널을 지지하는 패널받침대, 및 상기 패널받침대의 하부에 위치하여 상기 패널받침대를 기초지붕체에 고정설치하는 고정클립, 및 상기 패널받침대과 상기 고정클립의 사이에 위치하여 상기 고정클립에서 상기 패널받침대를 탄성력에 의해 지지하는 탄성지지체를 포함하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체에 있어서,
    상기 고정클립은
    상기 탄성지지체의 양측면에 각각 위치하여 상기 지붕마감패널과 상기 기초지붕체의 사이에서 전달되는 진동을 용이하게 탄성변형하며 완충하도록 상기 탄성지지체의 외측으로 볼록한 곡면을 갖는 클립완충부, 및 상기 클립완충부의 각 상단에서 서로 대향되는 외측으로 휘어져 상기 패널받침대에 결합되는 클립체결부를 포함하고,
    상기 패널받침대는
    상기 각 클립체결부의 외측에 위치하도록 상기 패널받침대의 하부 양측에서 하부로 돌출되며 끝단이 서로 마주하는 방향으로 절곡되어 상기 클립체결부에 걸쳐지는 형태로 상기 클립체결부에 체결되는 받침대후크부를 포함하며,
    상기 탄성지지체는
    상기 고정클립에 상기 탄성지지체를 끼울 때, 상기 고정클립의 과도한 변형을 방지함과 동시에 상기 고정클립의 탄성력에 의한 완충성을 증대시키기 위해 상기 탄성지지체의 일부를 절개하여 형성되는 절개홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정클립은
    상기 패널받침대가 삽입되면, 상기 탄성지지체의 양측에 위치하는 상기 클립완충부의 상단의 사이가 탄성변형에 의해 넓어졌다가 다시 좁혀지면서 탄성결합되도록 상기 클립완충부의 하단을 서로 연결하는 클립고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄성지지체는
    상기 탄성지지체가 진동에 의해 탄성변형될 때, 상기 탄성지지체에 의해 가압되어 상기 클립완충부가 탄성변형되도록 상기 클립완충부의 내측면과 대응되는 형상으로 상기 클립완충부에 지지되는 완충지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패널받침대는
    상기 지붕마감패널이 양측에 각각 안착되는 패널안착부,
    상기 각 패널안착부의 하부에 위치하여 상기 패널안착부와 상기 지붕마감패널의 사이로 유입되는 빗물을 상기 패널받침대의 길이방향을 따라 배수하는 받침대배수부, 및
    상기 받침대배수부의 양측에서 상기 패널안착부가 위치하는 방향으로 상향 돌출되어 상기 패널안착부를 통해 유입되는 빗물을 상기 받침대배수부로 안내하는 가이드날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드날개부에 걸쳐져 상기 패널받침대의 길이방향에 대해 직교되는 방향으로 설치되어 패널받침대의 길이방향으로 배치되는 상기 지붕마감패널의 사이로 누수되는 빗물을 받아 상기 받침대배수부로 안내하는 가로배수대를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 패널받침대는
    상기 패널안착부에 안착되는 지붕마감패널의 하중이 상기 탄성지지체의 중앙에 집중되어 상기 탄성지지체에서 진동을 완충하도록 상기 패널안착부의 사이에서 상기 탄성지지체가 위치하는 방향으로 갈수록 면적이 좁아졌다가 다시 넓어지는 형태의 하중집중부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패널받침대의 양측에 안착되는 상기 지붕마감패널의 사이를 덮어 상기 지붕마감패널의 사이를 기밀하는 받침대마감캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체.
  9. 제1항에 기재된 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 지붕 일체형 태양광발전장치로서,
    상기 지붕마감패널은 태양광에 의해 발전하는 태양광패널을 포함하며, 상기 패널받침대에 적어도 하나 이상의 상기 태양광패널이 지지되는 것을 특징으로 하는 배수성과 내진성을 향상시킨 지붕구조체를 이용한 태양광발전장치.
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JP2003253826A (ja) * 2002-02-27 2003-09-10 Kyocera Corp 屋根用固定装置
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