KR20070052068A - 지붕 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하절기에 건물 냉방부하를 감소시키고 동절기에 건물 난방부하를 감소시킬 수 있도록, 지붕을 지지하는 지붕 트러스트, 상기 지붕 트러스트의 상부에 설치되어 지붕의 외벽을 이루는 지붕재, 및 상기 지붕 트러스트에 설치되는 반사형 단열부재를 포함하는 지붕 시스템에 있어서, 상기 지붕 시스템의 처마부에는 처마 환기구 및 상기 처마 환기구를 개폐하는 처마 개폐장치가 설치되고, 상기 지붕 시스템의 용마루부에는 용마루 환기구 및 상기 용마루 환기구를 개폐하는 용마루 개폐장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 지붕 시스템을 제공한다.

지붕, 용마루, 처마, 환기구, 환기구, 개폐장치

Description

지붕 시스템{ROOF SYSTEM}

도 1은 종래의 지붕 시스템을 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕 시스템이 적용된 건물을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕 시스템을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 처마부를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용마루부를 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 단열부재를 도시한 평면도이다.

본 발명은 건물의 환기를 위한 지붕 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사형 단열부재와 환기 통로가 적용된 지붕 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 지붕 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 경사형 지붕의 외피를 이루는 지붕재(130)와 상기 지붕재(130)를 지지하는 지붕 트러스트(110), 상기 지붕 트러스트(110)에 부착되어 상기 지붕재(130)를 지지하는 하지재(120), 상기 지붕 트러스트(110)와 지붕재(130) 사이에 설치되어 내부를 단열시키는 저항형 단열 부재(140), 및 상기 지붕재의 상단에 설치되는 용마루(150)를 포함한다.

이러한 종래의 지붕 구조는 지붕 바탕재에 단열부재(140)를 직접 부착하고, 이 단열부재 위에 기와 등 지붕재를 고정시키는 구조로 되어 있다. 그러나 이 방법에서는 단열 효과 및 일사의 차단 효과가 불충분하여 여름철에 충분한 단열을 이루지 못하여 지붕으로부터 건물의 내부로 열이 유입되는 문제가 있다.

지붕재의 단열과 관련하여 등록특허 1990-0006762는 공기의 출입이 자유로운 단열판을 개시하고 있다. 상기한 종래의 기술은 단열기판과 덮개판을 가지고 상단 또는 하단에 상반되는 상하 경사부를 형성하고, 단열기판의 길이 방향으로 돌출 리브를 형성하는 동시에 하부 경사부에는 저부를 형성하여 이 돌출 리브 사이와 이 저부에 의해 오목상의 공기 저류실을 형성하고 있다.

그리고 지붕재의 단열 및 방수 효과를 개선하기 위한 종래의 기술로는 등록실용신안 1990-0009201이 있다. 상기한 종래의 기술은 지붕 하단부의 하방으로 요부와 철부를 형성하여 다수의 보강 돌출부의 길이 방향으로 평행하게 절곡 형성한 하부 금소간의 양끝단을 단열 및 방수성능을 개선하기 위한 형상으로 구성함으로써, 종래의 지붕 판넬에 비해 지붕의 물매각도를 평지붕에 가깝도록 하고 있다.

그러나 이러한 종래의 기술들은 여름철 일사에 따른 냉방부하와 겨울철 외부 온도에 따른 난방부하를 효과적으로 저감시킬 수 없는 문제가 있다. 여름철의 경우에는 특히, 일사가 지붕재의 표면에 도달함으로써 지붕에서는 복사에 의한 열전달이 크게 영향을 미치고 있다. 그러므로 이러한 여름철의 단열 효과를 극대화시키고, 겨울철 외기의 유입을 줄일 수 있는 지붕 시스템의 개발이 절실히 필요하다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점 및 필요에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반사형 단열부재를 설치하고 지붕에 환기 통로를 형성하여 여름과 겨울철에 냉난방 부하를 감소시킬 수 있도록 구성된 지붕 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지붕시스템은 지붕을 지지하는 지붕 트러스트, 상기 지붕 트러스트의 상부에 설치되어 지붕의 외벽을 이루는 지붕재, 및 상기 지붕 트러스트에 설치되는 반사형 단열부재를 포함하는 지붕 시스템에 있어서, 상기 지붕 시스템의 처마부에는 처마 환기구 및 상기 처마 환기구를 개폐하는 처마 개폐장치가 설치되고, 상기 지붕 시스템의 용마루부에는 용마루 환기구 및 상기 용마루 환기구를 개폐하는 용마루 개폐장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지붕 시스템은 처마 개폐장치와 용마루 개폐장치를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

한편, 상기 처마 개폐 장치는 차단판과 구동부로 이루어지고 상기 구동부는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 용마루 개폐 장치는 차단판과 구동부로 이루어지고 상기 구동부는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 반사형 단열부재는 지붕트러스트에 고정되는 고정부와 반사판, 상기 반사판과 고정부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있으며, 상기 연결부는 실리콘, 러버 등 탄성부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지붕시스템이 적용된 건물을 도시한 사시도이다.

상기한 도면을 참조하여 설명하면 본 발명에 따른 지붕 시스템은 건물 외벽(60)의 상부에 설치되며, 지붕의 맨 위에는 용마루(15)가 설치된다. 그리고 상기 용마루(15)에는 용마루 환기구(15a)가 형성되고, 처마부(17, 도 3에 도시)에는 처마 환기구(17a, 도 3에 도시)가 설치된다. 따라서 여름철 일사로 인하여 지붕이 뜨거워지면 용마루 환기구(15a)를 통하여 지붕의 공기가 외부로 배출되고 처마 환기구를 통하여 지붕으로 공기가 유입된다.

도 3은본 발명의 일 실시예에 따른 지붕 시스템을 도시한 단면도이다.

상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 지붕 시스템(100)은 외피를 이루는 지붕재(13)와 상기 지붕재(13)를 지지하는 지붕 트러스트(11), 상기 지붕 트러스트(11)에 설치되는 반사형 단열부재(20), 및 상기 지붕의 최상단에 설치되는 용마루(15)를 포함한다.

상기 지붕 트러스트(11)는 복수개의 부재가 연결된 트러스트 구조로 이루어지며, 상기 지붕 트러스트(11)와 지붕재(13) 사이에는 상기 지붕재(13)를 지지하는 하지재(12)가 바탕재(14)를 매개로 설치된다. 여기서 상기 바탕재(14)는 합판 등 으로 이루어지며, 하지재(12)와 지붕 트러스트(11) 사이에 설치된다.

그리고 반사형 단열부재(20)는 지붕 트러스트(11)에 고정되어 지붕의 경사방향과 동일한 방향으로 비스듬하게 설치되어 지붕재(13)와 나란하게 배치된다. 따라서 지붕재(13)의 하부에서 지붕재(13)와 나란하게 배치된 바탕재(14)와 반사형 단열부재(20) 사이에는 일정한 공간이 형성된다.

여기서 상기 반사형 단열부재(20)는 외부에서 입사하는 열을 반사시켜 용이하게 방출할 수 있도록 반사율은 높고 방사율이 낮은 알루미늄 등으로 이루어진다.

한편, 상기 지붕 시스템(100)의 처마부(17)에는 처마 환기구(17a)가 형성되고, 상기 지붕 시스템(100)의 용마루부(18)에는 용마루 환기구(15a)가 형성된다. 그리고 이러한 환기구들(15a, 17a)은 반사형 단열부재(20)와 바탕재(14) 사이에 형성된 공간과 연결되어 바탕재(14)와 반사형 단열부재(20)가 사이의 공간이 공기가 유통되는 통로를 이룬다.

또한, 상기 처마 환기구(17a)에는 처마 개폐장치(30)가 설치되고, 용마루 환기구(15a)에는 용마루 개폐장치(40)가 설치된다. 이러한 개폐 장치들(30, 40)은 별도로 설치된 제어부(50)에 의하여 제어되어 임의로 개폐될 수 있다.

여름철과 같이 일사가 강한 경우에 처마 개폐장치(30)와 용마루 개폐장치(40)를 개방하면, 뜨거워진 공기가 용마루 환기구(15a)를 통해서 외부로 배출되고 지붕 내부의 압력은 낮아지게 된다. 그리고 지붕 내부의 압력이 낮아짐에 따라 처마 환기구(17a)를 통해서 외부의 공기가 유입된다. 이러한 구조로 지붕의 공기가 순환됨으로써, 일사에 의하여 뜨거워진 공기를 외부로 배출하고 신선한 공기를 유 입하여 건물 내부로 전달되는 열을 차단할 수 있다. 또한, 여름철에는 반사형 단열부재(20)가 외부에서 유입된 열을 방사시킴으로써 내부로 유입되는 열을 효율적으로 차단할 수 있다.

그리고 겨울철에는 처마 개폐장치와 용마루 개폐장치를 폐쇄하여 지붕 내부에 밀폐된 공기층이 형성함으로써, 건물 내부의 열이 지붕을 통해서 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 처마부를 나타낸 단면도이다.

상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 지붕 시스템은 지붕재(13)의 양측 하단에 위치한 처마부(17)에 처마 환기구(17a)가 형성되고 상기 처마 환기구(17a)는 처마 개폐장치(30)에 의하여 개폐된다.

그리고 상기 처마 개폐장치(30)는 구동부(32)와 차단판(31), 그리고 상기 처마 개폐장치(30)를 지지하는 지지부(35)를 포함하며, 본 실시예에서는 상기 차단판(31)이 회전하는 블레이드 형태로 이루어진다. 그리고 상기 차단판(31)을 회전시키는 구동부(32)는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어진다.

따라서 상기 구동부(32)는 일정한 온도에서 상기 차단판(31)을 회전시켜 처마 환기구(17a)를 개방하도록 이루어져, 별도의 제어부를 필요로 하지 않는다. 특히, 하절기에 온도가 일정한 수준으로 상승하면 상기 구동부(32)가 차단판(31)을 회전시켜 처마 환기구(17a)를 개방하고 동절기에 온도가 일정한 수준 이하로 하강하면 상기 구동부가 차단판(31)을 회전시켜 처마 환기구(17a)를 폐쇄시킨다. 이러한 방식으로 상기 처마 환기구(17a)는 자동으로 제어될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 처마 개폐장치(30)가 블레이드 형태로 이루어진 것으로 도시하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 처마 개폐장치(30)는 댐퍼 형태로 이루어질 수도 있다. 처마 개폐장치(30)가 댐퍼 형태로 이루어지더라도 이를 구동하는 구동부는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어질 수 있으며, 따라서 온도에 따라 댐퍼를 자동으로 개폐시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 용마루부를 나타낸 단면도이다.

상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 용마루부(18)는 양측에 용마루 환기구(15a)가 형성되고, 상기 용마루 환기구(15a)는 용마루 개폐장치(40)에 의하여 개폐된다. 그리고 상기 용마루 개폐장치(40)는 차단판(41)과 구동부(42) 그리고 상기 개폐장치(40)를 지지하는 지지부재(45)를 포함한다.

또한, 상기 차단판(41)은 회전이 가능한 블레이드 형태로 이루어지며, 상기 구동부(42)는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어진다.

따라서 상기 구동부(42)는 일정한 온도에서 상기 차단판(41)을 회전시켜 용마루 환기구(15a)를 개방하도록 이루어져, 별도의 제어부를 필요로 하지 않는다.

특히, 하절기에 온도가 일정한 수준으로 상승하면 상기 구동부(42)가 차단판(41)을 회전시켜 용마루 환기구(15a)를 개방하고 동절기가 온도가 일정한 수준 이하로 하강하면 상기 구동부(42)가 차단판(41)을 회전시켜 용마루 환기구(15a)를 폐쇄시킨다. 이러한 방식으로 상기 용마루 환기구(15a)의 개폐는 자동으로 제어될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 용마루 개폐장치(40)가 블레이드 형태로 이루어진 것 을 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 용마루 개폐장치(40)는 댐퍼 형태로 이루어질 수도 있다. 용마루 개폐장치(40)가 댐퍼 형태로 이루어지더라도 이를 구동하는 구동부(42)는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어질 수 있으며, 따라서 온도에 따라 댐퍼를 자동으로 개폐시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 단열부재를 도시한 평면도이다.

상기한 도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 반사형 단열부재(20)는 중앙에 위치한 반사판(21)과, 상기 반사판(21)을 지붕 트러스트(11)에 고정하는 고정부(25)와 상기 반사판(21)과 고정부(25)를 연결하는 연결부(23)를 포함한다. 여기서 상기 반사판(21)은 알루미늄 등 반사율은 높고 방사율은 낮은 소재로 이루어진다. 그리고 상기 고정부(25)는 복수개의 고리로 이루어져, 지붕 트러스트(11)에 부착됨으로써 반사형 단열부재(20)를 지붕 트러스트(11)에 고정한다. 또한, 상기 연결부(23)는 실리콘, 러버 등 탄성이 우수한 소재로 이루어지며, 이에 따라 상기 반사형 단열부재(20)는 지붕 트러스트(11)의 크기에 따라 유연하게 설치될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 지붕에 반사형 단열부재가 설 치되어 지붕으로 입사되는 열을 용이하게 방출시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 지붕 시스템은 공기가 유통되는 통로를 포함하고, 상기 통로에 이를 개폐를 제어하는 장치가 설치되어 하절기에 공기를 순환시켜 지붕의 온도를 저하시킬 수 있으며, 동절기에 공기층이 형성되어 지붕에 단열층을 형성시킬 수 있다.

또한, 통로를 개폐하는 장치가 형상기억합금을 이용하여 구동됨으로써 온도에 따라 자동으로 통로가 개폐될 수 있다.

특히 본 발명에 따른 지붕 시스템을 종래의 아스팔트 슁글이나 금속기와 등 강재 지붕 등에 적용함으로써, 여름철 냉방부하를 저감하고 겨울철 난방부하를 현저기 감소시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 지붕을 지지하는 지붕 트러스트;

   상기 지붕 트러스트의 상부에 설치되어 지붕의 외벽을 이루는 지붕재; 및

   상기 지붕 트러스트에 설치되는 반사형 단열부재를 포함하는 지붕 시스템에 있어서,

   상기 지붕 시스템의 처마부에는 처마 환기구 및 상기 처마 환기구를 개폐하는 처마 개폐장치가 설치되고, 상기 지붕 시스템의 용마루부에는 용마루 환기구 및 상기 용마루 환기구를 개폐하는 용마루 개폐장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 지붕 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지붕 시스템은 상기 처마 개폐장치와 상기 용마루 개폐장치를 제어하는 제어부를 포함하는 지붕 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 처마 개폐 장치는 차단판과 구동부로 이루어지는 지붕 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 구동부는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어지는 지붕 시스 템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 용마루 개폐 장치는 차단판과 구동부로 이루어지는 지붕 시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 구동부는 형상기억합금을 이용한 액츄에이터로 이루어지는 지붕 시스템.
7. 제1항에 있어서,

   상기 반사형 단열부재는 지붕트러스트에 고정되는 고정부와 열을 반사시키는 반사판, 및 상기 반사판과 고정부를 연결하는 연결부를 포함하는 지붕 시스템.
8. 제7항에 있어서,

   상기 연결부는 실리콘, 러버 등 탄성부재로 이루어지는 지붕 시스템.

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