KR20110130118A - 건축물 지붕의 통풍시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축물의 지붕에서,
건축물의 기둥 또는 벽체의 상부에 수평 또는 경사지게 설치되는 내측판(10); 상기 내측판(10)과 일정 간격을 두고 내측판(10)의 상부에 평행하게 설치되는 외측판(20); 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에 형성되어 일단과 타단이 각각 건축물의 처마부(A)와 용마루 부분을 향하고 하나의 빈 공간으로 연결되는 통기층(30); 상기 통기층(30)의 일단인 처마부(A)에 형성되는 다수 개의 흡기댐퍼(40); 건축물의 제일 상부인 상기 통기층(30)의 타단에 설치되는 용마루부(50); 상기 용마루부(50)의 측면에 형성되는 다수 개의 배기댐퍼(60); 및, 공기의 흐름을 처마부(A)에서 용마루부(50)로 유도하기 위하여 상기 흡기댐퍼(40)와 배기댐퍼(60) 중 어느 하나 이상의 곳의 내부 쪽 통기층(30)에 설치되는 다수 개의 통기팬(70, 70`);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
또한, 추가로 상기 통기층(30)은 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에서 상호간에 서로 일정간격으로 이격되어 다수 개가 설치될 수 있으며, 통기팬(70`)의 방향은 용마루부(50)의 길이방향으로 서로 엇갈리게 설치될 수 있다.
더불어, 상기 흡기댐퍼(40) 및 배기댐퍼(60)의 개폐와 상기 통기팬(70, 70`)의 구동이 외기온도, 통기층(30)의 온도 또는 건축물내부의 온도 등에 따라 자동적으로 이루어지도록 하는 자동 제어부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
건축물의 기둥 또는 벽체의 상부에 수평 또는 경사지게 설치되는 내측판(10); 상기 내측판(10)과 일정 간격을 두고 내측판(10)의 상부에 평행하게 설치되는 외측판(20); 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에 형성되어 일단과 타단이 각각 건축물의 처마부(A)와 용마루 부분을 향하고 하나의 빈 공간으로 연결되는 통기층(30); 상기 통기층(30)의 일단인 처마부(A)에 형성되는 다수 개의 흡기댐퍼(40); 건축물의 제일 상부인 상기 통기층(30)의 타단에 설치되는 용마루부(50); 상기 용마루부(50)의 측면에 형성되는 다수 개의 배기댐퍼(60); 및, 공기의 흐름을 처마부(A)에서 용마루부(50)로 유도하기 위하여 상기 흡기댐퍼(40)와 배기댐퍼(60) 중 어느 하나 이상의 곳의 내부 쪽 통기층(30)에 설치되는 다수 개의 통기팬(70, 70`);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
또한, 추가로 상기 통기층(30)은 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에서 상호간에 서로 일정간격으로 이격되어 다수 개가 설치될 수 있으며, 통기팬(70`)의 방향은 용마루부(50)의 길이방향으로 서로 엇갈리게 설치될 수 있다.
더불어, 상기 흡기댐퍼(40) 및 배기댐퍼(60)의 개폐와 상기 통기팬(70, 70`)의 구동이 외기온도, 통기층(30)의 온도 또는 건축물내부의 온도 등에 따라 자동적으로 이루어지도록 하는 자동 제어부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 공장, 미술관, 전시관, 창고 등의 건축물 지붕을 통기 가능한 구조로서 형성하되 강제통기가 가능하도록 하여, 계절변화에 따른 건축물 실내의 냉난방효율을 증대시켜주도록 하는 건축물 지붕의 통풍시스템에 관한 것이다.
건축물의 지붕은 기둥 또는 외벽 상부를 덮어서 외기온이나 눈, 비, 바람 등의 자연적인 실외의 환경요인이 실내로 유입되거나, 냉난방에 의하여 인위적으로 조성된 실내기온이 외부로 유출됨을 차단하도록 시공된다.
이러한 건축물의 지붕은 태양열을 직접적으로 받게 되는 위치에 설치되므로 건축물 실내에 냉난방에 의하여 인위적으로 조성된 실내기온을 유지하는 데에 커다란 영향을 끼치는 구조부로서 인식되어 있다. 또한 건축물 외벽에 미치는 하중 때문에 조립식 경량구조물로 만들어지는 공장, 전시관, 미술관 및 창고 등과 같은 건축물의 지붕은 실내기온을 유지하는 데 심각한 영향을 끼치게 된다.
이와 같이 공장, 전시관, 미술관, 창고 등의 건축물에 설비되는 지붕과 관련하여 이미 다양한 형태와 단열구조로서 제안된 건축물의 지붕이 알려져 있다.
상기 제안된 종래의 건축물의 지붕구조는 모두 자연통기를 목적으로 한 것으로 크게 (1) 소규모 건축물에서 지붕의 외피와 내피 사이에 통기층을 형성하여 상기 통기층의 일단과 타단에 각각 흡입구와 배출구를 설치하거나 (2) 상기 배출구에 추가로 무동력팬을 설치한 구조로 되어 있다.
도 1은 종래의 소규모 건축물의 지붕의 외피와 내피 사이에 통기층을 형성하여 상기 통기층의 일단과 타단에 각각 흡입구와 배출구를 설치한 구조의 전체형상 및 계산모델이고, 도 2는 도 1에 따른 실험결과인 기울기에 따른 기류발생 속도를 도시한 것이다.
계산모델은 현장도면을 근거로 통기층의 길이를 축소하여 계산하고, 통기가 가장 많이 일어나는 시점을 기준으로 외기온 28℃, 지붕표면온도 65℃를 기준으로 진행하였다.
계산의 결과는 도 2에 나타난 바와 같이, 통기층의 길이가 짧을 경우에는 기울기 즉, 지붕의 구배에 따라서 통기층 내부의 기류속도가 증가하는 것으로 나타났으며, 충분한 배열효과가 있을 것으로 기대된다. 그러나 장스팬의 대규모 건축물에서는 지붕의 구배가 영향이 없음이 입증되었다.
도 3은 종래의 지붕의 외피와 내피 사이에 통기층을 형성하여 상기 통기층의 일단과 타단에 각각 흡입구와 배출구를 설치하고 상기 배출구에 추가로 무동력팬을 설치한 구조의 전체형상 및 계산모델이고, 도 4는 도 3에 따른 실험결과인 기울기에 따른 기류발생 속도를 도시한 것이다. 또한, [표 1]은 구배상승에 따른 용마루 높이 증가비를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이 기존에 설치된 무동력팬과 지붕구조 형상은 지붕구조에서 2.8°의 구배는 있으나 부력 및 통기가 발생되기에는 충분하지 못한 것으로 판단되며, 도 4에 도시된 시뮬레이션 결과로 볼 때 기류가 일사열을 제거할 수 있는 가능성은 전혀 없는 것으로 나타났다.
통기구성을 위해 지붕의 구배를 확대하기 위한 방법을 검토할 수도 있으나, [표 1]에 나타난 바와 같이 31m를 기준으로 구배를 조금만 증가시켜도 실제 용마루의 높이는 상당히 증가한다.
기울기 (°) | 높이상승 (mm) | 증가비 (배) |
2.82 | 1531.47 | 1 |
5 | 2723.96 | 1.78 |
10 | 5489.94 | 3.58 |
15 | 8342.6 | 5.45 |
20 | 11332.41 | 7.4 |
25 | 14518.49 | 9.48 |
따라서 무동력팬 등을 사용한 자연환기에 의한 통기층의 에너지 저감효과는 기대할 수 없으며, 통기팬 등을 사용한 강제통기로 통기를 조성할 필요가 있는 것으로 판단된다.
정리하면, 상기 제안된 종래의 건축물의 지붕구조는 모두 자연통기를 기본 개념으로 하므로 단스팬의 소규모 건축물에서는 효과를 볼 수 있어도 장스팬의 대규모 건축물에서는 효과가 떨어지는 단점이 있다.
결과적으로 계절변화에 따른 외적인 환경요인에 융통성 있게 대응하지 못하여 건축물의 지붕의 통풍구조로서의 기능을 상실하게 되는 문제점을 수반하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.
첫째, 통기팬 등을 사용한 강제통기 설비를 하여 장스팬의 건축물에서도 적용이 가능한 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공하고자 한다.
둘째, 강제통기 설비를 하여 지붕의 구배를 증가시키지 않아도 효과를 볼 수 있는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공하고자 한다.
셋째, 냉난방 부하를 줄여 냉난방비를 절감할 수 있는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공하고자 한다.
넷째, 자동 제어장치를 하여 필요한 통기를 자동으로 할 수 있는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 건축물의 지붕에서,
건축물의 기둥 또는 벽체의 상부에 수평 또는 경사지게 설치되는 내측판(10); 상기 내측판(10)과 일정 간격을 두고 내측판(10)의 상부에 평행하게 설치되는 외측판(20); 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에 형성되어 일단과 타단이 각각 건축물의 처마부(A)와 용마루 부분을 향하고 하나의 빈 공간으로 연결되는 통기층(30); 상기 통기층(30)의 일단인 처마부(A)에 형성되는 다수 개의 흡기댐퍼(40); 건축물의 제일 상부인 상기 통기층(30)의 타단에 설치되는 용마루부(50); 상기 용마루부(50)의 측면에 형성되는 다수 개의 배기댐퍼(60); 및, 공기의 흐름을 처마부(A)에서 용마루부(50)로 유도하기 위하여 상기 흡기댐퍼(40)와 배기댐퍼(60) 중 어느 하나 이상의 내부 쪽 통기층(30)에 설치되는 다수 개의 통기팬(70, 70`);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
또한, 추가로 상기 통기층(30)은 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에서 상호간에 서로 일정간격으로 이격되어 다수 개가 설치될 수 있으며, 통기팬(70`)의 방향은 용마루부(50)의 길이방향으로 서로 엇갈리게 설치될 수 있다.
더불어, 상기 흡기댐퍼(40) 및 배기댐퍼(60)의 개폐와 상기 통기팬(70, 70`)의 구동이 외기온도, 통기층(30)의 온도 또는 건축물내부의 온도 등에 따라 자동적으로 이루어지도록 하는 자동 제어부(미도시);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 통기팬 등을 사용한 강제통기 설비를 하여 장스팬의 건축물에서도 적용이 가능한 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
둘째, 강제통기 설비를 하여 지붕의 구배를 증가시키지 않아도 효과를 볼 수 있는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
셋째, 냉난방 부하를 줄여 냉난방비를 절감할 수 있는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
넷째, 자동 제어장치를 하여 필요한 통기를 자동으로 할 수 있는 건축물 지붕의 통풍시스템을 제공한다.
도 1은 종래의 소규모 건축물의 지붕의 외피와 내피 사이에 통기층을 형성하여 상기 통기층의 일단과 타단에 각각 흡입구와 배출구를 설치한 구조의 전체형상 및 계산모델이다.
도 2는 도 1에 따른 실험결과인 기울기에 따른 기류발생 속도를 도시한 것이다.
도 3은 종래의 지붕의 외피와 내피 사이에 통기층을 형성하여 상기 통기층의 일단과 타단에 각각 흡입구와 배출구를 설치하고 상기 배출구에 추가로 무동력팬을 설치한 구조의 전체형상 및 계산모델이다.
도 4는 도 3에 따른 실험결과인 기울기에 따른 기류발생 속도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제1실시예가 적용된 건축물의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제1실시예의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제2실시예가 적용된 건축물의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제2실시예의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 용마루부에 설치된 통기팬의 배기기능의 개념을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 처마부에 설치된 통기팬의 흡기기능의 개념을 도시한 것이다.
도 11은 강제통기를 위하여 통기풍량 설정을 위한 계산모델이다.
도 12는 도 11에 따른 통기풍량과 실내측의 표면온도를 나타낸 것이다.
도 13은 도 12의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 14는 각 풍량에 따른 에너지 절감 효과를 도시한 그래프와 표이다.
도 15는 [표 3]의 결과와 온도분포를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 따른 실험결과인 기울기에 따른 기류발생 속도를 도시한 것이다.
도 3은 종래의 지붕의 외피와 내피 사이에 통기층을 형성하여 상기 통기층의 일단과 타단에 각각 흡입구와 배출구를 설치하고 상기 배출구에 추가로 무동력팬을 설치한 구조의 전체형상 및 계산모델이다.
도 4는 도 3에 따른 실험결과인 기울기에 따른 기류발생 속도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제1실시예가 적용된 건축물의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제1실시예의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제2실시예가 적용된 건축물의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제2실시예의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 용마루부에 설치된 통기팬의 배기기능의 개념을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 처마부에 설치된 통기팬의 흡기기능의 개념을 도시한 것이다.
도 11은 강제통기를 위하여 통기풍량 설정을 위한 계산모델이다.
도 12는 도 11에 따른 통기풍량과 실내측의 표면온도를 나타낸 것이다.
도 13은 도 12의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 14는 각 풍량에 따른 에너지 절감 효과를 도시한 그래프와 표이다.
도 15는 [표 3]의 결과와 온도분포를 나타낸 것이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제1실시예가 적용된 건축물의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제1실시예의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제2실시예가 적용된 건축물의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 제2실시예의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 용마루부에 설치된 통기팬의 배기기능의 개념을 도시한 것이며, 도 10은 본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템의 처마부에 설치된 통기팬의 흡기기능의 개념을 도시한 것이다.
상기 제1실시예는 외쪽지붕(shed roof)이고 제2실시예는 박공지붕(gabled roof)이다. 이 둘의 차이점은 단지 건축물의 용마루를 중심으로 지붕면이 형성되는 지에 있으므로 함께 설명하도록 한다.
본 발명의 건축물 지붕의 통풍시스템은 건축물의 지붕에서,
건축물의 기둥 또는 벽체의 상부에 수평 또는 경사지게 설치되는 내측판(10);상기 내측판(10)과 일정 간격을 두고 내측판(10)의 상부에 평행하게 설치되는 외측판(20); 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에 형성되어 일단과 타단이 각각 건축물의 처마부(A)와 용마루 부분을 향하고 하나의 빈 공간으로 연결되는 통기층(30); 상기 통기층(30)의 일단인 처마부(A)에 형성되는 다수 개의 흡기댐퍼(40); 건축물의 제일 상부인 상기 통기층(30)의 타단에 설치되는 용마루부(50); 상기 용마루부(50)의 측면에 형성되는 다수 개의 배기댐퍼(60); 및, 공기의 흐름을 처마부(A)에서 용마루부(50)로 유도하기 위하여 상기 흡기댐퍼(40)와 배기댐퍼(60) 중 어느 하나 이상의 곳의 내부 쪽 통기층(30)에 설치되는 다수 개의 통기팬(70, 70`);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 내측판(10)은 건축물의 기둥 또는 벽체의 상부에 수평 또는 경사지게 설치되는 것으로, 하부에 단열층이 부가될 수 있다.
상기 외측판(20)은 지붕의 외피를 형성하기 위하여 상기 내측판(10)과 일정 간격을 두고 내측판(10)의 상부에 평행하게 설치되는 것으로, 상부에 단열층이 부가될 수 있다.
상기 통기층(30)은 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에 형성되어 일단과 타단이 각각 건축물의 처마부(A)와 용마루 부분을 향하고 하나의 빈 공간으로 연결되는 내부 공간을 말한다. 상기 통기층(30)은 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20)을 절곡하여 서로 결합시켜 내부에 공간이 형성되도록 하여 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에서 상호간에 서로 일정간격으로 이격되어 다수 개가 설치될 수 있으며, 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에 별도의 덕트를 구비하여 형성될 수도 있다.
상기 흡기댐퍼(40)는 상기 통기층(30)의 일단인 처마부(A)에 설치되어 다수 개가 설치되며, 개폐가 가능하도록 회전, 여닫이 또는 미닫이 등 통상적인 개폐수단을 구비할 수 있고 후술하는 자동 제어부에 연결하여 자동으로 제어가 가능하다.
상기 용마루부(50)는 건축물의 제일 상부에 상기 통기층(30)의 타단과 연결되어 설치되는 것으로 측면에 후술하는 배기댐퍼(60)가 설치된다.
상기 배기댐퍼(60)는 상기 용마루부(50)의 측면에 다수 개가 설치되며, 상기 흡기댐퍼(40)와 같이 개폐가 가능하도록 회전, 여닫이 또는 미닫이 등 통상적인 개폐수단을 구비할 수 있고 후술하는 자동 제어부에 연결하여 자동으로 제어가 가능하다.
상기 통기팬(70, 70`)은 공기의 흐름을 처마부(A)에서 용마루부(50)로 유도하기 위하여 상기 흡기댐퍼(40)와 배기댐퍼(60) 중 어느 하나 이상의 내부 쪽 통기층(30)에 다수 개가 설치되는 데, 시뮬레이션 결과에 따라 설치위치, 용량 및 개수를 정하게 된다.
상기 배기댐퍼(60)의 내부 쪽 통기층(30)에 설치되는 다수 개의 통기팬(70`)의 방향은 도 9에 도시된 바와 같이 용마루부(50)의 길이방향으로 서로 엇갈리게 설치될 수 있는 데, 이때는 상기 통기팬(70`)의 설치 위치에 따라 상기 배기댐퍼(60)의 위치도 변경된다.
본 발명의 경우, 상기 흡기댐퍼(40) 및 배기댐퍼(60)의 개폐와 상기 통기팬(70, 70`)의 구동이 외기온도, 통기층(30)의 온도 또는 건축물내부의 온도 등에 따라 자동적으로 이루어지도록 하는 자동 제어부;를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때는 적정 위치에 온도센서 및 감지기 등을 설치한 후 신호를 받아 자동 제어부가 구동된다.
도 11은 강제통기를 위하여 통기풍량 설정을 위한 계산모델이며, 도 12는 도 11에 따른 통기풍량과 실내측의 표면온도를 나타낸 것이고, 도 13은 도 12의 결과를 그래프로 도시한 것이며, 도 14는 각 통기풍량에 따른 에너지 절감 효과를 도시한 그래프와 표이다.
지붕의 통기층에 기류를 강제로 발생시키는 방법은 통상적인 방법으로 충분히 구현이 가능하며, 아래는 강제통기에 따른 효과를 검토한 것이다. 계산모델은 도 11과 같다.
도 12 및 13은 통기풍량에 따른 실내측 표면온도를 나타낸 것이다. 통기가발생하지 않을 경우에는 65℃이상으로 나타나며, 통기풍량이 상대적으로 적은 900CMH에서는 초기에 낮은 온도를 유지하지만 기류의 진행방향으로 난류가 발달되어 단순히 중공층 단열재만 설치한 것보다도 높은 온도가 된다.
그리고, 2700CMH에서는 1800CMH보다 낮은 온도를 유지하지만, 에너지 투입량에 비교하여 효과가 극대화 되지 않는 것으로 나타났다.
1800CMH에서 2700CMH로 송풍량이 증가한 경우에는 외기온도가 높고 지붕표면 온도를 80℃로 설정하여 매우 극한의 상황을 고려한 것임에도 에너지절감 예측량이 도 14에 도시된 바와 같이 900CMH에서 1800CMH로 변경하였을 때의 16%인 것에 비교하여 7%의 낮은 값을 나타낸다.
따라서 실시예로써 적정 통기풍량은 1800CMH에서 2700CMH 사이의 값이 바람직하며 통기팬은 4개 구획을 담당하여 통기팬의 최대풍량이 12,000CMH인 것이 적절할 것으로 판단된다.
기상데이터를 분석한 결과 통기지붕온도가 35℃ 이상일 경우에서 각각의 누적시간과 그 영역에서의 평균데이터를 산출하여 통기지붕의 단열재 하부면 평균온도를 산출하고 열전달률을 계산하여 실내로 유입되는 열량을 산출하고, 사용되는 전기소모량을 비교계산하여 에너지절감량에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.
[표 2]는 천안지역 표준기상데이터와 산출된 지붕온도를 근거로 데이터를 구한 것이다.
통기지붕온도 | 지붕온도평균 | 외기온평균 | 누적시간 |
35℃이상 | 20.89 | 39.85 | 195 |
45℃이상 | 23.6 | 49.7 | 139 |
55℃이상 | 25.55 | 57.45 | 447 |
60℃이상 | 27.85 | 65.15 | 573 |
시뮬레이션 결과에서 실내측 평균온도와 실내온도 26℃와의 온도차를 산출하여 실내측으로 유입되는 열량을 계산한 결과를 [표 3]에 나타내었다. 도 15는 [표 3]의 결과와 온도분포를 나타낸 것이다.
통기지붕온도 | 통기밀폐 | 통기개방 | 열량차 | ||
온도차 | 전열량 | 온도차 | 전열량 | ||
35℃이상 | 9.897 | 0.9 | 3.508 | 0.3 | 0.6 |
45℃이상 | 16.937 | 1.6 | 9.198 | 0.9 | 0.7 |
55℃이상 | 22.438 | 2.1 | 13.691 | 1.3 | 0.8 |
60℃이상 | 27.924 | 2.6 | 18.202 | 1.7 | 0.9 |
[표 4]는 열량차를 에너지로 환산하고 전기소비량을 감안하여 에너지절감량을 산출하고 누적시간을 고려하여 전체 전력절감량을 산출한 것이다.
통기지붕온도 | 에너지환산 | 전기소비량 | 전력절감량 | 누적 전력절감 |
35℃이상 | 0.8 | 0.875 | -0.08 | 없음 |
45℃이상 | 1.0 | 0.875 | 0.09 | 12.1273 |
55℃이상 | 1.1 | 0.875 | 0.21 | 95.02272 |
60℃이상 | 1.2 | 0.875 | 0.33 | 191.2718 |
상기 [표 4]에서 에너지절감량의 누적전력은 298.42 KWh이다, 이것을 전력비 단가를 4.100원으로 하여 계산하면 연간 1,223,530원의 전력비를 절감하는 것이며, 본 발명이 설치되는 공장의 전체구간이 54구간이라고 가정하면 전체 공장에서만 연간 66,070,595원의 전력비용을 절감할 수 있다.
또한, 통풍팬의 운전제어알고리즘을 적절하게 고려하여 상술한 자동 제어부를 이용하면 더 많은 전력비를 절감할 수 있을 것으로 판단된다.
본 발명의 경우, 공기의 흐름을 처마부(A)에서 용마루부(50)로 유도하기 위하여 배기댐퍼(60)의 내부 쪽 통기층(30)에만 통기팬(70`)을 설치하여 공기를 배기하여도 되지만, 통기층(30)의 길이가 30m가 넘는 장스팬의 대규모 건축물의 경우에는 지붕의 구배를 확보할 수 없다면 도 10과 같이 흡기댐퍼(40)의 내부 쪽 통기층(30)에 통기팬(70)을 함께 설치하여 가압하여 공기를 밀어주는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
A: 처마부
10: 내측판
20: 외측판
30: 통기층
40: 흡기댐퍼
50: 용마루부
60: 배기댐퍼
70, 70`: 통기팬
10: 내측판
20: 외측판
30: 통기층
40: 흡기댐퍼
50: 용마루부
60: 배기댐퍼
70, 70`: 통기팬
Claims (5)
- 건축물의 지붕에서,
건축물의 기둥 또는 벽체의 상부에 수평 또는 경사지게 설치되는 내측판(10);
상기 내측판(10)과 일정 간격을 두고 내측판(10)의 상부에 평행하게 설치되는 외측판(20);
상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에 형성되어 일단과 타단이 각각 건축물의 처마부(A)와 용마루 부분을 향하고 하나의 빈 공간으로 연결되는 통기층(30);
상기 통기층(30)의 일단인 처마부(A)에 형성되는 다수 개의 흡기댐퍼(40);
건축물의 제일 상부인 상기 통기층(30)의 타단에 설치되는 용마루부(50);
상기 용마루부(50)의 측면에 형성되는 다수 개의 배기댐퍼(60); 및,
공기의 흐름을 처마부(A)에서 용마루부(50)로 유도하기 위하여 상기 흡기댐퍼(40)와 배기댐퍼(60) 중 어느 하나 이상의 내부 쪽 통기층(30)에 설치되는 다수 개의 통기팬(70, 70`);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템.
- 제1항에서,
상기 통기층(30)은 상기 내측판(10)과 상기 외측판(20) 사이에서 상호간에 서로 일정간격으로 이격되어 다수 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템.
- 제1항 또는 제2항에서,
상기 배기댐퍼(60)의 내부 쪽 통기층(30)에 설치되는 다수 개의 통기팬(70`)의 방향은 용마루부(50)의 길이방향으로 서로 엇갈리게 설치되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템.
- 제1항 또는 제2항에서,
상기 흡기댐퍼(40) 및 배기댐퍼(60)의 개폐와 상기 통기팬(70, 70`)의 구동이 외기온도, 통기층(30)의 온도 또는 건축물내부의 온도 등에 따라 자동적으로 이루어지도록 하는 자동 제어부;
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템.
- 제3항에서,
상기 흡기댐퍼(40) 및 배기댐퍼(60)의 개폐와 상기 통기팬(70, 70`)의 구동이 외기온도, 통기층(30)의 온도 또는 건축물내부의 온도 등에 따라 자동적으로 이루어지도록 하는 자동 제어부;
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물 지붕의 통풍시스템.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100049593A KR20110130118A (ko) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | 건축물 지붕의 통풍시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100049593A KR20110130118A (ko) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | 건축물 지붕의 통풍시스템 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110130118A true KR20110130118A (ko) | 2011-12-05 |
Family
ID=45499003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100049593A KR20110130118A (ko) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | 건축물 지붕의 통풍시스템 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20110130118A (ko) |
-
2010
- 2010-05-27 KR KR1020100049593A patent/KR20110130118A/ko not_active Application Discontinuation
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