KR20120092986A - 강선 아치구조를 갖는 비닐하우스 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면 아치형 지지 프레임(10)과 상기 지지프레임에 덮어 씌워지는 플라스틱 필름 덮개(20)를 구비하는 비닐하우스에 관한 것으로, 본 비닐하우스의 지지프레임은 소정의 간격으로 설치되는 복수개의 아치형 빔(11);과 인접하는 아치형 빔들을 상기 아치형 빔의 적어도 최상부 및 좌우측에서 수평 연결하는 복수개의 가로방향강선(12-1)과 소정의 간격으로 상기 가로방향강선에 결합되어 지면에 고정되는 복수개의 세로방향강선(12-2)으로 이루어진 아치형 강선을 포함하며, 이러한 지지프레임이 적용된 비닐하우스는 설하중의 흡수 및 반발이 진동과 같이 반복하면서 플라스틱 덮개에 내린 눈이 훨씬 잘 미끄러지며, 이에 의해 눈이 쌓이는 정도가 크게 줄어 폭설에 의한 붕괴 또는 파괴를 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

강선 아치구조를 갖는 비닐하우스{Plastic film-covered greenhouse with arch structure of steel wire}

본 발명은 비닐하우스에 관한 것으로서, 특히 폭설로 인한 피해를 효과적으로 방지할 수 있도록 아치구조를 강선으로 구성한 비닐하우스에 관한 것이다.

1954년경부터 비닐필름이 농업에 이용되기 시작하면서 하우스 ·터널 등이 눈부시게 보급되었다. 특히 비닐하우스는 급속도로 발전하여 현재 가장 중요한 원예시설로 전국에서 이용되고 있다. 비닐하우스는 채소류의 재배에 가장 많이 쓰이며 화훼류(花卉類) ·과수류(果樹類)의 재배에도 이용되고 있다. 비닐하우스는 기밀성(氣密性)이 높아 온실보다는 약간 떨어지나 비교적 보온력이 높다. 조도(照度)에 있어서도 비교적 높아 작물생육에서 유리온실에 비하여 떨어지지 않으나, 점차 더러워져서 투광률(透光率)이 떨어진다.

비닐하우스의 덮개재료로서 일본 등지에서 염화비닐필름이 많이 사용되었기 때문에 비닐하우스라는 이름이 붙게 된 것인데, 현재 한국에서는 주로 폴리에틸렌필름을 사용하고 있다. 이 밖에 아세트산비닐필름 등도 이용되지만 이것은 일광의 투광률은 거의 비슷하나 파장이 긴 열선(熱線)의 투과에는 큰 차가 있다. 투과율이 가장 높은 것은 폴리에틸렌필름이고 가장 낮은 것은 염화비닐필름이므로, 야간의 보온을 고려한다면 폴리에틸렌 필름보다는 염화비닐필름이 훨씬 유리하다. 그러므로 일본에서는 주로 염화비닐이 비닐하우스의 덮개재료로 사용되며, 터널 등에는 아세트산비닐이, 지면의 보온과 습도 유지를 위해 사용되는 멀칭 재료에는 폴리에틸렌필름이 사용되고 있다. 그러나 한국에서는 비닐이 적게 사용되고 대부분 폴리에틸렌필름이 하우스에 이용되고 있으며, 두께는 대부분 0.03∼0.1mm의 것이 이용되고 있다.

그러나 이것들은 내구성이 약하여 근래에는 여러 종류의 강화판(强化板)이 사용되기 시작하였다. 강화판이란 0.2mm 이상의 경질(硬質) 플라스틱판을 말한다. 현재 사용되는 주요 경질판으로는 유리섬유 강화폴리에스테르판(FRP) ·유리섬유 아크릴판(FRA) ·아크릴수지판(MMA) 등이 있는데, 평평한 평판형과 골이 진 골판형 등이 있다. 강화판은 투광률이 유리에 비하여 손색이 없으며, 오히려 파손의 우려가 적고 가벼운 장점이 있다.

비닐하우스의 보온력은 필름 1장으로는 크게 기대할 수 없다. 즉, 노지(露地)의 최저온도 0.9℃, 최고온도 12.3℃인 경우 1장으로 보온하면 최저 2∼8℃, 최고 28.9℃ 정도이다. 따라서 이중터널이나 비닐 커튼 등을 하게 된다.

비닐하우스는 덮개재료가 가볍기 때문에 골격재료도 유리온실에 비하여 크게 축소되어 구축비(構築費)가 크게 절감되므로 시설면적이 증가하고 있다. 예전에는 대나무나 목재가 사용되었으나, 근래에는 철파이프 ·철재(鐵材) ·경질 PVC 파이프 등이 많이 사용된다. 철재는 ㄱ형 앵글이나 V형이 많다. 최근에는 경합금의 골재도 사용되기 시작하였다. 지붕도 모양에 따라 외쪽지붕식 ·3/4식 ·양면식 ·아치형 등으로 구분되며, 또 축조 형태에 따라 단동(單動)·연동(連動)으로 구분하며 단동식 ·2연동식 ·3연동식 등으로 그 구조가 다양하다.

단동식 구조는 각각 독립된 구조로 되어 있어 개별 난방이 필요하며 이로인한 에너지 손실이 많다. 연동식은 넓은 공간을 효율적으로 이용할 수 있으나 단동식에 비해 초기 설치비용이 많이 든다. 경영규모가 크고 주년재배(周年栽培)를 할 경우는 대형 단동식이 가장 유리하며, 방향도 남북으로 길게 세우는 것이 이상적이다. 하우스의 난방에는 온탕가온(溫湯加溫) ·증기가온 ·온풍난방 ·난로 전열장치 등이 있으나, 큰 규모에 가장 적당한 것은 온풍난방기에 의한 난방이다.

연료로는 석유 ·경유 ·중유 등이 사용되는데, 대규모일 경우에는 중유가 경제적이다. 하우스에는 빗물이 스며들지 못하기 때문에 관수시설(灌水施設)을 갖추어야 하며, 고온기(高溫期)에는 기온을 낮추고 습기를 배제하기 위한 환기장치가 설치되어야 한다. 그리고 비료중 흡수되고 남은 염류들이 집적되면 염류집적장애가 나타나므로 수리토양을 다량의 물로 관수하여 염류를 용탈(溶脫)시키거나 배양토(培養土)를 교체하여야 한다.

우리나라 비닐하우스 구조는 특별한 공학적인 설계절차를 거치지 않고 경헙적인 방법, 제작의 편이성 혹인 경제적 이유에 따라 영구적이 아닌 임시시설 성격의 구조물로 건축되어온 것이 사실이다. 하지만 최근 일련의 폭설로 인한 피해가 심각해짐에 따라 더이상 원시적 방법으로는 국민의 평안 및 안정에 기여할 수 없는 상화에 까지 도달하여 정부에서는 이에 대한 근본적인 대책을 마련하려고 노력하고 있다.

현재 상용되고 있는 비닐하우스는 강재 파이프로 구성된 아치구조, 단순철물을 사용한 접합방식, 단순 매립기초, 필름커버 사용등을 대표적인 특징으로 들 수 있다. 폭설에 의한 이러한 구조물의 파괴형상은 아치구조의 휨 또는 좌굴(挫屈: 축 방향에 압력을 받는 비닐하우스가 한계를 넘으면 휘어지는 현상) 등에 의하여 우선 발생함을 알 수 있다.

본 발명은 폭설에 의한 붕괴 또는 파괴를 효과적으로 방지할 수 있는 구조의 비닐하우스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아치형 지지 프레임과 상기 지지프레임에 덮어 씌워지는 플라스틱 필름 덮개를 구비하는 비닐하우스에 있어서, 상기 지지프레임은

에이치빔(H-beam)으로 제작되고 호 또는 삼각 형상으로 절곡된 절곡부와 상기 절곡부의 양측 단에서 연장되어 지면에 직립되게 설치되는 수직부로 구성되며 소정의 간격으로 설치되는 복수개의 아치형 빔;과

인접하는 아치형 빔들을 상기 아치형 빔의 적어도 최상부 및 좌우측에서 소정의 장력으로 수평 연결하는 복수개의 가로방향강선과 상기 가로방향강선들에 의해 결정되는 면에 접하여 소정의 간격으로 상기 가로방향강선에 결합되어 지면에 고정되는 복수개의 세로방향강선으로 이루어진 아치형 강선;을 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기 지지프레임은 상기 아치형 강선을 그 내측에서 지지하기 위한 아치형 파이프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기 아치형 빔이 일단이 아치형 빔에 연결되고 타단이 지반에 고정되는 강선에 의해 보강되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면, 상기 가로방향강선, 세로방향강선 또는 양자의 장력을 조절하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기 아치형 빔, 아치형 강선 및 아치형 파이프로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상이 방청처리된 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 적어도 세로방향강선에 결합되는 가로방향강선의 결합부위가 관내에 움직일 수 있게 내장되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 인접하는 아치형 빔들의 최상부가 서로 다른 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기 플라스틱 필름 덮개의 자동개폐수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기 플라스틱 필름 덮개의 고정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스가 제공된다.

본 발명에 따라 아치형 빔과 아치형 강선으로 구성되는 지지프레임이 적용되는 비닐하우스는 파이프로 되는 기존의 지지프레임이 적용되는 비닐하우스에 비하여 충격흡수성과 반발특성이 훨씬 양호하여 눈이 내리는 경우 설하중의 흡수 및 반발이 진동과 같이 반복하면서 플라스틱 필름 덮개에 내린 눈이 훨씬 잘 미끄러지며, 이에 의해 눈이 쌓이는 정도가 크게 줄어 폭설에 의한 비닐하우스의 붕괴 또는 파괴를 효과적으로 방지할 수 있어 비닐하우스의 붕괴로 인한 철거 및 재설치에 따른 유지보수 비용을 크게 절감할 수 있다.

또한 기존에 복수로 설치되는 파이프의 비용보다 강선의 비용이 저렴하여 최초 비닐하우스의 설치비용도 현저히 낮출 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시구현에 따르는 비닐하우스의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시구현에 따르는 비닐하우스 지지프레임의 사시도
도 3은 도 1의 비닐하우스가 정면에서 플라스틱 필름 덮개가 땅에 묻힌 상태를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시구현에 따라 가로방향강선을 후크를 이용하여 아치형 빔에 형성된 구멍에 고정하는 상태를 예시한 도면
도 5는 본 발명의 다른 실시구현에 따라 가로방향강선을 아치형 빔에 고정하는 상태를 예시한 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시구현에 따라 가로방향강선을 아치형 빔에 고정하는 상태를 예시한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시구현에 따라 플라스틱 필름 덮개를 고정하기 위한 것으로 C형 관과 인서트로 이루어진 플라스틱 필름 덮개 고정수단을 예시한 도면
도 8은 도 7의 C형관이 아치형 빔에 볼트와 너트를 이용해서 설치한 상태를 보여주는 평단면도
도 9은 본 발명의 일 실시구현에 따라 가로방향강선과 세로방향강선을 결합하기 위한 클립형태의 강선간 고정수단을 예시한 도면
도 10은 아치형 빔을 외부로 당겨서 지지하기 위한 아치형 빔 보강용 강선의 설치상태를 예시한 도면
도 11은 본 발명의 일 실시구현에 따라 아치형 강선을 지지하기 위한 아치형 파이프의 설치상태를 예시한 도면
도 12는 도10의 보강용 강선과 도11의 아치형 파이프가 적용된 비닐하우스의 사시도
도 13은 비닐하우스의 측면에 플라스틱 필름 덮개 고정수단이 적용된 상태를 예시하는 비닐하우스의 사시도
도 14는 도 13의 정면도
도 15는 본 발명의 일 구현에 따라 플라스틱 필름 덮개의 자동개폐수단이 적용된 상태를 예시하는 비닐하우스의 사시도
도 16은 본 발명의 일 구현에 따라 인접하는 아치형 빔들의 최상부가 서로 다른 높이를 갖도록 한 상태를 예시하는 도면
도 17은 가로방향강선에 세로방향강선을 결합한 상태에서도 가로방향강선의 장력조절이 가능하도록 가로방향강선의 결합부위를 관내에 움직일 수 있게 내장한상태를 예시한 도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시구현들을 예시한 첨부도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따르는 비닐하우스는 도 1에 나타낸 바와 같이 아치형 지지 프레임(10)과 상기 지지프레임에 덮어 씌워지는 플라스틱 필름 덮개(20)를 구비한다.

본 발명의 비닐하우스에 있어서, 상기 아치형 지지프레임(10)은 도 2에 나타낸 바와 같이 복수개의 아치형 빔(11)과 아치형 강선(12)을 포함한다.

아치형 빔(11)은 에이치빔(H-beam)으로 제작되고 호 또는 삼각 형상으로 절곡된 절곡부(11-1)와 상기 절곡부의 양측 단에서 연장되어 지면에 직립되게 설치되는 수직부(11-2)로 구성되며 소정의 간격으로 설치된다. 도시되는 예는 절곡부를 삼각형상으로 절곡한 것을 예시한 것이다.

아치형 강선(12)은 인접하는 아치형 빔(11)들을 상기 아치형 빔의 적어도 최상부 및 좌우측에서 소정의 장력으로 수평 연결하는 복수개의 가로방향강선(12-1)과 상기 가로방향강선들에 의해 결정되는 면에 접하여 소정의 간격으로 상기 가로방향강선에 결합되어 지면에 고정되는 복수개의 세로방향강선(12-2)으로 이루어진다.

아치형 빔(11)과 아치형 강선(12)으로 구성되는 본 발명에 따르는 지지프레임(10)은 파이프로 되는 기존의 지지프레임에 비하여 충격흡수성과 반발특성이 훨씬 양호하여 눈이 내리는 경우 설하중의 흡수 및 반발이 진동과 같이 반복하면서 플라스틱 덮개에 내린 눈이 훨씬 잘 미끄러지며, 이에 의해 눈이 쌓이는 정도가 줄어들게 된다.

본 발명의 지지프레임(10)에 있어서, 인접하는 아치형 빔(11)들 사이의 간격을 길게 하고자 하는 경우에는 도 11에 나타낸 바와 같이 아치형 강선(12)을 그 내측에서 지지하기 위한 아치형 파이프(14)를 더 포함시켜 구성할 수도 있다.

아치형 빔(11)은 수직부(11-2)를 지반 상에 고정하거나 지중에 매립하여 설치할 수 있다. 이때 수직부(11-2)는 도 2에 예시되는 바와 같이 제 위치에서 안정적으로 직립할 수 있도록 삼각형으로 형성시키는 것이 바람직하다. 아치형 빔(11)이 보다 안정적으로 제 위치에서 직립하도록 하기 위해서는 도 10에 나타낸 바와 같이 아치형 빔(11)에 보강용 강선(11-3)의 일단을 연결하고 보강용 강선(11-3)의 타단은 지반에 고정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 아치형 강선(12)의 가로방향강선(12-1)은 다양한 방법으로 아치형 빔(11)에 체결할 수 있다. 예를 들어 도 4에 예시되는 바와 같이 아치형 빔(11)에 홀(hole)을 형성하고 가로방향강선(12-1)의 양단부에 후크(hook)를 형성하여 후크-홀 체결방법으로 체결할 수도 있고, 도 5 및 6에 예시되는 바와 같이 아치형 빔(11)에 홀(hole)을 형성하고 가로방향강선(12-1)의 양단부에 형성된 나사부를 상기 홀에 끼운 후 너트를 체결하는 방법으로 체결할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 가로방향강선(12-1), 세로방향강선(12-2) 또는 양자는 장력을 조절할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 예를 들어 이러한 장력조절수단(15)은 도 5에 예시된 바와 같이 아이볼트를 조여서 강선의 잡아당기는 형태의 것을 이용할 수도 있고, 도 6에 예시된 바와 같이 왼나사와 오른나사가 형성된 턴버클을 이용하여 강선을 잡아당기는 형태의 것을 이용할 수도 있다.

아치형 빔(11)과 아치형 강선(12)은 비닐하우스 내부의 수분에 의해 녹이 슬기 쉬우므로 방청처리하는 것이 바람직하다.

가로방향강선(12-1)과 세로방향강선(12-2) 간의 결합에는 예를 들어 도 9에 예시된 바와 같은 고정클립(13)을 이용하는 방법 등 다양한 체결방법이 이용될 수 있다.

또한 가로방향강선(12-1)은 세로방향강선(12-2)을 결합한 후에도 장력조절이 가능할 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 17에 도시되는 바와 같이 적어도 가로방향강선(12-1)의 결합부위를 관내에 움직일 수 있게 내장하면 세로방향강선(12-2)이 결합된 후에도 가로방향강선(12-1)의 장력을 조절할 수 있게 된다.

바람직하게 인접하는 아치형 빔(11)은 도 16에 예시되는 바와 같이 아치형 빔(11)의 최상부가 서로 다른 높이를 갖도록 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면 인접하는 아치형 빔(11) 사이에서 플라스틱 필름 덮개가 경사지게 설치되어 그 위에 내리는 눈이 미끄러져 내려오기 쉽고, 이에 의해 눈이 쌓이는 정도가 줄어들게 된다.

본 발명에서 플라스틱 필름 덮개(20)의 소재로는 예를 들어 폴리에틸렌필름, 염화비닐필름, 아세트산비닐필름 등이 있다.

플라스틱 필름 덮개(20)는 지지프레임(10) 전체에 덮어씌울 수도 있으나, 비닐하우스의 출입구와 최단부가 되는 아치형 빔(11)에 끝단을 고정시키는 것이 바람직하다. 예를 들어 이러한 플라스틱 필름 덮개(20)의 고정에는 도 7에 예시되는 바와 같이 C형 관과 인서트로 이루어진 플라스틱 필름 덮개 고정수단(22) 등을 이용할 수 있으며, 이러한 고정수단(22)의 C형관은 도 8에 예시되는 바와 같이 아치형 빔에 볼트와 너트를 이용해서 체결할 수 있다. 또한 이러한 고정수단(22)은 도 13에 나타낸 바와 같이 비닐하우스의 측면에 제공하여 측면개방에 이용할 수도 있다.

또한 본 발명의 비닐하우스에 있어서, 모터의 구동에 커튼이 개폐되는 것과 같은 방식의 자동개폐수단(21)을 아치형 빔(11)에 설치하여 주위 온도 등의 조건에 따라 플라스틱 필름 덮개(20)를 자동개폐할 수 있도록 할 수도 있다.

10: 아치형 지지 프레임
11: 아치형 빔 11-1: 절곡부
11-2: 수직부 11-3: 보강용 강선
12: 아치형 강선 12-1: 가로방향강선
12-2: 세로방향강선 13: 강선연결구
14: 아치형 파이프 15: 강선 장력조절수단
16: 관
20: 플라스틱 필름 덮개
21: 플라스틱 필름 덮개 자동개폐수단
22: 플라스틱 필름 덮개 고정수단

Claims (9)

1. 아치형 지지 프레임과 상기 지지프레임에 덮어 씌워지는 플라스틱 필름 덮개를 구비하는 비닐하우스에 있어서, 상기 지지프레임은
   에이치빔(H-beam)으로 제작되고 호 또는 삼각 형상으로 절곡된 절곡부와 상기 절곡부의 양측 단에서 연장되어 지면에 직립되게 설치되는 수직부로 구성되며 소정의 간격으로 설치되는 복수개의 아치형 빔; 및
   인접하는 아치형 빔들을 상기 아치형 빔의 적어도 최상부 및 좌우측에서 소정의 장력으로 수평 연결하는 복수개의 가로방향강선과 상기 가로방향강선들에 의해 결정되는 면에 접하여 소정의 간격으로 상기 가로방향강선에 결합되어 지면에 고정되는 복수개의 세로방향강선으로 이루어진 아치형 강선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지프레임은 상기 아치형 강선을 그 내측에서 지지하기 위한 아치형 파이프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 아치형 빔이 일단이 아치형 빔에 연결되고 타단이 지반에 고정되는 강선에 의해 보강되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가로방향강선, 세로방향강선 또는 양자의 장력조절수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 아치형 빔, 아치형 강선 및 아치형 파이프로 이루어진 군에서 선택되는 1 또는 2 이상이 방청처리된 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
6. 제 1 항에 있어서, 적어도 세로방향강선에 결합되는 가로방향강선의 결합부위가 관내에 움직일 수 있게 내장되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
7. 제 1 항에 있어서, 인접하는 아치형 빔들의 최상부가 서로 다른 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 필름 덮개의 자동개폐수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.
   
9. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 필름 덮개의 고정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스.

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