KR20130028396A - 건물 구조 - Google Patents

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    • Y02E10/70—Wind energy
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Abstract

본 발명은 건물 구조를 제공한다.
상기 건물 구조는 코어부;와, 상기 코어부의 상부에 설치되는 트러스부재;와, 기둥과 상기 기둥에 연결된 슬라브로 이루어지며, 하부가 지면과 이격되어 하부개방층을 형성하는 건물공간부;를 포함하되, 상기 기둥은 상기 트러스부재에 매달리면서 인장력이 작용토록 구비되며, 상기 건물공간부의 하중은 상기 트러스부재를 매개로 상기 코어부로 전달되도록 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 건물 구조에 의하면, 건물공간부를 상부의 트러스부재에 매단 구조로 형성되므로 기둥이 인장력을 받게 되어 기둥의 단면적을 줄일 수 있으며, 하층개방층을 형성할 수 있어 건물로의 사람들이 접근을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 건물공간부를 식물공장으로 이용하는 경우 건물공간부를 매단구조와 외벽의 녹화패널에 의해서 건물이 나무형상으로 형상화 될 수 있어 식물공장으로서 도심의 랜드마크적인 역할을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

건물 구조{STRUCTURE OF BUILDING}
본 발명은 사람들의 접근을 용이하게 하고, 도심의 랜드마크적인 역할을 극대화한 건물 구조에 관한 것이다.
일반적으로 건축 구조물 등을 구성하는 기둥은 지붕과 보로부터 전달되는 하중을 지지하여 압축력을 받도록 구성된다. 따라서, 특히 초고층 건축물일수록 기둥의 단면적이 증가하여 실제 사용면적이 감소하는 문제가 있다.
한편, 식물공장(Plant Factory)은 시설 내에서 식물의 발육에 필요한 환경을 조명이나 공조, 양액 공급 등에 의해 인공적으로 제어하고 계절에 상관없이 연속적으로 생산할 수 있는 시스템이다. 이른바 공장제 생산 시스템을 도입한 농업방식으로 노지재배와 수경재배 다음으로 등장하였고, 환경 제어 기술이 고도로 발달되었음을 반영하는 농업방식이다.
식물공장은 모든 환경조건이 인공적으로 제어되는 시설 내부에서 작물이 재배되므로 연중 안정적인 생산이 가능하다. 그리고, 체계적인 생산 설비에서 작물이 재배, 수확되므로 재배작물을 규격화 및 정량화할 수 있다. 또한, 소비자 수요 트렌드의 변화 등에 대응한 신속한 재배 품목교체 등이 보다 수월하게 이루어질 수 있으므로 기존의 노지재배에 비해 훨씬 개선된 시장 대응 능력을 보유할 수 있다.
우리나라의 경우, 한정된 국토와 고밀도 인구로 인하여 지속가능한 식량공급을 실현하기 위해 식물공장을 실용화, 보급화할 필요가 있다.
상기 식물공장은 수평형 식물공장과 수직형 식물공장이 있는데, 수평형 식물공장은 태양광을 이용할 수 있도록 단층 건물 구조로 되어 있고, 수직형 식물공장은 일반적으로 다층건물 구조로 되어 있다. 상기 수직형 식물공장은 재배시설이 수직적으로 배치되어 효율적인 생산성을 가져올 수 있다.
이러한 식물공장이 도심에 설치되면 소비자들과의 유통경로를 단축하게 되므로 생산단가를 절감할 수 있는 이점이 있다. 이때, 도심에 설치되는 식물공장은 대지비가 비싼 도심지에서 생산성을 고려하여 수직형 식물공장으로 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 수직형 식물공장은 도심지의 랜드마크적인 역할을 할 수 있으므로 식물공장으로서의 기능적인 역할을 물론 도시미관을 고려하는 외관이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적 측면은, 기둥이 인장력을 받게 되어 기둥의 단면적을 줄일 수 있으며, 사람들이 건물로 접근을 용이하게 하는 건물 구조를 제공하는 데에 있다.
또한 본 발명은 일 측면으로써, 도심의 랜드마크적인 역할을 극대화하는 식물공장을 구비한 건물 구조를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 코어부;와, 상기 코어부의 상부에 설치되는 트러스부재;와, 기둥과 상기 기둥에 연결된 슬라브로 이루어지며, 하부가 지면과 이격되어 하부개방층을 형성하는 건물공간부;를 포함하되, 상기 기둥은 상기 트러스부재에 매달리면서 인장력이 작용토록 구비되며, 상기 건물공간부의 하중은 상기 트러스부재를 매개로 상기 코어부로 전달되는 건물 구조를 제공한다.
바람직하게, 상기 건물공간부는 외벽에 식물로 피복되는 녹화패널이 설치될 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 녹화패널은 외벽에 설치되어 상기 건물공간부 내부를 폐쇄할 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 건물공간부는 식물이 재배되는 공간이 형성된 식물공장으로 구성될 수 있다.
한편 바람직하게, 상기 코어와 상기 건물공간부 사이에 설치되어, 외부 충격을 흡수하도록 구비된 적어도 하나의 댐퍼부재;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 트러스부재의 상부에 구비되며, 건물의 자가발전에 이용되는 에너지를 공급하는 풍력발전장치;를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 건물 구조에 의하면, 건물공간부를 상부의 트러스부재에 매단 구조로 형성되므로 기둥이 인장력을 받게 되어 기둥의 단면적을 줄일 수 있으며, 하층개방층을 형성할 수 있어 건물로의 사람들이 접근을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 건물공간부를 식물공장으로 이용하는 경우 건물공간부를 매단구조와 외벽의 녹화패널에 의해서 건물이 나무형상으로 형상화 될 수 있어 식물공장으로서 도심의 랜드마크적인 역할을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 건물 구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 건물 구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 건물 구조의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일실시예에 의한 건물 구조(100)는, 도 1에 도시된 일실시예와 같이, 코어부(110)와, 상기 코어부(110)의 상부에 설치되는 트러스부재(130)와, 기둥(151)과 상기 기둥(151)에 연결된 슬라브(152)로 이루어지며, 하부가 지면과 이격되어 하부개방층(153)을 형성하는 건물공간부(150)를 포함하여 구성된다.
최근 건물, 특히 고층 건물에서는 건물의 외곽 쪽의 기둥(151) 외에도 건물 중앙부에 엘리베이터와 계단실 등의 공용부분이 설치되어 건축물의 상하를 기능적으로 연결하는 코어를 형성하고, 상기 코어와 각 층의 보를 연결하여 건물 전체의 강성과 강도를 확보하고 있다. 특히, 이러한 코어는 폐쇄형 평면구조로 형성되어 전단벽의 역할을 함으로써 횡력 등의 수평하중에 저항하도록 구성된다.
본 발명의 일실시예는 이러한 코어구조를 이용하여 건물의 수평하중뿐만 아니라 수직하중을 지지하도록 형성된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 건물 구조(100)는, 상기 코어부(110)의 상부에 설치되는 트러스부재(130)를 포함하여 구성된다.
일반적으로 트러스는 곧은 강재를 삼각형을 기본을 하여 그물모양으로 짜서 하중을 지탱하는 방법으로, 이러한 트러스부재는 인장력이 작용하는 것과 미는 힘이 작용하는 것뿐이며 휘는 경우는 없으므로 재료비가 절감되는 이점이 있다.
본 발명의 일실시예는 이러한 트러스부재(130)를 상기 코어의 상부에 설치하고 건물의 하중을 지탱하여 이를 상기 코어부(110)에 전달하도록 구성된다.
한편, 상기 건물공간부(150)는 기둥(151)과 상기 기둥(151)에 연결된 슬라브(152)로 이루어지고, 상기 건물공간부(150)는 예를 들어, 주거나 상업용 공간으로 사용될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 식물공장으로 사용될 수 있다. 그러나, 상기 건물공간부(150)의 용도는 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 건물공간부(150)를 구성하는 상기 기둥(151)은 상기 트러스부재(130)에 매달리도록 형성되어 일반적인 건물의 기둥(151)과는 달리 인장력이 작용하도록 구비될 수 있다. 일반적으로 건물의 기둥(151)은 압축력을 받게 되므로 기둥(151)의 단면적이 커지지만, 본 발명을 구성하는 상기 기둥(151)은 인장력을 주로 받게 되므로 기둥(151)의 단면적을 줄일 수 있다. 이에 따라, 각 층의 실사용 면적이 증가하는 이점이 있다.
그리고, 상기 트러스부재(130)에 전달된 상기 건물공간부(150)의 하중은 상기 코어부(110)로 전달되어 상기 코어부(110)는 건물의 수평하중뿐만 아니라 수직하중을 지지하게 된다.
한편, 상기 건물공간부(150)는 하부가 지면과 이격되어 하부개방층(153)을 형성할 수 있다.
즉, 건물공간부(150)로 제공되는 구조물을 상기 트러스부재(130)에 매단구조로 설치할 때, 상기 구조물의 저층을 지면과 이격되게 하여 상기 건물공간부(150)의 하부에 기둥(151)이 없는 무주공간(無柱空間)인 하부개방층(153)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 하부개방층(153)으로 사람들의 접근이 용이할 수 있고, 이러한 건물구조(100)가 그늘을 제공하여 도심지의 휴식공간을 제공할 수 있다.
그리고, 상기 하부개방층(153)은 보행자의 이동공간이 될 수 있어 사람들이 주변공간으로 이동간 거리를 단축할 수 잇으며, 시각적 경관성이 향상되어 건물의 개방감을 높여줄 수 있다.
한편, 상기 건물공간부(150)는 외벽에 식물로 피복되는 녹화패널(155)이 설치될 수 있다.
상기 녹화패널(155)은 건물의 일부 또는 전부에 피복되어 도시화로 인하여 지상에서 확보하기 힘든 녹지량을 보상할 수 있으며 외관상 미려한 효과가 있고, 단열로 인한 건축물의 에너지 절감효과를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 건물로 인하여 도시경관을 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 녹화패널(155)은 예를 들어 잔디벽으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 녹화패널(155)은 외벽에 설치되어 상기 건물공간부(150) 내부를 폐쇄할 수 있다.
즉, 상기 녹화패널(155)은 상기 건물공간부(150)의 외벽 대부분에 피복되어 상기 건물공간부(150) 내부를 폐쇄함으로써 상기 건물공간부(150)를 폐쇄형을 형성할 수 있다.
이때, 상기 건물공간부(150)는 식물이 재배되는 공간이 형성된 식물공장으로 형성될 수 있다. 즉, 다수 개의 층으로 형성되는 상기 건물공간부(150)가 식물공장으로 형성되면서 본 발명의 일실시예에 의한 건물구조(100)는 수직형 식물공장을 형성할 수 있다.
일반적으로 식물공장은 태양광 형과 태양광, 인공광 병용형 및 인공광 형이 있는데, 비닐하우스나 유리온실 등을 이용하는 태양광 형은 광량의 제어가 곤란하고, 일조시간제어가 불가능하며, 작물의 품질관리 및 계획생산이 어려운 재배방식이다. 반면에 인공광을 이용한 식물공장은 최적환경조건에서 작물을 재배할 수 있고, 광량을 제어할 수 있으므로 계획생산이 가능하다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 건물 구조(100)는 상기 건물공간부(150)를 식물공장으로 구성하고, 바람직하게는 상기 녹화패널(155)을 피복하여 건물공간부(150)를 폐쇄형으로 형성하여, 상기 식물공장은 인공광을 이용할 수 있는 최적환경으로 조성될 수 있다.
또한, 상기 건물공간부(150)가 식물공장으로 형성되면 유통경로 단축 등을 위하여 도심에 설치되는 식물공장이 도심의 랜드마크적인 역할을 하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 건물 구조(100)는, 도 1에 도시된 실시예와 같이, 상기 건물공간부(150)를 상기 트러스부재(130)에 매단구조와 상기 외벽이 녹화패널(155)에 의하여 건물 전체 형상이 나무 모양으로 형성됨으로써, 식물공장으로서의 랜드마크적인 역할을 수행할 수 있다.
다만, 상기 건물공간부(150)는 식물공장으로 형성되는 것에 한정되지 않으며, 다른 용도로 다양하게 변형실시될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 건물 구조(100)는, 상기 코어부(110)와 상기 건물공간부(150) 사이에 설치되어, 외부 충격을 흡수하도록 구비된 적어도 하나의 댐퍼부재(170)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 건물공간부(150)와 상기 코어부(110) 사이에 설치된 상기 댐퍼부재(170)는 바람이나 지진 등에 의해 상기 코어부(110)와 건물공간부(150)에 전해지는 진동에너지를 흡수하여 바람이나 진동에 의한 진동을 감쇠시킬 수 있다.
이때, 상기 댐퍼부재(170)는 상기 코어부(110)에 다수 개로 설치될 수 있고, 바람직하게는 도시된 실시예와 같이, 일정한 간격을 두고 설치될 수 있다. 그리고, 상기 댐퍼부재(170)는 예를 들어, 유체의 점성 저항 등에 의해 진동을 감쇠시키는 점성댐퍼나 소성변형을 통해 하중을 흡수 및 분산시키는 강재댐퍼일 수 있다.
다만, 상기 댐퍼부재(170)의 위치와 개수 및 종류는 상기한 바에 한정되는 것은 아니며, 상기 건물공간부(150)와 상기 코어부(110)의 진동에너지를 흡수할 수 있다면 다양한 변형실시가 가능하다. 특히, 건물의 형태나 규모에 따른 구조해석을 통하여 적절하게 결정될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 의한 건물 구조(100)는, 상기 트러스부재(130)의 상부에 구비되며, 건물의 자가발전에 이용되는 에너지를 공급하는 풍력발전장치(190)를 더 포함할 수 있다.
상기 풍력발전장치(190)는 도 1에 도시된 일실시예와 같이, 상기 코어부(110)의 상부 즉, 건물의 상부에 설치될 수 있으며, 구체적으로 건물의 상부에 구조적으로 안정되게 고정 설치되는 일정높이의 지지대와 상기 지지대 상부에 회전하도록 설치된 발전기와, 발전기 전단에 설치된 날개를 포함하여 구성될 수 있다.
일반적으로 풍력발전장치(190)는 바람에 의해서 회전하는 날개에 의하여 발전기의 축을 회전시켜 동력(전기)를 발전시키는 것이다. 본 발명의 일실시예는 이러한 풍력발전장치(190)를 이용하여 전기에너지를 생산하여 건물에 필요한 전기의 보조 동력원으로 사용될 수 있다.
다만, 상기 풍력발전장치(190)의 위치와 형상 및 개수는 도시된 경우에 한정되는 것은 아니며, 건물에 필요한 전기를 제공할 수 있다면 다양한 변형실시가 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 건물 구조(100)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다. 즉, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 건물공간부(150)가 하부로 갈수록 단면적이 증가하도록 구성되어 전체적으로 삼각형상으로 형성될 수 있고, 도 2에 도시된 다른 실시예와 같이 상기 건물공간부(150)의 단면적이 상,하부가 전체적으로 동일하게 형성되어 전체적으로 직사각형태로 구성될 수도 있다.
다만, 상기 건물 구조(100)의 형상은 도시된 경우에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 범위 내에서 다양하게 형성될 수 있다. 즉, 건물의 용도와 규모 등을 구려하여 적절하게 변형실시될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의한 건물 구조에 의하면, 건물공간부를 상부의 트러스부재에 매단 구조로 형성되므로 기둥이 인장력을 받게 되어 기둥의 단면적을 줄일 수 있으며, 하층개방층을 형성할 수 있어 건물로의 사람들이 접근을 용이하게 할 수 있다.
또한, 건물공간부를 식물공장으로 이용하는 경우 건물공간부를 매단구조와 외벽의 녹화패널에 의해서 건물이 나무형상으로 형상화될 수 있어 식물공장으로서 도심의 랜드마크적인 역할을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100 : 건물 구조 110 : 코어부
130 : 트러스부재 150 : 건물공간부
170 : 댐퍼부재 190 : 풍력발전장치

Claims (6)

  1. 코어부;
    상기 코어부의 상부에 설치되는 트러스부재; 및,
    기둥과 상기 기둥에 연결된 슬라브로 이루어지며, 하부가 지면과 이격되어 하부개방층을 형성하는 건물공간부;를 포함하되,
    상기 기둥은 상기 트러스부재에 매달리면서 인장력이 작용토록 구비되며, 상기 건물공간부의 하중은 상기 트러스부재를 매개로 상기 코어부로 전달되는 건물 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건물공간부는 외벽에 식물로 피복되는 녹화패널이 설치되는 것을 특징으로 하는 건물 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 녹화패널은 외벽에 설치되어 상기 건물공간부 내부를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 건물 구조.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건물공간부는 식물이 재배되는 공간이 형성된 식물공장으로 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 구조.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코어와 상기 건물공간부 사이에 설치되어, 외부 충격을 흡수하도록 구비된 적어도 하나의 댐퍼부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 구조.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트러스부재의 상부에 구비되며, 건물의 자가발전에 이용되는 에너지를 공급하는 풍력발전장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105927030A (zh) * 2016-06-13 2016-09-07 中山市凯兴达幕墙装饰工程有限公司 一种集成树状建筑物

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