KR20150006992A

KR20150006992A - 옥상녹화 블록 및 이것을 이용한 옥상녹화 시공방법

Info

Publication number: KR20150006992A
Application number: KR20130080718A
Authority: KR
Inventors: 이상헌
Original assignee: 이상헌
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-01-20

Abstract

본 발명은 토사, 물, 기포제, 고화재로 이루어진 혼합물에 첨가제를 함께 혼합 일체로 성형하여 충분한 강도를 가지면서도 기포제에 의해 내부에 무수히 많은 미세 공극이 만들어져 투수성을 갖추는 것은 물론 식재된 식물의 뿌리가 미세 공극으로 뻗어 들어가 안정되게 정착하게 되므로 블록 자체가 녹생식물이 성장할 수 있는 토양을 제공하는 옥상녹화 블록 및 이것을 이용한 옥상녹화 시공방법에 관한 것으로,
옥상녹화 블록은 토사, 물, 기포제, 고화재의 혼합으로 이루어진 혼합물에 첨가제인 제올라이트, 리그닌, 제지펄프, 코코피트, 셀룰로오스 토우, 수지성보습첨가제 중 선택된 어느 하나 또는 2개 이상이 혼합되어 식재면적을 갖도록 높이를 갖는 블록 형상으로 성형되며, 상기 성형된 몸체 내부에는 상기 기포제에 의한 무수히 많은 공극이 형성되어 배수처리 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

옥상녹화 블록 및 이것을 이용한 옥상녹화 시공방법{Rooftop greening block and construction method using it}

본 발명은 건축물 옥상에 시공되는 옥상녹화 블록에 관한 것으로, 특히 블록의 재질을 준설토사, 건설잔토, 하수슬러지, 석탄회, 석분 등을 재활용하고, 여기에 물, 기포제, 고화재로 이루어진 혼합물로 구성하고 첨가제를 함께 혼합 성형하여 충분한 강도를 가지면서도 기포제에 의해 내부에 무수히 많은 미세 공극이 형성되어 중량이 가볍고(0.7~1.2t/m³) 투수성을 갖추는 것은 물론 식재된 식물의 뿌리가 미세 공극으로 뻗어 침투하여 안정되게 정착하는 장소를 제공함으로써 블록 자체가 녹생식물이 성장하는 토양이 되는 옥상녹화 블록 및 이것을 이용한 옥상녹화 시공방법에 관한 것이다.

건축물의 옥상은 외부에 노출된 상태에서 넓은 면적을 갖기 때문에 대부분 방수 처리된 상태로 방치되고 있다. 따라서 방치된 옥상은 여름철에 태양열을 흡수하여 건물 내부로 전달하기 때문에 건축물 내부 온도를 상승시키는 원인이 되어 도시 열섬 현상이 발생되고, 또한 겨울철에 낮은 외기와 열교환이 진행되어 건축물 내부 온도를 낮추는 원인이 되고 있다.

또한 교토의정서 발의에 의해 준설토 및 폐기물의 해양 투기가 전면 금지됨에 따라 준설토와 건설현장에서 발생되는 건설잔토를 옥상녹화블록 등의 제품으로 재활용해야 할 필요성이 증대되고 있다.

최근에는 상기 지적한 옥상의 당면 문제를 해결하고, 딱딱한 콘크리트 분위기를 친환경적으로 바꾸기 위해 건축물 옥상에 식물을 식재하여 도심 속에서 자연분위기를 느낄 수 있는 옥상녹화 기술이 개발되고 있다.

옥상 녹화에 따른 종래 기술로는 특허등록 제10-1138018호에 고단열 성능을 갖는 저관리-경량형 옥상 녹화시스템 및 시공방법에 관한 기술이 제시되고 있다. 이 기술은 건축물 옥상에 별도로 방수층, 버퍼존, 방근층, 배수층, 필터층, 토양층 등을 다단식으로 순차 시공하기 때문에 시공이 복잡하면서도 까다롭고, 특히 시공에 필요한 모든 구성요소들을 건축물 옥상으로 운반하여 옥상녹화 시공한 다음 남은 구성요소들을 다시 운반해야 하므로 운반에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있었다.

또한, 옥상녹화 후 다단식으로 시공된 어느 층, 예컨대 방수층이나 방근층에서 하자가 발생할 경우에는 그 위에 시공된 부분을 제거한 다음 다시 재시공해야 하므로 재시공에 따른 절차가 매우 복잡할 뿐만 아니라 하자 발생시 내부를 육안으로 확인할 수 없으므로 어느 부분에서 하자가 발생했는지 정확한 위치파악이 까다로웠다.

따라서, 상기 종래 발명은 전면 재시공해야 하므로 재시공이 까다롭고 이에 따른 비용이 증가하여 개ㅇ보수 및 관리가 매우 곤란한 문제가 있었다.

종래의 다른 기술로는 특허등록 제10-1135975호에 시공 및 보수가 용이한 건식형 옥상 녹화패널에 관한 기술이 개시되어 있으나, 이 역시 각 구성요소들이 다단식으로 배치된 상태로 시공되므로, 내부에서 하자 발생시 재시공이 까다롭고 고비용이 소요되는 등 이미 설명한 문제점들을 그대로 가지고 있다.

또한 토사를 직접 이용한 옥상녹화의 경우 시간 경과에 따른 토양 유실, 공사비 증가, 하중 증가에 따른 구조물 보강 등의 단점을 가지고 있으며 펄라이트, 폴리에틸렌 등을 주 재료로 사용하는 녹화 방식은 그 주요 재료를 생산하기 위해 열 등을 가하게 되고 이는 또 다른 이산화탄소 배출로 이어지게 된다.

이에 따라 건축물의 옥상에 식물을 식재하여 녹화함에 있어, 단일층에 의한 단순한 구성을 갖추면서도 충분한 강도와 경량성 및 투수성 조절이 용이하며, 보수성을 갖추면서도 통기성이 우수하고 식재된 식물이 뿌리가 내부 일정깊이까지 정착하여 그 자체가 식물이 자라는 토양을 제공할 수 있는 옥상녹화 블록이 절실히 요구되고 있다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 옥상녹화 블록의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 토사, 물, 기포제, 고화재로 이루어진 혼합물에 첨가제를 함께 혼합 일체로 성형하여 충분한 강도를 가지면서도 기포제에 의해 내부에 무수히 많은 미세 공극이 만들어져 경량성 및 투수 조절이 용이하며, 보수성을 갖추는 것은 물론 통기성이 우수하고 식재된 식물의 뿌리가 미세 공극으로 뻗어 들어가 안정되게 정착하게 되므로 블록 자체가 녹생식물이 성장할 수 있는 토양을 제공하는 옥상녹화 블록 및 이것을 이용한 옥상녹화 시공방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 옥상녹화 블록은 토사, 물, 기포제, 고화재로 이루어진 혼합물에 첨가제인 제올라이트, 리그닌, 제지펄프, 코코피트, 셀룰로오스 토우, 수지성보습첨가제 중 선택된 어느 하나 또는 2개 이상이 혼합되어 식재면적을 갖도록 높이를 갖는 블록 형상으로 성형되며, 상기 성형된 몸체 내부에는 기포제에 의해 무수히 많은 공극이 형성되어 배수처리 및 식물의 뿌리 정착이 가능하게 구성한다.

본 발명에 따른 옥상녹화 시공방법은 혼합물과 첨가제가 함께 성형된 복수 개의 블록들의 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하고, 상기 블록 상부에 얇은 두께의 토양을 깔고 이 토양에 식물을 식재한다.

다른 시공방법으로는 혼합물과 첨가제가 함께 성형된 복수 개의 블록들의 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하고, 상기 블록 상부에 씨앗이 혼합된 토양을 얇은 두께로 뿌려 스프레이 방식으로 식재한다.

또 다른 시공방법으로는 혼합물과 첨가제가 함께 성형된 복수 개의 블록들의 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하고, 상기 설치된 블록 상부에 식재홈을 형성하고, 이 식재홈에 토양과 함께 식물을 식재한다.

또 다른 시공방법으로는 상기 식생블록을 샌드위치 방식으로 성형하여, 즉 하부는 방수 및 식물의 뿌리가 건물에 관입되지 않도록 기포제를 적게 첨가하여 강도를 증가시키고 상부는 식물의 뿌리가 잘 생장할 수 있도록 기포제를 적절히 첨가하여 식생위주로 배합이 이루어 지도록 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 옥상녹화 블록이 토사, 기포, 고화재, 및 양분을 제공하는 첨가제가 혼합된 상태에서 단일 블록형태로 성형되므로 제조가 간편하고, 공장에서 식재가 완료된 식생블록을 단순히 옥상에 조립하여 시공이 완료되므로 시공을 편리하게 하는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 옥상녹화 블록은 토사와 고화재가 혼합되어 있으므로 충분한 강도를 가지면서도 기포제에 의해 몸체 내부에 형성된 무수히 많은 미세 공극의 양을 조정함으로 투수성 조절이 용이하며, 경량성 및 보수성이 확보되고 이 미세 공극 내부로 식물의 뿌리가 침투하여 안정되게 정착하므로 블록 자체가 식물이 자생할 수 있는 토양과 양분을 제공하는 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 옥상녹화 블록은 무수히 많이 형성된 미세 공극이 열전달을 억제하여 옥상의 단열효과를 높이는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 옥상녹화 블록은 종래와 같이 흙을 적층식으로 사용하지 않기 때문에 경사지 시공이 용이하고, 대형으로 성형하여 원하는 크기와 형상으로 절단할 수 있기 때문에 설치장소의 면적에 맞게 맞춤식 시공이 가능하면서도 곡선형태로도 시공이 가능한 장점이 있다.

또한, 옥상에 누수가 발생하여 보수가 필요할 때 그 부분과 대응되는 블록만을 간단히 분리하여 보수 후에 다시 원위치시킬 수 있고, 블록 자체가 파손될 경우 다른 블록으로 간단히 대체가 가능하여 개ㅇ보수 및 재시공이 편리한 장점을 가지게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록 정면 및 저면 사시도
도 2는 본 발명에 따른 다른 형태의 옥상녹화 블록 정면 및 저면 사시도
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 형태의 옥상녹화 블록 정면 및 저면 사시도
도 4는 본 발명에 따른 또 다른 형태의 옥상녹화 블록 저면 사시도
도 5는 본 발명에 따른 옥상녹화 블록이 2단으로 구분된 상태를 보인 사시도
도 6은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록이 3단으로 구분된 상태를 보인 사시도
도 7은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록이 밀착 조립된 상태의 정면 사시도
도 8은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록이 끼워맞춤 형태로 구성되어 조립되기 전 상태를 보인 사시도
도 9는 도 8의 옥상녹화 블록 복수 개가 조립된 상태를 보인 사시도
도 10은 도 9의 옥상녹화 블록 상부에 식물이 식재된 상태를 보인 사시도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 옥상녹화 블록이 끼워맞춤 형태로 구성되어 조립되기 전 상태를 보인 사시도
도 12는 도 11의 옥상녹화 블록 복수 개가 조립된 상태를 보인 사시도
도 13은 도 12의 옥상녹화 블록 상부에 식물이 식재된 상태를 보인 사시도
도 14는 본 발명의 옥상녹화 블록에 식물이 식재된 상태를 보인 정면도
도 15는 본 발명의 옥상녹화 블록에 씨앗이 혼합된 흙을 뿌려 공급하는 것을 보인 정면도
도 16은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록 상부에 식재홈이 형성된 것을 보인 단면도
도 17은 도 16의 식재홈에 식물이 식재된 상태를 보인 단면도
도 18은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록 상면이 테두리보다 내측이 더 낮게 형성되는 것을 보인 단면도
도 19는 도 18의 옥상녹화 블록에 식물이 식재된 상태를 보인 단면도
도 20은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록이 옥상에 시공된 상태를 보인 단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 옥상녹화 블록의 구성과 이것을 이용한 옥상녹화 시공방법을 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 옥상녹화 블록의 구성을 설명한다.

본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 토사, 물, 기포제, 고화재로 이루어진 혼합물에 첨가제는 제올라이트, 리그닌, 제지펄프, 코코피트, 셀룰로오스 토우, 수지성보습첨가제 중 선택된 어느 하나 또는 2개 이상이 혼합되어 식재면적을 갖도록 높이를 갖는 블록 형상으로 성형되고, 상기 성형된 몸체 내부에는 기포제에 의한 무수히 많은 공극이 형성되어 투수성을 갖도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 옥상녹화 블록(1)은 일단 토사가 함유되어 있으므로 식물이 자라는 토양을 제공하고, 상기 첨가제들 중에서 제지펄프, 코코피트, 셀루로오스 토우 및 수지성보습첨가제들은 식물성장에 필요한 수분과 양분을 제공하게 되므로 식물이 자라는데 부족함이 없는 토양을 제공하게 된다.

본 발명에 사용된 토사는 현장채취토, 건설잔토, 준설토, 하수슬러지, 석탄회, 석분 등을 사용할 수 있고, 건설잔토와 준설토, 하수슬러지, 석탄회 등을 사용하는 경우에는 자원을 재활용한다는 점에서 적극 권장 할만하다.

기포제는 콘크리트 혼화제중 AE제와 같이 계면활성작용에 의해 물리적으로 기포를 도입하는 공지의 것이다. 이러한 기포제를 사용하면 블록 중량에 대하여 20~50%, 최고 85%정도까지 기포의 도입이 가능하다고 알려져 있다. 상기 기포제를 사용함으로써 본 발명의 옥상녹화 블록(1) 내부에 무수히 많은 미세 공극이 형성되어 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 몸체 자체가 블록형상으로 구성되므로 취급시, 시공시, 시공 후 장시간 사용시 파손되지 않도록 충분한 강도를 가져야 하고, 또한 식물의 뿌리가 번식하고 뿌리에 공급되는 수분이 내부에 장시간 보관됨과 동시에 배수되어야 하는 조건을 만족해야 한다.

이를 위해, 본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 고화재가 함유되므로 충분한 강도를 갖는다. 고화재는 시중에서 사용되는 범용 시멘트 또는 사용 목적에 맞게 제조되는 특수 시멘트도 가능하다. 상기 고화재는 양생 후에는 경화되어 함유된 혼합물과 첨가제를 견고하게 고정시키는 기능을 하게 된다.

첨가제로 사용되는 제올라이트, 리그닌 등은 상기 고화재와 함께 성형된 옥상녹화 블록(1) 몸체의 강도를 높이는 기능을 하게 되므로, 이에 의해 제조된 본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 충분한 강성을 가지게 된다.

상기 제올라이트는 50 여종의 무기물로 구성된 천연물질이고, 마치 벌집 모양처럼 터널과 상자가 상호 연결된 망으로 이루어져 견고한 3차원 결정구조를 지니고 있다. 이러한 미세한 다공질의 구조적 특성으로 인해 제올라이트는 물리적 흡착력과 화학적 양이온 치환작용이 뛰어나 수분 기타 무기-유기물질을 20배까지 흡착, 보관하고 있다가 서서히 배출하는 특이한 능력을 지니고 있다. 이러한 제올라이트는 식물의 가뭄저항성 향상, 비료성분의 유실방지 등의 역할을 하고, 미세한 다공질의 구조적 특성을 가지고 있으며 모래보다 가볍다.

상기 제올라이트는 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 가격이 저렴하고 비표면적이 285배 증가한 것으로 나타난다고 알려져 있고, 이는 제올라이트 시멘트의 입자가 작아져 비표면적이 증가하여 골재 주위에 수화 또는 경화 생성물이 더 많이 생성되게 하고, 공극의 크기도 작아져 전체적으로 치밀하게 구성되어 옥상녹화 블록(1)의 압축강도를 향상시키는 기능을 갖는 친환경적인 천연재료이다.

리그닌은 비중이 1.25로 물보다 무거운 암갈색 용액으로, 셀로로우즈 다음으로 풍부한 유기물이다. 시멘트 양에 대하여 리그린을 0.5(L0.5), 1.0(L1), 2.0(L2)% 첨가한 공시체의 압축강도는 각각 361, 433, 그리고 512㎏/㎠로 리그닌을 첨가하지 않은 경우보다 30∼80% 가량 증가하는 것으로 알려져 있다.

또한, 첨가제로 사용되는 제지펄프는 뛰어난 보온, 보습효과로 잔디, 야생화 같은 식물의 종자를 보호하고, 종자가 발아할 수 있는 환경을 조성하게 된다. 본 발명에서는 사용되는 제지펄프는 폐지로 제조되는 재생펄프를 사용하여 제조단가를 낮출 수 있다.

코코피트는 야자열매에서 섬유질을 빼내고 난 부산물 가루로 섬유질인 코코넛 섬유를 추출한 다음에 생기는 코코넛 부산물을 물리화학적 과정을 거쳐 생성되는 공지의 것으로, 자기 중량의 약 반 정도의 물이 포화되지만 부식되면서 자기 중량의 80∼90%의 물을 흡수할 수 있어 보수력이 뛰어나고, 또한 질소, 인산, 규산, 석회, 유황 등 이외에도 거름성분을 보유하는데 이들 성분은 부식의 분해로 인하여 거름화되어 식물양분의 저장고와 같은 역할을 한다.

셀루로오스 토우(주로 담배 필터)는 폐셀룰로오스 토우를 12mm 이하로 분쇄한 것을 사용하며, 수분흡수력과 통기성 및 흡착력이 우수하고 공극율을 크게 하며, 보수력 및 보비력(물을 흡수하고 비료를 흡착하여 그 배출량을 줄일 수 있음)을 증대시키는 기능을 한다.

수지성보습첨가제는 분말상태의 것을 채택하는데, 이는 물을 빠르게 흡수하여 팽창하면서 겔상태를 유지하는 것으로, 토양첨가흡수제 또는 토양보습재 등으로 일컬어지는 것으로 널리 알려져 있다.

상기 수지성보습첨가제는 정원, 화분, 수목원, 농장 등에서 급수빈도를 줄여 물의 소모를 줄이기 위해 사용되는 토양 첨가용 보수제(保水劑)이다. 이러한 수지성보습첨가제는 수분보유량이 크므로 식생의 건강한 생장환경을 안정하게 유지시켜주는 역할을 한다.

첨가제로 부엽토를 사용할 수 있다. 부엽토는 나뭇잎이나 작은 가지 등이 미생물에 의해 부패, 분해되어 생긴 흙을 말한다. 원예에 많이 사용되며 다공질로 배수가 좋고 수분과 양분의 보축력(保蓄力)이 강하다. 사용할 때에는 비료와 흙을 적당히 혼합하여 쓰는 것이 좋다.

본 발명의 옥상녹화 블록(1)이 성형되면 상기 혼합물과 첨가제를 구성하는 고화재, 제올라이트, 리그닌 등이 블록 몸체를 견고하게 부착 경화한 상태로 성형되므로 본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 충분한 강도를 가지게 됨은 물론이고, 기포제에 의해 성형된 몸체 내부에 무수히 많은 공극이 생겨 투수성 조절이 용이하며, 보수성이 확보되어 식물에 물을 공급하면 물은 공극을 통해 외부로 천천히 배출되고, 또한 식재된 식물은 뿌리가 상기 공극으로 뻗어나가 정착하면서 공극 사이에 위치한 첨가제에 함유된 수분과 영양분들을 흡수하여 성장하게 된다.

여기서, 상기 혼합물의 성분 함유량은 물 100 중량비를 기준으로 토사 200∼400 중량비, 기포제 5∼50 중량비, 고화재 20∼60 중량비로 혼합된다.

토사가 200 중량비 이하가 되면 식물이 자랄 수 있는 양분을 직접 제공하는 토사의 양이 부족하여 식물이 고사될 수 있으며, 400 중량비 이상이 되면 식물에 양분을 충분히 공급할 수 있으나 기포제 및 고화재의 함유량이 줄어들어 성형된 블록의 강도가 약해지고, 기포가 부족하여 식물의 뿌리가 정착하지 못하거나 투수성이 나빠져 뿌리가 썩는 현상이 발생할 수 있다.

기포제의 경우도 5 중량비 이하를 사용하면 공극이 부족하고, 50 중량비 이상 사용하면 공극이 과도하게 발생하여 투수성은 좋으나 상대적으로 토사 및 고화재가 그만큼 부족하게 되므로 옥상녹화 블록(1) 자체의 강도가 취약하게 된다.

또한, 고화재를 20 중량비 이하로 사용하게 되면 혼합물과 첨가제를 견고하게 경화하여 양생시키는 원료의 부족으로 양생 후 성형된 옥상녹화 블록(1)의 강도가 취약하여 부스러지는 경우가 발생하고, 60 중량비 이상 사용하면 상대적으로 토사 및 기포제가 부족하고 고화재가 과도하여 강도는 향상되나 공극이 부족하여 투수성이 나빠진다.

또한, 상기 첨가제의 성분 함유량은 시멘트 100 중량비를 기준으로 제올라이트 10∼50 중량비, 리그닌 10∼50 중량비, 제지펄프 30∼60 중량비, 코코피트 10∼30 중량비, 셀룰로오스 토우 5∼15 중량비, 수지성보습첨가제 1∼2 중량비로 혼합된다.

제올라이트는 10 중량비 이하가 되면 함유량이 너무 적어 혼합물을 견고하게 경화시키지 못하고, 경화제의 기능이 약하여 공극의 크기와 성형된 블록의 압축강도를 만족하게 얻지 못하게 된다. 또한 제올라이트를 50 중량비 이상 사용하면 경화제의 성능이 과도하여 성형된 옥상녹화 블록(1)의 압축강도를 높일 수 있으나 공극을 협소하게 하여 투수성이 나빠지는 문제가 발생한다.

리그닌의 경우도 10 중량비 이하를 사용하면 성형된 옥상녹화 블록(1)의 압축강도를 약하게 하고, 50 중량비 이상 사용하면 압축강도를 너무 강하게 하여 이로 인하여 공극이 좁아지는 문제가 있다.

제지펄프는 보온, 보습효과가 있으므로, 30 중량비 이하를 사용하면 그 효과가 낮아져 식재된 식물이 원활하게 자라지 못하게 되고, 60 중량비 이상 사용하면 다른 구성요소의 함유량을 부족하게 하는 원인이 된다.

코코피트, 셀룰로오스 토우 및 수지성 보습참가제의 경우도 각각 최소 함유량 이하를 사용하면 본래의 기능이 저하되고, 최대 함유량 이상을 사용하면 본래의 효과를 기대할 수 있으나 다른 구성요소의 함유량을 줄이는 결과를 초래하는 문제가 있다.

한편, 본 발명의 옥상녹화 블록(1) 몸체는 도 5와 같이 혼합물의 성분비를 다르게 2단층으로 구분하여, 기포제 함유량이 많은 부분을 상부층(10)에 배치하여 투수성을 높이고, 기포제 함유량이 낮고 고화재 함유량이 높은 부분을 하부층(30)에 배치하여 식재된 식물의 뿌리가 건물을 통과하지 않도록 몸체 하부 강도를 높이게 할 수 있다.

즉, 상부층은 식물 뿌리의 정착과 식생을 원활하게 하고 투수성 및 보수성을 높이기 위하여 기포의 함유량을 전체 부피의 30%이상으로 적용하고, 하부층은 식물의 뿌리가 건물에 악영향을 미치지 않도록 방근층을 대신할 수 있도록 치밀하게 구성되어야 함으로 기포 함유량을 10% 미만으로 적용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 상부층(10)에 위치한 혼합물은 기포제가 하부층(30)보다 많이 사용하게 되므로 공극이 크고 많이 형성되어 투수성이 좋고, 식재된 식물의 뿌리가 공극으로 잘 뻗어 들어가 식물이 빠르게 정착할 수 있는 조건을 만들게 된다. 또한 하부층(30)의 혼합물은 기포제 함유량을 상부층(10)보다 작게 하면 상부층(10)보다 공극의 크기가 작고 수량이 줄어들게 되므로 투수성이 좋지 않게 되지만, 성형된 옥상녹화 블록(1)의 강도는 강하게 되면서 공극이 아주 미세하게 형성되기 때문에 식물의 뿌리가 하부층(30)을 관통하여 옥상건축물까지 파고드는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 옥상녹화 블록(1) 몸체는 도 6과 같이 상기 블록 몸체를 3단층으로 구분하여, 기포제 함유량이 많은 부분을 상부층(10)에 배치하여 투수성을 높이고, 수분을 흡수하여 장시간 보관하는 흡수부재가 첨가된 혼합물을 상기 상부층(10) 하부에 배치하여 중간층(20)을 형성하며, 기포제 함유량이 낮고 고화재 함유량이 높은 부분을 상기 중간층(20) 하부에 배치하여 하부층(30)을 형성하여 식재된 식물의 뿌리가 몸체를 통과하지 않도록 몸체 하부 강도를 높이도록 형성한다.

여기서, 상기 흡수부재는 코르크, 코크피트, 코코난 섬유층 중에서 선택되거나 또는 이들 중에서 2개 이상이 혼합되는 것을 사용할 수 있다. 상기 코르크, 코크피트, 코코난 섬유층은 수분을 장시간 보관하는 효과가 있는 것으로 널리 알려져 있다.

다음은 본 발명에 따른 옥상녹화 블록(1)의 구성을 설명한다.

본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 도 1 내지 도 2와 같이 식물을 식재할 수 있도록 두께를 가진 사각형태로 구성되고, 몸체를 통과하여 배출된 수분이 몸체 하부에 집수될 수 있도록 저면 테두리 둘레에 차단벽(40)이 하향으로 돌출된다. 상기 차단벽(40)에는 집수된 수분이 일정 수위 이상이 되면 외부로 배출될 수 있도록 배수공(50)이 관통된다. 상기 배수공(50)은 여러 가지 형태로 만들 수 있으며, 도 1에서는 슬롯형태와 같이 내부 공간(60)과 연통되게 길게 관통되게 구성할 수 있고, 도 2와 같이 원형상의 구멍형태로 만들 수 있다.

또한, 본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 도 3과 같이 몸체를 통해 배수된 수분이 외부로 배출될 수 있도록 저면에 배수로(70)가 형성된다. 상기 배수로(70)는 사방이 교차되게 형성되어 배출된 수분이 방향에 상관없이 원활하게 배출되도록 한다.

또한, 본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 도 4와 같이 저면에 별도의 브래킷(80)을 장착하여 수분이 배출되도록 한다. 상기 브래킷(80)은 격자형상으로 구성된다.

본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 도 7과 같이 사각형태로 구성하여, 복수 개가 긴밀하게 밀착되도록 조립하여 그 상면에 식물을 식재할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명은 도 8과 같이 옥상녹화 블록(1)의 몸체가 사각형으로 구성되고, 측면에 이웃하는 블록 몸체와 끼워 맞춤식으로 조립될 수 있도록 조립돌기(1a)와 상기 조립돌기(1a)를 수용할 수 있는 형상으로 삽입홈(1b)이 형성되게 구성한다. 따라서 어느 일측 옥상녹화 블록(1)의 몸체에 돌출된 조립돌기(1a)를 그와 이웃하는 옥상녹화 블록(1)의 삽입홈(1b)에 끼워 조립하면 도 9 내지 도 10과 같이 복수의 옥상녹화 블록(1)들이 규칙적으로 배치된다.

그러므로, 도 11과 같이 옥상녹화 블록(1)의 2개 측면에 조립돌기(1a)를 형성하고, 다른 2개의 측면에 상기 조립돌기(1a)를 수용할 수 있는 형상으로 삽입홈(1b)을 형성하게 되면 도 12 내지 도 13과 같이 복수 개의 옥상녹화 블록(1) 사방이 이웃하는 옥상녹화 블록(1)들과 끼워맞춤 조립되므로 조립된 상태에서 임의대로 분리되지 않게 된다.

한편, 본 발명의 옥상녹화 블록(1)은 도 18 내지 도 19와 같이 식재된 식물에 물을 공급하거나 우기시 빗물이 내릴 때 상면은 물을 집수하는 집수공간(1c)을 형성할 수 있도록 테두리보다 내측이 더 낮게 형성된다. 이와 같이 상면 내부가 테두리보다 낮아 집수공간(1c)이 형성되면 공급된 물이 집수된 상태에서 공극을 통해 천천히 배출되므로 식물의 뿌리에 장시간 수분을 공급할 수 있다.

다음은 본 발명에 따른 옥상녹화 시공방법에 관하여 설명한다.

옥상녹화 시공방법에 관한 일 실시예는 성형된 옥상녹화 블록(1) 복수 개를 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보한 후, 도 14와 같이 상기 옥상녹화 블록(1) 상부에 얇은 두께의 토양(100)을 깔고 이 토양(100)에 식물(200)을 직접 식재한다.

상기 블록 상부에 놓여지는 토양(100)은 식재된 식물(200)의 뿌리가 초기에 공극 사이로 침투하지 못하여 아직 정착되지 않을 때 임시로 식물(200)의 뿌리를 지지하기 위한 것이다. 식물(200)을 식재한 다음에는 상기 토양(100)층에 필요한 거름을 제공하면 식물(200)은 성장이 촉진된 뿌리가 공극 사이로 침투하여 빨리 안정되게 정착할 수 있게 된다.

이후, 식재된 식물(200)의 뿌리가 공극 사이로 뻗어 들어가 안정되게 정착되면 상기 토양(100)은 그 기능을 다하게 되므로 빗물에 유실되더라도 추가로 토양을 공급하지 않아도 된다. 이는 본 발명의 옥상녹화 블록(1) 자체가 토양층을 제공하기 때문이다.

본 발명에 따른 옥상녹화 시공방법의 다른 실시예는 성형된 옥상녹화 블록(1) 복수 개를 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보한 후, 도 15와 같이 옥상녹화 블록(1) 상부에 씨앗이 혼합된 토양(100)을 얇은 두께로 뿌려 스프레이 방식으로 식재한다.

이는 옥상녹화 블록(1) 상부에 놓여진 토양(100)에 이미 성장한 식물(200)을 식재하는 것이 아니고 씨앗을 혼합하여 발아시키는 것이다. 이 경우도 상기 토양(100)에 거름을 제공하면 씨앗은 발아 후 성장이 촉진되므로 발아 초기부터 그 뿌리가 공극 사이에 침투하게 생육 성공율이 매우 높게 된다.

본 발명에 따른 옥상녹화 시공방법의 또 다른 실시예는 성형된 옥상녹화 블록(1) 복수 개를 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하고, 상기 설치된 블록 상부에 식재홈(1d)을 형성한 다음, 이 식재홈(1d)에 토양(100)과 함께 식물(200)을 식재한다.

이 경우, 상기 식재홈(1d)은 블록들을 조립하기 전에 미리 옥상녹화 블록(1) 상부에 형성할 수도 있다.

상기 식재홈(1d)은 토양(100)과 함께 식물(200)의 뿌리가 수용되므로, 초기에 식물(200)의 뿌리가 공극 사이로 침투하여 안정되게 정착될 정도로 토양(100)을 수용하게 되므로 너무 넓고 크게 형성할 필요는 없다.

또한 상기의 식생 블록은 현장에서 블록을 조립한 후 식생을 실시할 수도 있으나 식생블록을 생산하는 공장에서 미리 식생을 완료한 후 식생이 끝난 블록을 현장에서 조립하여 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 옥상녹화 시공방법의 또 다른 실시예는 식물(200) 식재는 이미 설명한 방법과 동일하고, 식물(200)이 식재된 상기 블록 둘레에 자갈(300)을 쌓아 배수띠를 형성한다. 상기 배수띠는 블록의 측면 둘레를 보호하면서 배수를 원할하게 하는 효과 이외에도 외관을 미려하게 하는 장점이 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 옥상녹화 블록(1)이 양생과정에서 고화재에 의해 화합물 및 첨가제가 견고하게 부착되고, 제올라이트, 리그닌 등의 첨가제에 의해 충분한 강도를 가지며, 또한 기포제에 의해 몸체 내부에 무수히 많은 공극이 형성되어 몸체의 중량이 가벼우면서도 식재된 식물(200)의 뿌리가 공극으로 침투하여 안정될 수 있는 환경을 제공하고, 양분과 수분을 함유하는 첨가제가 다량 함유되어 있으므로, 결국 옥상녹화 블록(1)은 그 자체가 식재된 식물(200)들이 성장할 수 있는 토양을 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 혼합물과 첨가제를 대형으로 성형한 다음 필요한 형상과 모양으로 절단하여 시공장소에 맞는 옥상녹화 블록(1)을 만들 수 있고, 공간이 협소하여 단위블록의 배치가 난해할 경우 블록을 공간에 맞게 적절히 절단하여 끼워 넣을 수 있다. 또한 제조된 옥상녹화 블록(1)에 식재홈(1d)을 성형하여 식물(200)을 편의에 따라 식재할 수 있도록 하여 옥상녹화를 다양한 형태로 시공할 수 있는 장점이 있고, 이러한 장점들은 종래 기술에서 찾아볼 수 없다.

또한 본 발명은 옥상녹화 블록(1) 내부에 무수히 많은 공극이 형성되어 있으므로 단열효과가 뛰어나 건축물 내ㅇ외부와의 열전달을 억제하는 장점을 가지게 되므로 종래 기술과 대비되는 유익한 기술이다.

1 : 옥상녹화 블록 1a : 조립돌기
1b : 삽입홈 1c : 집수공간
1d : 식재홈 10 : 상부층
20 : 중간층 30 : 하부층
40 : 차단벽 50 : 배수공
60 : 내부공간 70 : 배수로
80 : 브래킷

Claims

토사, 물, 기포제 및 고화재의 혼합물이 식재면적을 갖도록 일정 높이를 갖는 블록(1)이 성형되고, 상기 성형된 블록(1) 몸체 내부에는 상기 기포제에 의한 공극이 형성되어 배수처리 가능한 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
토사, 물, 기포제 및 고화재의 혼합으로 이루어진 혼합물에 첨가제인 제올라이트, 리그닌, 제지펄프, 코코피트, 셀룰로오스 토우, 수지성보습첨가제 중 선택된 어느 하나 또는 2개 이상이 혼합되어 식재면적을 갖도록 높이를 갖는 블록(1)이 성형되고, 상기 성형된 블록(1) 몸체 내부에는 상기 기포제에 의한 공극이 형성되어 배수처리 가능한 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1에 있어서, 상기 블록(1) 몸체는 기포제 함유량이 많은 부분을 상부층(10)에 배치하여 투수성을 높이고, 기포제 함유량이 낮고 고화재 함유량이 높은 부분을 하부층(30)에 배치하여 식재된 식물(200)의 뿌리가 건물을 통과하지 않도록 몸체 하부 강도를 높이는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1에 있어서, 상기 블록(1) 몸체를 기포제 함유량이 많은 부분을 상부층(10)에 배치하여 투수성을 높이고, 혼합물에 수분을 흡수하여 장시간 보관하는 흡수부재가 첨가된 혼합물을 상기 상부층(10) 하부에 배치하여 중간층(20)을 형성하며, 기포제 함유량이 낮고 고화재 함유량이 높은 부분을 상기 중간층(20) 하부에 배치하여 하부층(30)을 형성하여 식재된 식물(200)의 뿌리가 건물를 통과하지 않도록 몸체 하부 강도를 높이는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 토사, 물, 기포제 및 고화재의 혼합물은 물 100 중량비를 기준으로 토사 200∼400 중량비, 기포제 5∼50 중량비, 고화재 20∼60 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 블록(1) 몸체를 통과하여 배수된 수분이 하부에 집수될 수 있도록 저면 테두리 둘레에 차단벽(40)이 하향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 블록(1) 몸체를 통해 배수된 수분이 외부로 배출될 수 있도록 저면에 배수로(70)가 형성되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 블록(1) 몸체가 사각형으로 구성되고, 측면에 이웃하는 블록(1) 몸체와 끼워 맞춤식으로 조립될 수 있도록 조립돌기(1a)와 상기 조립돌기(1a)를 수용할 수 있는 형상으로 삽입홈(1b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 블록(1) 상면은 수분을 집수할 수 있도록 테두리보다 내측이 더 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 2에 있어서, 상기 첨가제는 시멘트 100 중량비를 기준으로 제올라이트 10∼50 중량비, 리그닌 10∼30 중량비, 제지펄프 30∼60 중량비, 코코피트 10∼30 중량비, 셀룰로오스 토우 5∼15 중량비, 수지성보습첨가제 1∼2 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 2에 있어서, 상기 수지성보습첨가제는 워터소일, 테라코템 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 6에 있어서, 상기 차단벽(40)에는 집수된 수분이 일정 수위 이상이 되면 외부로 배출될 수 있도록 배수공(50)이 관통되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 4에 있어서, 상기 흡수부재는 코르크, 코크피트, 코코난 섬유층 중에서 선택되는 어느 하나 또는 2개 이상이 혼합되는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 블록.
청구항 1항 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 복수 개의 블록(1)들의 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하고, 상기 블록(1) 상부에 얇은 두께의 토양(100)을 깔고 이 토양(100)에 식물(200)을 식재하는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 시공방법.
청구항 1항 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 복수 개의 블록(1)들의 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하고, 상기 블록(1) 상부에 씨앗이 혼합된 토양(100)을 얇은 두께로 뿌려 스프레이 방식으로 식재하는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 시공방법.
청구항 1항 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 복수 개의 블록(1)들의 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하고, 상기 설치된 블록(1) 상부에 식재홈(1d)을 형성하고, 이 식재홈(1d)에 토양(100)과 함께 식물(200)을 식재하는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 시공방법.
청구항 1항 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 복수 개의 블록(1)들의 측면이 밀착되게 옥상에 설치하여 식재장소를 확보하는 단계;
상기 블록(1) 상부에 얇은 두께의 토양(100)을 깔고 이 토양(100)에 식물(200)을 식재하거나, 또는 상기 블록(1) 상부에 씨앗이 혼합된 토양(100)을 얇은 두께로 뿌려 스프레이 방식으로 식재하거나, 또는 상기 설치된 블록(1) 상부에 식재홈(1d)을 형성하고 이 식재홈(1d)에 토양(100)과 함께 식물(200)을 식재하는 단계; 및
식물(200)이 식재된 상기 블록(1) 둘레에 자갈(300)을 쌓아 배수띠를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상녹화 시공방법.