KR20160014152A

KR20160014152A - 다기능 스마트 파사드 모듈 및 이를 적용한 건축 구조물

Info

Publication number: KR20160014152A
Application number: KR1020140095731A
Authority: KR
Inventors: 차광석; 강일경; 이상형
Original assignee: 현대건설주식회사
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-02-11
Also published as: KR101600974B1

Abstract

본 발명에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈은 3중벽 구조를 이루도록 형성되어, 태양광을 이용한 발전 뿐만 아니라, 자동 환기 및 단열 기능을 확보할 수 있는 이점이 있다. 또한, 다기능 격벽이 전기변색소자를 포함하여, 낮에는 전원을 차단하여 투명한 상태로 채광 기능을 하고, 밤에는 전원을 인가하여 디스플레이 패널 기능을 하도록 할 수 있다. 또한, 단열공간내의 유로가 보다 길게 형성됨으로써, 실외측의 냉기나 온기가 실내측에 직접 전달되는 것이 차단될 수 있다. 또한, 겨울철 환기시 실외측 단열공간에서 저온의 외기가 일사 부하에 의해 예열될 수 있으므로, 저온의 외기에 의한 실내 에너지 손실이 저감될 수 있다. 또한, 단열공간내에 제습부를 구비함으로써, 단열공간내의 결로 방지 등이 가능하고, 습한 외기가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 실내,외 온도 및 습도에 따라 환기 루버의 개폐 각도를 조절함으로써, 보다 효율적인 환기가 이루어질 수 있다. 또한, 축전지에 저장된 전력을 환기, 조명 및 건물 전력 부하에 연계하여 사용함으로써, 한전으로부터 공급받는 전력을 줄여 비용을 절감할 수 있다.

Description

다기능 스마트 파사드 모듈 및 이를 적용한 건축 구조물{Multi-function facade module and building construction using the same}

본 발명은 다기능 스마트 파사드 모듈 및 이를 적용한 건축 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환기, 채광, 단열, 발전 및 디스플레이 기능을 갖는 다기능 스마트 파사드 모듈 및 이를 적용한 건축 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 파사드(Facade)는 건축 구조물의 주된 출입구가 있는 정면부를 나타내며, 내부 공간 구성을 표현하는 것과 내부 공간에 관계없이 독자적인 구성을 취하는 것 등이 있으며, 건물 전체의 인상을 나타낸다.

최근에는 건축 구조물의 개성을 나타내기 위한 파사드에 대한 관심이 증대되고 있으며, 재료와 형태 등에 따른 다양한 디자인에 대한 시도가 이루어지고 있다.

그러나, 기존의 파사드는 디자인 이외에 단순 기밀이나 단열성만을 고려하고 있는 문제점이 있다.

한국등록특허 10-1410277호

본 발명의 목적은, 환기, 채광, 단열, 발전 및 디스플레이 기능을 갖는 다기능 스마트 파사드 모듈 및 이를 적용한 건축 구조물을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈은, 실외측에 배치되어 태양광을 흡수하는 태양광 발전부를 포함하고, 실외 환기구가 형성되고 광이 투과하는 소재로 형성된 외피부재와; 상기 외피부재와의 사이에 단열공간을 형성하도록 상기 외피부재와 이격되어 실내측에 배치되고, 실내 환기구가 형성된 내피부재와; 상기 단열공간을 실외측 단열공간과 실내측 단열공간으로 구획하고, 상기 실외측 단열공간과 상기 실내측 단열공간사이에 공기를 연통시키는 단열 환기구가 형성되고, 광원과 전기변색 소자를 포함하여 전원 인가시 디스플레이 패널 기능을 하는 다기능 격벽과; 상기 태양광 발전부에서 생산한 전기를 저장하는 축전지와; 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치된 환기팬과; 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치되어, 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구의 공기 출입을 단속하는 환기 루버와; 상기 단열 환기구에 설치되어, 상기 실외측 단열공간과 상기 실내측 단열공간 사이의 공기 출입을 단속하는 단열 루버와; 상기 축전지로부터 전원을 공급받고, 상기 환기팬, 상기 환기 루버, 상기 단열 루버, 상기 광원 및 상기 전기변색 소자 중 하나 또는 복수 개의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 다기능 스마트 파사드 모듈을 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈은, 실외측에 배치되어 태양광을 흡수하는 태양광 발전부를 포함하고, 실외 환기구가 형성되고 광이 투과하는 소재로 형성된 외피부재와; 상기 외피부재와의 사이에 단열공간을 형성하도록 상기 외피부재와 이격되어 실내측에 배치되고, 실내 환기구가 형성되고 광이 투과하는 소재로 형성된 내피부재와; 상기 단열공간을 실외측 단열공간과 실내측 단열공간으로 구획하되 상기 외피부재를 향한 면이 소정의 곡률로 오목하게 형성되고, 광원과 전기변색 소자를 포함하여, 상기 광원이 발광하면 상기 전기변색 소자에 의하여 상기 발광된 광의 확산형 반사판의 기능을 수행하여, 상기 발광된 광이 상기 외피부재를 통하여 외부로 투과되는 다기능 격벽과; 상기 태양광 발전부에서 생산한 전기를 저장하는 축전지와; 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치된 환기팬과; 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치되어, 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구의 공기 출입을 단속하는 환기 루버와; 상기 단열 환기구에 설치되어, 상기 실외측 단열공간과 상기 실내측 단열공간 사이의 공기 출입을 단속하는 단열 루버와; 상기 축전지로부터 전원을 공급받고, 상기 환기팬, 상기 환기 루버, 상기 단열 루버, 상기 광원 및 상기 전기변색 소자의 하나 또는 복수 개의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈은 3중벽 구조를 이루도록 형성되어, 태양광을 이용한 발전 뿐만 아니라, 자동 환기 및 단열 기능을 확보할 수 있는 이점이 있다.

또한, 다기능 격벽이 전기변색소자를 포함하여, 낮에는 전원을 차단하여 투명한 상태로 채광 기능을 하고, 밤에는 전원을 인가하여 디스플레이 패널 기능을 하도록 할 수 있다.

또한, 단열공간내의 유로가 보다 길게 형성됨으로써, 실외측의 냉기나 온기가 실내측에 직접 전달되는 것이 차단될 수 있다.

또한, 겨울철 환기시 실외측 단열공간에서 저온의 외기가 일사 부하에 의해 예열될 수 있으므로, 저온의 외기에 의한 실내 에너지 손실이 저감될 수 있다.

또한, 단열공간 내에 제습부를 구비함으로써, 단열공간내의 결로 방지 등이 가능하고, 습한 외기가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 실내, 외 온도 및 습도에 따라 환기 루버의 개폐 각도를 조절함으로써, 보다 효율적인 환기가 이루어질 수 있다.

또한, 축전지에 저장된 전력을 환기, 조명 및 건물 전력 부하에 연계하여 사용함으로써, 한전으로부터 공급받는 전력을 줄여 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈의 정면도이다.
도 2는 도 1에서 A-A선 방향에서 본 단면도이다.
도 3은 도 2에서 환기루버 및 단열루버가 닫힌 상태가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 격벽이 디스플레이 기능을 하도록 변색된 상태가 도시된 단면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 격벽을 포함하는 다기능 스마트 파사드 모듈의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈의 정면도이다. 도 2는 도 1에서 A-A선 방향에서 본 단면도이다. 도 3은 도 2에서 환기루버 및 단열루버가 닫힌 상태가 도시된 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈(1)은, 건축 구조물의 외피를 이루는 것으로서, 한 개가 건축 구조물의 외벽면 전체를 이루는 것도 가능하고, 복수개가 수평 또는 수직방향으로 배치되어 건축 구조물의 외벽면을 이루는 것도 가능하다.

도 1을 참조하면, 상기 다기능 스마트 파사드 모듈(1)은, 외피부재(10), 내피부재(20) 및 다기능 격벽(30)을 포함하여 삼중 구조를 이루고, 축전지(40), 실내 환기팬(51), 실외 환기팬(52), 실외 환기 루버(12), 실내 환기 루버(22), 단열 루버(32) 및 제어부(미도시) 등을 포함하여 채광, 단열, 환기, 발전 및 디스플레이 기능을 갖도록 모듈화된 것이다.

상기 외피부재(10)는, 실외측에 배치되어 건축 구조물의 외벽면을 형성한다. 상기 외피부재(10)는, 실외로부터 외기를 유입하거나 실내 공기를 실외로 배출하기 위한 실외 환기구(11)와, 태양광을 흡수하는 태양광 발전부를 포함한다. 상기 외피부재(10)는 광이 투과되는 소재로 형성되는 바, 투명 또는 반투명 재질로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 투명 재질의 유리인 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서 상기 외피부재(10)는 햇빛을 실내측으로 들어오게 하는 채광기능을 한다.

상기 실외 환기구(11)는, 상기 외피부재(10)의 하부에 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 상부나 좌,우측 중 적어도 하나 이상의 곳에 형성될 수 있다. 상기 실외 환기구(11)에는 복수의 실외 환기홀들(11a)이 형성된다.

상기 실외 환기구(11)에는, 상기 실외 환기구(11)를 개폐하기 위한 실외 환기 루버(12)가 설치된다. 상기 실외 환기 루버(12)는 제1모터(13)에 의해 개폐 작동된다. 상기 실외 환기 루버(12)는 0 내지 90도 범위에서 회전가능토록 설치되며, 실내외 온도 및 습도에 따라 개폐 각도는 조절될 수 있다. 단, 동절기나 하절기에 실내외 온도 및 습도의 차이가 클 경우 완전히 차폐하는 것도 물론 가능하다. 상기 실외 환기 루버(12)와 상기 제1모터(13)는 랙과 피니언 기어 구조로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하나, 상기 실외 환기 루버(12)를 소정의 각도로 회전시킬 수 있는 구조라면 어느 것이나 가능하다. 상기 제1모터(13)는 상기 축전지(40)에 의해 전원을 공급받는다. 상기 실외 환기구(11)와 상기 실외 환기 루버(12) 사이에는 방수 등을 위한 실링 코팅을 하여, 기밀성을 유지할 수 있다.

상기 태양광 발전부는, 복수의 태양 전지들을 포함하여 태양광을 전기로 바꾸어 전력을 생산하는 것이며, 건물 일체형 태양광 발전 시스템(BIPV, Building Integrated PhotoVolatic System)에서 외벽에 사용하는 PV(PhotoVoltaic) 모듈 등이 해당한다. 상기 태양광 발전부는 상기 외피부재(10)의 전체에 해당되는 것도 가능하고, 적어도 일부에만 구비되는 것도 물론 가능하다. 본 실시예에서는, 상기 외피부재(10) 자체가 상기 태양광 발전부로 이루어진 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 축전지(40)는, 상기 태양광 발전부에서 생산된 전력을 저장한다. 상기 축전지(40)는 상기 외피부재(10)와 상기 내피부재(20) 사이의 공간에 설치될 수 있으며, 본 실시예에서는, 상기 다기능 스마트 파사드 모듈(1)의 내부 하측에 구비되는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 다기능 스마트 파사드 모듈(1)이 내부 하측에서 상기 축전지(40)가 설치되는 공간과 후술하는 단열공간(S)사이에는 격벽이 형성되어, 기밀을 유지할 수 있다. 상기 축전지(40)는 상기 제1모터(13)와 후술하는 제2모터(23)와 전기적으로 연결되어, 상기 제1,2모터(13)(23)에 전원을 공급한다. 또한, 상기 축전지(40)는 후술하는 조명(80), 제3모터(33)와도 전기적으로 연결되어 전원을 공급한다. 또한, 이에 한정되지 않고, 상기 축전지(40)에 저장된 전력은 건축 구조물의 전력 부하에 연계되어 사용되는 것도 물론 가능하다.

상기 내피부재(20)는, 상기 외피부재(10)와 소정거리로 이격되게 실내측에 배치되어, 상기 내피부재(20)와 상기 외피부재(10)의 사이에는 단열 공간(S)이 형성된다. 상기 내피부재(20)에는 외기를 실내로 유입하거나 실내 공기를 실외측으로 배출하기 위한 실내 환기구(21)가 형성된다. 상기 내피부재(20)는 광이 투과되는 소재로 형성되는 바, 투명 또는 반투명 재질로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 투명 재질의 유리인 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서, 상기 내피부재(20)는 상기 외피부재(20)를 통해 들어온 햇빛을 실내측으로 들어오게 하는 채광기능을 한다.

상기 실내 환기구(21)는, 상기 내피부재(20)의 하부에 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 상부나 좌,우측 중 적어도 하나 이상의 곳에 형성될 수 있다. 다만, 상기 실내 환기구(21)는 상기 실외 환기구(11)와 대향하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 실내 환기구(21)에는 복수의 실내 환기홀들(21a)이 형성된다.

상기 실내 환기구(21)에는, 상기 실내 환기구(21)를 개폐하기 위한 실내 환기 루버(22)가 설치된다. 상기 실내 환기 루버(22)는 제2모터(23)에 의해 개폐 작동된다. 상기 실내 환기 루버(22)는 0 내지 90도 범위에서 회전가능토록 설치되며, 실내외 온도 및 습도에 따라 개폐 각도는 조절될 수 있다. 단, 동절기나 하절기에 실내외 온도 및 습도의 차이가 클 경우 완전히 차폐하는 것도 물론 가능하다. 상기 실내 환기 루버(22)와 상기 제2모터(23)는 랙과 피니언 기어 구조로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하나, 상기 실내 환기 루버(22)를 소정의 각도로 회전시킬 수 있는 구조라면 어느 것이나 가능하다. 상기 제2모터(23)는 상기 축전지(40)에 의해 전원을 공급받는다. 상기 실내 환기구(21)와 상기 실내 환기 루버(22) 사이에는 방수 등을 위한 실링 코팅을 하여, 기밀성을 유지할 수 있다.

상기 환기팬(50)은, 상기 실외 환기구(11)측에 설치된 실외 환기팬(51)과, 상기 실내 환기구(21)측에 설치된 실내 환기팬(52)을 포함한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 환기팬(50)은 상기 실외 환기구(11)와 상기 실내 환기구(21) 중 어느 하나에만 설치되는 것도 물론 가능하다.

또한, 상기 실외 환기구(11)와 상기 실내 환기구(21) 중 적어도 하나에는 출입하는 공기를 필터링하는 공기 필터가 설치될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 공기 필터는, 상기 실외 환기구(11)에 설치된 실외 공기 필터(14)와, 상기 실내 환기구(21)에 설치된 실내 공기 필터(24)를 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 다기능 격벽(30)은, 상기 외피부재(11)와 상기 내피부재(12)사이에 양측에서 소정간격 이격되게 배치된다. 상기 다기능 격벽(30)은, 상기 단열공간(S)을 실외측 단열공간(S1)과 실내측 단열공간(S2)로 구획한다. 상기 다기능 격벽(30)에는 상기 실외측 단열공간(S1)과 상기 실내측 단열공간(S2)사이에 공기를 연통시키는 단열 환기구(31)가 형성된다. 상기 다기능 격벽(30)은 광원(35)과 전기변색소자(Electrochomic display, 미도시)를 포함한다. 상기 전기변색소자(미도시)는 전원이 인가되면 색상이 변하는 성질을 갖는 물질로 이루어진 것이다. 상기 다기능 격벽(30)은, 투명 또는 반투명한 재질로 이루어지며 본 실시예에서는 투명한 재질의 유리인 것으로 예를 들어 설명한다. 따라서, 상기 다기능 격벽(30)에 전원이 인가되지 않을 때는 투명한 상태를 유지하므로 채광 기능을 수행하고, 상기 축전지(40)로부터 전원 인가시 상기 전기변색소자(미도시)가 변색되어 상기 광원(35)의 빛을 반사하는 확산형 반사판 역할을 함으로써 디스플레이 기능을 한다. 상기 다기능 격벽(30)의 실외측 표면에는 상기 전기변색소자(미도시)가 직접 부착되는 것도 가능하고, 상기 전기변색소자(미도시)로 이루어진 물질이 코팅되는 것도 가능하다. 상기 광원(35)은 LED가 사용될 수 있다. 상기 다기능 격벽(30)은 상기 외피부재(10)를 향해 오목한 형상을 하도록 소정의 곡률을 갖도록 형성된다. 상기 다기능 격벽(30)이 오목한 형상으로 이루어짐으로써, 확산형 반사판 기능이 보다 향상될 수 있다.

상기 단열 환기구(31)는, 상기 실외 환기구(11)와 상기 실내 환기구(21) 중 어느 하나와 상하방향으로 소정간격 이격된 위치에 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 실외 환기구(11)와 상기 실내 환기구(12)는 상기 다기능 스마트 파사드 모듈(1)의 내측 하부에 형성된 것으로 예를 들어 설명하므로, 상기 단열 환기구(31)는 상기 다기능 스마트 파사드 모듈(1)의 내측 상부에 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 상기 단열 환기구(31)는 상기 실외 환기구(11)와 상기 실내 환기구(21)가 설치된 위치와 반대방향에 구비되어, 상기 실외 환기구(11)와 상기 단열 환기구(31)사이의 유로가 최대한 길게 형성되고, 상기 단열 환기구(31)와 상기 실내 환기구(21)사이의 유로도 최대한 길게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 실외 환기구(11)를 통해 유입된 공기가 상향 이동하여 상기 단열 환기구(31)를 통과한 후, 다시 하향 이동하여 상기 실내 환기구(21)를 통하도록 2개의 유로가 형성된다. 상기 실외 환기구(11)와 상기 단열 환기구(31)사이의 유로가 충분히 길기 때문에, 상기 실외 환기구(11)로부터 유입된 외기가 상기 실외측 단열공간(S1)을 소정거리 이상 통과하면서 충분히 예열된 후, 상기 단열 환기구(31)를 통과할 수 있다. 또한, 상기 단열 환기구(31)와 상기 실내 환기구(21)사이의 유로가 충분히 길기 때문에, 상기 단열 환기구(31)를 통과한 외기가 상기 실내측 단열공간(S2)을 소정거리 이상 통과하면서 충분히 예열된 후, 상기 실내 환기구(21)를 통해 실내로 유입될 수 있다. 따라서, 동절기의 실내 환기시, 저온의 외기 도입으로 인한 실내의 에너지 손실이 최소화될 수 있다.

상기 단열 환기구(31)에는, 상기 단열 환기구(31)를 개폐하기 위한 단열 루버(32)가 설치된다. 상기 단열 루버(32)는 제3모터(33)에 의해 개폐 작동된다. 상기 단열 루버(32)는 0 내지 90도 범위에서 회전가능토록 설치되며, 실내외 온도 및 습도에 따라 개폐 각도는 조절될 수 있다. 단, 동절기나 하절기에 실내외 온도 및 습도의 차이가 클 경우 완전히 차폐하는 것도 물론 가능하다. 상기 단열 루버(32)와 상기 제3모터(33)는 랙과 피니언 기어 구조로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하나, 상기 단열 루버(32)를 소정의 각도로 회전시킬 수 있는 구조라면 어느 것이나 가능하다. 상기 제3모터(33)는 상기 축전지(40)에 의해 전원을 공급받는다.

한편, 상기 단열공간(S)내에는 상기 실외 환기구(11)로부터 유입된 외기를 제습하기 위한 제습부(70)를 더 포함한다. 상기 제습부(70)는, 상기 단열 환기구(31)측에 구비된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 다른 위치에 구비되는 것도 물론 가능하다.

또한, 상기 내피부재(20)의 실내측면에는 조명(80)이 설치될 수 있다. 상기 조명(80)은 착탈가능토록 설치되는 것도 가능하며, 상기 축전지(40)로부터 전원을 공급받아 작동한다.

또한, 상기 외피부재(10)와 상기 내피부재(20)에는 공기의 온도와 습도 중 적어도 하나를 측정하기 위한 실외측 센서(91)와 실내측 센서(92)가 구비된다.

상기 제어부(미도시)는, 상기 실외측 센서(91)와 상기 실내측 센서(92)에서 감지된 값들을 미리 설정된 기준값과 비교하고, 그에 따라 상기 실외 환기팬(51), 상기 실내 환기팬(52), 상기 실외 환기 루버(12), 상기 실내 환기 루버(22), 상기 단열 루버(32)의 작동을 제어할 수 있다.

도면부호 61, 62는 상기 외피부재(10)와 상기 내피부재(20)의 각 상,하부에 결합되는 상,하 패널을 나타낸다. 본 실시예에서는, 상기 상,하패널(61)(62)을 포함하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 외피부재(10)의 상,하부와 상기 내피부재(20)의 상,하부가 직접 결합되도록 형성되는 것도 물론 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다기능 스마트 파사드 모듈의 작동을 설명하면, 다음과 같다.

먼저, 도 2를 참조하면, 낮이나 소정의 일조량이 존재하는 시간대에는, 상기 외피부재(10)의 태양광 발전부가 태양광을 흡수하여 발전하게 되고, 생산된 전력은 상기 축전지(40)에 저장된다.

이 때, 상기 다기능 격벽(30)에는 전원이 인가되지 않으므로, 상기 다기능 격벽(30)은 투명한 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 외피부재(10), 상기 다기능 격벽(30) 및 상기 내피부재(20)가 모두 투명한 창인 상태이므로, 상기 외피부재(10), 상기 다기능 격벽(30) 및 상기 내피부재(20)를 통해 햇빛이 통과하기 때문에, 실내에서는 충분한 채광효과를 얻을 수 있다.

상기 제어부(미도시)는, 상기 실외측 센서(91)와 상기 실내측 센서(92)에서 감지된 값에 따라 외기의 유입이나 실내 공기의 배기 여부를 판단한다.

겨울철 환기시, 상기 제어부(미도시)는 상기 제1모터(13), 상기 제2모터(23) 및 상기 제3모터(33)를 작동시켜, 상기 실외 환기 루버(12), 상기 실내 환기 루버(22), 상기 단열 루버(32)를 회전시켜 개방한다. 이 때, 상기 실외 환기 루버(12), 상기 실내 환기 루버(22), 상기 단열 루버(32)의 개방 각도는 모두 동일하게 제어되는 것도 가능하고, 각각 다른 개방 각도로 제어되는 것도 물론 가능하다. 각 개방 각도는 상기 실외측 센서(91)와 상기 실내측 센서(92)에서 감지된 실내외 온도차나 실내외 습도차에 따라 다르게 설정될 수 있다.

상기 실외 환기 루버(12)가 개방되면, 저온의 외기가 상기 실외 환기구(11)를 통해 유입되어 상기 실외측 단열공간(S1)을 통과하게 된다. 이 때, 상기 실외측 단열공간(S1)과 상기 외피부재(10)는 태양광의 열에 의해 가열된 상태이기 때문에, 상기 외피부재(10)와 상기 실외측 단열공간(S1)의 일사 부하에 의해 상기 실외측 단열공간(S1)을 통과하는 저온의 외기가 예열될 수 있다. 예열된 외기는 상기 단열 환기구(31)와 상기 실내측 단열공간(S2)을 통과하여 실내로 유입된다.

따라서, 겨울철의 환기시에도 외기가 상기 실외측 단열공간(S1)과 상기 실내측 단열공간(S2)을 거치면서 예열된 후 실내로 유입될 수 있으므로, 저온의 외기에 의한 실내의 난방 에너지 손실이 저감될 수 있다.

또한, 상기 단열 공간(S)이 상기 실외측 단열공간(S1)과 상기 실내측 단열공간(S2)으로 구획되어 있기 때문에, 평상시에도 상기 실외측의 냉기나 온기가 상기 실내측에 직접 전달되는 것이 차단되어, 단열 효과가 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1,2,3모터(13)(23)(33)는 상기 축전지(40)에 저장된 전력을 이용하기 때문에, 별도의 한전 전력을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다.

또한, 상기 단열공간(S)내에 상기 제습부(70)를 구비함으로써, 상기 단열공간(S)내의 결로 방지 등이 가능하고, 습한 외기가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 외기의 유입이나 환기 등이 불필요한 경우, 상기 실외 환기 루버(12)와 상기 실내 환기 루버(22)를 차폐하여, 외기 유입을 차단할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다기능 격벽이 디스플레이 기능을 하도록 변색된 상태가 도시된 단면이다.

도 4를 참조하면, 밤이나 소정의 일조량이 존재하지 않는 시간대에는, 상기 축전지(40)로부터 상기 광원(35)과 상기 다기능 격벽(30)에 전원을 인가한다. 상기 다기능 격벽(30)에 전원이 인가되면, 상기 다기능 격벽(30)의 전기변색소자가 변색되어 불투명하게 되므로, 상기 다기능 격벽(30)이 디스플레이 패널기능을 할 수 있다. 즉, 상기 다기능 격벽(30)이 상기 광원(35)의 빛을 반사시켜 디스플레이 기능을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능 격벽을 포함하는 다기능 스마트 파사드 모듈의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다기능 스마트 파사드 모듈(1")의 다기능 격벽(30')은, 투명 또는 반투명한 소재로 이루어진 패널부(30a')와, 상기 패널부(30a')의 실외측 표면에 부착되고 상기 전기변색소자를 포함하는 전기변색층(30b')을 포함하는 것이 상기 일 실시예와 상이하고, 그 외 구성은 유사하여, 유사 구성에 대해 동일 부호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 상기 다기능 격벽(30')은 낮이나 소정의 일조량이 존재하는 시간대에는 투명한 상태이므로 채광 기능을 할 수 있다. 한편, 밤이나 소정의 일조량이 존재하지 않는 시간대에 상기 축전지(40)로부터 상기 광원(35)과 상기 전기변색층(30b')에 전원이 인가되면 상기 전기변색층(30b')이 전기변색되어, 상기 광원(35)의 빛을 반사시켜 디스플레이 기능을 수행할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 외피부재 11: 실외 환기구
12: 실외 환기 루버 13: 제1모터
20: 내피부재 21: 실내 환기구
22: 실내 환기 루버 23: 제2모터
30, 30': 다기능 격벽 31: 단열 환기구
32: 단열 환기 루버 33: 제3모터
40: 축전지

Claims

실외측에 배치되어 태양광을 흡수하는 태양광 발전부를 포함하고, 실외 환기구가 형성되고 광이 투과되는 소재로 형성된 외피부재와;
상기 외피부재와의 사이에 단열공간을 형성하도록 상기 외피부재와 이격되어 실내측에 배치되고, 실내 환기구가 형성된 내피부재와;
상기 단열공간을 실외측 단열공간과 실내측 단열공간으로 구획하고, 상기 실외측 단열공간과 상기 실내측 단열공간사이에 공기를 연통시키는 단열 환기구가 형성되고, 광원과 전기변색 소자를 포함하여 전원 인가시 디스플레이 패널 기능을 하는 다기능 격벽과;
상기 태양광 발전부에서 생산한 전기를 저장하는 축전지와;
상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치된 환기팬과;
상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치되어, 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구의 공기 출입을 단속하는 환기 루버와;
상기 단열 환기구에 설치되어, 상기 실외측 단열공간과 상기 실내측 단열공간 사이의 공기 출입을 단속하는 단열 루버와;
상기 축전지로부터 전원을 공급받고, 상기 환기팬, 상기 환기 루버, 상기 단열 루버, 상기 광원 및 상기 전기변색 소자 중 하나 또는 복수 개의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 실외 환기구와 상기 단열 환기구는 상하 및 좌우 방향 중 어느 한 방향으로 소정간격 이격된 위치에 형성되어, 상기 실외 환기구로부터 유입된 외기가 상기 실외측 단열공간을 소정 거리 이상 통과하면서 예열된 후 상기 단열 환기구를 통과하는 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 단열 환기구와 상기 실내 환기구는 상하 및 좌우 방향 중 어느 한 방향으로 소정간격 이격된 위치에 형성되어, 상기 단열 환기구로 유입된 외기가 상기 실내측 단열공간을 소정 거리 이상 통과하면서 예열된 후 상기 실내 환기구를 통해 실내로 유입되는 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 3에 있어서,
상기 실외 환기구는 상기 외피부재의 하부에 형성되고, 상기 실내 환기구는 상기 내피부재의 하부에 형성되고, 상기 단열 환기구는 상기 다기능 격벽의 상부에 형성되어,
상기 실외 환기구를 통해 유입된 공기가 상향 이동하여 상기 단열 환기구를 통과한 후, 다시 하향 이동하여 상기 실내 환기구를 통하도록 유로를 형성하는 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 다기능 격벽은, 상기 전기 변색 소자로 이루어진 투명한 패널이고,
상기 광원은 상기 다기능 격벽에서 실외측 표면에 설치되어,
상기 광원이 발광을 할 때, 상기 전기 변색 소자가 작동하여 상기 투명한 패널이 반사판의 기능을 수행하고,
상기 내피부재는 광이 투과하는 소재로 형성된 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 다기능 격벽은,
투명한 소재로 이루어진 패널부와,
상기 패널부의 실외측 표면에 부착되고 상기 전기변색소자를 구비하는 전기변색층을 포함하여,
상기 광원이 발광을 할 때, 상기 전기 변색 소자가 작동하여 상기 전기변색층이 반사판의 기능을 수행하고,
상기 내피부재는 광이 투과하는 소재로 형성된 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 다기능 격벽은,
상기 외피부재를 향한 면이 소정의 곡률로 오목하게 형성된 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 외피부재와 상기 내피부재 중 적어도 하나에 설치되어 온도와 습도 중 적어도 하나를 감지하는 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 센서에서 감지된 값에 따라 상기 환기팬, 상기 환기 루버 및 상기 단열 루버의 작동을 제어하는 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 축전지는, 상기 외피부재와 상기 내피부재 사이의 공간 하부에 설치되는 다기능 스마트 파사드 모듈.
실외측에 배치되어 태양광을 흡수하는 태양광 발전부를 포함하고, 실외 환기구가 형성되고 광이 투과하는 소재로 형성된 외피부재와;
상기 외피부재와 사이에 단열공간을 형성하도록 상기 외피부재와 이격되어 실내측에 배치되고, 실내 환기구가 형성되고 광이 투과하는 소재로 형성된 내피부재와;
상기 단열공간을 실외측 단열공간과 실내측 단열공간으로 구획하되 상기 외피부재를 향한 면이 소정의 곡률로 오목하게 형성되고, 광원과 전기변색 소자를 포함하여, 상기 광원이 발광하면 상기 전기변색 소자에 의하여 상기 발광된 광의 확산형 반사판의 기능을 수행하여, 상기 발광된 광이 상기 외피부재를 통하여 외부로 투과되는 다기능 격벽과;
상기 태양광 발전부에서 생산한 전기를 저장하는 축전지와;
상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치된 환기팬과;
상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구 중 적어도 하나에 설치되어, 상기 실외 환기구와 상기 실내 환기구의 공기 출입을 단속하는 환기 루버와;
상기 단열 환기구에 설치되어, 상기 실외측 단열공간과 상기 실내측 단열공간 사이의 공기 출입을 단속하는 단열 루버와;
상기 축전지로부터 전원을 공급받고, 상기 환기팬, 상기 환기 루버, 상기 단열 루버, 상기 광원 및 상기 전기변색 소자의 하나 또는 복수 개의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 다기능 스마트 파사드 모듈.
청구항 1 내지 청구항 11의 다기능 스마트 파사드 모듈을 적용한 건축 구조물.