KR20170107851A - 한옥의 지붕 구조 - Google Patents

한옥의 지붕 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제1기둥과 상기 제1기둥과 이격된 제2기둥의 상측에 배치되며, 상기 제1기둥과 상기 제2기둥을 서로 연결하는 대들보; 상기 대들보의 양단에서 상기 대들보의 방향과 교차하는 방향으로 배치된 한 쌍의 주심도리; 상기 대들보의 내부 상측에 배치되는 대공에 설치되며, 상기 각 주심도리와 평행하게 배치된 종도리; 상기 종도리에서 상기 각 주심도리로 연결된 서까래; 상기 서까래 사이에 배치된 단열층; 및 상기 단열층에서 상측으로 이격된 기와층을 포함하고, 상기 단열층과 상기 기와층 사이에는 공기가 이동하는 유로가 형성되어, 공기는 상기 유로를 통해, 상기 주심도리 측에서 상기 종도리 측으로 이동하는 한옥의 지붕 구조를 제공한다.

Description

한옥의 지붕 구조{ROOF STRUCTURE OF HAN-OK}
본 발명은 한옥에 관한 것으로, 더 상세하게는 한옥의 지붕 구조에 관한 것이다.
한옥은 한국의 전통 건축 양식으로 시공한 집을 말한다. 이러한 한옥은 목재의 기둥, 보, 및 도리 등으로 기본 골조를 이루고, 기타 친환경 재료를 이용하여, 벽이나 지붕이 만들어진다.
이렇기 때문에, 한옥은 유해물질을 방출하지 않아 친환경적이고, 자연과 잘 어울리는 등의 장점이 있으나, 한옥은 벽이나 지붕의 단열 성능은 많이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 따라 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 폴리스티렌 등을 이용하여 만든 인공 단열재가 한옥에 설치되기도 한다.
그런데 인공 단열재는 공기의 이동을 차단하여 습기를 발생시키고, 발생된 습기는 단열층의 단열 성능을 저하시키고, 목재로 만들어진 구조물을 부식시키는 문제점을 일으킨다.
또한, 단열재와 목재가 접촉되는 지점에 발생된 습기는 목재를 부식시키는 문제점을 일으키고, 단열재에 발생된 습기는 단열재의 단열성능을 저하시킨다.
한편, 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-1374163호에 개시된다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 한옥의 단열 성능을 높이면서도 통풍 성능을 개선시킨 한옥의 지붕 구조를 제공한다.
본 발명의 한옥의 지붕 구조는, 제1기둥과 상기 제1기둥과 이격된 제2기둥의 상측에 배치되며, 상기 제1기둥과 상기 제2기둥을 서로 연결하는 대들보; 상기 대들보의 양단에서 상기 대들보의 방향과 교차하는 방향으로 배치된 한 쌍의 주심도리; 상기 대들보의 내부 상측에 배치되는 대공에 설치되며, 상기 각 주심도리와 평행하게 배치된 종도리; 상기 종도리에서 상기 각 주심도리로 연결된 서까래; 상기 서까래 사이에 배치된 단열층; 및 상기 단열층에서 상측으로 이격된 기와층을 포함하고, 상기 단열층과 상기 기와층 사이에는 공기가 이동하는 유로가 형성되어, 공기는 상기 유로를 통해, 상기 주심도리 측에서 상기 종도리 측으로 이동한다.
상기 한옥의 지붕 구조는 상기 대들보의 상측에서 상기 대들보와 평행하게 배치되며, 상기 대들보보다 길이가 짧은 중보와, 상기 중보의 양단에서 상기 한 쌍의 주심도리와 평행하게 배치된 한 쌍의 중도리를 더 포함하고, 상기 서까래는 상기 종도리에서 상기 각 중도리를 거쳐 상기 각 주심도리로 연결될 수 있다.
상기 대공은 상기 중보에 설치될 수 있다.
상기 유로의 크기는, 상기 주심도리 측에서 상기 중도리 측으로 향할수록 커지고, 상기 중도리 측에서 상기 종도리 측을 향할수록 작아질 수 있다.
상기 한옥의 지붕 구조는 상기 단열층의 하측에 배치된 마감재를 더 포함하고, 상기 단열층과, 상기 마감재 사이에는 배관층이 형성될 수 있다.
상기 단열층은 셀룰로오스(cellulose), 유리섬유 및 목섬유 중 어느 하나로 충전될 수 있다.
상기 단열층의 상측에는 제1합판이 설치되고, 상기 제1합판의 상측에는 방습지가 설치될 수 있다.
상기 기와층의 하측에는 방수시트가 설치되고, 상기 방수시트의 하측에는 제2합판이 설치될 수 있다.
상기 유로의 입구는 상기 주심도리의 외측에서 상기 서까래 사이에 형성되고, 상기 유로의 출구는 상기 종도리 측에 형성될 수 있다.
상기 유로의 입구와 상기 유로의 출구에는 망이 설치될 수 있다.
상기 한옥의 지붕 구조는 상기 종도리의 상측에 상기 종도리와 평행한 방향으로 설치된 용마루를 더 포함하고, 상기 용마루는 상기 기와층의 표면으로 유체를 안내할 수 있다.
상기 용마루의 하부에는 상기 유로의 출구와 연결된 통풍공간이 형성되고, 상기 유로의 출구로 유출된 공기를 상기 통풍공간을 통해 외부로 배출될 수 있다.
본 발명의 한옥의 지붕 구조는 한옥의 지붕에서 단열 성능을 높일 수 있다.
그리고 상기 한옥의 지붕 구조는 단열층과 목재로 만들어진 부재와 접촉되는 부분의 습기를 제거하여, 습기에 의해 단열 성능이 저하되는 현상과 목재가 부식되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 한옥의 지붕 구조는 유로에서 공기가 유동하는 속도를 조절하여, 한옥의 지붕 구조에서 습기 제거를 효과적으로 할 수 있다.
그리고 상기 한옥의 지붕 구조는 유로로 이물질이 유입되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 한옥의 지붕 구조의 단면도이고,
도 2는 도 1의 한옥의 지붕 구조에서 단열층의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 한옥의 지붕 구조를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 한옥의 지붕 구조의 단면도이고, 도 2는 도 1의 한옥의 지붕 구조에서 단열층의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한옥의 지붕 구조(100)는, 대들보(110), 중보(120), 한 쌍의 주심도리(130), 한 쌍의 중도리(140), 종도리(150), 서까래(160), 단열층(170), 및 기와층(180)을 포함할 수 있다.
상기 대들보(110), 상기 중보(120), 상기 한 쌍의 주심도리(130), 상기 한 쌍의 중도리(140), 상기 종도리(150) 및 상기 서까래(160)는 각각 목재로 만들어질 수 있다.
상기 대들보(110)는 제1기둥(11)과 상기 제1기둥(11)과 이격된 제2기둥(12)의 상측에 배치되며, 상기 제1기둥(11)과 상기 제2기둥(12)은 상기 대들보(110)의 하측에서 상기 대들보(110)를 지지한다.
그리고 상기 제1기둥(11)과 상기 제2기둥(12)은 목재로 만들어질 수 있다.
상기 제1기둥(11)과 상기 제2기둥(12) 사이에는 서로 이격되어 배치된 제3기둥(21)과 제4기둥(22)이 배치될 수 있다.
상기 제3기둥(21), 상기 제4기둥(22) 및 상기 중보(120)는 상기 제1기둥(11)과 상기 제2기둥(12)의 사이의 거리, 상기 대들보(110)의 휨 강도 등에 따라, 그 설치여부가 결정될 수 있다.
따라서 상기 한옥의 지붕 구조(100)는, 상기 제3기둥(21), 상기 제4기둥(22) 및 상기 중보(120)를 설치하지 않고, 상기 대들보(110)의 내부 상측에 대공(125)을 설치한 후, 상기 대공(125)에 상기 종도리(150)를 설치할 수 있다.
한편, 상기 중보(120)는 상기 대들보(110)의 상측에서 상기 대들보(110)와 평행하게 배치되며, 상기 대들보(110)보다 길이가 짧을 수 있다.
그리고 상기 중보(120)의 양단은 상기 제3기둥(21)과 상기 제4기둥(22)의 상단에 설치될 수도 있다.
상기 한 쌍의 주심도리(130)는 상기 대들보(110)의 양단 측에서 상기 대들보(110)의 방향과 교차하는 방향으로 배치된다.
더 상세히 설명하면, 상기 한 쌍의 주심도리(130)는 상기 대들보(110) 양단측에서, 상기 대들보(110)와 수직한 방향, 즉, 상기 제1기둥(11)과 상기 제2기둥(12)과 각각 나란한 방향으로 배치된다.
그리고 상기 한 쌍의 중도리(140)는 상기 중보(120)의 양단 측에서 상기 한 쌍의 주심도리(130)와 평행하게 배치된다.
상기 종도리(150)는 상기 중보(120)의 상측에 배치된 대공(125)에 설치되며, 상기 한 쌍의 중도리(140) 또는 상기 한 쌍의 주심도리(130)와 평행하게 배치된다.
상기 서까래(160)는 상기 종도리(150)에서 상기 중도리(140)를 거쳐 상기 주심도리(130)로 연결된다.
상가 단열층(170)은 상기 서까래(160) 사이에 배치될 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 단열층(170)은 상기 서까래(160) 사이 공간에 셀룰로오스(cellulose), 유리섬유 및 목섬유 등 투습 가능한 단열 물질로 충전되어 형성될 수 있다.
상기 단열층(170)은 상기 서까래(160) 사이 공간으로부터, 상기 종도리(150)와 상기 한 쌍의 중도리(140) 사이 공간 및 상기 한 쌍의 중도리(140)와 상기 한 쌍의 주심도리(130)의 사이 공간까지 셀룰로오스(cellulose), 유리섬유 또는 목섬유 등 투습 가능한 단열 물질이 충전되어 형성되며, 상기 지붕 구조(100)의 단열 성능을 높일 수 있다.
그리고 상기 단열층(170)의 하면에는 제1방습지(171)가 시공될 수 있다.
상기 제1방습지(171)는 상기 한옥의 내부 공간에서 습기가 상기 단열층(170)으로 유입되는 현상을 방지할 수 있다.
그리고 상기 단열층(170)에서 하측으로 이격된 부분에는 마감재(175)가 배치될 수 있다.
상기 마감재(175)는, 상기 종도리(150), 상기 한 쌍의 중도리(140) 및 상기 한 쌍의 주심도리(130)의 하측에 설치되어, 상기 한옥의 내부 공간의 천정을 형성할 수 있다.
그리고 상기 단열층(170)과, 상기 마감재(175) 사이에는 배관층(173a)이 형성되어, 각종 배관 및 케이블 등이 설치될 수도 있다.
상기 기와층(180)은 상기 단열층(170)에서 상측으로 이격되어 배치된다. 상기 기와층(180)은 암키와(182)와 수키와(181)가 교번하여 배치되어 상기 한옥의 지붕 구조(100)의 외관 형성할 수 있다.
그리고 상기 단열층(170)과 상기 기와층(180) 사이에는 공기가 이동하는 유로(100a)가 형성되며, 외부 공기는 상기 유로(100a)를 통해, 상기 주심도리(130) 측에서 상기 종도리(150) 측으로 이동할 수 있다.
상기 유로(100a)의 입구는 상기 주심도리(130)의 외측에서 상기 서까래(160) 사이에 형성되고, 상기 유로(100a)의 출구는 상기 종도리(150) 측에 형성될 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 유로(100a)는 상기 주심도리(130)에서 상기 종도리(150)를 향하여 상향 경사지게 형성되며, 상기 한옥의 지붕 구조(100)에서 공기가 유동하는 통로를 제공하여, 상기 한옥의 지붕 구조(100)의 내부의 습기를 제거할 수 있다.
상기 유로(100a)의 하측, 즉 상기 단열층(170)의 상면에는 제1합판(176)이 설치되고, 상기 제1합판(176)의 상측에는 제1방습지(177)가 설치될 수 있다.
그리고 상기 유로(100a)의 상측에는 제2합판(178)이 배치되고, 상기 제2합판(178)과 상기 기와층(180) 사이에는 방수시트(179)가 설치될 수 있다.
즉, 상기 기와층(180)의 하측에는 방수시트(179)가 설치되고, 상기 방수시트(179)의 하측에는 제2합판(178)이 설치되기 때문에, 상기 방수시트(179)는 상기 기와층(180)으로부터 상기 제2합판(178)으로의 수분의 이동을 차단할 수 있다.
한편, 상기 유로(100a)의 크기(H)는, 상기 주심도리(130) 측에서 상기 중도리(140) 측으로 향할수록 커졌다가, 상기 중도리(140)에서 상기 종도리(150)를 향할수록 작아질 수 있다.
상기 유로(100a)를 이동하는 외부 공기의 습도는, 상기 한옥의 지붕 구조(100)의 각종 구성으로부터 증발된 수증기에 의해, 상기 유로(100a)의 입구측(100b)에서 상기 유로(100a)의 출구측(100c)을 향할수록 증가한다.
그런데 상기 한옥의 지붕 구조(100)에서 상기 유로(100a)의 크기(H)는 상기 중도리(140) 부분에서 상기 종도리(150) 측을 향할수록 작아지기 때문에, 상기 유로(100a)의 출구측(100c) 향하는 공기의 흐름은 빨라지고, 이에 따라 상기 중도리(140)와 상기 종도리(150) 사이에서도 많은 수분이 외부로 배출될 수 있다.
즉, 본 발명은, 상기 유로(100a)의 출구측(100c)에서 공기의 수분 함량이 많아진다고 하더라도, 공기의 속도는 상기 중도리(140) 이후부터는 증가하기 때문에, 상기 유로(100a)의 출구측(100c)의 수분도 효과적으로 제거할 수 있다.
상기 유로(100a)의 입구와 상기 유로(100a)의 출구에는 망(105)이 설치될 수 도 있다.
상기 망(105)은 벌레, 이물질 등의 외부 물질이 상기 유로(100a)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 한옥의 지붕 구조(100)는 용마루(190)를 더 포함할 수도 있다.
상기 용마루(190)는 상기 종도리(150)의 상측에 상기 종도리(150)와 평행한 방향으로 설치된다. 그리고 상기 용마루(190)는 상기 기와층(180)의 표면으로 강수에 의한 유체를 안내한다.
상기 용마루(190)의 하부에는 상기 유로(100a)의 출구와 연결된 통풍공간(190a)이 형성되고, 상기 유로(100a)의 출구로 유출된 공기를 상기 통풍공간(190a)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 그리소 상기 통풍공간(190a)에도 상기 망(105)이 설치될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 한옥의 지붕 구조
110: 대들보
120: 중보
130: 한 쌍의 주심도리
140: 한 쌍의 중도리
150: 종도리
160: 서까래
170: 단열층
180: 기와층

Claims (12)

  1. 제1기둥과 상기 제1기둥과 이격된 제2기둥의 상측에 배치되며, 상기 제1기둥과 상기 제2기둥을 서로 연결하는 대들보;
    상기 대들보의 양단에서 상기 대들보의 방향과 교차하는 방향으로 배치된 한 쌍의 주심도리;
    상기 대들보의 내부 상측에 배치되는 대공에 설치되며, 상기 각 주심도리와 평행하게 배치된 종도리;
    상기 종도리에서 상기 각 주심도리로 연결된 서까래;
    상기 서까래 사이에 배치된 단열층; 및
    상기 단열층에서 상측으로 이격된 기와층을 포함하고,
    상기 단열층과 상기 기와층 사이에는 공기가 이동하는 유로가 형성되어, 공기는 상기 유로를 통해, 상기 주심도리 측에서 상기 종도리 측으로 이동하는 한옥의 지붕 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 대들보의 상측에서 상기 대들보와 평행하게 배치되며, 상기 대들보보다 길이가 짧은 중보와,
    상기 중보의 양단에서 상기 한 쌍의 주심도리와 평행하게 배치된 한 쌍의 중도리를 더 포함하고,
    상기 서까래는 상기 종도리에서 상기 각 중도리를 거쳐 상기 각 주심도리로 연결되는 한옥의 지붕 구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 대공은 상기 중보에 설치되는 한옥의 지붕 구조.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 유로의 크기는, 상기 주심도리 측에서 상기 중도리 측으로 향할수록 커지고, 상기 중도리 측에서 상기 종도리 측을 향할수록 작아지는 한옥의 지붕 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단열층의 하측에 배치된 마감재를 더 포함하고, 상기 단열층과, 상기 마감재 사이에는 배관층이 형성된 한옥의 지붕 구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단열층은 셀룰로오스(cellulose), 유리섬유 및 목섬유 중 어느 하나로 충전된 한옥의 지붕 구조.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단열층의 상측에는 제1합판이 설치되고, 상기 제1합판의 상측에는 방습지가 설치된 한옥의 지붕 구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기와층의 하측에는 방수시트가 설치되고, 상기 방수시트의 하측에는 제2합판이 설치된 한옥의 지붕 구조.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로의 입구는 상기 주심도리의 외측에서 상기 서까래 사이에 형성되고, 상기 유로의 출구는 상기 종도리 측에 형성된 한옥의 지붕 구조.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 유로의 입구와 상기 유로의 출구에는 망이 설치된 한옥의 지붕 구조.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 종도리의 상측에 상기 종도리와 평행한 방향으로 설치된 용마루를 더 포함하고, 상기 용마루는 상기 기와층의 표면으로 유체를 안내하는 한옥의 지붕 구조.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 용마루의 하부에는 상기 유로의 출구와 연결된 통풍공간이 형성되고, 상기 유로의 출구로 유출된 공기를 상기 통풍공간을 통해 외부로 배출되는 한옥의 지붕 구조.
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