KR20190085722A - 한옥의 기와지붕 구조 및 그 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한옥의 기와지붕 구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지붕의 하중을 감소시키면서 단열성능이 우수하며, 지진으로 인한 파손, 화재 및 누수를 방지하고, 수명을 연장시킬 수가 있으며, 시공이 간편하고 시공비용을 절감시킬 수 있는 한옥의 기와지붕 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 구조는 써까래에 의해 지지되는 것으로, 개판, 평고대, 연함, 암키와, 수키와를 포함하는 한옥의 기와지붕 구조에 있어서,
상기 개판의 표면에 부착되어 상기 개판으로 수분의 유입을 방지하는 방수시트와; 상기 방수시트에 부착되어 난연 성질을 갖는 난연시트와; 상기 난연시트의 상부에 세로방향으로 설치되는 것으로 상호 이격되어 다수 구비되는 세로상부재와; 상기 세로상부재의 상면에 가로방향으로 놓이고 상기 세로상부재에 고정되는 것으로 상호 이격되어 다수 구비되는 가로상부재와; 상기 난연시트와 상기 가로상부재의 사이에 형성된 소정 공간에 분사되어 채워지고 경화되는 우레탄 발포액과; 상기 난연시트의 상면에 부착되는 것으로 상기 우레탄 발포액과 접촉되는 표면에 다수의 빗살이 돌출되어 상기 우레탄 발포액의 경화시 상기 우레탄 발포액에 침투되어 함께 고정됨으로써 상기 난연시트와 우레탄 발포액과의 접착력을 높이고 긴밀하게 밀착시키는 빗살부재를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 시공방법은 써까래 위에 놓여진 개판 위에 기와를 놓아 한옥의 기와지붕을 시공하는 방법에 있어서,
상기 개판의 표면을 빈틈없이 긴밀하고 매끄럽게 연마하는 바탕정리단계와; 상기 개판의 표면에 기능성 시트를 접착제에 의해 부착하는 시트부착단계와; 연암을 부착된 상기 기능성 시트 위에 평고대 면에 맞추어 나란하게 놓아 고정하는 연암설치단계와; 상기 기능성 시트위에 상기 기와를 놓기 위해 목재를 이용하여 기초 프레임을 설치하는 상부재설치단계와; 상기 기능성 시트와 상기 기초프레임의 사이에 우레탄 발포액을 도포하여 단열층을 형성하는 우레탄 발포액 도포단계와; 상기 기초프레임 위에 상기 기와를 놓는 기와잇기단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

한옥의 기와지붕 구조 및 그 시공방법{THE TILED ROOF STRUCTURE OF KOREAN STYLE HOUSE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 한옥의 기와지붕 구조 및 그 시공방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지붕의 하중을 감소시키면서 단열성능이 우수하며, 지진으로 인한 파손, 화재 및 누수를 방지하고, 수명을 연장시킬 수가 있으며, 시공이 간편하고 시공비용을 절감시킬 수 있는 한옥의 기와지붕 구조 및 그 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로 한옥의 기와지붕은 흙으로 구운 기와를 덮은 지붕을 말하는데, 그 구조를 살펴보면, 한옥의 지붕을 지탱하는 서까래의 상면에 개판을 설치하고, 개판 위에 진흙을 깐 다음, 그 위에 암키와 및 수키와가 올려진 구조이다.

암키와를 먼저 진흙 위에 상호 겹쳐지게 종/횡으로 깔고, 수키와는 암키와와 암키와의 사이를 덮는 구조로 되어 있다.

그러나, 진흙은 주변에서 쉽게 구할 수 있고, 값이 싸며, 성형 등 취급이 간편한 재료이지만, 기와지붕을 과도하게 무겁게 하고, 수분을 흡수하여 서까래 및 개판등의 목재를 상하게 하는 문제점이 있었다.

또한, 진흙을 이용한 종래의 기와지붕은 진흙의 지나친 하중으로 지붕을 지탱하는 서까래등 목재프레임이 처지는 현상이 발생되고, 무거운 진흙을 일일이 개판 위에 깔아야 하는 시공의 불편함이 생겼으며, 장시간이 지나면 금이가고 깨짐으로서 누수가 발생되는 문제점이 있었다. 그리고, 단열기능이 현저히 떨어지는 단점도 있었다.

한편, 종래의 기와지붕은 암키와와 수키와가 진흙 위에 단순히 올려진 구조로서 지진, 태풍에 취약하여 시멘트, 점토로 성형된 암키와와 수키와가 떨어져 부서짐으로써 인명 및 재산피해가 발생되는 문제점이 있었다.

이에, PVC 또는 레진콘크리트 재질을 이용하여 전통 한옥 기와 지붕의 형태, 색상 및 질감을 표현하면서, 전통적인 기와의 3~4개를 하나의 판으로 제작한 기와지붕 마감재가 개발되어 사용되고 있다.

그러나, 태양의 직사광선 및 비바람등의 혹독한 환경에 노출될 경우, 열화 및 변형이 일어나기 쉬우며, 친환경적이지 못한 단점이 있었다.

선행기술 문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1257288호, 대한민국 등록특허공보 제10-1287459호, 대한민국 등록특허공보 제10-1775362호, 대한민국 등록특허공보 제10-1814326호등이 있다.

이에, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 기와지붕의 하중을 감소시키고, 단열성, 난연성 및 방수가 우수하며, 지진에 의해 기와가 떨어지지 않으며, 시공이 간편하고 시공비용이 저렴한 한옥의 기와지붕 구조 및 그 시공방법을 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 구조는 써까래에 의해 지지되는 것으로, 개판, 평고대, 연함, 암키와, 수키와를 포함하는 한옥의 기와지붕 구조에 있어서,

상기 개판의 표면에 부착되어 상기 개판으로 수분의 유입을 방지하는 방수시트와; 상기 방수시트에 부착되어 난연 성질을 갖는 난연시트와; 상기 난연시트의 상부에 세로방향으로 설치되는 것으로 상호 이격되어 다수 구비되는 세로상부재와; 상기 세로상부재의 상면에 가로방향으로 놓이고 상기 세로상부재에 고정되는 것으로 상호 이격되어 다수 구비되는 가로상부재와; 상기 난연시트와 상기 가로상부재의 사이에 형성된 소정 공간에 분사되어 채워지고 경화되는 우레탄 발포액과; 상기 난연시트의 상면에 부착되는 것으로 상기 우레탄 발포액과 접촉되는 표면에 다수의 빗살이 돌출되어 상기 우레탄 발포액의 경화시 상기 우레탄 발포액에 침투되어 함께 고정됨으로써 상기 난연시트와 우레탄 발포액과의 접착력을 높이고 긴밀하게 밀착시키는 빗살부재를 더 포함하여 이루어지고,

상기 암키와는 상기 가로상부재에 놓이며, 상기 암키와를 관통하여 상기 가로상부재에 고정되는 체결부재에 의해 고정설치되고, 상기 수키와는 인접하는 상기 암키와의 가장자리를 덮도록 놓이며, 상기 수키와를 관통하여 상기 가로상부재에 고정되는 상기 체결부재에 의해 고정설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 시공방법은 써까래 위에 놓여진 개판 위에 기와를 놓아 한옥의 기와지붕을 시공하는 방법에 있어서,

상기 개판의 표면을 빈틈없이 긴밀하고 매끄럽게 연마하는 바탕정리단계와; 상기 개판의 표면에 기능성 시트를 접착제에 의해 부착하는 시트부착단계와; 연암을 부착된 상기 기능성 시트 위에 평고대 면에 맞추어 나란하게 놓아 고정하는 연암설치단계와; 상기 기능성 시트위에 상기 기와를 놓기 위해 목재를 이용하여 기초 프레임을 설치하는 상부재설치단계와; 상기 기능성 시트와 상기 기초프레임의 사이에 우레탄 발포액을 도포하여 단열층을 형성하는 우레탄 발포액 도포단계와; 상기 기초프레임 위에 상기 기와를 놓는 기와잇기단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 시트부착단계는 상기 기능성 시트인 방수시트, 단열시트, 난연시트를 순서에 상관없이 접착제에 의해 상기 개판의 표면에 적층하여 부착하는 방수,단열,난연시트 부착단계와, 상기 기능성 시트의 최상위 표면에 돌출된 빗살이 외부에 노출되도록 접착자에 의해 빗살부재를 부착하는 빗살부재 부착단계로 이루어진다.

상기 상부재설치단계는 상기 목재에 난연성 도료를 도포하는 난연성 도료 도포단계와, 상기 빗살부재의 상면에 각형의 상기 목재인 세로상부재를 횡방향으로 상호 이격되게 다수 배열하는 세로상부재 설치단계와, 상기 세로상부재의 상면에 각형의 상기 목재인 가로상부재를 상기 세로상부재와 직교되게 설치하고, 종방향으로 상호 이격되게 다수 배열하는 가로상부재 설치단계를 포함하여 이루어진다.

상기 기와잇기단계는 상기 기와중 암키와를 상기 가로상부재에 놓아 종방향으로 계단식으로 배열하고, 포개어지는 부분을 피스부재에 의해 상기 가로상부재에 고정하는 암키와 설치단계와, 상기 기와중 수키와를 횡방향으로 연접하는 상기 암키와의 간격을 덮도록 놓되, 종방향으로 일정부분 포개어지게 설치한 다음, 포개어지는 부분을 상기 피스부재에 의해 상기 가로상부재에 고정하는 수키와 설치단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 종래의 기와지붕에서 단열재로 사용되었던 진흙 대신에 가볍고 단열성 및 난연성이 우수한 우레탄 발포액을 사용하였고, 방수, 단열, 난연등 기능성 시트를 부가하였기 때문에 서까래등 목재프레임이 처지는 현상이 발생되지 않으며, 단열기능이 향상되고, 방수 및 난연기능이 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 무거운 진흙 대신 우레탄 발포액을 사용함으로써, 무거운 진흙을 일일이 개판 위에 깔아야 하는 작업의 불편함이 없고, 지붕의 하중이 감소되어 개판, 세로상부재, 가로상부재로 이용되는 목재의 규격을 작게 할 수가 있으므로 시공비용이 감소되고 시공이 간편해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 암키와 및 수키와를 피스부재에 의해 가로상부재에 개별로 견고하게 고정되어 있는 구조이므로 지진, 태풍등에도 강한 내구성을 갖는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 구조를 나타낸 요부 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 구조를 나타낸 요부 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕에서 빗살부재의 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕에서 암키와의 볼록한 외면을 보인 도면,
도 5는 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕에서 암키와의 오목한 내면을 보인 도면,
도 6은 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕에서 수키와의 볼록한 외면을 보인 도면,
도 7은 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕에서 수키와의 오목한 내면을 보인 도면,
도 8은 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕에서 암키와가 가로상부재에 고정되는 구조를 보인 도면,
도 9는 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕에서 수키와가 가로상부재에 고정되는 구조를 보인 도면,
도 10은 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕의 시공방법을 나타낸 블럭도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 구조의 일 실시 예 및 그 시공방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 9에는 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 구조가 도시되어 있다.

첨부된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 구조는 개판(10)의 표면에 순차적으로 부착되는 방수시트(21), 난연시트(22), 빗살부재(23)와, 빗살부재(23)의 상면에 격자형으로 설치되는 세로상부재(31) 및 가로상부재(32)와, 빗살부재(23)와 세로상부재(31) 및 가로상부재(32)의 사이에 채워지는 단열재인 우레탄 발포액(40)과, 가로상부재(32)에 놓여지는 암키와(50) 및 수키와(60)와, 암키(50)와 및 수키와(60)를 가로상부재(32)에 고정시키는 체결부재(70)로 이루어져 있다.

방수시트(21)는 개판(10)으로 수분이 침투되는 것을 방지하기 위한 것으로 합성수지재질인 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐 중 어느 하나의 재질로 이루어진 필름으로 0.4mm ~ 1.0mm의 두께를 갖는다.

이러한 방수시트(21)는 접착제에 의해 개판(10)의 표면에 부착된다. 방수시트(21)는 가장자리가 대략 10mm 정도 겹쳐지도록 부착되어 방수시트(21)의 사이에 틈이 발생되지 않도록 한다.

한편, 방수시트(21)는 표면에 알루미늄 피막이 형성될 수도 있다. 알루미늄 피막은 열반사 기능을 하여 단열기능을 발휘하게 된다.

난연시트(22)는 방수시트(21)의 표면에 접착제에 의해 부착되는 것으로 폴리카보네이트 필름의 표면에 0.2㎛ ~ 4.5㎛ 범위의 입자크기를 갖는 수산화 알루미늄 난연제 및 멜라민계 난연제가 내열성이 좋은 폴리에스테르계 접착제에 의해 접착도포된 것이 사용된다.

이러한 난연시트(22)와 방수시트(21)는 순서에 상관없이 개판(10) 상면에 부착될 수 있으며, 본 실시 예에서는 방수시트(21), 난연시트(22)의 순서로 개판(10)에 부착되는 예를 예시하였다.

한편, 방수시트(21)의 알루미늄 피막이외에, 별도의 단열시트(24)가 구비될 수도 있다. 단열시트(24)는 발포수지 및 다수의 에어캡이 형성된 수지시트등이 사용될 수 있다.

빗살부재(23)는 난연시트(22)의 상면에 접착제에 의해 밀착고정되는 것으로, 상면에 투입되어 경화되는 단열재인 우레탄 발포액이 난연시트(22)와 틈이 발생되지 않고 긴밀하게 밀착되게 한다. 따라서, 우레탄 발포액(40)과 난연시트(22)의 틈으로 방열 및 누수가 방지된다.

즉, 난연시트(22)에 부착되는 빗살부재(23)의 일면은 접착제에 의해 난연시트와 긴밀하게 밀착되도록 매끄럽게 형성되고, 부착되지 않고 대기상에 노출된 타면에는 우레탄 발포액(40)에 침투되어 우레탄 발포액(40)과 함께 경화되는 무수한 빗살(23a)이 돌출되어 있다.

이러한, 빗살부재(23)는 섬유재질의 직물시트로서 우레탄 발포액(40)에 접하는 면에는 빗살(23a)인 섬유가닥의 일부가 무수히 노출되어 이루어진다. 따라서, 우레탄 발포액(40)에 빗살(23a)인 무수한 섬유가닥이 침투된 상태로 우레탄 발포액(40)이 경화됨으로써, 틈이 발생되지 않고 접착력이 향상된다.

빗살부재(23)는 섬유재질의 직물시트 이외에 부직포가 사용될 수도 있다.

세로상부재(31)와 가로상부재(32)는 각형 목재가 사용되고, 표면에는 난연성 도료가 도포되어 있다. 난연성 도료로는 아미노 알키드 수지도료, 무기질 도료등이 사용된다.

세로상부재(31)는 가로*세로 51*81 각형 목재가 사용되고, 기와지붕의 중앙부분에서 처마방향인 종방향으로 놓이고, 횡방향으로 600mm ~ 700mm의 간격으로 배열된다.

또한, 지붕의 경사 및 곡선을 살리기 위해 세로상부재(31)는 중앙부분이 오목하게 형성되도록 설치된다.

이러한 세로상부재(31)는 개판(10)의 상면에 우레탄 발포액(40)이 채워질 공간을 형성하고, 가로상부재(32)가 놓이는 베이스가 된다.

가로상부재(32)는 가로*세로 30*40 각형 목재가 사용되고, 세로상부재(31)의 상면에 세로상부재(31)와 직교하는 방향인 횡방향으로 놓이고, 종방향으로 200mm ~ 300mm의 간격으로 배열된다. 또한, 가로상부재(32)는 지붕의 경사 및 곡선을 살리기 위해 중앙부분이 오목하게 형성되도록 설치된다.

이러한, 가로상부재(32)의 상면에는 암키와(50)가 놓이고 고정된다.

우레탄 발포액(40)은 난연성과 단열성이 우수하며, 화재시 유해가스의 분출이 없는 친환경 난연 우레탄 발포액이 사용된다.

난연 우레탄 발포액(40)은 화재시 탄화층을 형성하여 불이 붙지 않게 하는 팽창흑연 및 인산등의 첨가물이 포함되어 있다.

이러한, 우레탄 발포액(40)은 빗살부재(23)와 가로상부재(32)의 사이에 형성된 공간에 고루 도포하게 되는데, 대략 80mm ~ 100mm의 두께로 도포된다.

암키와(50)는 횡방향으로 놓인 가로상부재(32)에 고정되어 설치된다.

암키와(50)는 직사각형의 형태로 중앙부가 볼록한 호형상으로 구부러진 구조로 형성되어 있다. 이러한 암키와(50)는 볼록한 외면이 가로상부재(32)의 상면에 접촉되어 놓이게 된다.

가로상부재(32)와 접촉되는 암키와(50)의 볼록한 외면의 상단에는 가로상부재(32)가 끼워져 고정되는 인입홈(51)이 형성되어 있다. 그리고, 볼록한 외면의 하단에는 연이어 설치되는 암키와(50)와 포개어지는 부분인 오목한 내면 상단에 걸리도록 돌출된 걸림돌기(52)가 형성되어 있다. 또한, 암키와(50)의 오목한 내면 상단에는 걸림돌기(52)가 인입되는 걸림홈(53)이 형성되어 있다.

한편, 암키와(50)는 체결부재(70)에 의해 가로상부재(32)에 견고히 고정된다. 즉, 암키와(50)에는 포개어지는 부분인 인입홈(51) 및 걸림홈(53)을 관통하는 체결홀(54)이 형성되어 있다. 그리고, 체결부재(70)는 체결홀(54)을 관통하여 끼워져 가로상부재(32)에 고정된다.

연이어 설치되는 암키와(50)는 체결부재(70)를 덮으며 포개어지고, 체결부재(70)의 부위로의 누수를 방지하게 된다.

암키와(50)의 오목한 내면의 양측에는 암키와(50)가 연이어 설치되는 종방향으로 길게 형성된 고정돌기(55)가 돌출되어 있다.

고정돌기(55)는 연접하는 암키와(50)의 오목한 내면 좌/우측을 덮으며 놓이는 수키와(60)의 오목한 내면에 인입되어 수키와(60)를 고정한다.

수키와(60)는 중앙부가 볼록한 호형상으로 구부러진 구조로 형성되어 있는데, 암키와(50)에 비교하여 곡률반경이 작게 형성된다.

수키와(60)는 볼록한 외면의 상단에는 턱이 져있고 턱이 진 부분에는 연이어 설치되는 수키와(60)의 오목한 내면의 하단이 놓인다. 따라서, 연이어 설치되는 수키와(60)는 암키와(50)와 달리 높이차이가 없고 수평하게 종방향으로 배열되어 놓이게 된다.

한편, 수키와(60)는 턱이진 볼록한 외면의 상단에는 오목한 연결홈(61)이 형성되어 있으며, 볼록한 외면의 상단에 포개어지는 오목한 내면의 하단에는 연결홈(61)에 인입되는 연결돌기(62)가 형성되어 있다.

그리고 체결부재(70)에 의해 수키와(60)를 가로상부재(32)에 고정하기 위해 포개어지는 부분에 형성된 연결홈(61)에는 체결부재(70)가 관통되어 지나도록 관통된 연결홀(63)이 형성되어 있다.

체결부재(70)는 수키와(60)의 턱이진 볼록한 외면의 상단 연결홀(63)을 관통하여 가로상부재(32)에 고정되고, 이에 수키와(60)는 가로상부재(32)에 견고히 고정된다. 연이어 설치되는 수키와(60)의 오목한 내면의 하단이 체결부재(70)를 덮으며 포개어지고, 체결부재(70) 부위로의 누수를 방지하게 된다.

체결부재(70)는 암키와(50) 및 수키와(60)를 관통하여 가로상부재(32)에 결합되는데, 스크류볼트인 피스부재가 사용되고, 내식성이 우수한 아연도금제, 황동제, 동선 또는 스테인레스제, 동판등의 재질로 제조되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예인 한옥의 기와지붕의 시공방법에 대해 설명한다.

첨부한 도 10에는 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕의 시공방법이 도시되어 있다.

첨부한 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 한옥의 기와지붕 시공방법은 바탕정리단계(S1), 시트부착단계(S2), 연암설치단계(S3), 상부재설치단계(S4), 우레탄 발포액 도포단계(S5), 기와잇기단계(S6), 양성바르기단계(S7)의 순서로 이루어진다.

바탕정리단계(S1)는 개판(10)의 표면을 빈틈없이 긴밀하게 하고 매끄럽게 하는 단계이다. 즉, 개판(10)의 표면에 기능성 시트인 방수시트(21) 및 난연시트(22)가 잘 붙도록 하는 단계이다.

개판(10)의 표면에 돌출부위나 뾰족한 면이 없도록 톱이나 연마도구로 표면을 매끄럽게 연마한다. 또한, 틈이나 들뜬 부위도 목재 등으로 고정하되, 지붕물매나 곡선등을 감안하여 작업한다.

마무리는 개판(10)의 표면을 에어로 청소하여 기능성 시트의 부착시 방해되지 않도록 미세한 이물질을 말끔히 제거한다.

시트부착단계(S2)는 개판(10)의 표면에 기능성 시트를 부착하는 단계로서, 기능성시트인 방수,단열,난연시트 부착단계(S2-1)와, 빗살부재 부착단계(S2-2)로 이루어진다.

기능성 시트로는 방수시트(21), 단열시트(24), 난연시트(22), 빗살부재(23)가 있다. 방수시트(21), 단열시트(24), 난연시트(22)는 용도에 따라 정해진 순서없이 부착될 수 있다. 그러나, 빗살부재(23)는 빗살(23a)이 노출되게 최상위에 부착된다.

단열시트(24)는 방수시트(21) 및 난연시트(22)의 일면에 도포된 알루미늄 피막으로 대체될 수 있고, 별도의 발포재로 형성된 시트가 사용될 수도 있다.

상기의 기능성 시트는 지붕의 물매방향으로 가장자리가 10mm ~ 15mm 정도 겹쳐지게 부착한다.

연암설치단계(S3)는 연암(80)을 부착된 기능성 시트 위에 평고대 면에 맞추어 나란하게 놓고, 양끝을 못으로 고정하여 휘어서 들뜨지 않게 설치하는 단계이다. 연암(80)의 이음위치는 평고대 이음 위치와 대략 600mm이상 이격시킨다. 이음은 엇빗이음으로 하며, 전면에서 틈이 벌어지지 않도록 한다.

상부재설치단계(S4)는 기와를 놓기 위해 목재를 이용하여 기초 프레임을 설치하는 단계이다. 이러한, 상부재설치단계(S4)는 난연성 도료 도포단계(S4-1), 세로상부재 설치단계(S4-2), 가로상부재 설치단계(S4-3), 용마루상부재 설치단계(S4-4)로 이루어진다.

난연성 도로 도포단계(S4-1)는 목재에 난연성을 부가하기 위해 난연성 도료인 아미노 알키드수지도료 또는 무기질 도료를 상부재에 도포하는 단계이다.

세로상부재 설치단계(S4-2)는 가로*세로 51*81의 각형 목재를 이용하여 지붕의 중앙부분에서 처마방향인 종방향으로 놓는 단계이다.

세로상부재(31)는 600mm ~ 700mm 간격으로 횡방향으로 배열되어 설치된다.

가로상부재 설치단계(S4-3)는 횡방향으로 배열된 세로상부재(31)의 상면에 세로상부재(31)와 직교하는 방향으로 가로*세로 30*40의 각형 목재인 가로상부재(32)를 놓는 단계이다.

가로상부재(32)의 간격은 암키와(50)의 양단이 걸리어 놓일 수 있도록 암키와(50)의 길이에 맞게 정해지며, 본 발명의 일 실시 예에서는 200mm ~ 300mm의 간격으로 가로상부재(32)가 종방향으로 배열되어 설치된다.

세로상부재(31)와 가로상부재(32)는 지붕물매와 곡선을 살리기 위해 중앙부가 오목하게 휘어지도록 하여 횡곡선과 종곡선을 살릴 수 있도록 설치된다.

용마루상부재 설치단계(S4-4)는 지붕의 중앙부에 용마루를 설치하기 위해 가로*세로 28*68의 각형 목재를 놓는 단계로 2층 구조로 설치된다.

우레탄 발포액 도포단계(S5)는 우레탄 발포액(40)을 빗살부재(23)와 세로상부재(31) 및 가로상부재(32)의 사이공간에 골고루 도포하여 단열층을 형성하는 단계이다.

우레탄 발포액(40)은 물이 고이거나 턱이 생기지 않게 고르게 도포하고, 두께는 80mm ~ 100mm로 하는 것이 바람직하다.

우레탄 발포액(40)은 단열성이 우수하고 화재시 유해가스의 분출이 없는 친환경재질이며, 화재시 탄화층을 형성하여 불이 붙지 않게 팽창 흑연 및 인산등의 첨가물이 포함되어 있어 난연성이 우수하다.

기와잇기단계(S6)는 가로상부재(32)에 암키와(50) 및 수키와(60)를 올려놓고 고정하는 단계이다. 이러한 기와잇기단계(S6)는 암키와(50)를 가로상부재(32)에 고정하는 암키와 설치단계(S6-1)와, 암키와(50) 위에 수키와(60)를 놓아 고정하는 수키와 설치단계(S6-2)로 이루어진다.

암키와 설치단계(S6-1)는 인입홈(51)에 가로상부재(32)가 끼워지도록 가로상부재(32)에 1차 고정하는 단계와, 암키와(50)를 체결부재(70)인 피스부재로 가로상부재(32)에 견고히 2차 고정하는 단계와, 연이어 설치되는 암키와(50)의 걸림돌기(52)가 걸림홈(53)에 인입되고, 인입홈(51)에 가로상부재(32)가 끼워지도록 연이어 설치되는 암키와(50)의 일부분이 체결부재(70)를 덮도록 포개는 단계로 이루어진다.

체결부재(70)인 피스부재는 암키와(50)의 인입홈(51) 부분에 형성된 체결홀(54)을 관통하여 가로상부재(32)에 고정되고, 이에 암키와(50)는 가로상부재(32)에 견고히 고정된다.

이와 같은 과정으로 암키와(50)는 종방향으로 계단식으로 배열되어 고정되며, 횡방향으로 연접하는 암키와(50)와의 간격은 15mm이하로 하는 것이 바람직하다.

수키와 설치단계(S6-2)는 횡방향으로 연접하는 암키와(50)의 간격을 덮도록 놓고, 체결부재(70)인 피스부재에 의해 포개어진 수키와(60)를 가로상부재(32)에 고정한 다음, 수키와(60)의 턱이 진 부분에 형성된 연결홈(61)에 연이어 설치되는 수키와(60)의 연결돌기(62)가 인입되게 수키와(60)를 체결부재가 덮이도록 포개는 과정으로 이루어진다.

체결부재(70)인 피스부재는 수키와(60)의 연결홈(61)에 마련된 연결홀(63)을 차례로 관통하여 가로상부재(32)에 고정된다.

한편, 기와잇기단계(S6)에는 암키와(50) 및 수키와(60) 이외에, 회첨골기와 및 마루기와등을 놓는 단계가 더 포함되고, 회참골기와 및 마루기와도 피스부재에 의해 상부재에 고정되는 것이 바람직하다.

양성바르기단계(S7)는 마루기와잇기를 한 위에 생석회반죽을 빈틈없이 발라 마루기와의 균열 및 탈락 현상이 발생되지 않도록 하는 단계이다.

생석회반죽은 요철없이 평활하게 바르는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 진흙대신 가볍고, 단열성능이 우수한 우레탄 발포액을 사용함으로써, 지붕의 하중을 감소시킨 반면, 단열기능은 크게 향상시킬 수가 있다. 또한, 무거운 진흙을 일일이 개판 위에 깔아야 하는 시공의 불편함을 제거하여 시공이 간편해지는 장점이 있다.

그리고, 지붕의 하중이 감소되므로 개판, 세로상부재, 가로상부재로 이용되는 목재의 규격을 축소시킬 수가 있으므로, 시공비용이 감소되는 장점이 있다.

또한, 암키와 및 수키와는 가로상부재에 피스부재로 개별로 고정되어 있기 때문에 지진 및 태풍에도 떨어지지 않아 인명 및 재산피해가 발생되지 않게 된다.

게다가 피스부재이외에, 암키와는 인입홈에 가로상부재가 끼워져 1차 고정되고, 수키와도 암키와의 양측면에 형성된 고정돌기에 끼워져 1차 고정되는 구조로 피스부재의 고정기능을 보완하게 된다.

한편, 암키와 및 수키와를 포개어 설치할 때, 암키와 및 수키와에 형성된 상호 결합되는 걸림돌기와 걸림홈, 연결돌기와 연결홈으로 설치작업이 더욱 간편해지는 장점이 있다.

이상 본 발명의 일 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : 개판 21 : 방수시트
22 : 난연시트 23 : 빗살부재
24 : 단열시트 31 : 세로상부재
32 : 가로상부재 40 : 우레탄 발포액
50 : 암키와 60 : 수키와
70 : 체결부재 80 : 연암

Claims (4)

1. 써까래에 의해 지지되는 것으로, 개판, 평고대, 연함, 암키와, 수키와를 포함하는 한옥의 기와지붕 구조에 있어서,
   상기 개판의 표면에 부착되어 상기 개판으로 수분의 유입을 방지하는 방수시트와;
   상기 방수시트에 부착되어 난연 성질을 갖는 난연시트와;
   상기 난연시트의 상부에 세로방향으로 설치되는 것으로 상호 이격되어 다수 구비되는 세로상부재와;
   상기 세로상부재의 상면에 가로방향으로 놓이고 상기 세로상부재에 고정되는 것으로 상호 이격되어 다수 구비되는 가로상부재와;
   상기 난연시트와 상기 가로상부재의 사이에 형성된 소정 공간에 분사되어 채워지고 경화되는 우레탄 발포액과;
   상기 난연시트의 상면에 부착되는 것으로 상기 우레탄 발포액과 접촉되는 표면에 다수의 빗살이 돌출되어 상기 우레탄 발포액의 경화시 상기 우레탄 발포액에 침투되어 함께 고정됨으로써 상기 난연시트와 우레탄 발포액과의 접착력을 높이고 긴밀하게 밀착시키는 빗살부재를 더 포함하여 이루어지고,
   상기 암키와는 상기 가로상부재에 놓이며, 상기 암키와를 관통하여 상기 가로상부재에 고정되는 체결부재에 의해 고정설치되고,
   상기 수키와는 인접하는 상기 암키와의 가장자리를 덮도록 놓이며, 상기 수키와를 관통하여 상기 가로상부재에 고정되는 상기 체결부재에 의해 고정설치되는 것을 특징으로 하는 한옥의 기와지붕 구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 개판, 상기 연함, 상기 세로상부재, 상기 가로상부재는 표면에 난연 도료가 도포된 목재이고,
   상기 암키와 및 상기 수키와는 중앙부가 볼록한 호형상으로 구부러진 구조로 형성되며,
   상기 암키와는 상기 가로상부재에 놓이는 볼록한 외면의 상단에 상기 가로상부재가 끼워져 고정되는 인입홈이 형성되고, 볼록한 외면의 하단에는 연이어 설치되는 상기 암키와와 포개어지는 부분에 걸리도록 돌출된 걸림돌기가 형성되어 있으며,
   연이어 설치되는 상기 암키와와 포개어지는 부분인 상기 암키와의 오목한 내면의 상단에는 상기 걸림돌기가 인입되는 걸림홈이 형성되어 있고,
   연이어 설치되는 상기 암키와의 포개어지는 부분으로 상기 암키와의 상단인 상기 인입홈 및 상기 걸림홈에는 상기 체결부재가 관통되어 끼워지는 체결홀이 형성되어 있으며,
   상기 암키와의 오목한 내면의 양측에는 연접하는 상기 암키와의 오목한 내면의 좌/우측을 덮으며 놓이는 상기 수키와를 고정하기 위해 상기 수키와의 좌/우측단이 걸리도록 돌출된 고정돌기가 형성되어 있고,
   상기 수키와는 볼록한 외면의 상단에 연이어 설치되는 상기 수키와의 오목한 내면의 하단과 포개어지도록 턱이 져있으며, 턱이진 볼록한 외면의 상단에는 돌출된 연결돌기가 형성되어 있고, 오목한 내면의 하단에는 상기 연결돌기가 인입되는 연결홈이 형성되어 있으며,
   연이어 설치되는 상기 수키와의 포개어지는 부분으로 상기 수키와의 상단인 상기 연결돌기에는 상기 체결부재가 관통되어 끼워지는 연결홀이 형성되어 있고,
   상기 빗살부재는 섬유재질의 직물시트로서 상기 난연시트의 상면에 부착되는 일면은 매끄럽게 형성되고, 상기 우레탄 발포액에 밀착되는 타면은 섬유가닥의 일부가 무수히 노출되어 상기 빗살이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 한옥의 기와지붕 구조.
   
3. 써까래 위에 놓여진 개판 위에 기와를 놓아 한옥의 기와지붕을 시공하는 방법에 있어서,
   상기 개판의 표면을 빈틈없이 긴밀하고 매끄럽게 연마하는 바탕정리단계와;
   상기 개판의 표면에 기능성 시트를 접착제에 의해 부착하는 시트부착단계와;
   연암을 부착된 상기 기능성 시트 위에 평고대 면에 맞추어 나란하게 놓아 고정하는 연암설치단계와;
   상기 기능성 시트위에 상기 기와를 놓기 위해 목재를 이용하여 기초 프레임을 설치하는 상부재설치단계와;
   상기 기능성 시트와 상기 기초프레임의 사이에 우레탄 발포액을 도포하여 단열층을 형성하는 우레탄 발포액 도포단계와;
   상기 기초프레임 위에 상기 기와를 놓는 기와잇기단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 한옥의 기와지붕 시공방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 시트부착단계는
   상기 기능성 시트인 방수시트, 단열시트, 난연시트를 순서에 상관없이 접착제에 의해 상기 개판의 표면에 적층하여 부착하는 방수,단열,난연시트 부착단계와,
   상기 기능성 시트의 최상위 표면에 돌출된 빗살이 외부에 노출되도록 접착자에 의해 빗살부재를 부착하는 빗살부재 부착단계로 이루어지고,
   상기 상부재설치단계는
   상기 목재에 난연성 도료를 도포하는 난연성 도료 도포단계와,
   상기 빗살부재의 상면에 각형의 상기 목재인 세로상부재를 횡방향으로 상호 이격되게 다수 배열하는 세로상부재 설치단계와,
   상기 세로상부재의 상면에 각형의 상기 목재인 가로상부재를 상기 세로상부재와 직교되게 설치하고, 종방향으로 상호 이격되게 다수 배열하는 가로상부재 설치단계를 포함하여 이루어지고,
   상기 기와잇기단계는
   상기 기와중 암키와를 상기 가로상부재에 놓아 종방향으로 계단식으로 배열하고, 포개어지는 부분을 피스부재에 의해 상기 가로상부재에 고정하는 암키와 설치단계와,
   상기 기와중 수키와를 횡방향으로 연접하는 상기 암키와의 간격을 덮도록 놓되, 종방향으로 일정부분 포개어지게 설치한 다음, 포개어지는 부분을 상기 피스부재에 의해 상기 가로상부재에 고정하는 수키와 설치단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 한옥의 기와지붕 시공방법.
   

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