KR20200003170A

KR20200003170A - 금속 지붕재 및 그것을 이용한 지붕잇기 방법

Info

Publication number: KR20200003170A
Application number: KR1020197035752A
Authority: KR
Inventors: 게이지 이즈미; 유우고 오오타; 도모유키 나가츠; 노리마사 미우라; 가츠나리 노리타
Original assignee: 닛테츠 닛신 세이코 가부시키가이샤
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2020-01-08
Also published as: EA201992465A1; KR102323897B1; CN110662876A; WO2018216105A1; PH12019502585A1; MY194411A; US20200199875A1; US11261603B2

Abstract

본 발명에 관한 금속 지붕재(1)는 금속판을 소재로 하고 상자형으로 형성된 본체부(100)를 갖는 표면 기재(10)와, 본체부(100)의 개구를 막도록 표면 기재(10)의 이면측에 배치된 이면 기재(11)와, 본체부(100)와 이면 기재(11) 사이에 충전된 심재(12)를 구비하고, 본체부(100)에의 긴결 부재의 드라이브에 의해 지붕 하지에 긴결되는 금속 지붕재(1)로서, 다각형의 변을 따라 배치되거나 또는 원을 따라 배치된 적어도 하나의 돌출부(30)로 이루어지는 돌출형상 리브(3)가 본체부(100)의 천판부(101)에 마련되어 있고, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 긴결 부재가 드라이브되도록 구성되어 있다.

Description

금속 지붕재 및 그것을 이용한 지붕잇기 방법

본 발명은 긴결 부재의 드라이브(박아넣음)에 의해 지붕 하지에 긴결되는 금속 지붕재 및 그것을 이용한 지붕잇기 방법에 관한 것이다.

본 발명자들은 하기의 특허문헌 1에 나타나 있는 바와 같은 금속 지붕재, 즉 금속제의 표면 기재와, 표면 기재의 이면측에 배치된 이면 기재와, 표면 기재와 이면 기재 사이에 충전된 발포 수지로 이루어지는 심재를 구비한 금속 지붕재의 실용화를 시도하고 있다. 이러한 금속 지붕재는 지붕 하지의 위에 배치된 후에, 예를 들면 못 또는 나사 등의 긴결 부재가 드라이브되는 것에 의해 지붕 하지에 긴결된다.

특허문헌 1: 일본국 특허공보 제5864015호

상술한 바와 같은 금속 지붕재에 긴결 부재를 드라이브한 경우, 긴결 부재의 드라이브에 기인하는 압력에 의해서, 긴결 부재의 드라이브 위치의 주위에 패임 또는 좌굴이 발생하는 경우가 있다. 이러한 패임 또는 좌굴은 금속 지붕재의 부식 원인으로 되는 빗물 등의 수분의 체류 및 금속 지붕재의 의장의 악화를 야기시킨다. 패임 또는 좌굴을 방지하는 방법으로서는 표면 기재의 판 두께를 늘리는 방법을 생각할 수 있지만, 이러한 방법을 취하면 지붕 중량의 증대를 야기시킨다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재의 패임 또는 좌굴을 작게 할 수 있는 금속 지붕재 및 그것을 사용한 지붕잇기 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 금속 지붕재는 금속판을 소재로 하고 상자형으로 형성된 본체부를 갖는 표면 기재와, 본체부의 개구를 막도록 표면 기재의 이면측에 배치된 이면 기재와, 본체부와 이면 기재 사이에 충전된 심재를 구비하고, 본체부에의 긴결 부재의 드라이브에 의해 지붕 하지에 긴결되는 금속 지붕재로서, 다각형의 변을 따라 배치되거나 또는 원을 따라 배치된 적어도 하나의 돌출부로 이루어지는 돌출형상 리브가 본체부의 천판부에 마련되어 있고, 돌출형상 리브의 내부 영역에 긴결 부재가 드라이브되도록 구성되어 있다.

또, 본 발명에 관한 지붕잇기 방법은 금속판을 소재로 하고 상자형으로 형성된 본체부를 갖는 표면 기재와, 본체부의 개구를 막도록 표면 기재의 이면측에 배치된 이면 기재와, 본체부와 이면 기재 사이에 충전된 심재를 구비하고, 다각형의 변을 따라 배치되거나 또는 원을 따라 배치된 적어도 하나의 돌출부로 이루어지는 돌출형상 리브가 본체부의 천판부에 마련된 금속 지붕재를 이용한 지붕잇기 방법으로서, 금속 지붕재를 지붕 하지의 위에 배치하는 공정과, 돌출형상 리브의 내부 영역에 긴결 부재를 드라이브하여 금속 지붕재를 지붕 하지에 긴결하는 공정을 포함한다.

본 발명의 금속 지붕재 및 그것을 이용한 지붕잇기 방법에 따르면, 다각형의 변을 따라 배치되거나 또는 원을 따라 배치된 적어도 하나의 돌출부로 이루어지는 돌출형상 리브가 본체부의 천판부에 마련되어 있고, 돌출형상 리브의 내부 영역에 긴결 부재가 드라이브되므로, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재의 패임 또는 좌굴을 작게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 금속 지붕재를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 금속 지붕재를 나타내는 배면도이다.
도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따르는 금속 지붕재의 단면도이다.
도 4는 도 1의 본체부의 다른 양태를 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 1의 금속 지붕재(1)를 이용한 지붕잇기 구조 및 지붕잇기 방법을 나타내는 설명도이다.
도 6은 도 1의 영역 VI를 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따르는 단면도이다.
도 8은 도 6의 내부 영역에 수납되는 원을 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 6의 돌출형상 리브의 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 도 6의 돌출형상 리브의 다른 변형예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 도 6의 돌출형상 리브의 또 다른 변형예를 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.

실시형태.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 금속 지붕재(1)를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 금속 지붕재(1)를 나타내는 배면도이며, 도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따르는 금속 지붕재(1)의 단면도이고, 도 4는 도 1의 본체부(100)의 다른 양태를 나타내는 설명도이며, 도 5는 도 1의 금속 지붕재(1)를 이용한 지붕잇기 구조 및 지붕잇기 방법을 나타내는 설명도이다.

도 1∼도 3에 나타내는 금속 지붕재(1)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 가옥 등의 건물의 지붕 하지의 위에 다른 금속 지붕재와 함께 배치되는 것이다. 도 3에 특히 나타내고 있는 바와 같이, 금속 지붕재(1)는 표면 기재(10), 이면 기재(11) 및 심재(12)를 갖고 있다.

표면 기재(10)는 금속판을 소재로 하는 것이며, 금속 지붕재(1)가 지붕 하지의 위에 배치되었을 때에 지붕의 외면에 나타나는 부재이다. 표면 기재(10)의 소재인 금속판으로서는 용융 Zn계 도금 강판, 용융 Al 도금 강판, 용융 Zn계 도금 스테인리스 강판, 용융 Al 도금 스테인리스 강판, 스테인리스 강판, Al판, Ti판, 도장 용융 Zn계 도금 강판, 도장 용융 Al 도금 강판, 도장 용융 Zn계 도금 스테인리스 강판, 도장 용융 Al 도금 스테인리스 강판, 도장 스테인리스 강판, 도장 Al판 또는 도장 Ti판을 이용할 수 있다.

금속판의 두께는 0.5㎜이하인 것이 바람직하다. 금속판의 두께의 증가에 수반하여, 지붕재의 강도가 증대하는 한편 중량이 늘어난다. 금속판의 두께를 0.5㎜이하로 함으로써, 금속 지붕재(1)의 중량이 너무 커지는 것을 회피할 수 있으며, 태양전지 모듈, 태양광 온수기, 에어컨 실외기, 융설 관련 기기 등의 기기를 지붕위에 마련했을 때의 지붕의 총 중량을 억제할 수 있다. 또한, 금속판의 두께가 0.27㎜이상인 것이 바람직하다. 금속판의 두께를 0.27㎜이상으로 함으로써, 지붕재로서 필요하게 되는 강도를 확보할 수 있고, 내풍압 성능이나 짓밟음 성능을 충분히 얻을 수 있다. 내풍압 성능은 강한 바람에 대해 좌굴하지 않고 금속 지붕재(1)가 견딜 수 있는 성능이다.

표면 기재(10)는 천판부(top plate section)(101) 및 둘레 벽부(102)를 갖는 상자형의 본체부(100)를 갖고 있다. 이 본체부(100)는 금속판에 드로잉 가공 또는 벌징 가공이 실시됨으로써 형성되는 것이 바람직하다. 드로잉 가공 또는 벌징 가공에 의해 상자형의 본체부(100)를 형성함으로써, 둘레 벽부(102)를 표면 기재(10)의 둘레 방향으로 연속하는 벽면으로 할 수 있고, 본체부(100)의 내부에 수분이 침입할 가능성을 낮게 할 수 있다. 단, 도 4에 나타내는 바와 같은 형상을 갖는 금속판을 도면 중의 일점 쇄선을 따라 굴곡하여 상자형의 본체부(100)를 형성하는 것도 가능하다.

표면 기재(10)의 금속판으로서 강판(용융 Zn계 도금 강판, 용융 Al 도금 강판, 용융 Zn계 도금 스테인리스 강판, 용융 Al 도금 스테인리스 강판, 스테인리스 강판, Al판, Ti판, 도장 용융 Zn계 도금 강판, 도장 용융 Al 도금 강판, 도장 용융 Zn계 도금 스테인리스 강판, 도장 용융 Al 도금 스테인리스 강판, 도장 스테인리스 강판)을 이용하는 동시에, 드로잉 가공 또는 벌징 가공에 의해 본체부(100)를 형성한 경우, 가공 경화에 의해 둘레 벽부(102)의 경도를 높일 수 있다. 구체적으로는 둘레 벽부(102)의 비커스 경도를 가공 전에 비해, 1.4∼1.6배 정도 증대시킬 수도 있다. 상술한 바와 같이 둘레 벽부(102)가 표면 기재(10)의 둘레 방향으로 연속하는 벽면으로 되는 동시에, 가공 경화에 의해 둘레 벽부(102)의 경도가 높아지는 것에 의해서, 금속 지붕재(1)의 내풍압 성능이 현저히 향상한다.

이면 기재(11)는 본체부(100)의 개구를 막도록 표면 기재(10)의 이면측에 배치된 부재이다. 이면 기재(11)로서는 알루미늄박, 알루미늄 증착지, 수산화알루미늄지, 탄산칼슘지, 수지 필름 또는 유리 섬유지 등의 경량의 소재를 이용할 수 있다. 이들 경량의 소재를 이면 기재(11)에 이용함으로써, 금속 지붕재(1)의 중량이 증대하는 것을 회피할 수 있다.

심재(12)는 예를 들면 발포 수지 등에 의해 구성되는 것이며, 표면 기재(10)의 본체부(100)와 이면 기재(11) 사이에 충전되어 있다. 본체부(100)와 이면 기재(11) 사이에 심재(12)가 충전됨으로써, 수지 시트 등의 배접재를 표면 기재(10)의 이면측에 부착하는 양태보다, 본체부(100)의 내부에 심재(12)를 강고하게 밀착시킬 수 있으며, 빗소리성(雨音性), 단열성 및 짓밟음 내성 등의 지붕재에 요구되는 성능을 향상시킬 수 있다.

심재(12)의 소재로서는 특히 제한은 없으며, 우레탄, 페놀, 누레이트 수지 등을 이용할 수 있다. 단, 지붕재에 있어서는 불연 인정 재료를 사용하는 것이 필수로 된다. 불연 재료 인정 시험은 ISO5660-1 콘칼로리미터 시험법에 준거한 발열성 시험이 실시된다. 심재(12)로 되는 발포 수지가 발열량이 많은 우레탄 등인 경우에는 본체부(100)의 두께를 얇게 하거나, 발포 수지에 무기 발포 입자를 함유시킬 수 있다.

심재(12)가 충전되는 본체부(100)의 높이 h는 4㎜이상이고 또한 8㎜이하로 되는 것이 바람직하다. 본체부(100)의 높이 h를 4㎜이상으로 함으로써, 본체부(100)의 강도를 충분히 높게 할 수 있고, 내풍압성을 향상시킬 수 있다. 단열성에 대해서도 4㎜이상에서 양호하게 된다. 또, 본체부(100)의 높이 h를 8㎜이하로 함으로써, 심재(12)의 유기 질량이 너무 많아지는 것을 회피하여, 더욱 확실하게 불연 재료 인정을 얻을 수 있도록 하고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 금속 지붕재(1)는 본체부(100)의 폭 방향(100a)(긴쪽 방향)이 지붕의 처마와 평행한 방향(4)을 따라 연장되고, 후술하는 본체부(100)의 안길이 방향(100b)(짧은쪽 방향)이 지붕의 처마 능선 방향(5)을 따라 연장하도록 적합되어 있다. 각 금속 지붕재(1)는 예를 들면 나사 또는 못 등의 긴결 부재가 드라이브됨으로써 지붕 하지에 긴결된다. 또, 처마 능선 방향(5)에 관해, 능선측의 금속 지붕재(1)가 처마측의 금속 지붕재(1)의 위에 중첩되면서 지붕 하지의 위에 배치된다.

도 1로 되돌아가, 본체부(100)의 천판부(101)에는 본체부(100)의 폭 방향(100a)을 따라 서로 이간되어 배치된 복수의 드라이브 표시부(2)와, 각 드라이브 표시부(2)의 주위에 배치된 돌출형상 리브(3)가 마련되어 있다. 이하, 드라이브 표시부(2) 및 돌출형상 리브(3)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

도 6은 도 1의 영역 VI을 확대하여 나타내는 평면도이고, 도 7은 도 6의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따르는 단면도이며, 도 8은 도 6의 내부 영역(3a)에 수납되는 원을 나타내는 평면도이다. 드라이브 표시부(2)는 금속 지붕재(1)에 긴결 부재를 드라이브하는 위치를 나타내기 위한 구성이다. 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 드라이브 표시부(2)는 평면에서 보아 원형의 오목부에 의해 구성되어 있다. 그러나, 드라이브 표시부(2)는 예를 들면 돌출체, 개구 또는 인쇄 혹은 새겨 마련된 기호 등, 긴결 부재의 드라이브 위치를 작업자가 시각적 또는 촉각적으로 인식할 수 있는 다른 양태를 취할 수도 있다.

돌출형상 리브(3)는 본체부(100)의 안길이 방향(100b)으로 길게 연장된 장방형의 변을 따라 배치된 복수의 돌출부(30)에 의해 구성된 것이다. 드라이브 표시부(2)는 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 배치되어 있다. 즉, 본 실시형태의 금속 지붕재(1)는 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 긴결 부재가 드라이브되도록 구성되어 있고, 도 5와 같이 지붕잇기(지붕의 작성)를 실행할 때에는 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 긴결 부재를 드라이브한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 각 돌출부(30)는 천판부(101)를 구성하는 금속판의 일부가 비어져 나오는 것에 의해 구성되어 있다. 각 돌출부(30)의 세로 내벽(30a)은 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)의 벽면에 대해 교차하는 방향으로 연장되어 있으며, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)(드라이브 표시부(2))에 긴결 부재가 드라이브되었을 때의 내부 영역(3a)의 변형에 저항할 수 있다. 즉, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)(드라이브 표시부(2))에 긴결 부재가 드라이브됨으로써, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 패임 또는 좌굴이 작게 된다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)에는 돌출형상 리브(3)의 외부 영역(3b)과 내부 영역(3a)을 연통하는 복수의 개구부(31)가 마련되어 있다. 본 실시형태의 돌출형상 리브(3)에서는 장방형의 윗변 및 아랫변의 양단에 있어서 돌출부(30)가 결락됨으로써 4개의 개구부(31)가 형성되어 있다. 개구부(31)에서는 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a) 및 외부 영역(3b)의 면과 동일 조건의 면이 연장되어 있는 것이 바람직하다. 돌출형상 리브(3)에 개구부(31)가 마련됨으로서, 도 5에 나타내는 바와 같이 돌출형상 리브(3)의 상부가 다른 금속 지붕재에 의해서 막혔다고 해도, 돌출형상 리브(3)의 내외를 오가는 공기의 흐름을 확보할 수 있다. 이것에 의해, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 빗물 등의 수분이 침입해도, 그 수분의 증발을 촉진할 수 있어, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 수분이 계속 잔존하는 우려를 작게 할 수 있다.

여기서, 장방형의 아랫변 양단에 위치하는 개구부(31)는 금속 지붕재(1)가 지붕 하지의 위에 배치되었을 때에 돌출형상 리브(3)의 처마측에 위치하는 처마측 개구부(31E)를 구성한다. 처마측은 지붕의 흐름 방향의 하류측을 의미한다. 이러한 처마측 개구부(31E)가 마련됨으로서, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 침입한 수분이 처마측 개구부(31E)를 통과하여 돌출형상 리브(3)의 외부 영역(3b)으로 빠져나올 수 있어, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 수분이 계속해서 잔존하는 우려를 작게 할 수 있다.

돌출형상 리브(3)에 있어서 개구부(31)가 차지하는 비율(이하, 개구율이라고 함)은 50%이하인 것이 바람직하다. 개구율은 이하의 식에 의해서 정의할 수 있다.

개구율(%)=(개구부에 대응하는 중심각의 총합÷360)×100

개구부에 대응하는 중심각은 도 8과 같이 내부 영역(3a)에 수납되는 가장 큰 반경을 갖는 원을 그리는 동시에, 그 원의 중심과 각 개구부(31a) 중 양단을 통과하는 직선을 그렸을 때에, 각 개구부(31a)에 대응하는 직선간의 각도 θ1…θn이다. 도 8과 같이 4개의 개구부(31a)가 돌출형상 리브(3)에 마련된 양태의 경우, 개구율(%)={(θ1+θ2+θ3+θ4)÷360}×100으로 나타난다. 또한, 내부 영역(3a)에 수납되는 원은 돌출형상 리브(3)의 내측에 위치하는 원으로서, 모든 돌출부(30)의 세로 내벽(30a)을 넘어 연장하지 않는 원을 의미한다. 또, n은 개구부(31)의 수에 대응하는 임의의 정수이다. 후에 실시예를 들어 설명하는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)의 개구율이 50%이하인 것에 의해, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 변형을 작게 억제할 수 있다.

돌출부(30)의 높이 H는 0.2㎜이상인 것이 바람직하다. 높이 H는 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a) 또는 외부 영역(3b)의 면과 돌출부(30)의 꼭대기부의 거리에 상당한다. 후에 실시예를 들어 설명하는 바와 같이, 돌출부(30)의 높이가 0.2㎜이상이므로, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 변형을 작게 억제할 수 있다.

돌출부(30)의 폭 W를 돌출부(30)의 높이 H로 나눈 값(W/H)이 3이상인 것이 바람직하다. 폭 W는 돌출부(30)의 세로 내벽(30a)과 세로 외벽 사이의 거리에 상당한다. 후에 실시예를 들어 설명하는 바와 같이, W/H가 3이상인 것에 의해, 돌출부(30)를 형성하는 가공이 가혹하게 되는 것을 회피할 수 있고, 천판부(101)를 구성하는 금속판의 표면에 형성된 도막에 크랙이 생기는 것을 더욱 확실하게 회피할 수 있다.

내부 영역(3a)의 중심 위치에서 돌출부(30)까지의 최단 거리 L이 5㎜이상이고 또한 20㎜이하인 것이 바람직하다. 내부 영역(3a)의 중심 위치에서 돌출부(30)까지의 최단 거리 L은 내부 영역(3a)에 수납되는 가장 큰 반경을 갖는 원의 반경에 의해서 정의할 수 있다(도 8 참조). 후에 실시예를 들어 설명하는 바와 같이, 최단 거리 L이 5㎜이상이고 또한 20㎜이하인 것에 의해, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 변형을 작게 억제할 수 있다.

다음에, 도 9는 도 6의 돌출형상 리브(3)의 변형예를 나타내는 설명도이다.도 9의 (a)∼(h)에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)를 구성하는 돌출부(30)는 원을 따라 배치되어도 좋다. 도 9의 (a), (e), (f) 및 (g)에 나타내는 바와 같이 하나의 돌출부(30)에 의해서 돌출형상 리브(3)가 구성되어도 좋고, 도 9의 (b)∼(d) 및 (h)에 나타내는 바와 같이 복수의 돌출부(30)에 의해서 돌출형상 리브(3)가 구성되어도 좋다.

도 9의 (b)∼(d)에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)의 중심 위치를 사이에 두고 복수의 개구부(31)가 서로 대향해서 배치되어도 좋고, 도 9의 (e) 및 (f)에 나타내는 바와 같이 돌출형상 리브(3)의 개구율이 50%로 되도록 하나의 개구부(31)가 마련되어도 좋다. 도 9의 (h)에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)의 개구율을 50%로 하면서, 개구부(31)의 일부를 처마측 개구부(31E)로 할 수도 있다.

다음에, 도 10은 도 6의 돌출형상 리브(3)의 다른 변형예를 나타내는 설명도이다. 도 10의 (a)∼(h)에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)를 구성하는 돌출부(30)는 정방형의 변을 따라 배치되어도 좋다. 도 10의 (a) 및 (e)에 나타내는 바와 같이 하나의 돌출부(30)에 의해서 돌출형상 리브(3)가 구성되어도 좋고, 도 10의 (b)∼(d) 및 (f)∼(h)에 나타내는 바와 같이 복수의 돌출부(30)에 의해서 돌출형상 리브(3)가 구성되어도 좋다.

도 10의 (b)∼(d), (f) 및 (g)에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)의 중심 위치를 사이에 두고 복수의 개구부(31)가 서로 대향해서 배치되어도 좋고, 도 10의 (e)에 나타내는 바와 같이 돌출형상 리브(3)의 개구율이 50%로 되도록 하나의 개구부(31)가 마련되어도 좋다. 도 10의 (h)에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)의 개구율을 50%로 하면서, 개구부(31)의 일부를 처마측 개구부(31E)로 할 수도 있다.

다음에, 도 11은 도 6의 돌출형상 리브(3)의 또 다른 변형예를 나타내는 설명도이다. 도 11의 (a)∼(e)에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)를 구성하는 돌출부(30)가 삼각형, 마름모형(사각형), 오각형 및 팔각형의 변을 따라 배치되어도 좋다. 또, 추가의 각을 갖는 다각형의 변을 따라 돌출부(30)가 배치되어도 좋다. 도 11의 (a)∼(e)에 나타내는 바와 같이 삼각형, 마름모형(사각형), 오각형 및 팔각형의 변을 따라 돌출부(30)가 배치되는 경우에도, 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 개구부(31)를 마련할 수 있다.

다음에, 실시예를 든다. 본 발명자는 이하의 조건에서 금속 지붕재(1)를 공시재로 해서 시작하였다.

표면 기재(10)의 소재는 0.20∼0.6㎜의 도장 용융 Zn-55% Al 도금 강판, 도장 용융 Zn-6% Al-3% Mg 도금 강판 또는 도장 용융 Al 도금 강판을 사용하였다.

이면 기재(11)로서는 0.2㎜ 유리 섬유지, 0.2㎜ Al 증착지, 0.2㎜ PE 수지 필름, 0.1㎜ Al박 또는 0.27㎜ 도장 용융 Zn 도금 강판을 사용하였다.

심재(12)로서는 2액 혼합형의 발포 수지를 사용하였다. 폴리올 성분과 이소시아네이트, 페놀 혹은 누레이트 성분의 혼합 비율은 중량비로 1:1로 하였다.

표면 기재(10)를 소정의 지붕재 두께와 형상으로 되도록 가공한 후에, 본체부(100)의 개구를 막도록 표면 기재(10)의 이면측에 이면 기재(11)를 배치하고, 시판중인 고압 주입기에 의해 표면 기재(10)의 본체부(100)와 이면 기재(11) 사이의 공극에 발포 수지를 주입하였다. 수지 발포는 온수 순환에 의해 70℃로 온도 조정한 금형내에서 2분 유지한 후, 금형에서 지붕재를 꺼내, 실온 20℃의 조건하에서 5분간 정치하고, 수지의 발포를 완료시켰다.

수지의 발포를 완료시킨 후에, 플랜지의 돌출 폭이 5㎜로 되도록, 본체부(100)의 하단에서 본체부(100)의 바깥쪽을 향해 연장하는 금속판을 절단하고, 벤더에 의해 금속판을 소정의 형상으로 구부림 가공하였다. 최종적인 금속 지붕재(1)의 치수는 414㎜×910㎜로 하였다. 또, 최종적인 지붕재의 두께는 3㎜∼8㎜의 범위로 하였다.

이러한 공시재에 있어서, 돌출형상 리브(3)의 형상, 처마측 개구부(31E)의 유무, 돌출부(30)의 높이 H, 내부 영역(3a)의 중심 위치에서 돌출부(30)까지의 최단 거리 L, 돌출부(30)의 폭 W를 돌출부(30)의 높이 H로 나눈 값, 개구율(돌출형상 리브(3)에 있어서 개구부(31)가 차지하는 비율)을 변경하여, 이하의 (1) 지붕재 중량의 평가, (2) 긴결시의 움푹패임의 평가, (3) 도막 크랙의 발생 상황의 평가 및 (4) 빗물의 흐르기 쉬움의 평가를 실행하였다. 그 결과를 이하의 표에 나타낸다.

[표 1]

(1) 지붕재 중량의 평가 기준

지붕재의 단일 중량을 계측하고, 이하의 기준에 의해 평가하였다. 또한, 본 평가 기준은 표준적인 130N/㎡의 태양전지 모듈이 지붕에 탑재된 것을 상정하고, 지붕재를 포함하는 지붕 전체의 중량에 따라 이하의 평가 기준에 의해 평가하였다.

○: 지붕재 단일 중량이 250N/㎡미만

△: 지붕재 단일 중량이 250N/㎡이상

(2) 긴결시의 움푹패임의 평가 기준

긴결 부재로서, 시판 중인 산희(山喜)산업 주식회사제 베스트 나사(직경 4.0㎜φ× 길이 35㎜)와 임팩트 드라이버(주식회사 마키타제 TD136D)를 사용하여, 2매 중첩의 지붕재를 긴결하였다. 긴결의 움푹패임은 긴결한 상측의 지붕재의 움푹패임을 간극 게이지에 의해서 측정하고, 이하의 평가 기준에 의해 평가하였다.

○: 긴결시의 움푹패임이 2㎜미만

△: 긴결시의 움푹패임이 2㎜이상

(3) 도막 크랙의 발생 상황의 평가

돌출부(30)를 형성할 때에 도장 강판에 발생하는 도막 크랙을 10배의 확대경에 의해 육안으로 관찰하고, 이하의 평가 기준에 의해 평가하였다.

○: 도막 크랙의 발생이 보이지 않거나 또는 경미한 크랙이 보임

△: 현저한 도막 크랙의 발생이 보임

(4) 빗물의 흐르기 쉬움

지붕재를 구배 15°로 경사시키고, 지붕재의 상부에 1000mL의 수돗물을 흘려, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 남는 상황을 육안에 의해 이하의 평가 기준에서 평가하였다.

○: 물이 막힘없이 흐르고, 내부 영역에 물이 거의 남아 있지 않음

△: 물이 남아 있음

비교예 1에 나타내는 바와 같이, 표면 기재(10)를 구성하는 금속판의 판 두께를 0.6㎜로 한 경우, 지붕재의 단일 중량이 250N/㎡이상으로 되고, 지붕재 중량을 △로 평가하게 되었다. 한편, 실시예에 나타내는 바와 같이, 표면 기재(10)를 구성하는 금속판의 판 두께를 0.5㎜이하로 함으로써, 지붕재의 단일 중량을 250N/㎡미만으로 할 수 있었다. 이 결과로부터, 표면 기재(10)를 구성하는 금속판의 판 두께가 0.5㎜이하인 것이 바람직한 것이 확인되었다.

비교예 2에 나타내는 바와 같이, 돌출형상 리브(3)의 개구율이 50%를 넘은 경우, 긴결시의 움푹패임이 2㎜이상으로 되며, 긴결시의 움푹패임을 △로 평가하게 되었다. 한편, 실시예 등에 나타내는 바와 같이, 개구율이 50%이하인 경우에는 긴결시의 움푹패임을 2㎜미만으로 할 수 있었다. 이 결과로부터, 개구율을 50%이하로 하는 것이 바람직한 것이 확인되었다.

비교예 3에 나타내는 바와 같이, 내부 영역(3a)의 중심 위치에서 돌출부(30)까지의 최단 거리 L이 20㎜를 넘은 경우, 긴결시의 움푹패임이 2㎜이상으로 되며, 긴결시의 움푹패임을 △로 평가하게 되었다. 한편, 실시예 등에 나타내는 바와 같이, 최단 거리 L이 20㎜이하인 경우에는 긴결시의 움푹패임을 2㎜미만으로 할 수 있었다. 이 결과로부터, 최단 거리 L을 20㎜이하로 하는 것이 바람직한 것이 확인되었다. 또한, 최단 거리 L이 작아지면, 쇠망치, 드라이버 또는 전동 공구에 의해 못이나 나사로 지붕재를 긴결할 때에 돌출부(30)가 장벽으로 되어 긴결 작업에 지장을 초래할 우려가 있다. 이 때문에, 최단 거리 L은 5㎜이상이 바람직하다.

비교예 4에 나타내는 바와 같이, 돌출부(30)의 높이 H가 0.2㎜미만인 경우, 긴결시의 움푹패임이 2㎜이상으로 되고, 긴결시의 움푹패임을 △로 평가하게 되었다. 한편, 실시예 등에 나타내는 바와 같이, 돌출부(30)의 높이 H가 0.2㎜이상인 경우에는 긴결시의 움푹패임을 2㎜미만으로 할 수 있었다. 이 결과로부터, 돌출부(30)의 높이 H를 0.2㎜이상으로 하는 것이 바람직한 것이 확인되었다.

비교예 5, 6에 나타내는 바와 같이, 돌출부(30)의 폭 W를 돌출부(30)의 높이 H로 나눈 값이 3미만인 경우, 도막에 크랙이 발생하고, 도막 크랙의 발생 상황을 △로 평가하게 되었다. 한편, 실시예 등에 나타내는 바와 같이, 돌출부(30)의 폭 W를 돌출부(30)의 높이 H로 나눈 값이 3이상인 경우에는 도막에 크랙이 발생하는 것을 회피할 수 있었다. 이 결과로부터, 돌출부(30)의 폭 W를 돌출부(30)의 높이 H로 나눈 값을 3이상으로 하는 것이 바람직한 것이 확인되었다.

비교예 2, 7, 8에 나타내는 바와 같이, 처마측 개구부(31E)를 마련하지 않은 경우, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 물이 남고, 빗물이 흐르기 쉬움을 △로 평가하게 되었다. 한편, 실시예 등에 나타내는 바와 같이, 처마측 개구부(31E)를 마련한 경우에는 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 물이 남는 것을 회피할 수 있었다. 이 결과로부터, 처마측 개구부(31E)를 마련하는 것이 바람직한 것이 확인되었다.

이러한 금속 지붕재(1) 및 그것을 이용한 지붕잇기 방법에서는 다각형의 변을 따라 배치되거나 또는 원을 따라 배치된 적어도 하나의 돌출부(30)로 이루어지는 돌출형상 리브(3)가 본체부(100)의 천판부(101)에 마련되어 있고, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 긴결 부재가 드라이브되므로, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 패임 또는 좌굴을 작게 할 수 있다.

또, 돌출형상 리브(3)에는 돌출형상 리브(3)의 외부 영역(3b)과 내부 영역(3a)을 연통하는 적어도 하나의 개구부(31)가 마련되어 있으므로, 돌출형상 리브(3)의 상부가 다른 금속 지붕재에 의해서 막혔다고 해도, 돌출형상 리브(3)의 내외를 오가는 공기의 흐름을 확보할 수 있다. 이것에 의해, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 빗물 등의 수분이 침입해도, 그 수분의 증발을 촉진시킬 수 있어, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 수분이 계속해서 잔존하는 우려를 작게 할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 개구부(31)는 금속 지붕재(1)가 지붕 하지의 위에 배치되었을 때에 돌출형상 리브(3)의 처마측에 위치하는 처마측 개구부(31E)를 포함하고 있으므로, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 침입한 수분이 처마측 개구부(31E)를 통과해서 돌출형상 리브(3)의 외부 영역(3b)으로 빠져나갈 수 있어, 돌출형상 리브(3)의 내부 영역(3a)에 수분이 계속해서 잔존하는 우려를 작게 할 수 있다.

또한, 돌출형상 리브(3)에 있어서 개구부(31)가 차지하는 비율(개구율)이 50%이하이므로, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 변형을 작게 억제할 수 있다.

또, 돌출부(30)의 높이 H가 0.2㎜이상이므로, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 변형을 작게 억제할 수 있다.

또한, 돌출부(30)의 폭 W를 돌출부(30)의 높이 H로 나눈 값(W/H)이 3이상이므로, 천판부(101)를 구성하는 금속판의 표면에 형성된 도막에 크랙이 생기는 것을 더욱 확실하게 회피할 수 있다.

또한, 내부 영역(3a)의 중심 위치에서 돌출부(30)까지의 최단 거리가 5㎜이상이고 또한 20㎜이하이므로, 긴결 부재의 드라이브에 의한 표면 기재(10)의 변형을 작게 억제할 수 있다.

또, 표면 기재(10)를 구성하는 금속판의 판 두께가 0.5㎜이하이므로, 금속 지붕재(1)의 중량이 너무 커지는 것을 더욱 확실하게 회피할 수 있다.

1; 금속 지붕재 2; 드라이브 표시부
3; 돌출형상 리브 3a; 내부 영역
3b; 외부 영역 10; 표면 기재
11; 이면 기재 12; 심재
30; 돌출부 31; 개구부
31E; 처마측 개구부 100; 본체부
101; 천판부 102; 둘레 벽부

Claims

금속판을 소재로 하고 상자형으로 형성된 본체부를 갖는 표면 기재와, 상기 본체부의 개구를 막도록 상기 표면 기재의 이면측에 배치된 이면 기재와, 상기 본체부와 상기 이면 기재 사이에 충전된 심재를 구비하고, 상기 본체부에의 긴결 부재의 드라이브에 의해 지붕 하지에 긴결되는 금속 지붕재로서,
다각형의 변을 따라 배치되거나 또는 원을 따라 배치된 적어도 하나의 돌출부로 이루어지는 돌출형상 리브가 상기 본체부의 천판부에 마련되어 있고, 상기 돌출형상 리브의 내부 영역에 상기 긴결 부재가 드라이브되도록 구성되어 있는 금속 지붕재.
제 1 항에 있어서,
상기 돌출형상 리브에는 상기 돌출형상 리브의 외부 영역과 상기 내부 영역을 연통하는 적어도 하나의 개구부가 마련되어 있는 금속 지붕재.
제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 개구부는 상기 금속 지붕재가 상기 지붕 하지의 위에 배치되었을 때에 상기 돌출형상 리브의 처마측에 위치하는 처마측 개구부를 포함하고 있는 금속 지붕재.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 돌출형상 리브에 있어서 상기 개구부가 차지하는 비율은 50%이하인 금속 지붕재.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부의 높이는 0.2㎜이상인 금속 지붕재.
제 5 항에 있어서,
상기 돌출부의 폭을 상기 돌출부의 높이로 나눈 값은 3이상인 금속 지붕재.
제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 영역의 중심 위치에서 상기 돌출부까지의 최단 거리는 5㎜이상이고 또한 20㎜이하인 금속 지붕재.
제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 기재를 구성하는 상기 금속판의 판 두께는 0.5㎜이하인 금속 지붕재.
금속판을 소재로 하고 상자형으로 형성된 본체부를 갖는 표면 기재와, 상기 본체부의 개구를 막도록 상기 표면 기재의 이면측에 배치된 이면 기재와, 상기 본체부와 상기 이면 기재 사이에 충전된 심재를 구비하고, 다각형의 변을 따라 배치되거나 또는 원을 따라 배치된 적어도 하나의 돌출부로 이루어지는 돌출형상 리브가 상기 본체부의 천판부에 마련된 금속 지붕재를 이용한 지붕잇기 방법으로서,
상기 금속 지붕재를 지붕 하지의 위에 배치하는 공정과,
상기 돌출형상 리브의 내부 영역에 긴결 부재를 드라이브하여 상기 금속 지붕재를 상기 지붕 하지에 긴결하는 공정을 포함하는 지붕잇기 방법.