WO2014175473A1 - 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체 및 상기 단열 구조체의 시공 방법 - Google Patents

생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체 및 상기 단열 구조체의 시공 방법 Download PDF

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WO2014175473A1
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윤인학
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Definitions

  • the present invention relates to an ecological building structure, a heat insulating structure thereof, and a method of constructing the heat insulating structure, and more particularly, a heat insulating chip including at least one of conifers, rice straw, dense paper, and processed products thereof is filled in a secured space.
  • a heat insulation layer which is constructed to be integrated continuously in the bottom layer, the wall, the roof, and the interlayer floor layer, and the ecological building structure, its insulation structure, and the construction method of prefabricated construction of the insulation structure improved to facilitate charging and discharging of the insulation chip. It is about.
  • the energy consumption of building structures amounts to 43% of the total final energy consumption, and more than 85% of the energy consumption of building structures is used for the management of buildings including hot water, heating and cooking.
  • the energy consumption of building structures is higher than the energy consumption of automobiles, and thus takes up a large portion of greenhouse gas emissions.
  • energy-saving insulation technology of building structures can be understood as a key technology for overcoming energy crisis and protecting resources.
  • Insulation method that is applied to existing building structure is generally installed plate and fiber insulation.
  • a heat insulating method using a plate-like and fibrous heat insulating material has a problem in that a large amount of energy due to the generation of convection and airflow leaks in the space between the plate and the plate and the wall and the heat insulating material between the plate has a problem that the heat insulation effect is seriously reduced.
  • all the heat insulating materials such as the existing plate-like and fibrous heat-insulating material has a problem that the heat shrinking performance is lost or degraded due to the phenomenon that the volume decreases or falls down due to its own weight.
  • the conventional thermal insulation method using plate- and fibrous insulation materials does not completely fill the insulation space, so convection and airflow of the internal air due to the empty insulation space causes severe energy loss from inside and outside walls, and There is a serious problem in sound insulation, such as amplification of sound due to resonance.
  • the existing method may be a weak or no floor insulation.
  • Floors have serious problems with heat insulation, with room heat losses reaching 50% due to the ground being in contact with the outside.
  • the insulation of the roof layer in the existing construction method is not possible to insulate from the outside, the heat insulation from the inside is a heat bridge (heat bridge) is generated in the rim beam has a serious energy leakage and condensation occurs.
  • the insulation is installed between the wall and the wall. That is, according to the existing method, the wall of the high-insulation building typically includes a 200 mm thick concrete wall, a 300 mm thick insulation, and a 100 mm thick brick wall, so that the wall is too thick and the material is thick. It is excessively used, which causes many problems, such as a reduction in the interior space of the building and an increase in construction costs.
  • the existing construction method can be constructed by connecting the insulation in the horizontal direction, but it is difficult to connect the insulation between the floor and the wall and the floor. Therefore, a large number of heat bridges (Heat Bridge) is generated between the layer or the wall and the bottom layer that is not connected to the insulation and there is a problem that the thermal insulation effect is seriously degraded by leaking a large amount of energy therefrom.
  • Heat Bridge heat bridge
  • the insulation layer has a thickness of at least 300 mm, a floor at least 300 mm thick, and a roof at least 300 mm thick.
  • the thermal insulation layer 0.15w / m 2 k (hereinafter), the outside temperature -10 °C, room temperature 20 °C.
  • the present invention is to solve the above problems, ecological building structure having an economical and excellent thermal insulation performance by forming a heat insulating layer using a heat insulating chip comprising at least one of conifers, straw, dense, paper and processed products thereof in the heat insulating structure And an insulation structure thereof.
  • another object of the present invention is to provide an ecological building structure and a heat insulating structure having a support member and a plate which provide a space for filling the heat insulating chip so that the heat insulating layer is formed therein and a rigid structure that withstands lateral and compressive forces.
  • the present invention provides an ecological building structure and its insulation structure by improving the insulation performance by integrally formed insulation layer so that the space for filling the insulation chip in the floor, wall and roof is completely filled without creating a gap. For other purposes.
  • another object of the present invention is to provide an ecological building structure and a heat insulating structure thereof having a structure that allows easy filling and discharge of the heat insulating chip.
  • the present invention particles that generate phytoncide, particles having a function of controlling humidity, particles having a function of absorbing harmful substances can be selectively used as the insulating chip can be provided with functionality, the insulating chip It is another object of the present invention to provide an ecological building structure and a heat insulating structure thereof having fire resistance by having a high ignition temperature and having the heat insulating chip reusable as an eco-friendly fertilizer.
  • another object of the present invention is to provide an ecological building structure and a method of constructing the insulating structure, which can be prefabricated to form any one of the wall, the floor and the roof to improve the workability.
  • the present invention unlike the conventional construction method of mounting a space between the bearing wall (bearing wall) and the wall to attach the heat insulating material by filling the heat insulating material between the pillar member and the column member, the thickness of the heat insulating material can be sufficient as the entire thickness of the bearing wall
  • Another object is to provide an ecological building structure capable of securing an insulating layer.
  • the present invention is to provide an ecological building structure that improves the thermal insulation effect by forming an insulating layer with a heat insulation chip while reducing the wall thickness of the heat insulating material between the plate and the plate and between the pillar and the pillar.
  • the present invention is unlike the conventional connection between the insulation between the floor and the wall and the floor layer is difficult to connect the insulation layer of the yellow connection, the longitudinal connection between the layers, and the connection between the wall and the floor layer, the wall and the roof layer insulation layer of the insulation structure It is another purpose of this continuous connection to integrate the thermal insulation layer to achieve complete insulation without energy leakage.
  • the integrated heat insulating layer is another object to improve the sound insulation effect between each sound by preventing the negative diffraction phenomenon and resonance phenomenon.
  • the outer and inner vertical pillars are spaced apart and the outer and inner vertical pillars are spaced apart by a plurality of horizontal ribs installed on both sides are supported
  • a support member including a member and having a plurality of pillar members spaced apart from each other at regular intervals; Outer plate members coupled to outer vertical pillars constituting each pillar member of the support member to form an outer side; Inner plate members coupled to inner vertical pillars constituting each pillar member of the support member to form an inner side thereof; Insulating chips filled in spaced spaces between the outer plate and the inner plate and spaced spaces between the outer and inner vertical columns of the column member; A discharge plate configured to be openable and coupled with an outlet formed in at least one of the outer plate; And an input plate configured to be openable and coupled with an input hole formed in at least one of the inner plate materials.
  • outer and inner vertical column may be composed of any one of wood or steel.
  • the plurality of horizontal ribs may be configured as a truss structure between the outer and inner vertical pillars.
  • the separation distance between the outer plate and the inner plate is set to 250mm when the temperature difference between the target room temperature (20 °C) and the minimum average temperature is less than 25 °C, 300mm if more than 25 °C and less than 30 °C When it exceeds 30 °C and below 40 °C can be set to 400mm and if above 40 °C and below 50 °C can be set to 500mm.
  • the spaced space between the outer plate and the inner plate is connected through the space between the outer vertical column and the inner vertical column constituting the pillar member is a heat insulating layer formed by filling the heat insulation chip is continuous Is preferred.
  • the insulating chips may include one or more of conifers, straw, dense paper, and processed products thereof, and may include particles having a thickness of 1 mm or more and a thickness of 3 mm or less and a length of 1 mm or more and a length of 20 mm or less.
  • the insulation chips may include one or more of particles generating phytoncide, particles having a function of controlling humidity, and particles having a function of absorbing harmful substances.
  • the insulating chips are preferably made of particles having a ignition temperature of 460 °C or more.
  • the insulation chips may be made of a reusable material as an environmentally friendly fertilizer.
  • the input plate may include a window for observing a state in which the insulating chips are charged, and the window may include a transparent plate having through holes formed therein.
  • the structure in which the support member, the outer plate and the inner plate are assembled may be configured to form any one of a wall, a bottom, and a roof.
  • the method of construction of the thermal insulation structure of the ecological building structure according to the present invention spaced apart from the outer and inner vertical column made of any one of wood or steel and by installing a plurality of horizontal ribs on both sides of the outer and inner vertical column to the inside And supporting the spaced apart state of the outer vertical column to configure the pillar member.
  • the plurality of horizontal ribs may be installed in a truss structure between the outer and inner vertical pillars.
  • the outer plates and the inner plates are separated by 250 mm when the temperature difference between the target room temperature (20 ° C.) and the lowest average temperature is 25 ° C. or less, and spaced apart by 300 mm when the temperature exceeds 25 ° C. and 30 ° C. or less. If it exceeds 40 °C or less may be spaced apart 400mm and if it exceeds 40 °C and 50 °C or less may be installed to be spaced apart by 500mm.
  • a heat insulating layer using a heat insulating chip containing at least one of conifers, rice straw, dense, paper, and processed products thereof is applied to the heat insulating structure, so that the economy is excellent, and the characteristics of the material and the heat insulating layer are vertically and vertically. Continuously seamlessly connected to the insulation layer of the roof, walls, and floor layers are constantly integrated, thereby minimizing thermal energy leakage and thus having a high insulation performance.
  • the support member and the plate forming the thermal insulation space are firmly coupled to have a rigid structure that withstands bending, lateral and compression forces, thereby providing excellent seismic performance.
  • thermal insulation chip such as the generation of phytoncide, the control of humidity, absorption of harmful substances and fire resistance can be provided to provide an insulating structure having a functional.
  • the insulating structure can be installed in a prefabricated manner to form any one of the wall, the floor and the roof has an effect that the workability is improved.
  • the heat insulating material thickness can be the entire thickness of the bearing wall There is an effect that can ensure a sufficient insulating layer.
  • the insulation is filled between the plate and the plate, and between the column and the pillar, thereby reducing the wall thickness, thereby forming an insulation layer with the insulation chip to improve the insulation effect.
  • connection of the thermal insulation layer can be connected between the yellow direction, the longitudinal connection between the layers, and the wall and the bottom layer, thereby preventing the negative diffraction phenomenon and the resonance phenomenon, thereby improving the sound insulation effect between each soundproofing.
  • FIG. 1 is a plan view of an ecological building to which an embodiment according to the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1.
  • FIG 3 is a perspective view of a supporting member for forming an insulating structure.
  • FIG. 4 is an exploded view illustrating the assembled state of the inner plate, the outer plate, the discharge plate, and the feed plate on the support member;
  • FIG. 5 is an exploded view illustrating an assembled state of the discharge plate and the input plate in a state where the inner plate and the outer plate are assembled to the support member;
  • FIG. 6 is a perspective view of the inner plate, the outer plate, the discharge plate and the input plate assembled state.
  • FIG. 7 is a view for explaining the injection of the insulating chip.
  • FIG. 8 is a view for explaining the discharge of the insulating chip.
  • Figure 9 is an exploded view illustrating an embodiment in which the heat insulation structure according to the invention is applied to the roof.
  • Ecological building structure according to the present invention may be implemented as shown in Figure 1, the wall may be implemented with a heat insulating structure according to the present invention.
  • the embodiment according to the present invention as shown in Figure 1 is applied to the wall 10 of the ecological building structure
  • the wall 10 is the outer vertical column 20, the inner vertical column 22, the outer vertical as shown in FIG. Horizontal ribs 24 connecting between the pillars 20 and the inner vertical pillars 22, the outer plate 26 provided on the outer pillars 20, and the inner plate 28 provided on the inner pillars 22.
  • a heat insulating chip 30 filled in a space between the outer plate 26 and the inner plate 28 and a space between the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22 to form a heat insulating layer.
  • Finishing material 32 may be installed on the outer plate 26.
  • the assembly of the outer vertical column 20, the inner vertical column 22 and the horizontal ribs 24 forms a pillar member 34.
  • the plurality of pillar members 34 spaced apart from each other forms a support member.
  • the plurality of pillar members 34 constituting the supporting member may include a plurality of horizontal ribs 24 having the outer vertical pillars 20 and the inner vertical pillars 22 spaced apart from each other so as to form a space for forming a heat insulating layer. As a result, the spaced state is fixed.
  • the horizontal ribs 24 serve to form a column member 34 having lateral and compressive forces by connecting between the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22, and the outer vertical column 20 and the inner side.
  • the lateral and compressive forces applied to the vertical column 22 may be distributed through the horizontal ribs 24.
  • the horizontal ribs 24 may be variously implemented according to the manufacturer's intention, such that the horizontal ribs 24 are disposed between the outer vertical pillars 20 and the inner vertical pillars 22 and are alternately arranged on both sides or form a truss structure.
  • the truss structure refers to a structure that supports the load by weaving steel or wood into a triangular net shape.
  • the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22 may be composed of a wooden beam or steel beam, horizontal ribs 24 connecting them also the material of the outer and inner vertical column 22 Depending on the material may be made of wood or steel.
  • the plurality of spaced pillar members 34 may form a support member by being fixed by horizontal connection beams 36 installed on at least two upper and lower portions, respectively.
  • the material of the horizontal connection beam 36 may also be made of wood or steel, depending on the material of the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22.
  • a space is formed between the horizontal connection beams 36, and the space may be used for the connection configuration of the heat insulating material when there is a need to configure the heat insulating material between the upper and lower layers.
  • outer plate members 26, inner plate members 28, discharge plate 40, and input plate 44 are coupled to the support member configured as shown in FIG. 3 as shown in FIGS. 4 to 6.
  • outer plate members 26 are coupled to the outer vertical pillars 20 to form the outer side
  • inner plate members 28 are coupled to the inner vertical pillars 20 to form the inner side.
  • the outer plate 26 may be designed to have varying widths to span two or more outer vertical pillars 20, and the inner plate 26 may also be designed to have varying widths to span two or more inner vertical pillars 22. Can be.
  • the outer plate 26 and the inner plate 28 may be composed of plywood, in particular, in the case of the inner plate 28 may be a water-resistant plywood and the moisture-proof paper can be bonded. And, the outer plate 26 may be combined with the finishing material 32, fireproof gypsum board or larch luba may be used as the finishing material (32).
  • a discharge port 38 may be formed at a lower portion of the outer plate 26, and a discharge plate 40 that may be opened and closed may be formed at the discharge hole 38.
  • an inlet 42 may be formed at an upper portion of the inner plate 28, and an inlet 42 that is openable and openable is configured in the inlet 42.
  • the outlet 38 and the inlet 42 may be formed in all or part of the plurality of outer plate 26, the discharge plate 40 and the input plate 44 may be composed of plywood, discharge plate The 40 and the input plate 44 may be configured to be repeatedly opened and closed by a method such as being screwed to the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22.
  • the input plate 44 may be configured with a window 46 for observing the state of charge of the insulating chip 30, the window 46 may be composed of a transparent plate formed with through holes. At this time, the window 46 may have a diameter of about 100mm.
  • the window 46 may be formed on all or a part of the input plate 44 and may serve to visually identify a settlement state of the internal insulation chip 30 and to provide a passage for discharging or providing moisture. .
  • the insulating chip 30 includes particles having a phytoncide function
  • the phytoncide may be radiated through the through holes formed in the window 46.
  • the outer plate 26, the inner plate 28, the discharge plate 40, and the feeding plate 44 respectively installed on the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22 of the support member are illustrated in FIG. 4.
  • the discharge plate 40 and the input plate 44 may be assembled, as illustrated in FIG. 6, after the outer plate 26 and the inner plate 28 are assembled.
  • the outer plate 26 and the inner plate 26 are spaced apart by a certain distance from the column member 34 including the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22, and the outer vertical column also inside the column member 34. 20 and the inner vertical column 22 are spaced a certain distance apart.
  • the insulation chip 30 may be filled in the separation space, and the insulation chip 30 may be charged in the state in which the input hole 44 is opened by separating the input plate 44 as shown in FIG. 7.
  • the charged thermal insulation chip 30 may be settled as it is used for a long time, the thermal insulation function may deteriorate, and need to be discharged after a certain period of use.
  • the heat insulating chip 30 may be discharged in a state in which the discharge plate 40 is separated and the discharge hole 38 is opened.
  • the insulating structure according to the present invention may exchange, repair and recharge the insulating chip 30, and this operation may be easily performed by mechanical equipment or by hand, thereby providing an easy maintenance.
  • the thickness of the heat insulating layer formed by the heat insulating chip 30 to be filled may be determined according to the difference between the room temperature and the outside temperature and the thermal permeability of the particulate heat insulating material, and accordingly the thickness of the heat insulating structure implemented according to the present invention may vary. have.
  • the separation interval between the outer plates 26 and the inner plates 28 for forming the thermal insulation layer is set to 250 mm when the temperature difference between the target room temperature (20 ° C.) and the lowest average temperature is 25 ° C. or less, 25 If it exceeds 30 °C and below 30 °C it is set to 300mm and if it exceeds 30 °C and below 40 °C may be set to 400mm and if it exceeds 40 °C and below 50 °C may be set to 500mm. In addition, even when the temperature difference between the target room temperature and the lowest average temperature exceeds 50 ° C., the separation distance between the outer plate members 26 and the inner plate members 28 may be set to 500 mm or more in consideration of thermal insulation.
  • the embodiment according to the present invention provides a space between the outer vertical column 20 and the inner vertical column 22 in which the spaced apart space between the outer plate 26 and the inner plate 28 forms a pillar member.
  • the heat insulating layer formed by being filled with the heat insulating chip 30 by being connected through has a configuration that is continuously connected. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a problem that the heat insulating performance is deteriorated through the joint between the heat insulating material as in the prior art.
  • the embodiment according to the present invention may include one or more of the conifers, rice straw, straw, paper, and processed products thereof as the insulating chip 30, each insulating chip 30 is 1mm or more and 1mm or less in thickness and 1mm It may be made of particles having a length of less than 20mm.
  • the thermal insulation chip 30 may include particles having a function of generating phytoncide or absorbing harmful substances, such as conifers, or particles having a function of controlling humidity, such as wood, rice straw, straw, and paper.
  • the insulating chip 30 according to the present invention is made of environmentally friendly materials, coniferous, rice straw, dense, paper, and processed products thereof, there is no carbon dioxide generation and has an effect of absorbing and storing carbon dioxide.
  • the thermal insulation chip 30 may have a function of generating and releasing phytoncide, controlling humidity, or absorbing harmful substances, and thus may have an effect in preventing atopy and asthma.
  • the thermal insulation chip 30 according to the present invention may have a fire protection effect by having a ignition temperature of 460 ° C. which is 2.5 times or more than that of 180 ° C., which is generally used in view of a foamed heat insulating material, and is toxic in case of fire. It can be expected to reduce the casualty by not generating gas.
  • thermal insulation chip 30 is made of environmentally friendly and reusable conifers, straw, dense paper, and processed products thereof, the used chips are reusable as environmentally friendly fertilizers, causing problems such as environmental pollution due to disposal. You can expect benefits that don't.
  • the insulating chip 30 according to the present invention is made of coniferous, straw, dense, paper, and processed products thereof, it can be provided at low cost, thereby providing economic benefits that can reduce the cost of constructing the insulating structure. .
  • a heat insulating structure to be constructed as a wall, it may be composed of a roof or a floor as shown in FIG.
  • the outer pillar 50 and the inner pillar 52 are joined by a rib 54 having a truss structure to form a pillar member 56, and a plurality of pillar members 56 are spaced apart from each other.
  • the outer plate 58 and the input plate 60 are coupled to the upper side of the support member, and the inner plate 62 and the discharge plate 64 may be coupled to the lower side thereof.
  • the heat insulating material is filled in the spaced space between the outer plate 58, the inner plate 62, and the pillar member 56.
  • the discharge plate 64 may be configured on the outer plate 58
  • the input plate 60 may be configured on the inner plate 62
  • the window 66 may be formed on the input plate 60 according to the manufacturer's intention. Can be formed.
  • the embodiment according to the present invention can be constructed by installing a structure in which the column member, the outer plate and the inner plate is assembled to form any one of the wall, the bottom and the roof.
  • the construction method according to the present invention is spaced apart from the outer and inner vertical pillars 20 and 22 made of any one of wood or steel, and the plurality of horizontal ribs 24 intersecting on both sides of the outer and inner vertical pillars 20 and 22.
  • a pillar member 34 To support the spaced state of the outer and inner vertical pillars (20, 22) to form a pillar member 34, to arrange a plurality of pillar members 34 at regular intervals, each pillar member Coupling the outer plate members 26 to the outer vertical pillars 20 forming the holes 34 to form an outer side, and the inner plate 28 on the inner vertical pillars 22 forming the pillar members 34.
  • the heat insulating structure according to the present invention can be constructed as a prefabricated structure, the workability of constructing the heat insulating structure for any one of the wall, the floor and the roof can be improved.

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Abstract

본 발명은 석유화학 발포재나 암면등 무기물인 기존단열재와 달리 천연재료인 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품 중 하나 이상을 포함하는 단열칩을 확보된 공간 내에 충전하여 단열층을 이루고 단열칩의 충전 및 배출이 용이하도록 개선하고 단열칩을 순환 자원으로 이용하는 생태 건축물과 그의 단열 구조체와 상기 단열 구조체를 조립식으로 시공하는 시공 방법을 개시하며, 상기 단열 구조체는 외측 및 내측 수직 기둥이 이격되고 상기 외측 및 내측 수직 기둥은 양측에 교차로 설치되는 다수의 수평 리브들로써 이격 상태가 지지되는 기둥 부재를 포함하며 다수의 기둥 부재가 일정 간격 이격되어 배치되는 지지 부재; 상기 지지 부재의 각 기둥부재를 이루는 외측 수직 기둥들에 결합되어서 외측을 이루는 외측 판재들; 상기 지지 부재의 각 기둥 부재를 이루는 내측 수직 기둥들에 결합되어서 내측을 이루는 내측 판재들; 상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들 사이의 이격된 공간과 상기 기둥 부재의 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이의 이격된 공간에 충전되는 단열칩들; 상기 외측 판재들 중 하나 이상에 형성된 배출구와 결합되면서 개폐 가능하게 구성되는 배출판; 및 상기 내측 판재들 중 하나 이상에 형성된 투입구와 결합되면서 개폐 가능하게 구성되는 투입판;을 포함함을 특징으로 한다.

Description

생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체 및 상기 단열 구조체의 시공 방법
본 발명은 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체 및 상기 단열 구조체의 시공 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품 중 하나 이상을 포함하는 단열칩을 확보된 공간 내에 충전하여 단열층을 이루고 이 단열층은 바닥층과 벽체와 지붕과 층간 바닥층에서 끊임없이 일체화되도록 구성되고 단열칩의 충전 및 배출이 용이하도록 개선한 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체와 상기 단열 구조체를 조립식으로 시공하는 시공 방법에 관한 것이다.
건축 구조물의 에너지 소비량은 전체 최종 에너지 소비량의 43％에 달하고 있으며, 건축 구조물의 에너지 소비량 중 85％ 이상이 온수, 냉난방 및 취사를 포함하는 건축물의 관리에 사용된다.
이와 같이 건축 구조물에 사용되는 에너지 소비량은 자동차의 에너지 소비량보다 많은 실정으로 온실 가스 방출에도 큰 비중을 차지한다.
따라서, 건축 구조물의 에너지 절감 단열 기술은 에너지 위기 극복과 자원 보호에 핵심 기술로 이해될 수 있다.
기존 건축 구조물에 적용되는 단열 공법은 판상과 섬유상의 단열재를 설치하는 것이 일반적이다. 그러나, 판상과 섬유상 단열재를 이용한 단열 공법의 경우 판과 판 사이의 이음부와 벽체와 단열재 간의 공간에서 대류 및 기류 발생으로 인한 많은 에너지가 누출되어서 단열 효과가 심각히 저하되는 문제점을 갖는다.
그리고, 기존의 판상과 섬유상의 단열재 등 모든 단열재는 시간이 흐를수록 부피가 줄어들거나 자중에 의하여 주저앉는 현상이 발생하여서 단열 성능이 상실되거나 저하되는 문제점을 갖는다.
또한, 상기와 같이 기 설치된 단열재를 기존의 공법으로는 교환, 보수 또는 재 충전하기가 불가능하고 교환, 보수 또는 재충전하기 위해서는 기존 건축 구조물을 해체해야하는 어려움이 있었다.
또한 기존의 판상과 섬유상의 단열재를 이용한 단열 공법은 단열 공간을 완전히 채우지 못하기 때문에 빈 단열 공간으로 인한 내부 공기의 대류와 기류가 발생되어 내외측벽으로부터의 에너지 손실이 심각하고 또한 소리의 회절 현상과 공명 현상으로 소리가 증폭되는 등 방음에 심각한 문제점을 갖는다.
또한, 기존 공법에서는 바닥 단열이 취약하거나 아예 하지 않는 경우가 있다. 바닥의 경우 외부와 접촉되는 기초로 말미암아 실내 열 손실이 50％에 이를 정도로 단열에 심각한 문제점을 갖는다.
또한, 기존 공법에서의 지붕층의 단열은 외부에서 단열시공이 불가능하고 내부에서의 단열은 테두리 보에서 열교(Heat Bridge)가 발생되어서 심각한 에너지 누출과 결로 현상이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 기존의 공법에서 단열재는 벽과 벽 사이에 설치한다. 즉, 기존의 공법에 의하면 고 단열건축물의 벽체는 통상적으로 200mm 두께의 콘크리트 벽체, 300mm 두께의 단열재, 그리고 100mm 두께의 벽돌 벽체를 포함하므로 총 600mm의 두께를 갖도록 구성되므로 벽체의 두께가 너무 두껍고 재료가 과다하게 사용되어서 건축 실내 면적이 축소되고 건축비가 상승하는 등 많은 문제점이 발생한다.
그리고, 기존의 공법은 좌우 횡 방향으로 단열재를 연결하여서 시공할 수 있으나 층간 및 벽체와 바닥층 간의 단열재를 이어서 연결하는 것은 어렵다. 그러므로 단열재가 이어지지 않는 층간 또는 벽체와 바닥층 사이에 많은 열교(Heat Bridge)가 발생되고 이 곳으로부터 대량의 에너지가 누출되어서 단열 효과가 심각히 저하되는 문제점을 갖는다.
한편, 기존에 사용되는 단열재는 가격이 고가이다. 일예로, 1 입방메터당 레미콘의 시공 가격은 약 60,000원 정도 소요되나 단열재인 스티로폼은 최저 120,000원 이상 소요된다.
한편, 에너지 절감을 위하여 생태 건축물(패시브 하우스)가 제시된 바 있으며, 생태 건축물 시공에 있어서 독일의 경우 단열층의 두께는 300mm 이상 두께의 벽, 300mm 이상의 두께의 기초위 바닥층, 300mm 이상의 두께의 지붕 사용을 권장한다. 이는 단열층의 열관류율 0.15w/m2k(이하), 외부 온도 -10℃, 실내 온도 20℃ 기준으로 제시된 것이다. 이러한 건축 구조물에서 1 평방 미터의 건축 면적 당 1.2 입방 미터의 단열재의 사용이 필요하다. 그러므로 생태 건축물은 고가인 단열재의 사용량이 많아지고 단열 구조체 마감 비용이 상승하므로 시공비가 일반 건축물의 2배에 달하므로 보급에 어려움이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품 중 하나 이상을 포함하는 단열칩을 이용한 단열층을 단열구조체에 형성하여서 경제적이면서 우수한 단열 성능을 갖는 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 단열층이 내부에 형성되도록 단열 칩을 충전하는 공간을 제공하는 지지 부재와 판재가 횡력과 압축력을 견디는 견고한 구조를 갖는 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체를 제공함을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 바닥층, 벽체와 지붕에 단열칩을 충전하는 공간이 틈을 발생하지 않고 완전히 충전되어서 이어지도록 단열층이 일체화되게 형성됨으로써 단열 성능을 개선한 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체를 제공함을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 단열칩의 충전과 배출이 용이한 구조를 갖는 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체를 제공함을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 피톤치드를 발생하는 입자, 습도를 조절하는 기능을 갖는 입자, 유해 물질을 흡수하는 기능을 갖는 입자가 선택적으로 상기 단열칩으로 이용될 수 있어서 기능성이 제공될 수 있고, 상기 단열칩이 높은 발화온도를 가짐으로써 내화성을 가지며 상기 단열칩이 친환경 비료로 재사용 가능한 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체를 제공함을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 단열 구조체를 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나를 이루도록 조립식으로 설치할 수 있어서 시공성을 개선한 생태 건축 구조물과 그의 단열 구조체 시공 방법을 제공함을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 종래의 내력벽(bearing wall)과 벽 사이에 공간을 구축하여 단열재를 취부 부착시키는 공법과 달리 기둥부재와 기둥부재 사이에 단열재를 충진함으로 단열재 두께가 내력벽 전체 두께가 될 수 있어서 충분한 단열층을 확보할 수 있는 생태 건축 구조물을 제공함을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 단열재를 판재와 판재 사이 그리고 기둥과 기둥 사이에 단열재를 충진하므로 벽 두께를 줄이면서 단열칩으로 단열층을 형성하여 단열 효과를 개선한 생태 건축 구조물을 제공함을 또다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 층간 및 벽체와 바닥층 간의 단열재 연결이 어려운 종래와 달리 단열층의 연결이 황방향 연결, 층간의 종방향 연결, 및 벽체와 바닥층, 벽체와 지붕층 간에 연결이 가능하여서 단열 구조체의 단열층이 끊임없이 연결되어서 단열층을 일체화하여 에너지 누출이 없는 완전단열을 이룸을 또다른 목적으로 한다.
또한, 일체화된 단열층은 음의 회절 현상과 공명 현상을 방지하여 각 방간 방음 효과를 개선함을 또다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 생태 건축 구조물의 단열 구조체는, 외측 및 내측 수직 기둥이 이격되고 상기 외측 및 내측 수직 기둥은 양측에 교차로 설치되는 다수의 수평 리브들로써 이격 상태가 지지되는 기둥 부재를 포함하며 다수의 기둥 부재가 일정 간격 이격되어 배치되는 지지 부재; 상기 지지 부재의 각 기둥부재를 이루는 외측 수직 기둥들에 결합되어서 외측을 이루는 외측 판재들; 상기 지지 부재의 각 기둥 부재를 이루는 내측 수직 기둥들에 결합되어서 내측을 이루는 내측 판재들; 상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들 사이의 이격된 공간과 상기 기둥 부재의 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이의 이격된 공간에 충전되는 단열칩들; 상기 외측 판재들 중 하나 이상에 형성된 배출구와 결합되면서 개폐 가능하게 구성되는 배출판; 및 상기 내측 판재들 중 하나 이상에 형성된 투입구와 결합되면서 개폐 가능하게 구성되는 투입판;을 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 외측 및 내측 수직 기둥은 목재 또는 철재 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
그리고, 다수의 상기 수평 리브들은 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이에 트러스 구조로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들의 이격 간격은 목표 실내 온도(20℃)와 최저 평균 온도 간의 온도차가 25℃ 이하인 경우 250mm로 설정되고, 25℃를 초과하고 30℃ 이하인 경우 300mm로 설정되며 30℃를 초과하고 40℃ 이하인 경우 400mm로 설정되고 40℃를 초과하고 50℃ 이하인 경우 500mm로 설정될 수 있다.
그리고, 상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들 간의 이격된 공간은 상기 기둥 부재를 이루는 상기 외측 수직 기둥과 상기 내측 수직 기둥 사이의 이격 공간을 통하여 연결됨으로써 상기 단열칩이 충전되어 형성되는 단열층이 연속하여 이어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 단열칩들은 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품 중 하나 이상을 포함하고 1mm 이상이면서 3mm 이하의 굵기와 1mm 이상이면서 20mm 이하의 길이를 갖는 입자로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 단열칩들은 피톤치드를 발생하는 입자, 습도를 조절하는 기능을 갖는 입자, 유해 물질을 흡수하는 기능을 갖는 입자 중 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 단열칩들은 460℃ 이상의 발화온도를 갖는 입자로 이루어짐이 바람직하다.
그리고, 상기 단열칩들은 친환경 비료로 재사용 가능한 소재로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 투입판에는 상기 단열칩들이 충전된 상태를 관찰할 수 있는 윈도우가 구성될 수 있으며, 상기 윈도우는 관통공들이 형성된 투명한 판으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 지지부재, 상기 외측 판재들 및 상기 내측 판재들이 조립된 구조체는 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나를 이루도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 생태 건축 구조물의 단열 구조체 시공 방법은, 목재 또는 철재 중 어느 하나로 이루어지는 외측 및 내측 수직 기둥을 이격하고 상기 외측 및 내측 수직 기둥의 양측에 교차로 다수의 수평 리브들을 설치하여서 상기 내측 및 외측 수직 기둥의 이격 상태를 지지하여서 기둥 부재를 구성하는 단계; 다수의 상기 기둥 부재를 일정 간격으로 이격하여 배치하는 단계; 각 기둥 부재들을 이루는 외측 수직 기둥들에 외측 판재들을 결합하여 외측을 형성하는 단계; 각 기둥 부재들을 이루는 내측 수직 기둥들에 내측 판재들을 결합하여 내측을 형성하는 단계; 상기 기둥 부재와 상기 외측 판재들 및 상기 내측 판재들이 조립된 구조체를 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나를 이루도록 조립식으로 설치하는 단계; 및 상기 내측 판재들 중 하나 이상에 형성된 투입구에 결합되면서 개폐 가능한 투입판을 개방하여서 상기 구조체의 상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들 사이의 이격된 공간과 상기 기둥 부재의 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이의 이격된 공간에 단열칩을 충전하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고, 다수의 상기 수평 리브들은 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이에 트러스 구조로 설치될 수 있다.
그리고, 상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들은 목표 실내 온도(20℃)와 최저 평균 온도 간의 온도차가 25℃ 이하인 경우 250mm로 이격되고, 25℃를 초과하고 30℃ 이하인 경우 300mm로 이격되며 30℃를 초과하고 40℃ 이하인 경우 400mm로 이격되고 40℃를 초과하고 50℃ 이하인 경우 500mm로 이격되도록 설치될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품 중 하나 이상을 포함하는 단열칩을 이용한 단열층이 단열 구조체에 적용됨으로써 경제성이 뛰어나며 재질에 의한 특성과 단열층이 상하 및 종횡 등으로 연속하여서 이음새없이 이어짐에 지붕, 벽체, 바닥층의 단열층이 끊임없이 일체화되어서 열에너지 누출이 최소화되며 따라서 높은 단열 성능을 갖는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 의하면 단열 공간을 이루는 지지 부재와 판재가 완고히 결합되어 휨과 횡력과 압축력을 견디는 견고한 구조를 가짐으로써 내진 성능이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 단열칩의 충전과 배출이 용이하며 배출된 단열칩을 친환경 비료로 이용가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 단열칩에 피톤치드의 발생, 습도의 조절, 유해물질의 흡수 및 내화와 같은 기능성이 부가될 수 있어서 기능성을 갖는 단열 구조체를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 단열 구조체를 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나를 이루도록 조립식으로 설치할 수 있어서 시공성이 개선되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 종래의 내력벽(bearing wall)과 벽 사이에 공간을 구축하여 단열재를 취부 부착시키는 공법과 달리 기둥부재와 기둥부재 사이에 단열재를 충진함으로 단열재 두께가 내력벽 전체 두께가 될 수 있어서 충분한 단열층을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 단열재를 판재와 판재 사이 그리고 기둥과 기둥 사이에 단열재를 충진하므로 벽 두께를 줄이면서 단열칩으로 단열층을 형성하여 단열 효과를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 단열층의 연결이 황방향 연결, 층간의 종방향 연결, 및 벽체와 바닥층 간에 가능하여서 음의 회절 현상과 공명 현상을 방지하여 각 방간 방음 효과를 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예가 적용된 생태 건축물의 평면도.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대도.
도 3은 단열 구조체를 이루기 위한 지지 부재의 사시도.
도 4는 지지 부재에 내측 판재, 외측 판재, 배출판, 투입판의 조립 상태를 설명하는 분해도.
도 5는 지지 부재에 내측 판재와 외측 판재가 조립된 상태에서 배출판과 투입판의 조립 상태를 설명하는 분해도.
도 6은 내측 판재, 외측 판재, 배출판 및 투입판이 조립된 상태의 사시도.
도 7은 단열칩의 투입을 설명하기 위한 도면.
도 8은 단열칩의 배출을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 단열구조체가 지붕에 적용된 실시예를 예시하는 분해도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 생태 건축 구조물은 도 1과 같이 실시될 수 있으며, 벽체는 본 발명에 따른 단열 구조체로 실시될 수 있다.
즉, 도 1과 같이 본 발명에 따른 실시예는 생태 건축 구조물의 벽(10)에 적용되며, 벽(10)은 도 2와 같이 외측 수직 기둥(20), 내측 수직 기둥(22), 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22) 사이를 연결하는 수평 리브(24), 외측 기둥들(20)에 설치되는 외측 판재(26), 내측 기둥들(22)에 설치되는 내측 판재(28), 및 외측 판재(26)와 내측 판재(28) 사이의 이격 공간과 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22) 사이의 이격 공간에 충전되어서 단열층을 이루는 단열칩(30)을 포함하며, 외측 판재(26)에는 마감재(32)가 설치될 수 있다. 여기에서, 외측 수직 기둥(20), 내측 수직 기둥(22) 및 수평 리브(24)의 조립체는 기둥 부재(34)를 이룬다. 그리고, 서로 이격 배치된 다수의 기둥 부재(34)가 지지 부재를 이룬다.
상기한 도 2 및 도 3을 참조하여, 지지 부재의 구성을 상세히 설명한다.
지지 부재를 이루는 다수의 기둥 부재(34)는 단열층을 이루기 위한 공간을 형성하도록 서로 이격된 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)은 양측에 교차로 설치되는 다수의 수평 리브들(24)로써 이격 상태가 지지되도록 고정된다.
여기에서, 수평 리브들(24)은 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22) 사이를 연결함으로써 횡력과 압축력을 갖는 기둥 부재(34)를 이루는 역할을 하며 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)에 인가되는 횡력과 압축력은 수평 리브들(24)을 통하여 분산될 수 있다.
그리고, 수평리브들(24)은 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)을 사이에 하고 양측에서 엇갈리게 배치되거나 트러스(Truss) 구조를 이루는 등 제작자의 의도에 따라 다양하게 실시될 수 있다. 여기에서 트러스 구조는 강재(鋼材)나 목재를 삼각형 그물 모양으로 짜서 하중을 지탱시키는 구조를 의미한다. 기둥 부재(34)에 트러스 구조의 수평리브들(24)이 채용된 경우 횡력과 압축력에 대한 안정성이 배가될 수 있다.
상기한 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)은 목재 재질의 각목이나 철재 재질의 빔으로 구성될 수 있으며, 이들을 연결하는 수평 리브(24)도 외측 및 내측 수직 기둥(22)의 재질에 따라 목재 재질이나 철재 재질로 구성될 수 있다.
그리고, 이격된 다수의 기둥 부재(34)는 상부와 하부 각각에 둘 이상 설치되는 수평 연결보(36)에 의하여 고정됨으로써 지지 부재를 이룰 수 있다.
수평 연결보(36)의 재질도 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)의 재질에 따라 목재 재질이나 철재 재질로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 수평 연결보(36) 사이에는 공간이 형성되며 이 공간은 상하층간 단열재를 연결하여 구성할 필요성이 있는 경우 단열재의 연결 구성에 이용될 수 있다.
한편, 상술한 도 3과 같이 구성되는 지지 부재에는 도 4 내지 도 6과 같이 외측 판재들(26), 내측 판재들(28), 배출판(40) 및 투입판(44)이 결합된다.
즉, 외측 수직 기둥들(20)에는 외측을 이루도록 외측 판재들(26)이 결합되며, 내측 수직 기둥들(20)에는 내측을 이루도록 내측 판재들(28)이 결합된다.
외측 판재(26)는 둘 이상의 외측 수직 기둥들(20)에 걸치도록 다양한 폭을 갖도록 설계될 수 있으며, 내측 판재(26)도 둘 이상의 내측 수직 기둥들(22)에 걸치도록 다양한 폭을 갖도록 설계될 수 있다.
외측 판재(26)와 내측 판재(28)는 합판으로 구성될 수 있으며, 특히 내측 판재(28)의 경우 내수 합판이 구성될 수 있고 방습지가 접착될 수 있다. 그리고, 외측 판재(26)에는 마감재(32)가 결합될 수 있으며, 방화 석고보드나 낙엽송 루바 등이 마감재(32)로 이용될 수 있다.
그리고, 외측 판재(26)의 하부에는 배출구(38)가 형성될 수 있으며, 배출구(38)에는 개폐 가능한 배출판(40)이 구성된다.
그리고, 내측 판재(28)의 상부에는 투입구(42)가 형성될 수 있으며, 투입구(42)에는 개폐 가능한 투입판(44)이 구성된다.
여기에서, 배출구(38)와 투입구(42)는 다수의 외측 판재(26) 전체 또는 일부에 형성될 수 있으며, 배출판(40)과 투입판(44)은 합판으로 구성될 수 있고, 배출판(40)과 투입판(44)은 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)에 나사 결합되는 등의 방법으로 반복적인 개폐가 가능하게 구성될 수 있다.
그리고, 투입판(44)에는 단열칩(30)들의 충전 상태를 관찰할 수 있는 윈도우(46)가 구성될 수 있으며, 윈도우(46)는 관통공들이 형성된 투명한 판으로 구성될 수 있다. 이때 윈도우(46)는 100mm 정도의 직경을 가질 수 있다. 윈도우(46)는 투입판(44)의 전체 또는 일부에 형성될 수 있으며 내부 단열칩(30)의 침하 상태를 육안으로 식별하는 기능과 습기를 배출하거나 제공하는 통로를 제공하는 역할을 할 수 있다. 특히, 단열칩(30)이 피톤치드 기능을 갖는 입자를 포함하는 경우 피톤치드가 윈도우(46)에 형성되는 관통공들을 통하여 방사될 수 있다.
상술한 바와 같이 지지 부재의 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)에 각각 설치되는 외측 판재(26), 내측 판재(28), 배출판(40) 및 투입판(44)은 도 4와 같이 배치되어 조립될 수 있으며, 도 5와 같이 외측 판재(26) 및 내측 판재(28)가 조립된 후 도 6과 같이 배출판(40) 및 투입판(44)이 조립될 수 있다.
외측 판재(26)와 내측 판재(26)는 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)을 포함하는 기둥 부재(34)에 의하여 일정 거리 이격되며 기둥 부재(34)의 내부에도 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22)이 일정 거리 이격된다.
상기한 이격 공간에는 단열칩(30)이 충전되며, 도 7과 같이 투입판(44)이 분리되어서 투입구(42)가 개방된 상태에서 단열칩(30)이 충전될 수 있다.
또한, 충전된 단열칩(30)은 장시간 사용됨에 따라서 침하되고 단열 기능이 열화될 수 있으며 일정 기간 사용 후 배출될 필요성이 있다. 이 경우 도 8과 같이 배출판(40)이 분리되어서 배출구(38)가 개방된 상태에서 단열칩(30)이 배출될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 단열 구조체는 단열칩(30)을 교환, 보수 및 재충전할 수 있으며 이러한 작업은 기계 장비나 손으로 쉽게 할 수 있어서 유지 보수가 용이한 이점을 제공할 수 있다.
한편, 충전되는 단열칩(30)에 의하여 형성되는 단열층의 두께는 실내 온도와 외부 온도 차이와 입자상 단열재의 열관류율에 따라 결정될 수 있으며, 그에 따라서 본 발명에 따라 실시되는 단열 구조체의 두께는 가변될 수 있다.
보다 구체적으로, 단열층을 형성하기 위한 외측 판재들(26)과 내측 판재들(28)의 이격 간격은 목표 실내 온도(20℃)와 최저 평균 온도 간의 온도차가 25℃ 이하인 경우 250mm로 설정되고, 25℃를 초과하고 30℃ 이하인 경우 300mm로 설정되며 30℃를 초과하고 40℃ 이하인 경우 400mm로 설정되고 40℃를 초과하고 50℃ 이하인 경우 500mm로 설정될 수 있다. 그리고, 목표 실내 온도와 최저 평균 온도 간의 온도차가 50℃를 초과하는 경우도 단열성을 감안하여 외측 판재들(26)과 내측 판재들(28)의 이격 간격이 500mm 이상으로 설정될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 실시예는 외측 판재들(26)과 내측 판재들(28) 간의 이격된 공간이 기둥 부재를 이루는 외측 수직 기둥(20)과 내측 수직 기둥(22) 사이의 이격 공간을 통하여 연결됨으로써 단열칩(30)이 충전되어 형성되는 단열층이 연속하여 이어지는 구성을 갖는다. 따라서 종래와 같이 단열재 사이의 이음새를 통하여 단열 성능이 저하되는 문제점의 발생이 방지될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 실시예는 단열칩(30)으로 침엽수, 볏짚, 밀짚, 종이 및 이들의 가공품 중 하나 이상이 포함될 수 있으며, 각 단열칩(30)은 1mm 이상이면서 3mm 이하의 굵기와 1mm 이상이면서 20mm 이하의 길이를 갖는 입자로 이루어질 수 있다.
상기한 단열칩(30)은 침엽수와 같이 피톤치드를 발생하거나 유해 물질을 흡수하는 기능을 갖는 입자나 목재나 볏짚이나 밀짚 및 종이와 같이 습도를 조절하는 기능을 갖는 입자들을 포함할 수 있다.
일반적으로 사용되는 단열재는 석유화학제품이나 무기물 재료이며 제조시에 막대한 에너지를 소비하면서 이산화탄소를 많이 배출시키고 폐기시 특정 폐기물로서 심각한 환경 오염을 발생하는 요인으로 작용한다.
그러나, 본 발명에 따른 단열칩(30)은 친환경 소재인 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품으로 이루어지기 때문에 이산화탄소 발생이 없고 이산화탄소를 흡수하여 저장하는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명에 따른 단열칩(30)은 피톤치드를 발생하여 방출하거나 습도를 조절하거나 또는 유해물질을 흡수하는 기능을 가질 수 있어서 아토피, 천식 등을 예방하는데 효과를 가질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 단열칩(30)은 재질의 특성상 일반적으로 이용되는 발포성 단열재의 발화 온도인 180℃보다 2.5배 이상인 460℃의 발화 온도를 가짐에 따라서 화재 방지 효과를 가질 수 있고 화재시 유독 가스를 발생하지 않아서 인명 피해를 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 단열칩(30)은 친환경적이며 재사용이 가능한 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품으로 이루어지므로 사용된 것은 친환경 비료로 재사용 가능하여서 폐기에 따른 환경 오염과 같은 문제점을 발생하지 않는 이점을 기대할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 단열칩(30)은 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품으로 이루어지므로 저가로 제공될 수 있어서 단열 구조체를 시공하는 비용을 절감할 수 있는 경제적 이익도 제공할 수 있다.
상술한 도 1 내지 도 8은 벽체로 시공되는 단열구조체를 설명하였으며, 도 9와 같이 지붕으로 구성되거나 또는 바닥체로 구성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 외측 기둥(50)과 내측 기둥(52)이 트러스 구조를 갖는 리브(54)에 의하여 결합되어서 기둥 부재(56)를 이루며, 다수의 기둥 부재(56)들이 이격되어 배치되는 지지 부재의 상측에 외측 판재(58)와 투입판(60)이 결합되고 하측에 내측 판재(62)와 배출판(64)이 결합되는 구성을 가질 수 있다. 상기한 외측 판재(58)와 내측 판재(62) 그리고 기둥 부재(56) 사이의 이격된 공간에 단열재가 충전된다. 이때, 제작자의 의도에 따라서 배출판(64)이 외측 판재(58)에 구성되고, 투입판(60)이 내측 판재(62)에 구성될 수 있으며, 투입판(60)에는 윈도우(66)가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 실시예는 기둥 부재와 외측 판재들 및 내측 판재들이 조립된 구조체를 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나를 이루도록 조립식으로 설치하여 시공될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 시공 방법은 목재 또는 철재 중 어느 하나로 이루어지는 외측 및 내측 수직 기둥(20, 22)을 이격하고 외측 및 내측 수직 기둥(20, 22)의 양측에 교차로 다수의 수평 리브들(24)을 설치하여서 외측 및 내측 수직 기둥(20, 22)의 이격 상태를 지지하여서 기둥 부재(34)를 구성하는 단계, 다수의 기둥 부재(34)를 일정 간격으로 이격하여 배치하는 단계, 각 기둥 부재들(34)을 이루는 외측 수직 기둥들(20)에 외측 판재(26)들을 결합하여 외측을 형성하는 단계, 각 기둥 부재들(34)을 이루는 내측 수직 기둥들(22)에 내측 판재(28)들을 결합하여 내측을 형성하는 단계, 기둥 부재(34)와 외측 판재들(26) 및 내측 판재들(28)이 조립된 구조체를 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나를 이루도록 조립식으로 설치하는 단계, 및 내측 판재(28)들 중 하나 이상에 형성된 투입구(42)에 결합되면서 개폐 가능한 투입판(44)을 개방하여서 상기 구조체의 외측 판재들(26)과 내측 판재들(28) 사이의 이격된 공간과 기둥 부재(34)의 외측 및 내측 수직 기둥(20, 22) 사이의 이격된 공간에 단열칩(30)을 충전하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 조립식으로 본 발명에 따른 단열 구조체가 시공될 수 있으므로 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나에 대하여 단열 구조체를 시공하는 시공성이 개선될 수 있다.
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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.

Claims (15)

  1. 외측 및 내측 수직 기둥이 이격되고 상기 외측 및 내측 수직 기둥은 양측에 교차로 설치되는 다수의 수평 리브들로써 이격 상태가 지지되는 기둥 부재를 포함하며 다수의 기둥 부재가 일정 간격 이격되어 배치되는 지지 부재;
    상기 지지 부재의 각 기둥부재를 이루는 외측 수직 기둥들에 결합되어서 외측을 이루는 외측 판재들;
    상기 지지 부재의 각 기둥 부재를 이루는 내측 수직 기둥들에 결합되어서 내측을 이루는 내측 판재들;
    상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들 사이의 이격된 공간과 상기 기둥 부재의 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이의 이격된 공간에 충전되는 단열칩들;
    상기 외측 판재들 중 하나 이상에 형성된 배출구와 결합되면서 개폐 가능하게 구성되는 배출판; 및
    상기 내측 판재들 중 하나 이상에 형성된 투입구와 결합되면서 개폐 가능하게 구성되는 투입판;을 포함함을 특징으로 하는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 외측 및 내측 수직 기둥은 목재 또는 철재 중 어느 하나로 구성되는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  3. 제1 항에 있어서,
    다수의 상기 수평 리브들은 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이에 트러스 구조로 구성되는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들의 이격 간격은 목표 실내 온도와 최저 평균 온도 간의 온도차가 25℃ 이하인 경우 250mm로 설정되고, 25℃를 초과하고 30℃ 이하인 경우 300mm로 설정되며 30℃를 초과하고 40℃ 이하인 경우 400mm로 설정되고 40℃를 초과하고 50℃ 이하인 경우 500mm로 설정되는 생태 건축물의 단열 구조체.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들 간의 이격된 공간은 상기 기둥 부재를 이루는 상기 외측 수직 기둥과 상기 내측 수직 기둥 사이의 이격 공간을 통하여 연결됨으로써 상기 단열칩이 충전되어 형성되는 단열층이 연속하여 이어지는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 단열칩들은 침엽수, 볏짚, 밀집, 종이 및 이들의 가공품 중 하나 이상을 포함하고 1mm 이상이면서 3mm 이하의 굵기와 1mm 이상이면서 20mm 이하의 길이를 갖는 입자로 이루어지는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 단열칩들은 피톤치드를 발생하는 입자, 습도를 조절하는 기능을 갖는 입자, 유해 물질을 흡수하는 기능을 갖는 입자 중 하나 이상을 포함하여 이루어지는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 단열칩들은 460℃ 이상의 발화온도를 갖는 입자로 이루어지는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 단열칩들은 친환경 비료로 재사용 가능한 소재로 이루어지는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 투입판에는 상기 단열칩들이 충전된 상태를 관찰할 수 있는 윈도우가 구성되는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 윈도우는 관통공들이 형성된 투명한 판으로 구성되는 생태 건축 구조물의 단열 구조체.
  12. 벽체, 바닥체 및 지붕 중 적어도 하나 이상이 제1 항의 단열 구조체를 포함하는 생태 건축 구조물.
  13. 목재 또는 철재 중 어느 하나로 이루어지는 외측 및 내측 수직 기둥을 이격하고 상기 외측 및 내측 수직 기둥의 양측에 교차로 다수의 수평 리브들을 설치하여서 상기 외측 및 내측 수직 기둥의 이격 상태를 지지하여서 기둥 부재를 구성하는 단계;
    다수의 상기 기둥 부재를 일정 간격으로 이격하여 배치하는 단계;
    각 기둥 부재들을 이루는 외측 수직 기둥들에 외측 판재들을 결합하여 외측을 형성하는 단계;
    각 기둥 부재들을 이루는 내측 수직 기둥들에 내측 판재들을 결합하여 내측을 형성하는 단계;
    상기 기둥 부재와 상기 외측 판재들 및 상기 내측 판재들이 조립된 구조체를 벽체, 바닥체 및 지붕 중 어느 하나를 이루도록 조립식으로 설치하는 단계; 및
    상기 내측 판재들 중 하나 이상에 형성된 투입구에 결합되면서 개폐 가능한 투입판을 개방하여서 상기 구조체의 상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들 사이의 이격된 공간과 상기 기둥 부재의 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이의 이격된 공간에 단열칩을 충전하는 단계;를 포함하는 생태 건축 구조물의 단열 구조체 시공 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    다수의 상기 수평 리브들은 상기 외측 및 내측 수직 기둥 사이에 트러스 구조로 설치되는 생태 건축 구조물의 단열 구조체 시공 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 외측 판재들과 상기 내측 판재들은 목표 실내 온도와 최저 평균 온도 간의 온도차가 25℃ 이하인 경우 250mm로 이격되고, 25℃를 초과하고 30℃ 이하인 경우 300mm로 이격되며 30℃를 초과하고 40℃ 이하인 경우 400mm로 이격고 40℃를 초과하고 50℃ 이하인 경우 500mm로 이격되도록 설치되는 생태 건축 구조물의 단열 구조체 시공 방법.
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