KR100736212B1 - 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택의 층간을 구획하는 바닥슬라브 위의 다수 곳에 제진재를 밀착되게 접합하되 제진재의 상부면에 마감몰탈층에 묻힐 수 있도록 제작된 연결부재를 고정설치한 상태에서 단열완충재와 경량기포콘크리트층 및 마감몰탈층을 시공하여 양생함으로써, 바닥슬라브와 마감몰탈층의 다수을 구조적으로 연결하게 되어 바닥슬라브 두께를 증가하지 않고도 경량충격음은 물론 중량충격음을 감소시키며 단열성능과 시공성을 향상시킬 수 있게 한 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법에 관한 것으로,

즉, 바닥슬라브의 상부면 다수 곳에 점탄성 특성을 갖는 고무로된 제진재를 적당 간격으로 배치되게 접합하고, 상기 제진제에 고정되는 브라켓에 높이 조절이 가능하게 앵커가 결합된 연결부재를 고정하며, 상기 연결부재에 구비된 앵커를 온돌 바닥의 상층부를 형성하는 마감몰탈층에 묻혀지도록 하여 바닥슬라브와 마감몰탈층을 제진제를 토대로 고정된 연결부재에 의해 구조적으로 연결되도록 함으로써, 제진재에 의해 단열완충재가 개입된 뜬바닥 부위의 공진주파수를 높여주는 반면 제진재로 인한 열손실을 단열완충재가 차단하는 상호 보완작용을 하게 됨을 특징으로 한다.

공동주택, 바닥충격음, 제진재, 단열, 연결부재

Description

공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법{Isolating method for floor impact sound of the apartment building}

도 1a와 1b는 종래의 바닥슬라브에 스티로폼재의 단열완충재 및 제진재를 각각 사용한 상태의 단면구성도,

도 1c와 1d는 상기 도 1a와 1b의 다른 예를 나타낸 단면구성도,

도 2는 본 발명의 층간 바닥충격음 차단하기 위하여 바닥슬라브와 마감몰탈을 연결하기 위한 연결부재의 일예를 나타낸 분리사시도,

도 3a 및 3b는 상기 연결부재가 적용된 시공상태의 일예와 그 다른 예를 나타낸 단면구성도,

도 4는 상기 연결부재의 다른 실시에를 나타낸 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

S : 바닥슬라브 1 : 단열완충재

2 : 제진재 3 : 마감몰탈층

5 : 경량기포콘크리트층 10 : 연결부재

11 : 브라켓 12 : 앵커

13 : 나사축 14 : 볼트

15 : 볼트공

본 발명은 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법, 더욱 상세하게는 공동주택의 층간을 구획하는 바닥슬라브 위에 단열작용과 충격을 흡수하는 단열완충재를 개입되게 한 후 경량기포콘크리트층과 마감몰탈층을 시공할 때 바닥슬라브의 다수곳에 제진재를 밀착되게 접합하되 제진재의 상부면에 마감몰탈층에 묻힐 수 있도록 제작된 연결부재를 고정설치한 상태에서 상기 단열완충재와 경량기포콘크리트층 및 마감몰탈층을 시공하여 양생함으로써, 바닥슬라브와 마감몰탈층의 다수을 구조적으로 연결하게 되어 바닥슬라브 두께를 증가하지 않고도 경량충격음은 물론 중량충격음을 감소시키며 단열성능과 시공성을 향상시킬 수 있게 한 층간 바닥충격음 차단공법에 관한 것이다.

일반적으로, 공동주택의 온돌바닥구조에서 열이 손실됨을 차단하여 관계법령에 명시한 단열기준을 충족시킴과 동시에 소음이나 진동을 차단하여 바닥충격음의 기준을 충족시키기 위하여 다양한 공법이 제시되고 있다.

종래의 공동주택의 온돌바닥에서 단열과 충격음을 차단하기 위한 보편적인 기술로서, 도 1a 및 1b에서와 같이 바닥슬라브(S) 위에 동탄성을 갖는 스티로폼재의 단열완충재(1) 또는 점탄성을 갖는 제진재(2)를 사용한 표준바닥구조와, 상기 표준바닥구조에서 바닥슬라브의 표면에 요철이 심한 경우 도 1c 및 1d에서와 같이 경량기포콘크리트층(5)으로 평탄화한 후 단열완충재(1) 또는 제진재(2)를 사용하 고, 상기 단열완충재 또는 제진재의 표층에 배관을 위한 마감몰탈층(3)과 마감재(4)를 시공한 구조가 등장한 바 있다.

그러나 상기 단열완충재(1)를 사용한 표준바닥구조는 가벼운 무게의 충격이 가해졌을 때 발생하는 경량충격음에 대하여 어느 정도의 효과가 있을 뿐 경량으로 추정되는 충격을 상회하는 정도, 예컨데 어린이의 체중을 초과하는 정도의 충격에 의해 발생되는 중량충격음에 대한 효과가 매우 저조하였다.

즉, 상기 도 1a 및 1c에서와 같이 단열완충재(1)를 사용한 구조에서 중량충격음을 줄이지 못하는 이유는, 바닥슬라브(S)의 공진주파수와 단열완충재(1)를 매개로 그 상부에 뜬바닥 구조로 된 마감몰탈층(3)의 공진주파수가 중량충격음의 측정주파수 대역에 포함되고 있고, 오히려 단열완충재가 진동을 증폭시키는 북과 같은 작용을 일으키면서 소리가 커지는 원인이 되기 때문이다.

또한, 도 1b 및 1d에서와 같이 제진재(2)를 사용한 바닥구조는 제진재(2)에 접촉되는 상하 양면이 접착 또는 압착 시공됨으로 인하여 바닥구조의 공진주파수가 증가되고 전단변형이 일어나는 제진재의 특성으로 인하여 중량충격음은 감소시킬 수 있었으나, 난방배관 하부와 바닥슬라브 상부에서 열을 차단하는 단열성이 결여되어 열손실 저하에 관한 기준을 만족할 수 없을 뿐 아니라 경량충격음의 전달이 오히려 대폭 확대되었으므로 추가 공사가 필요한 문제점이 있었다.

또한 상기 단열완충재와 제진재를 갖춘 각 바닥구조에 대한 결함을 보완하기 위한 수단으로 단열완충재와 제진재를 복합적으로 시공하는 기술도 시도되었으나, 이 경우에도 단열완충재(1)에 의한 뜬바닥 구조의 특성을 여전히 유지하게 되면서 공진에 의한 진동의 증폭으로 중량충격음을 줄이지 못하였다.

상기 중량충격음을 줄이기 위한 대책으로 상기 표준바닥구조에서 바닥슬라브의 두께를 50~80mm 범위에서 키우는 시방이 제시되고 있으나, 이 경우 고층건물을 축조할 때 자중으로 인한 구조역학과 안전성에 문제가 있을 뿐 아니라 공정 및 시공비가 증가되는 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 공동주택의 바닥슬라브에 시공되는 단열완충재의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 그 목적은 바닥슬라브 위에 단열완충재를 매개로 시공되는 마감몰탈층을 바닥슬라브에 밀착 접합된 제진제와 구조적으로 연결되게 하는 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공동주택의 바닥슬라브에 온돌공사를 하기 위하여 층간 단열과 차음을 목적으로 단열완충재와 경량기포콘크리트층 및 마감몰탈층으로 시공되는 바닥구조에 있어서, 바닥슬라브의 상부면 다수 곳에 점탄성 특성을 갖는 고무로된 제진재를 적당 간격으로 배치되게 접합하고, 상기 제진제에 고정되는 브라켓에 높이 조절이 가능하게 앵커가 결합된 연결부재를 고정하며, 상기 연결부재에 구비된 앵커를 온돌 바닥의 상층부를 형성하는 마감몰탈층에 묻혀지도록 하여 바닥슬라브와 마감몰탈층을 제진제를 토대로 고정된 연결부재에 의해 구조적으로 연결되도록 함으로써, 제진재에 의해 단열완충재가 개입된 뜬바닥 부위의 공진주파수를 높여주는 반면 제진재로 인한 열손실을 단열완충재가 차단하는 상호 보완작용을 하게 된 것이다.

이하, 본 발명의 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 바닥충격음을 차단하기 위하여 바닥슬라브와 마감몰탈을 연결하기 위한 연결부재의 일예를 나타낸 분리사시도이고, 도 3a 및 3b는 상기 연결부재가 적용된 시공상태의 일예와 그 다른 예를 나타낸 단면구성도이며, 도 4는 상기 연결부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 공동주택의 바닥슬라브(S) 상부에 단열완충재(1)와, 경량기포콘크리트층(5)과 마감몰탈층(3)을 순차적으로 적층 시공하여 된 이른바 뜬바닥 구조에있어서, 바닥슬라브(S)에 밀착 접합된 제진재(2)를 매개로 연결부재(10)를 설치하여 상기 바닥슬라브(S)와 마감몰탈층(3)을 구조적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.

상기 단열완충재는 열전도율이 0.040W/mK 이하이며 동탄성계수가 1∼40MN/㎥ 이고, 제진재는 손실계수(lose factor)가 0.8∼2.5이며 두께는 1∼8㎜인 것을 사용한다.

바닥슬라브(S)와 마감몰탈층(3)을 구조적으로 연결하기 위한 연결부재(10)는 바닥슬라브 위에 밀착 접합된 제진제(2)에 고정되는 브라켓(11)과 상기 브라켓(11)에 높낮이 조절이 가능하게 결합되는 나사축(13)을 가진 앵커(12)로 구성되어 있다.

상기 제진재(2)에 밀착되는 브라켓(11)에는 바닥슬라브에 고정할 수 있도록 못 또는 볼트(14) 등이 끼워질 수 있는 볼트공(15)이 형성되고, 상기 브라켓에 나사축으로 결합된 앵커(12)는 나사축을 이용하여 마감몰탈층에 묻히는 높이 조절을 하여 시공하며, 상기 브라켓과 앵커 등 연결부재(10)를 구성하는 각 요소들은 시공 후 생활하중과 충격력을 전달할 수 있을 정도의 충분한 면적을 구비되게 한다.

상기 바닥슬라브(S)의 위에 단열완충재(1)를 시공하기 전에 그 바닥슬라브의 다수곳에 적당간격으로 배치되게 제진재(2)를 밀착 접합하여 절연되도록 한 상태에서 제진재 위에 연결부재(10)를 고정설치하고, 단열완충재와 경량기포콘크리트층 그리고 마감몰탈층을 시공하여 연결부재(10)의 앵커(12) 부위를 마감몰탈층(3)에 묻혀지도록 함으로써, 바닥슬라브와 마감몰탈층이 구조적으로 연결되어 바닥슬라브 두께를 증가하지 않고 중량충격음을 감소시키며 단열성능 및 시공성이 크게 향상될 수 있도록 이루어진다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 바닥슬라브(S)와 마감몰탈층(3)을 구조적으로 연결한 경우와 종래의 바닥구조에 대하여 여러 항목의 시험을 통하여 얻어진 비교 데이터는 다음 표와 같다.

비교예 1은 종래의 뜬바닥 구조이고 비교예 2는 종래에 재진재를 사용한 차음구조로서, 상기 비교예 1, 2와 본 발명의 실시예 1, 2는 공통적으로 바닥슬라브의 층간 두께가 180T 이고, 마감몰탈의 두께는 40T이며, 다만 단열완충재와 기포콘크리트의 두께는 적당치를 선택적으로 시공하였다

항목		비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2
바닥구조		바닥슬라브 180T + 단열완충재 20T +기포 Con'c 50T +몰탈 40T	바닥슬라브 180T + 제진재 4T +기포 Con'c 66T +몰탈 40T	바닥슬래브 180T + (완충재26T+ 제진재 4T +기포 Con'c 44T +몰탈 40T	바닥슬래브 180T + (완충재20T+ 제진재 4T) +기포 Con'c 50T +몰탈 40T
재 료 물 성	동탄성 계수	20	ㅡ	완충재:4.2	완충재 : 7.4
	손실 계수	0.15	1.6	제진재:1.6 완충재:0.14	제진재 : 1.8 완충재 : 0.21
열 성 능	열관류	0.66 ㎉/㎡h℃	0.77 ㎉/㎡h℃	0.66 ㎉/㎡h℃	0.67 ㎉/㎡h℃
	단열층 열저항	67%	59%	66%	65%
음 성 능	경량음	56㏈	62㏈	49㏈	50㏈
	중량음	54㏈	47㏈	43㏈	48㏈
시공성		우수	양호	우수	우수
경제성		매우 우수	양호	우수	우수

상기 시험결과를 통하여 볼 때, 단열완충재만 사용한 비교예 1은 중량음의 기준인 50dB을 크게 벗어나 있으며, 제진재를 사용한 비교예 2는 단열기준인 0.7 ㎉/㎡h℃을 충족하지 못할 뿐 아니라 경량충격음에 대한 별도의 대책을 수립해야될 것으로 판단되었다.

본 발명의 경우에는 바닥슬라브의 중량충격음을 비교예 1에 비해 11㏈ 정도 저감시키고, 경량충격음은 13㏈ 정도 저감시켜 공동주택에서의 바닥 충격 소음이나 진동을 대폭 저감시키는 효과가 있고, 단열효과도 우수하며, 시공에 따른 편의성과 기능을 향상시킬 수 있는 장점도 있다.

이와 같은 본 발명의 공동주택 바닥충격음 차단구조는 바닥슬라브 상부에 일측면이 제진재를 삽입하여 절연되도록 고정되고 다른 일측면이 마감몰탈층에 묻힐 수 있도록 제작된 연결부재를 적당한 간격으로 고정 설치하고 단열완충재와 경량기포콘크리트층 그리고 마감몰탈층을 시공함으로써, 바닥슬라브와 마감몰탈층이 구조 적으로 연결되어 바닥슬라브 두께를 증가하지 않고 중량 및 경량 충격음을 감소시키며 단열성능 및 시공성을 크게 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 바닥슬라브(S) 상부에 단열완충재(1)와, 경량기포콘크리트층(5)과 마감몰탈층(3)을 순차적으로 적층 시공하여 된 이른바 뜬바닥 구조에 있어서, 상기 바닥슬라브(S)의 다수 곳에 적당간격으로 배치되게 제진재(2)를 밀착 접합하여 절연되도록 하고, 상기 제진재 위에 브라켓(11)과 상기 브라켓(11)에 높낮이 조절이 가능하게 결합되는 나사축(13)을 가진 앵커(12)로 된 연결부재(10)를 고정설치 하며, 상기 연결부재(10)의 앵커(12) 부위를 마감몰탈층(3)에 묻혀지도록 시공하여 바닥슬라브와 마감몰탈층이 구조적으로 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제진재(2)에 밀착되는 브라켓(11)에는 바닥슬라브에 고정할 수 있도록 못 또는 볼트(14) 등이 끼워질 수 있는 볼트공(15)이 형성되고, 상기 브라켓에 나사축으로 결합된 앵커(12)는 나사축(13)을 이용하여 마감몰탈층에 묻히는 높이 조절을 하게 된 것을 특징으로 하는 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제진재는 손실계수가 0.8∼2.5이며, 두께는 1∼8㎜인 것을 특징으로 하는 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 단열완충재는 열전도율이 0.040W/mK 이하이며, 동탄성계수가 1∼40MN/㎥인 것을 특징으로 하는 공동주택의 층간 바닥충격음 차단공법.

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