KR100927075B1 - 층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물에 있어서 층간소음 규제로 인한 슬래브의 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공법으로 건축물의 바닥난방을 설치하는 시공공법에 있어서,

슬래브(10)의 윗 부분에 콘크리트가 양생하기 전에 동일한 수평면을 지니고 일정간격으로 배열된 다수개의 수평이격거치대(20)의 아랫부분을 상기 슬래브(10)에 함몰시켜 슬래브(10)가 양생과정 후에 고정 시키는 단계와, 상기 바닥이격거치대(20)와 바닥이격거치대(20)의 사이에는 차음재(70)를 설치한 단계와 상기 바닥이격거치대(20)의 상면에는 차음재(25)가 부착되어 있고, 상기 차음재(25)위에 방수판재(30)를 설치하여 수평면을 형성하는 단계, 상기 방수판재(30) 위에 난방마감층(12)을 형성하는 것을 특징으로 하는 층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법과 수평면으로 형성된 바닥면 위에 난방층을 형성하는 공법에 있어서,

보일러에 연계된 난방관(100)을 고정하는 단계, 상기 지그재그형으로 연결돤 난방관(100)과 난방관(100)사이에 구조적 특성을 지닌 단열재(50)를 설치하는 단계, 상기 난방관(100)이 통과하는 단열재(50)와 단열재(50) 사이를 원적외선방사재(42)를 채워서 수평면을 형성하는 단계, 상기 수평면 위에 구조적 특성을 지닌 열확산판(60)을 설치하는 단계를 특징으로 하는 층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법에 관한 것이다.

층간소음, 온돌난방, 층간두께

Description

층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법{Method of construction of slim layers for building which installed ondol heating system}

본 발명은 온돌난방을 설치하는 공동주택에 있어서 층간소음을 줄이기 위한 시공공법에 관한 것이다.

[고시 1] 건설교통부고시 제2004-71호

주택건설기준등에관한규정 제14조 제3항 및 제4항의 규정에 의한 공동주택 바닥충격음 차단성능 측정 및 평가방법, 표준바닥구조와 바닥충격음 차단성능등급 등의 기준에 대한 사항을 다음과 같이 고시한다.

1. 경량충격음을 해결해야 한다. 그래서, 층간소음을 줄이기 위해 공동주택에 사용하는 바닥슬래브는 층간소음에 대해 공사방법을 공식적으로 인증을 받아서 시공해야한다.

2. 그러나, 층간소음에 대해 인증받지 못하면, 바닥두께를 180mm 이상 되어야 한다. - 2004년 3월 30일 건설교통부장관 -

[고시 2] 건설교통부고시 제2005-189호

주택건설기준등에관한규정 제14조 제3항 및 제4항의 규정에 의한 공동주택 바닥충격음 차단성능 측정 및 평가방법, 표준바닥구조와 바닥충격음 차단성능등급 등의 기준에 대한 사항을 다음과 같이 고시한다.

1. 경량충격음만이 아니라 중량충격음도 해결해야한다. 그래서, 층간소음을 줄이기 위해 공동주택에 사용하는 바닥슬래브는 층간소음에 대해 공사방법에 대해 공식적으로 인증을 받아서 시공해야한다.

2. 그러나, 층간소음에 대해 인증받지 못하면, 바닥두께를 210mm 이상되어야 한다. - 2005년 6월 24일 건설교통부장관

이와 같은 건설교통부 고시는 다음과 같이 해석할 수 있다.

층간소음은 경량충격음이건 중량충격음이건 현대 한국의 기술로는 해결이 어려우므로 바닥슬래브 두께를 건설교통부가 인정한 방법(=층간소음 방지제를 나름대로 첨가한)으로 210mm 이상으로 하면 시공을 승인한다.)

층간소음으로 인한 분쟁이 잦아서 2004년 3월 30일자로 층간소음 중 경량충격음에 대해 건설교통부 법령으로 규제가 강화되었다. 그 내용은 건설기술연구원이나 주택공사에서 경량충격음에 대한 층간소음차단 인정을 받은 제품(58데시빌 이하)을 사용하거나, 기존의 공법을 쓰려면, 건설교통부 표준바닥 슬래브 두께가 180mm 이상 되어야 한다. (기존에는 관례상 150mm임)

경량충격음이라는 것은 대표적으로 여자들 하이힐 소리를 말하는 것으로 인 증시험 때는 자그마한 망치를 연속으로 두들겨 시험하며 이것은 일본에서 다다미방이나, 서구의 카펫트가 설치된 방에서는 쉽게 해결될 수 있는 것이지만, 우리나라처럼 온돌바닥에 pvc계통의 재질을 사용하는 바닥이나, 마루바닥은 특히 해결하기가 어려운 상태이다.

또한, 2005년 6월 24일에 건설교통부는 중량충격음에 대해서도 규제를 하게 되는데, 그 내용은 건설기술연구원이나 주택공사에서 중량충격음에 대한 층간소음차단 인정을 받은 제품(50 데시빌 이하)을 사용하거나, 건설교통부가 제시한 공법을 쓰려면, 건설교통부가 정한 표준바닥 슬래브 두께를 180mm에서 210mm 로 바꾸어야 한다.

중량충격음이라는 것은 대표적으로 아이들이 점프하면서 뛰어노는 소리를 말하는 것으로 인증시험 때는 자동차 타이어를 낙하시키며 시험한다. 중량충격음은 라멘구조에서보다는 우리나라처럼 벽식 구조에서 심각한데, 4변이 고정된 슬래브가 아니라 2변이 고정된 슬래브로 (2way 슬래브 일 때) 슬래브의 처짐과 관계가 있는 소음이다.

이와 같이 슬래브가 두꺼워 진다는 것은 슬래브를 떠받치는 구조벽들에게 층수가 높을수록 하중부담이 늘어난다는 것인데, 여기에 우리나라 아파트는 1층 부터 최상층까지 평면이 똑같아야 하며, 사용자의 공간이 줄어들며, 각층의 바닥이 무거워지면, 구조적으로나 지진에 대해서도 취약한 구조가 된다.

건설교통부에서도 경량충격음과 중량충격소음을 포함한 층간소음을 근본적으로 해결하려면, 표준슬래브 두께를 더 두껍게 하고 싶지만, 엄청난 공사방법의 개 혁(건설 근로자의 습성이나 고령화 추세로 건설공법의 혁신은 오히려 부실공사를 유도할 수 있다는 이유)때문에 2년 사이에 슬래브를 150mm에서 210mm로 강화하는 정도로 일단은 양보한 셈이며 실제로는 건설교통부 표준바닥슬래브도 주택법이 규정한 소음규정(50~60데시빌) 이내를 지키지 못하는 실정이다.

따라서, 종래의 공법으로 시공을 개선하고자 건축구조전문가들은 콘크리트 강도를 보통은 240kg/㎠에서 350kg/㎠로 올린다거나, 철근을 고강도로 계산한다거나 하여 벽 두께를 210mm를 유지하여 1층부터 최상층까지 똑같이 하려고 고심 중이다. 이러한 슬래브 두께에 따른 구조변화로 구조재의 증가, 층고가 낮아짐등의 불편한 점이 발생한다.

경량충격음에 대한 인증 받은 제품은 꽤 나와 있지만, 중량충격음에 대한 제품은 1~2개인데 상당히 고가이며, 현재는 건설교통부 표준바닥이 제일 저렴하다.

대한주택공사인 경우도 엄청나 투자로 연구개발 중인데, 연구 목표는 건설교통부 표준바닥공사비만큼 새로운 재료에 의한 공사비를 낮추자는 것이며, 이는 건설교통부 표준바닥은 역시 중량충격 소음문제를 해결하지 못한다고 보는 이유 때문이다.

이와 같은 법령의 개정으로 정부정책에 따른 층간소음규제에 대해서는 현재로서는 대책이 거의 없다고 볼 수 있다. 재건축을 통한 신규아파트 공급을 가능한 억제하고, 리모델링은 권장하는 정책이므로 과거 공동주택 슬래브 120~150 mm인 아파트는 '층간소음'에서는 별도의 대비책이 없고, 건설교통부의 고시에 의한 바닥슬래브의 두께를 증가시키는 것은 이를 지탱하는 기존벽 구조로는 거의 불가능하다.

이와 같은 문제점을 첨부된 도면에 의해 보다 상세 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1 내지 도 2 는 건설교통부가 제시한 바닥층의 두께에 관한 것이다.

도 1 은 건설교통부가 제시한 표준바닥의 단면도이고, 도 2 는 도 1의 구조를 입체적으로 보여주는 부분단면사시도 이다.

도 1 내지 도 2 에 도시된바와 같이 슬래브(10)의 두께가 180~210mm 이며, 슬래브(10)위에 기포콘크리트(11)를 80mm정도 타설한후에 그 위에 온수관(100)을 이용한 난방마감층(12)을 50mm정도 시공한다.. 여기서 기포콘크리트(11)을 타설하는 이유는 층간소음을 줄이고자 하며, 슬래브(10)와 기포콘크리트(11)사이에는 층간차음재(13)을 설치하여야 한다.이와 같은 표준 바닥으로 시공을 하는 경우 310~360mm 정도의 층간 두께가 형성이 되고,스프링쿨러까지 설치하는 경우 층고가 더욱 높아질 수밖에 없다.

[특허출원문서] 제 10-2006-0008018 호

출원명 : 원적외선방사 방열부재를 이용한 건식바닥난방시공공법 및 장치

본 출원인이 2006년 1월 26일에 출원한 것으로, 본 발명은 슬래브에서 바닥이격거치대와 바닥지지판으로 수평으로 편평한 면을 형성한 후 그 위에 온수관이 관통되는 원적외선방사체가 충진된 방열부재와 스티로폼, 지지대를 이용하여 편평한 면을 형성한 후 그 위에 열확산판을 거치하고, 온수관과 보일러온수관을 연속적으로 연결한 것을 특징으로 하고, 조립식으로 난방을 할 수 있는 원적외선방사방열부재를 이용한 건식바닥난방시공공법 및 장치에 관한 것이다.

[기존 기술의 문제점] 온수관이 관통되는 방열부재를 형성하는데 있어서 현장시공을 하는 경우 L보와 같은 부속자재를 많이 사용하여 하나, 이와 같은 부속을 많이 사용할 경우 온수관에서 샐 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 건설교통부가 제시한 층간소음 규제에 따른 공동주택 슬래브의 두께를 늘리는 대신 슬래브를 슬림화하면서도 층간소음을 방지하고, 난방비가 절감이 되도록 시공기술을 개발하고자 한다.

또한, 본 발명은 기존 출원된 제 10-2006-0008018 호를 보완하기 위해, 엘보와 같은 부속자재를 사용하지 않고, 방열부재를 별도로 제작하지 않고, 현장에서 건식으로 시공이 가능한 방법을 해결하고자 한다.

이와 같은 발명을 해소하기 위해서 본 발명은 슬래브가 양성되기 전에 수평거치이격대와 상기 수평거치이격대 위에 방진패드를 부착한 후에 상기 방진패드위에 방수합판을 설치하여 평편한 면을 만든 후에 온수관을 설치하고, 상기 온수관 사이에 단열재를 가설하며, 온수관과 단열재 사이에 방열층을 형성한 후에 그 위를 평평하게 마감하고자 한다.

이와 같은 해결수단을 통한 효과는 다음과 같다.

1. 현재 건설부에서 고시되는 슬래브의 두께를 210mm에서 120mm정도로 줄일 수 있다.

2. 슬래브의 두께가 120mm로 줄어도 경량충격음 및 중량충격음에 대한 소음을 차단할 수 있다.

3. 바닥에 들어가는 열량을 줄임으로써 난방에너지의 절감과 난방비의 절감 효과가 있다.

4. 난방배관의 누수가 발생할 때 바닥을 철거하지 않고, 쉽게 수리할 수 있다.

5. 바닥이 슬림하기 때문에 벽체부분에 구조재가 덜 들어가 시공비가 절감된다.

6. 기존의 보일러 배관시 문제가 되는 시멘트 대신 황토와 같은 친환경소재의 사용이 가능하다.

7. 기존 습식시공에서 벗어나, 마른 황토와 같은 건식시공이 가능하다.

8. 바닥의 평활도가 매우 좋아진다.(기존 시멘트 시공시 평활도가 다 틀림)
9. 난방층을 물을 사용하지 않는 황토등의 원적외선 방사체를 이용한 분말충진방식으로 종래의 단단하게 형성된 콘크리트 바닥면에 비해서 경량충격음 및 중량충격음이 현저하게 줄어든다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용은 첨부된 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명 공동주택에 있어서 층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법의 단면도 이고, 도 4 는 도 3 의 구조를 입체적으로 보여주는 부분단면사시도이다.

도 3 내지 4 에 도시된 바와 같이 콘크리트를 이용하여 슬래브(10)를 양성시킬 때 슬래브(10)의 상면에 수평이격거치대(20)를 수평을 잡아서 고정시킨다. 이때 수평이격거치대(20)는 방부처리된 목재가 바람직 하며, 수평이격거치대(20)를 고정시키는 방법으로는 슬래브(10)의 콘크리트를 타설할 때, 레이저 포인트를 이용하여 수평을 잡되 수평이격거치대(20)의 밑부분을 콘크리트속으로 집어넣은 후에 양생시킨다. 이때, 수평이격거치대(20)는 콘크리트의 상면에서 10~50mm정도로 돌출시키는 것이 바람직하다. 또한, 이미 슬래브(10)가 형성된 현장이나 기존의 건축을 리모델링시 바닥을 철거할 경우에는 슬래브(10)까지 철거가 힘들기 때문에 슬래브(10)위에 수평이격거치대(20)를 올려놓은 후에 기포콘크리트를 타설하는 것이 바람직하다. 이때, 수평이격거치대(20)는 200~300mm 간격으로 수평배열을 하는 것이 바람직하나, 일반적인 간격으로는 240mm 가 가장 이상적이다. 그 이유는 흔히 건축자재로 사용되는 1200 x 2400 크기의 방수합판의 정수비로 나누어지고 상부의 하중을 상당하게 견딜 수 있는 경제적인 간격이기 때문이다.

이렇게 하여 바닥에 단단하게 고정된 수평이격거치대(20)의 상면에는 상부에서 오는 충격음을 방지하기 위한 연질의 차음재(25)가 부착되어있다. 이때의 차음재(25)는 연질플라스틱,발포폼,고무,섬유,코르크중의 하나의 재질을 사용하는 것이 바람직하며, 또한 일정간격으로 수평배열된 수평이격거치대(20)와 수평이격거치대(20)의 사이에는 소음을 차단하기 위해 차음재(70)를 설치한다. 이때, 상기 차음재(70)는 섬유,솜,스펀지,코르크, 우렌탄폼, 층간차음재 등의 쿠션이 있으면서 다공성을 지닌 물질이 바람직하고, 상기 음재(70)저면의 슬래브(10)를 이루는 콘크리트가 양성할 때 발생하는 수분의 흡수 역할을 하기 때문에 수평이격거치대(20)등의 목재가 썩는 것을 방지한다. 특히, 코르크로 구성된 보드를 이용하는 경우 친환경적인 방수기능과 완충쿠션의 역할을 하기 때문에 층간에서 발생하는 소음과 진동을 차단하기 위해서는 코르크를 이용한 것이 바람직하다.

다음 단계로는 일정간격으로 배열된 수평이격거치대(20)의 상부에 방수판재(30)를 거치시킨다. 이때, 방수판재는 12mm 이상의 두께를 지닌 방수합판이 바람직하며, 방수판재의 저면에는 단열재가 부착된 것이 바람직하다.

상기 방수판재(30)의 상면에는 하부에 일정간격으로 설치된 상기 수평이격거치대(20)의 간격만큼 가이드라인(35)이 미리 프린트되어 있다. 상기 수평이격거치대(20)와 방수판재(30)을 타카핀으로 고정시키는 것이 속도가 빠르고 생산성이 높기 때문이다. 만약 상기 현장에서 가이드라인(35)이 프린트가 안된 방수합판(30)을 사용하는 경우 먹줄을 이용하여 가이드라인(35)을 형성한다.

이렇게 상기의 수평이격거치대(20)위에 반듯하게 설치된 방수판재(30)의 수평면 위에 보일러에 연계된 난방관(100)을 설치한다. 이때, 난방관(100)을 고정시키는 방법으로는 종래의 난방시공방법인 와이어매쉬(도시되지 않음)를 먼저 가설하고, 상기 와이어매쉬에 난방관(100)을 묶은 후 모르타르를 타설하여 난방마감층(12)을 완성시킨다.

본 발명에서는 상기 단계까지는 기존의 온돌난방 설치방식과 호환되는 과정을 서술하였고, 다음 단계부터는 보다 진보된 난방기술을 설명하고자 한다.

먼저 와이어매쉬를 이용하여 난방관(100)을 고정할 수 있거나, 도 4에 도시된 난방관고정장치(105)를 이용하여 난방관(100)을 고정시킨다. 난방관(100)은 탄력이 매우 좋은 XL관을 주로 사용하기 때문에 반드시 고정시켜야 한다. 이때, 대부분의 난방관(100)은 지그재그형으로 일직선으로 연결된다.

도 5 는 난방층(40)의 바람직한 구성을 보여주는 단면도이다.

도 4 에서 도시된 바와 같이 지그재그형으로 연결된 난방관(100)과 난방관(100)의 사이에는 단열과 구조재의 성능을 동시에 지닌 단열재(50)를 설치한다. 이때 단열재(50)는 목재가 가격이 저렴하여 바람직하나, 기술의 발달로 목재보다 더 저렴하고 성능이 좋은 구조적인 특성을 지닌 단열재(50)도 본 발명의 특허범위안에 들어간다고 할 수 있다. (예를 들어 허니콤샌드위치패널, 우레탄 폼 같은 제품). 이때 단열재(50)의 높이는 20~50mm 가 바람직하다.

다음 단계로 단열재(50)와 단열재(50) 사이에는 온수관(100)이 방수판재(30)위에 고정되어 있고, 여백이 생기는데, 이 공간에 세라믹볼(41)을 채운다. 이때, 세라믹볼(41)은 황토,맥반석,옥과 같이 원적외선 방출량이 높은 광물질이 바람직하다. 다음 단계로는 상기 세라믹볼(41)과 세라믹볼(41) 사이에 생기는 공극을 미세한 분말형태의 원적외선방사재(42)로 채워서 단열재(50)의 높이까지 맞춘다. 이때, 세라믹볼(41)과 원적외선방사재(42)을 수평으로 맞추기 위해서는 진동자(바이브레이터)를 사용하는 것이 바람직하다.이때, 원적외선방사재(42)는 황토,맥반석,옥과 같이 원적외선 방출량이 높은 광물질이 바람직하다. 상기의 세라믹볼(41)도 큰 관점에서 보면 원적외선방사재(42)의 범주안에 들어간다고 볼 수 있다.
상기에서 사용되는 원적외선방사재(42)는 그 직경이 0.5~15mm 이내의 분말형태이고, 상기 난방관(100)과 단열재(50) 사이를 가득 채워서 수평면을 형성한다.

상기 원적외선방사재(42)로 빈공간을 가득 채워서 상기 단열재(50)의 높이까지 수평면이 형성되면 열확산판(60)을 설치한다. 이때, 열화산판(60)은 9mm 이상의 합판에 넓은 일측면에 열전율이 높은 박막금속이나 탄소섬유시트를 부착시켜 내구성이 강하고, 구조적 성능이 크고, 열전달이 넓게 퍼지게 하는 것이 바람직하며, 상기 단열재(50)와 피스(55)로 고정시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 형성된 바닥면 위에 마감재를 설치함으로써 난방공사를 완료시킨다.

특히, 이 공법은 물을 사용하지 않는 건식공법으로 시공 후에 바로 사용할 수 있고, 종래 시멘트가 경화될 때 생기는 유독가스로 인한 새집증후군을 예방할 수 있다.

본 발명의 산업상의 이용가능성은 다음과 같다.

1. 공동주택의 높이를 20층 이상 할 경우 1 개의 층이 생기기 때문에 분양을 하는 입장에서 수익을 같은 면적에 수익율이 증가된다.

2. 기존의 건축물에 있어서 리모델링을 하는 경우에도 벽체에 대한 구조재의 변경이 필요 없다.

3. 바닥이 가벼워져 건물 하중이 줄게 되고 이에 따른 구조재의 비용이 절감된다.

4. 시공시간이 빠르고, 양성시간이 필요 없기 때문에 공기가 단축이 되며 건물시공비용이 절감된다.

5. 시공비가 기존의 기포콘크리트 및 습식난방에 비해 절감이 된다.

6. 시멘트 독성이 없는 원적외선 충진재를 이용하여 새집증후군을 예방한다.

도 1 은 건설교통부가 제시한 표준 공동주택의 온돌난방바닥의 단면도.

도 2 는 도 1의 구조를 입체적으로 보여주는 부분단면사시도.

도 3 은 본 발명 공동주택에 있어서 층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법의 단면도.

도 4 는 도 3 의 구조를 입체적으로 보여주는 부분단면사시도.

도 5 는 난방층(40)의 바람직한 구성을 보여주는 단면도.

* 도면의 주요한 부호에 대한 설명

10 : 슬래브 11 : 기포콘크리트

12 : 난방마감층 13 : 층간차음재

20 : 수평이격거치대 25 : 차음재

30 : 방수판재 35 : 가이드라인

40 : 난방층 41 : 세라믹볼

42 : 원적외선방사재 50 : 단열재

55 : 피스 60 : 열확산판

70 : 차음재 100 : 난방관

101 : 온수 105 : 난방관 고정장치

Claims (4)

1. 건축물의 바닥난방을 설치하는 시공공법에 있어서,

   슬래브(10)의 윗 부분에 콘크리트가 양생하기 전에 동일한 수평면을 지니고 일정간격으로 배열된 다수개의 수평이격거치대(20)의 아랫부분을 상기 슬래브(10)에 함몰시켜 슬래브(10)가 양생과정 후에 고정 시키는 단계와, 상기 바닥이격거치대(20)와 바닥이격거치대(20)의 사이에는 차음재(70)를 설치한 단계와 상기 바닥이격거치대(20)의 상면에는 차음재(25)가 부착되어 있고, 상기 차음재(25)위에 방수판재(30)를 설치하여 수평면을 형성하는 단계, 상기 방수판재(30) 위에 난방마감층(12)을 형성하는 것을 특징으로 하는 층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법.
2. 제 1항에 있어서 상기 바닥이격거치대(20)와 바닥이격거치대(20)의 차음재의 재료는 코르크, 스펀지, 압축폼, 우레탄 폼, 방음용 스폰지폼의 중의 하나인 것을 특징으로 하는 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법.
3. 제 1항에 있어서 상기 방수판재(30)의 상면에는 타카핀으로 고정시키는 작업이 용이하도록 가이드라인(35)이 프린트된 것을 특징으로 하는 층간 두께를 줄이기 위한 온돌난방시공공법.
4. 삭제

Images