KR100995303B1 - 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재 - Google Patents

방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 요철형상의 폴리에틸렌 보드(Polyethylene Board) 양면에 탄성을 가지는 고무아스팔트 콤파운드를 피복한 방진매트(Damping Mat)층과 발포 폴리에틸렌 폼(Expandable Polyethylene Foam)층을 공동주택 신축시 바닥구조에 내장함으로서 상층바닥에서 발생된 충격진동의 흡수 및 분산에 의한 방진(防振)효과를 나타내는 공동주택의 층간 바닥충격음 완충재에 관한 것이다.
본 발명은 폴리에틸렌수지를 원료로하여 요철형상으로 압출성형한 폴리에틸렌 보드의 상ㆍ하부 양면에 탄성을 가지는 고무아스팔트 콤파운드를 일정두께로 피복시킨 방진매트(Damping Mat)를 구비한다. 본 발명은 방진매트의 요철형 폴리에틸렌 보드에 의해 상층바닥에서 발생된 충격진동의 흡수 및 분산기능과 고무아스팔트 콤파운드의 탄성에 의해 바닥충격진동을 흡수함으로써 충격진동의 저감(低減)에 의한 바닥충격음 감쇠(減衰)역할을 나타내며, 상기 방진매트의 하부에 가교발포시킨 폴리에틸렌 폼(Polyethylene Foam)층을 두어, 폴리에틸렌 폼의 탄성에 의한 충격흡수성과 함께 단열성능을 나타내는 공동주택의 층간 바닥충격음 완충재를 제공한다.
바닥충격음, 방진매트, 요철형 폴리에틸렌 보드, 고무아스팔트 콤파운드, 가교발포 폴리에틸렌 폼

Description

방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재{Apartment building inter layer floor impact insulation material using domping mat}
본 발명은 아파트, 연립주택, 다세대주택 등과 같이 바닥과 벽체를 이웃세대와 공유해야 하는 공동주택의 바닥구조재에 설치되는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공동주택의 실내에서 아이들의 뜀박질, 물건의 낙하, 가구의 이동 등으로 바닥에 가해진 충격진동이 직하층으로 전달되어 발생되는 바닥충격음을 감쇠(減衰)시키기 위한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재에 관한 것이다.
우리나라 아파트의 대부분은 벽이 기둥과 보의 역할을 나타내는 벽식구조로 지어지고 있으며, 바닥구조 또한 온돌이라는 독특한 바닥난방 방식으로 인해 하중을 부담하는 슬라브, 열손실 방지를 위한 단열재, 경량기포 콘크리트, 난방배관 및 마감 모르타르 등으로 슬라브 상부구조를 형성하고 있다.
우리나라는 지진이 거의 없고, 라멘구조에 비해 공간 활용도가 높으며, 시공기간도 짧아 적은 비용으로 건축 구조물을 신속하게 지을 수 있다는 장점 때문에 벽식구조의 공동주택으로 지어지고 있다. 그러나, 이와 같은 벽식구조 공동주택의 경우, 바닥에 가해진 충격진동이 일체화된 벽을 타고 전달되는 공진현상 때문에 층간소음 문제가 더욱 심각하다. 최근 삶의 질이 향상됨에 따라 공동주택 거주자들이 건축환경성능에 대한 많은 민원이 제기되고 있으며, 특히 바닥충격음에 대한 문제는 거주자들에게 매우 큰 불만의 대상이 되고 있다.
정부에서는 바닥충격음에 대한 최저 기준(경량충격음 58dB 이하, 중량충격음 50dB 이하)을 마련하여 법제화하고 2005년 7월 1일부터 시행하고 있다.
정부에서 기준한 바닥충격음 차단성능을 만족하기 위해서는 국토해양부에서 정한 표준바닥구조로 시공하여야 하며, 그렇지 않을 경우에는 성능을 인정받을 수 있는 바닥구조를 개발하여 인정기관으로부터 인정을 받아 사용하여야 한다.
표준바닥구조의 경우 기본 슬라브 두께가 210mm로 하여 종래에 시공되어 왔던 슬라브 두께 135mm~180mm보다 30mm~75mm가 증가되어, 층고확대 및 하중증가에 따른 공사비용 증가로 인해 건설업체들에게 많은 경제적 부담이 되고 있다.
따라서, 건설업체들은 인정바닥구조를 개발하여 이에 대한 부담을 줄이고자 노력하고 있으나 아직까지 기술적으로 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 요철형상의 폴리에틸렌 보드의 양면에 고무아스팔트 콤파운드를 피복시켜 탄성을 부여하여 매트화한 방진매트와 상기 방진매트의 상하면에 열반사효과 및 방수, 방습, 내구성을 갖는 알루미늄 시트를 결합하여 건축물 신축시 바닥구조에 내장함으로써, 벽식구조의 공동주택에서 바닥충격진동에 의한 층간소음을 감쇠시키고 단열성을 증대시킬 수 있는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 요철형상의 폴리에틸렌 보드의 양면에 고무아스팔트 콤파운드를 피복시켜 탄성을 부여한 방진매트층에 가교발포 폴리에틸렌 폼층을 부가함으로써, 상층바닥에서 발생한 충격진동의 흡수 및 분산으로 효과적인 충격진동 저감(低減)에 의한 바닥충격음을 감쇠시킬 수 있는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에틸렌수지를 원료로 하며 요철형상으로 압출된 폴리에틸렌 보드 및 상기 폴리에틸렌 보드의 상하면에 적층되는 고무아스팔트 콤파운드층을 구비하는 방진매트를 포함하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재를 제공한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 공동주택의 층간 슬라브 위에 충격흡수성과 내수성 및 단열성을 나타내는 가교발포 폴리에틸렌 폼을 가로방향으로 깔고, 그 위에 방진매트를 세로방향으로 깔아주어 위층에서 발생된 충격진동을 효율적으로 흡수 및 분산시킴으로써 바닥충격음의 감쇠(減衰)기능을 나타내는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 완충재가 매트화되어 있어 슬라브상에 간편하게 시공할 수 있고, 방진매트의 중심기재로 사용되는 폴리에틸렌 보드는 폴리에틸렌 신재수지와 재생수지를 40:60의 비율로 혼합하여 압출성형한 제품을 사용함으로써 자원의 재활용이 가능한 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명의 방진매트는 제조비용이 저렴하여, 단열 및 방습효과를 겸비하면서도 경제성 있는 바닥충격음 완충재로 활용이 가능한 또 다른 효과가 있다.
이하, 첨부된 도2 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재는 바닥에 가해진 충격진동의 흡수 및 분산에 의해 진동저감(低減) 효과를 극대화하면서 가격이 다소 저렴한 고무아스팔트 콤파운드를 방진매트에 적용함으로써 제조비용을 저렴하게 하고, 시공을 간단하게 이룰 수 있도록 구현한 것이다.
도2는 본 발명에 의한 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재 의 제1 실시예 구성을 나타낸 사시도이고, 도3은 도2의 단면도이며, 도4는 본 발명에 따른 제1 실시예 방진매트의 요부인 요철형 폴리에틸렌보드의 형상을 나타낸 사시도이고, 도5는 상기 방진매트의 폭 방향 겹침 연결이음상태를 나타낸 단면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명은 폴리에틸렌수지를 원료로 하며 중심기재로서 기능하는 폴리에틸렌 보드 및 상기 폴리에틸렌 보드의 상하면에 피복되는 고무아스팔트 콤파운드층으로 구성된 방진매트(Damping Mat)와; 알루미늄 호일(Aluminium Foil)과 폴리에스터 필름을 합지한 구성으로 이루어지며, 상기 방진매트를 구성하는 상면 및 하면 고무 아스팔트 콤파운드층에 각각 적층되는 알루미늄 필름을 포함하여 공동주택의 층간 슬라브 상부면에 설치된다.
상기 방진매트의 중심기재인 폴리에틸렌 보드는 신재 폴리에틸렌수지 100중량부에 대하여 재생 폴리에틸렌수지를 40 ~ 60 중량부를 혼합하여 압출성형함으로써 폐자원 재활용 측면에서 일조할 수 있다.
상기 폴리에틸렌 보드는 1.0mm ~ 2.0mm 두께를 가지는 평판으로 이루어지거나, 요철형상으로 압출성형될 수 있다. 요철형상으로 이루어진 경우, 하부면과 상부면과의 높이는 3.0mm ~ 5.0mm로 하여 압출성형된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 폴리에틸렌 보드는 폴리에틸렌 수지에 발포제를 첨가하되, 발포비율을 15% ~ 25%로 발포시켜 탄성을 가지면서 평활성을 유지할 수 있도록 한 구조로 되어 있다. 여기서, 폴리에틸렌수지의 발포비율이 15%미만일 경우 폴리에틸렌 보드가 편평한 평활성을 유지하기 어렵고, 발포비율이 25%이상일 경 우 폴리에틸렌 보드의 압축강도가 약해질 수 있다.
상기 폴리에틸렌 보드의 양면에 피복되는 고무아스팔트 콤파운드층은 스트레이트 런 아스팔트(Straight Run Asphalt), 블로운 아스팔트(Blown Asphalt), 스트레이트 런 아스팔트와 블로운 아스팔트의 화합물 중 선택된 어느 하나의 물질 86~92중량%와, SBS(Styrene Butadiene Styrene)고무, SB(Styrene Butadiene)고무 중 선택된 적어도 하나의 고무 8~14% 중량%를 혼합하여 제조된다.
본 발명의 실시예에서는 상기 고무아스팔트 콤파운드에 탄성력 증진을 위해 천연 셀루로오즈와 황산바륨(Barium Sulfate) 및 가소제와 광물질 안정제 등을 첨가 혼합할 수 있다.
이때, 탄성을 가지며 방진효과를 높일 수 있는 고무아스팔트 콤파운드의 주요 원료 배합비(중량%)는 하기의 <표1>과 같다.
원료종류 구성비(%)
고무아스팔트 화합물 75.5 - 80.5
고무개질제 및 가소제 2 - 5
황산바륨(Barium Sulfate) 4 - 7
천연 셀룰로오즈 1 - 3
산화방지제 0.5 - 1
광물질 안정제 12 - 17
계 100
상기한 조성으로 이루어진 고무아스팔트 콤파운드는 폴리에틸렌 보드의 상부면에 1.0mm ~ 3.5mm 두께 정도로 피복되며, 하부면에는 2.0mm ~ 4.0mm 두께 정도로 피복된다. 특히, 상기 폴리에틸렌 보드의 하부면에 피복되는 고무아스팔트 콤파운드는 요철형 폴리에틸렌 보드와 동일하게 표면을 요철형상으로 하여 방진매트가 콘크리트 슬라브층으로부터 부분적인 띄움상태로 깔릴 수 있도록 한다. 상기 폴리에틸렌 보드의 하부면에 피복되는 고무아스팔트 콤파운드는 요철형상을 폴리에틸렌 보드의 요철형상과 엇갈리게 배치할 수도 있다. 다른 예로서, 상기 폴리에틸렌 보드가 평판으로 이루어져 있을 경우, 폴리에틸렌 보드의 하부면에 피복되는 고무아스팔트 콤파운드를 요철형상으로 성형할 수도 있다.
상기 폴리에틸렌 보드의 상하 양면에 고무아스팔트 콤파운드가 피복된 구조의 방진매트는 양단면에 "ㄴ"자와 "ㄱ"자 구조의 단턱부가 성형된다. 이와 같은 방진매트의 구조에 의하여 도5에 도시한 바와 같이, 방진매트의 일측 "ㄴ" 단턱부에 다른 방진매트의 "ㄱ"자 단턱부가 얹혀짐으로써 상기 방진매트는 편평한 상태로 시공될 수 있는 것이다.
상기 방진매트의 상하면에 적층되는 알루미늄 필름층은 인장강도와 인열강도가 우수하며, 방습 및 방수기능과 열반사효과에 의한 단열기능을 나타내며 방진매트의 내구성을 증대시킨다.
상기와 같이 제조되는 방진매트는 5mm ~ 9mm두께로 하고 폭은 1m, 길이는 1.5m ~ 2.0m로 제조하여 운반 취급이 용이하고 시공이 간편한 규격으로 제조한다.
상기한 방진매트의 구조에 따르면, 고무아스팔트 콤파운드의 진동흡수성 및 폴리에틸렌 보드 자체의 탄성과 요철(凹凸)형상에 의해 공동주택 실내 바닥에 가해진 충격진동의 흡수 및 분산을 수행한다.
요철형 폴리에틸렌 보드와 양면에 피복되는 고무아스팔트 콤파운드의 방진기능을 상세 설명하면, 요철형 폴리에틸렌 보드 상부면에 적층된 고무아스팔트 콤파운드층은 탄성을 가지고 있어 상부바닥에 가해진 충격진동에 대하여 1차적으로 흡수하고, 중심기재로서의 요철형 폴리에틸렌 보드는 요철형상에 의해 2차적으로 충 격진동을 흡수 및 분산한다.
요철형 폴리에틸렌 보드의 하부면에 피복된 고무아스팔트 콤파운드층은 상부면 고무아스팔트 콤파운드층과 마찬가지로 충격진동의 3차적인 흡수기능을 나타낸다. 또한, 상기 하부 고무아스팔트 콤파운드층의 바닥표면은 요철형상으로 이루어져 있어 콘크리트 슬라브층으로부터 부분적인 띄움상태를 이루며, 콘크리트 슬라브층과 방진매트층 사이에 부분적인 공기층을 형성하게 된다.
이와 같은 방진매트가 콘크리트 슬라브층으로부터 부분적으로 띄움상태에서 설치되어 띄움바닥(Floating Floor) 구조를 형성함으로써 바닥충격진동을 보다 효율적으로 저감(低減)시키게 된다.
도6은 본 발명에 의한 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재의 제2 실시예 구성을 나타낸 조립 사시도이고, 도7은 도6의 단면도이고, 도8은 본 발명의 요부인 방진매트의 하부면에 결합되는 가교발포 폴리에틸렌 폼의 구성을 나타낸 사시도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 전술한 방진매트 구조의 하부에 가교발포 폴리에틸렌 폼보드가 결합된 구조를 제시하고 있다.
즉, 상기 방진매트와 조합하여 사용하는 가교발포 폴리에틸렌 폼은 도8에 도시한 바와 같이 폴리에틸렌 수지를 30배 ~ 40배 가교발포시킨 폴리에틸렌 폼 상부 일면에 알루미늄 호일을 접착시킨 구조이다. 본 발명의 제2 실시예에서의 상기 폴리에틸렌 폼은 5mm ~ 15mm 정도의 두께를 가지게 된다. 상기 가교 발포 폴리에틸렌 폼은 수분이 침투되지 않아 단열성이 뛰어나며, 탄성에 의해 충격에너지를 흡수하는 효과를 나타낸다.
상기의 방진매트와 가교발포 폴리에틸렌 폼을 조합시킨 공동주택 층간 바닥충격음 완충재는 콘크리트 슬라브층 위, 경량기포 콘크리트층 아래에 설치되어 바닥구조를 이룬다.
본 발명의 제2 실시예에서는 방진매트의 하부에 가교발포 폴리에틸렌 폼을 설치한 구조를 제시하고 있지만, 이에 국한되는 것은 아니고, 무가교발포 폴리에틸렌 폼, 발포 EVA 폼, 발포 우레탄 폼, EPS(Expandable Polystyrene) 폼, EPP(Expandable Polypropylene) 폼 중 선택된 하나가 방진매트의 하부에 설치될 수도 있다. 이들 폼들은 모두 단열성과 탄성력이 우수하여 방진매트와 함께 층간 바닥충격음을 감쇠시키면서 단열기능을 수행하게 된다.
상기 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재를 이용한 바닥구조는 도9에 도시한 바와 같으며 이의 시공은 다음과 같다.
바닥완충재 설치 이전에 측벽면에 완충재를 먼저 설치하며, 가교발포 폴리에틸렌 폼과 방진매트가 접합 일체화시킨 측벽면 완충재를 경량기포 콘크리트층과 마감 모르타르층까지 벽면과의 틈새가 없도록 견고하게 부착시킨다.
측벽면 완충재 설치 후에 바닥완충재를 설치한다. 이때, 콘크리트 슬라브층의 바탕면 평활도가 유지되어야 하므로 먼저 요철부분을 정리하여 평탄하게 조성하고 흙, 먼지, 모래 등을 깨끗하게 청소한다.
청소된 콘크리트 슬라브층 위에 가교발포 폴리에틸렌 폼을 1차로 가로방향으 로 하여 깔아주며, 폴리에틸렌 폼과의 연결은 맞대음 방법으로 빈틈없이 연결하고, 맞대음 연결 상부에 접착테이프를 부착하여 연결시킨다.
다음, 가교발포 폴리에틸렌 폼층 위에 방진매트를 2차로 세로방향으로 하여 설치하며, 방진매트의 폭 방향 연결이음은 도5에서 도시한 바와 같이 겹침 연결방법으로 연결한다. 길이 방향은 맞대음 연결방법으로 빈틈없이 연결한 후 맞대음 연결 상부에 접착테이프를 부착하여 연결시킨다.
상기한 바와 같이 본 발명은 가교발포 폴리에틸렌 폼 설치와 방진매트 설치의 연속작업으로 이루어져 시공이 간편하며, 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재층 위에 경량기포 콘크리트 타설에 이어 난방배관 파이프 설치와 마감 모르타르 타설, 그리고 바닥마감재 깔기로서 공동주택의 바닥구조가 완성된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
도1은 종래 기술에 따른 공동주택의 바닥구조를 나타낸 단면도.
도2는 본 발명에 의한 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재의 제1 실시예 구성을 나타낸 사시도.
도3은 도2의 단면도.
도4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 요부인 방진매트의 중심기재 기능을 나타내는 요철형 폴리에틸렌보드의 사시도.
도5는 상기 방진매트의 폭 방향 겹침 연결이음상태를 나타낸 단면도.
도6은 본 발명에 의한 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재의 제2 실시예 구성을 나타낸 조립 사시도.
도7은 도6의 단면도.
도8은 본 발명에 따른 제2 실시예의 요부인 가교발포 폴리에틸렌 폼의 구성을 나타낸 사시도.
도9는 본 발명에 의한 방진매트를 이용한 공동주택 층간 바닥충격음 완충재를 적용한 바닥구조 단면도.

Claims (12)

  1. 폴리에틸렌수지를 원료로 하며 요철형상으로 압출된 폴리에틸렌 보드 및 상기 폴리에틸렌 보드의 상하면에 적층되는 고무아스팔트 콤파운드층을 구비하는 방진매트
    를 포함하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방진매트의 하부 고무아스팔트 콤파운드층에 결합되며, 충격흡수성 및 보온 단열성을 향상시키기 위한 가교발포 폴리에틸렌 폼
    을 더 포함하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    알루미늄 호일과 폴리에스터 필름을 합지한 구성으로 이루어지며, 방진매트를 구성하는 상면 및 하면 고무 아스팔트 콤파운드층 각각에 적층되는 알루미늄 필름층
    을 더 포함하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가교발포 폴리에틸렌 폼의 상면에 적층되는 알루미늄 호일
    을 더 포함하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 보드는 폴리에틸렌 수지에 발포제를 첨가하되, 발포비율을 15%~25%로 발포시켜 탄성을 가지면서 평활성을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 보드는 신재 폴리에틸렌수지 100중량부에 대하여, 재생 폴리에틸렌수지를 40 ~ 60중량부를 혼합하여 압출성형한 것을 특징으로 하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 보드는 1.0mm ~ 2.0mm 두께를 가지며 하부면과 상부면과의 높이는 3.0mm ~ 5.0mm로 하여 압출성형된 것을 특징으로 하는 공동주택 층간 바닥 충격음 완충재.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고무아스팔트 콤파운드층은 스트레이트 런 아스팔트(Straight Run Asphalt), 블로운 아스팔트(Blown Asphalt), 스트레이트 런 아스팔트와 블로운 아스팔트의 화합물 중 선택된 어느 하나의 물질 86 ~ 92wt%와, SBS(Styrene Butadiene Styrene)고무, SB(Styrene Butadiene)고무 중 선택된 적어도 하나의 고무 8 ~ 14 wt%를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  9. 삭제
  10. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    콘크리트 슬라브층으로부터 부분적인 띄움상태를 유지할 수 있도록 상기 폴리에틸렌 보드의 하부 일면에 피복되는 고무아스팔트 콤프운드층의 표면을 요철형상으로 성형한 것을 특징으로 하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌보드의 하부 일면에 피복되는 고무 아스팔트 콤파운드층의 표면을 평판으로 성형한 것을 특징으로 하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 보드의 하부면에 피복된 고무아스팔트 콤파운드층의 하부면에 설치되어 충격흡수성 및 보온 단열성을 향상시키기 위하여 무가교발포 폴리에틸렌 폼, 발포 EVA 폼, 발포 우레탄 폼, EPS(Expandable Polystyrene) 폼, EPP(Expandable Polypropylene) 폼 중 선택된 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간 바닥충격음 완충재.
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