KR101074772B1 - 조립식 바닥 구조체 - Google Patents

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Abstract

건축물의 바닥 슬래브 상에 시공되는 조립식 바닥 구조체는 차음층, 차음층 상에 일체로 제공되는 단열층, 단열층 상에 일체로 제공되며 전기 공급에 의해서 발열하는 발열층, 및 발열층 상에 일체로 제공되는 마감층을 포함하며, 상기 발열층은 이웃하는 다른 조립식 바닥 구조체의 발열층과 전기적으로 연결 가능하다. 바닥 구조체의 조립과 동시에 발열체를 상호 전기적으로 연결할 수 있어 별도의 배선이 필요 없으며, 바닥 슬래브 상에 바로 바닥 구조체를 시공함으로써 차음, 단열 및 난방을 동시에 구현할 수 있으며, 시공도 용이하고 매우 신속하게 완료할 수 있다.
바닥 슬래브, 바닥, 단열

Description

조립식 바닥 구조체 {PREFABRICATED FLOOR STRUCTURE}
본 발명은 건축물의 바닥 슬래브 상에 설치되는 바닥 구조체에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 바닥 슬래브 상에 차음 및 단열 기능을 포함하는 패널로 조립식으로 제공할 수 있는 조립식 바닥 구조체에 관한 것이다.
건축 구조물에서 바닥 슬래브는 해당 공간에서 건물 실내의 바닥이 되는 반면, 아래 층에 있어서는 건물 실내의 천장이 된다. 이들 바닥 슬래브는 철근 콘크리트와 같은 소재로 형성되며, 바닥 슬래브 상에는 차음층이나 단열층, 난방층 등이 적층 구조로 제공될 수 있다.
한국특허공보 제1996-772호(1996. 1. 12.공고)를 보면, 종래의 바닥 슬래브 상에 형성되는 시공방법이 개략적으로 설명되어 있다. 종래의 시공방법에 따르면, 난방을 실시하고자 하는 바닥 슬래브 상에 모래와 펄프 분말을 석회나 규조토 분말과 혼합하고, 소정의 두께로 성형시킨 차음층을 형성한다. 그리고 그 위에 발포수지제인 단열판을 깔고, 단열판 위에 통상의 온수 파이프를 배관하여 고정시킨다. 그 다음, 온수 파이프 사이에 모래나 자갈을 깔던지 아니면 금속분말을 시멘트 및 모래와 혼합하여 물로 반죽하고 응고시키던지 하여 성형층을 형성한다. 최종적으로 그 위에 시멘트 및 모래를 혼합한 모르타르를 피복한다.
상기 종래의 시공방법에서 온수 파이프가 설치되는 단열판은 스티로폼과 같은 발포성 폴리스티렌을 이용하지만, 발포성 폴리스티렌은 쉽게 파손되는 등 내구성이 약하여 장기간 사용하는데 불편이 있다. 단열판의 파손으로 인해, 바닥이나 온돌이 침하되는 현상이 발생할 수 있으며, 상기 차음층 및 단열판으로부터 시작해서, 모르타르를 굳히는 과정까지 작업시간이 현저하게 길어진다는 단점이 있다. 또한, 온수 파이프 중 일부가 파손되어 보수가 필요한 경우에도, 종래의 시공방법에 따르면 피복된 모르타르를 제거하고 모래나 자갈 등을 파헤친 후에서야 파이프를 교체할 수 있다는 점에서 많은 어려움이 있다.
이를 해결하기 위해서, 단열 패널을 조립식으로 제공하는 경우가 있지만, 역시 온수 파이프를 사용하기 때문에 단열 패널 상에 온수 파이프 배관을 별도로 설치해야 하며, 파이프 배관 이후에 모르타르를 타설해야 하기 때문에 여전히 번거롭고, 추후 보수가 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 바닥 슬래브 상에 모르타르를 타설하는 과정 없이 단열층 및 발열층을 동시에 제공할 수 있는 조립식 바닥 구조체를 제공한다.
본 발명은 바닥 슬래브 상에 모르타르를 타설하는 과정 없이 단열층 및 발열층과 함께 차음층을 함께 제공할 수 있는 조립식 바닥 구조체를 제공한다.
본 발명은 바닥 슬래브 상에 조립과 동시에 일률적으로 제어할 수 있는 발열층을 가진 조립식 바닥 구조체를 제공한다.
본 발명은 건물 실내의 바닥 슬래브 형상에 따라 능동적으로 적용될 수 있는 조립식 바닥 구조체를 제공한다.
본 발명은 상대적으로 무른 재질의 단열층을 이용하되, 고하중에 대한 내구성을 확보할 수 있는 조립식 바닥 구조체를 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 건축물의 바닥 슬래브 상에 시공되는 조립식 바닥 구조체는 차음층; 상기 차음층 상에 일체로 제공되는 단열층; 상기 단열층 상에 일체로 제공되며 전기 공급에 의해서 발열하는 발열층; 및 상기 발열층 상에 일체로 제공되는 마감층;을 포함하며, 상기 발열층은 이웃하는 다른 조립식 바닥 구조체의 발열층과 전기적으로 연결 가능하다.
본 발명의 바닥 구조체는 슬래브 상에 차음재 및 단열재도 모두 제공하는 것으로서 기존의 얇고 단순한 바닥 마감재와는 구별될 수 있으며, 콘크리트 등으로 제공되는 기초 바닥 또는 바닥 슬래브 상에 모래나 자갈을 깔고 모르타르로 덮을 필요 없이 바닥 구조체의 조립을 통해서 용이하게 바닥공사를 완료할 수 있다는 장점이 있다.
가장 아래 층으로 차음층이 제공되며, 그 위로 단열층, 발열층 및 마감층의 적층 구조가 제공될 수 있다. 발열층이 전원장치와 일대일로 직접 연결되는 것이 아니라, 이웃하는 발열층을 통해서 전원장치와 연결되기 때문에 전원장치로부터 일일이 배선을 별도로 연장하여 배선할 필요가 없다.
단열층은 폴리우레탄 계열 소재를 이용하여 형성될 수 있다. 폴리우레탄 소재의 경우, 유동 상태에서 마감층/발열층 및 차음층 사이에 토출하고, 상하로 압력 및 열을 가해 패널 형태로 성형할 수가 있다. 단열층이 경화되면서, 마감층, 발열층 및 차음층은 일체로 결합된다. 폴리우레탄을 물발포 폴리우레탄으로 사용하여 인체에 무해하게 형성할 수 있으며, 폴리우레탄을 50~80Kg/m3의 고밀도로 형성하고 경도 역시 약 70도 이상을 유지하여 압축에 대한 내구성을 증가시킬 수 있다.
또한, 발열층은 발열 필름 또는 발열 열선매트를 이용하여 형성하되, 발열 필름의 입력 단자 및 출력 단자는 단열층의 측면으로부터 노출되고, 입력 단자 및 출력 단자가 각각 단열층에 상호 대응되는 위치에서 고정적으로 장착되어 별도로 단자를 연결할 필요 없이 조립식 바닥 구조체의 밀착과 동시에 이웃하는 입력 단자 및 출력 단자가 상호 연결되도록 할 수가 있다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 상부 금형 및 하부 금형을 이용 하여 조립식 바닥 구조체를 성형하는 방법은, 하부 금형 내면에 마감층 및 발열층을 부착하는 단계; 상부 금형의 내면에 차음층을 부착하는 단계; 상부 금형 및 하부 금형 사이에 유동 가능한 상태의 폴리우레탄 재질을 토출하는 단계; 상부 금형 및 하부 금형을 상호 접근시키는 단계; 및 유동 가능한 상태의 폴리우레탄을 경화시키는 단계;를 포함한다.
상기 과정을 통해서 차음층, 폴리우레탄 재질의 단열층, 발열층 및 마감층이 일체로 적층된 구조를 형성할 수 있으며, 단열층을 적층하는 것이 아니라 유동 상태의 폴리우레탄 소재를 고밀도로 경화시키는 동시에 다른 층들, 즉 차음층과 발열층, 마감층을 일체로 결합시킬 수가 있다.
본 발명의 조립식 바닥 구조체는 바닥 슬래브 상에 모르타르를 타설하는 과정 없이 차음층, 단열층 및 발열층을 동시에 제공할 수 있어 슬래브 상의 바닥 작업을 간단하게 할 수 있으며, 시멘트 모르타르를 도포하고 경화를 기다리는 습식 공정을 생략하여 건축물의 완성에 대한 기간을 현저하게 단축시킬 수 있다.
또한, 발열층이 이웃하는 발열층을 통해 전원장치와 연결되기 때문에 배선에 대한 작업을 간단하게 완료할 수 있으며, 단순한 조립 설계를 통해서 중앙에서 조립과 동시에 일률적으로 제어할 수 있는 발열층을 가진 조립식 바닥 구조체를 제공할 수 있다.
또한, 건물 실내의 바닥 슬래브 형상에 따라 조립되는 구조체를 깔기 때문에 바닥 형상에 맞게 조립식 바닥 구조체를 배치하여 작업 현장에 맞게 바닥 구조 를 형성하는 것이 가능하다.
또한, 폴리우레탄과 같은 소재로 단열층을 형성하여 구조체를 일체로 결합하되, 고밀도로 형성하여 고하중에 대한 내구성을 확보할 수 있는 조립식 바닥 구조체를 제공한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체의 설치 예를 설명하기 위한 부분 절개도이며, 도 2는 도 1의 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체(100)는 건물의 바닥 슬래브(10) 상에 바로 장착되는 것으로서, 건물의 슬래브 상에 조립식 바닥 구조체(100)를 깔고 서로 전기적으로 연결함으로써, 차음 및 단열, 난방을 동시에 구현할 수가 있다.
철근 콘크리트 등의 바닥 슬래브(10) 상에 조립식 바닥 구조체(100)를 열에 맞추어 깔고, 단자들을 서로 이음으로써 서로 전기적으로 연결한다. 벽면 등에 장착된 전원장치(20)와 한 쪽 끝의 조립식 바닥 구조체(100)를 연결함으로써, 전체적 으로 해당 건물 바닥의 바닥 구조체(100)를 전기적으로 연결할 수 있으며, 전원장치(20)의 조절을 통해서 전원 공급이 가능하다.
종래에는 동일한 효과를 얻기 위해 바닥 슬래브에 차음재로서 스티로폼을 깔고, 난방 파이프를 설치한 후, 모래 등으로 덮고, 그 위에 경량 시멘트 등을 타설하는 등의 번거로움이 있지만, 본 실시예에 따른 바닥 구조체(100)는 공장에서 미리 두꺼운 패널 형태로 제작되어 슬래브(10) 상에 바로 장착할 수 있어서 현장에서의 작업을 바로 할 수 있다는 장점이 있다.
조립식 바닥 구조체(100)는 두꺼운 패널 형태의 형상으로 제조되며, 차음층(110), 단열층(120), 발열층(130) 및 마감층(140)의 순서로 적층된다. 차음층(110)은 층간 소음을 차단하기 위한 것이며, 단열층(120)은 열의 출입을 막기 위한 것이고, 발열층(130)은 전기 에너지를 열 에너지로 전환하기 위한 것이며, 마지막으로 마감층(140)은 실제 외부로 노출되는 바닥면을 형성하기 위한 소재이다. 마감층(140) 간에는 충진재 등이 충진되어 바닥 구조체(100) 간의 물이 스며들거나 충격이 전달되는 것을 방지할 수가 있다.
차음층(110)은 고무, 실리콘, 반경질 폴리우레탄 등 차음 특성이 있는 소재로 형성될 수 있으며, 바닥 슬래브(10)와 접하는 최저층에 위치한다. 차음층(110) 상으로 단열층(120)이 제공되며, 본 실시예에서는 물발포 폴리우레탄을 소재로 약 50~80Kg/m3의 밀도, 즉 상당히 고밀도로 형성된다. 또한, 단열층(120) 위로 발열 필름으로 형성된 발열층(130)이 얇게 제공되며, 발열 필름 위로 대리석이나 목재, 기 타 인테리어 등의 소재로 사용될 수 있는 마감층(140)이 제공된다.
물발포 폴리우레탄은 폴리우레탄과 물을 동시에 토출하여 형성되는 폴리우레탄 계열의 소재로서, 종래의 프레온계열의 폴리우레탄과 구분될 수 있다. 프레온 등을 이용한 폴리우레탄은 인체에 유해한 성분을 포함하여 현재 사용이 제한되고 있지만, 물발포 폴리우레탄에는 이산화탄소(CO2)와 같은 무해한 성분만 포함하고 있기 때문에 새로운 친환경 건축 소재로서 사용될 수가 있다.
또한, 물발포 폴리우레탄은 차음층(110)과 발열층(130), 마감층(140) 사이로 토출되어 경화되기 때문에, 상기 층들 간의 결합을 견고하게 유지할 수 있으며, 우수한 난연성을 갖고 있기 때문에 화재 시에도 층간 화재를 전화를 차단하거나 열의 전달을 효율적으로 차단할 수가 있다.
물발포 폴리우레탄 또는 그 외 소재의 단열층(120)을 형성함에 있어서, 약 50~80Kg/m3의 고밀도로 형성하는 것이 바람직하다. 바닥 구조체(100) 상에는 가구, 피아노 등의 고하중 물건이 올려질 수 있으며, 이때 바닥 구조체(100)는 눌림 없이 안정적으로 고하중 물건을 지지할 수 있어야 할 것이다. 이를 위해서 50~80kg/m3 정도의 밀도를 가지도록 하고 강도 역시 약 70도 이상 가지도록 하여 단열층(120)을 형성하는 것이 강도적으로 안전하고, 경제적으로도 적합하다고 할 것이다.
발열층(130)으로는 기존의 발열 필름이 사용될 수 있으며, 발열 필름에는 입력 단자(132) 및 출력 단자(134) 등이 제공될 수 있다. 입력 단자(132) 및 출력 단자(134)는 상호 전기적으로 결속 및 결합이 가능한 구조로 형성된 것으로서, 같 은 면 또는 다른 면에 형성될 수 있고, 상호 연결을 위해 적어도 2개씩 형성될 수도 있고, 말단에 위치하는 경우 각 구조체에 하나씩만 형성될 수도 있다.
본 실시예에서는 입력 단자(132) 및 출력 단자(134)가 발열 필름과 전기적으로 연결되어 있으며, 단열층(120)에 의해서 구조체(100)에 고정적으로, 즉 움직이지 않게 고정된다. 다만, 입력 단자(132) 및 출력 단자(134)는 구조체(100)의 측면으로 노출되며, 이웃하는 구조체(100)와 상호 연결될 수 있도록 입력 단자(132) 및 출력 단자(134)의 위치도 상호 밀착 시 전기적 결속이 가능한 정도로 대응되는 위치에 제공될 수가 있다.
또한, 발열층(130)에는 온도 센서(136)가 독립적으로 장착될 수가 있다. 예를 들어, 어느 한 바닥 구조체(100)의 발열층(130)이 과열되거나 단선되는 경우, 온도 센서(136)는 과열이나 단선 여부를 즉각 판단할 수 있다. 이를 위해 온도 센서를 위한 배선 및 단자가 입력 단자(132)나 출력 단자(134)에 추가 될 수도 있다.
마감층(140)은 발열층(130) 상에 위치하며, 대리석, 목재, 세라믹 타일, 유리, 합성수지 장판, 인테리어 시트 등 다양한 소재 또는 이들의 조합으로 제공될 수가 있다. 마감층(140) 및 발열층(130)은 단열층(120)을 성형할 때, 동시에 일체로 연결될 수 있다.
본 실시예에서 차음층(110)은 약 15~30mm 두께로 제공될 수 있으며, 단열층(120)은 약 40~70mm의 두께로 제공될 수 있다. 발열층(130) 및 마감층(140)은 마감소재를 어떤 것으로 사용하느냐에 따라 다양한 두께로 제공될 수 있지만, 대략 바닥 구조체(100)는 70~100mm 정도의 두께로 형성될 수가 있다. 또한, 조립식 바닥 구조체(100) 역시 평면적으로 300mm*300mm, 300mm*600mm, 1000mm*1000mm 등 다양한 형태 및 크기로 제공될 수가 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 발열층(130)의 입력 단자(132) 및 출력 단자(134)는 구조체(100)의 측면에 장착되며, 구조체(100)의 조립 및 밀착을 통해서 상호 연결될 수가 있다. 이를 위해 입력 단자(132) 및 출력 단자(134)의 쌍을 이루고, 2개 이상의 쌍을 이루는 단자들이 구조체(100)에서 180도 또는 90도 각도로 장착될 수가 있다. 예를 들어, 180도로 벌어진 단자 쌍을 가진 구조체는 구조체의 전기적 구조를 길게 연장하기 위한 용도로 사용될 수 있으며, 90도로 벌어진 단자 쌍을 가진 구조체는 구조체의 전기적 연결을 꺾어지게 하기 위한 용도로 사용될 수가 있다.
이하, 도면을 참조하여 조립식 바닥 구조체를 제조하는 과정을 설명한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 상부 금형(40) 및 하부 금형(30)이 제공되며, 상부 금형(40) 및 하부 금형(30) 사이로는 두터운 판상의 조립식 바닥 구조체(100)를 성형하기 위한 내면이 제공된다. 상부 금형(40)에는 마감층(140) 및 발열 필름의 발열층(130)이 순서대로 부착되어 있으며, 하부 금형(30)에는 차음층(110)이 부착되어 있다. 부착을 위해서는 핀 같은 도구나 접착 성분의 약품이 사용될 수 있으며, 하나의 바닥 구조체(100)를 형성하기 위해 상하로 일치하는 위치에 부착되어 있다. 참고로, 본 실시예 및 본 명세서에서 상하 개념은 이해를 용이하게 하기 위한 것으 로서, 발명을 한정하기 위한 의도는 없으며, 상하부 금형의 개념이 바뀔 수도 있고, 단열층 형성 전에 부착되는 소재도 바뀔 수가 있다.
이때 입력 단자(132) 및 출력 단자(134)도 발열 필름과 함께 마감층(140) 저면에 부착되어 있으며, 후술하는 바와 같이 단열층(120)을 성형하면서 일체로 고정될 수가 있다.
도 5를 참조하면, 상부 금형(40) 및 하부 금형(30) 사이로 물 및 유동 상태의 폴리우레탄이 동시에 토출된다. 토출된 물과 폴리우레탄은 서로 화학적으로 반응하면서 성형 가능한 소재(125)가 되며, 하부 금형(30) 상에 형성된다. 이때 토출되는 폴리우레탄의 양은 원하는 밀도에 따라 달라질 수 있으며, 본 실시예에서는 약 50~80Kg/m3의 밀도를 형성하기 위한 양으로 조절될 수 있다.
도 6을 참조하면, 유동 상태의 폴리우레탄 토출을 완료한 후, 상부 금형(40)과 하부 금형(30)을 상호 덮어 단열층(120)을 형성시킬 수가 있다. 단열층(120)은 경화되는 과정을 통해서 차음층(110)과 발열층(130), 마감층(140)을 일체로 결합시킬 수가 있다.
다시 도 1을 참조하면, 조립식 바닥 구조체(100)에서 단열층(120) 및 차음층(110)이 벽면과 접한 상태를 유지하며, 바닥 구조체(100)로부터 건물의 벽면으로 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이와 대조적으로, 종래의 건물 구조에서 차음재가 사용되더라도 경화 시멘트 등의 단단한 경질층이 벽면과 연결되어 있기 때문에 소음이 벽면을 통해서 우회적으로 전달될 수가 있다. 하지만, 본 실시예에서 는 바닥 구조체(100)에서 벽면으로 직접 소음이 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수가 있다. 왜냐하면, 단열층(120)이 상대적으로 소프트한 재질이어서 전달되는 진동을 흡수할 수 있으며, 바닥 구조체(100)가 조립식이어서 진동의 전달 효율을 감소시킬 수가 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 조립식 바닥 구조체도 역시 두꺼운 패널 형태의 형상으로 제조되며, 차음층(210), 단열층(220), 발열층(230) 및 마감층(240)의 순서로 적층된다. 차음층(210), 단열층(220), 발열층(230) 및 마감층(240)에 대한 대부분의 설명 및 도면은 이전 실시예를 참조할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 지지대(250)가 차음층(210) 및 마감층(240) 사이에 개재되며, 지지대(250)의 장착을 위해 차음층(210) 등의 구조가 일부 변경될 수 있다. 이하 상기 설명과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
차음층(210)은 고무, 실리콘, 반경질 폴리우레탄 등의 소재로 형성될 수 있으며, 바닥 슬래브와 접하는 최저층에 위치한다. 차음층(210) 상으로 단열층(220)이 제공되며, 본 실시예에서도 물발포 폴리우레탄을 소재로 약 50~80Kg/m3의 밀도로 형성될 수 있다. 단열층(220) 위로 발열 필름으로 형성된 발열층(230)이 얇게 제공되며, 발열 필름 위로 대리석이나 목재, 기타 인테리어 등의 소재로 사용될 수 있는 마감층(240)이 제공된다.
물발포 폴리우레탄은 차음층(210)과 발열층(230), 마감층(240), 지지대(250) 사이로 토출되어 경화되기 때문에, 상기 층들 및 지지대(250) 간의 결합을 견고하게 유지할 수 있다. 물발포 폴리우레탄 또는 그 외 소재의 단열층(220)을 형성함에 있어서, 약 50~80Kg/m3의 고밀도로 형성하는 것이 바람직하다.
물발포 폴리우레탄의 단열층(220)을 형성할 때, 일 측에는 볼록한 돌기(222)를 형성하고, 반대 측에는 오목한 홈(224)을 형성할 수가 있다. 이들 돌기와 홈의 조합은 구조체를 조립할 때 상호 가이드 역할을 할 수 있으며, 조립된 후에는 구조체 간의 상하 움직임을 제한할 수가 있다. 구조체 간의 상하 움직임을 제한함으로써 구조체의 들뜸을 방지할 수 있음은 물론, 단자들 간의 안정된 결합을 유지할 수가 있다.
발열층(230)으로는 기존의 발열 필름이 사용될 수 있으며, 발열 필름에는 입력 단자(232) 및 출력 단자(234) 등이 제공될 수 있다. 입력 단자(232) 및 출력 단자(234)는 상호 전기적으로 결속 및 결합이 가능한 구조로 형성된 것으로서, 같은 면 또는 다른 면에 형성될 수 있고, 상호 연결을 위해 적어도 2개씩 형성될 수도 있고, 말단에 위치하는 경우 각 구조체에 하나씩만 형성될 수도 있다.
마감층(240)은 발열층(230) 상에 위치하며, 대리석, 목재, 세라믹 타일, 유리, 합성수지 장판, 인테리어 시트 등 다양한 소재 또는 이들의 조합으로 제공될 수가 있다. 마감층(240) 및 발열층(230)은 단열층(220)을 성형할 때, 동시에 일체로 연결될 수 있다.
지지대(250)를 바닥 구조체 내부에 위치시키기 위해서 제조방법이 일부 추가될 수 있다. 예를 들어, 상부 금형에 마감층(240) 및 발열층(230)을 부착하고, 하부 금형에 차음층(210)을 부착함에 있어서, 지지대(250)를 상부 금형 또는 하부 금형 중 하나 또는 양쪽에 부착시킬 수가 있다. 이때 지지대(250)의 위치를 용이하게 결정 및 표시하기 위해서 차음층(210)에는 지지대(250)의 단부 형상에 대응하는 홈이나 홀이 형성될 수가 있다.
상부 금형 및 하부 금형 사이로 유동 상태의 폴리우레탄이 토출된다. 토출된 폴리우레탄은 성형 가능한 소재로서, 상부 금형과 하부 금형을 상호 덮어 단열층(220)을 형성시킬 수가 있다. 단열층(220)은 경화되는 과정을 통해서 차음층(210)과 발열층(230), 마감층(240), 지지대(250)를 일체로 결합시킬 수가 있다.
지지대(250)는 마감층(240), 발열층(230) 그리고 차음층(210) 사이에 개재된다. 따라서 상대적으로 약한 바닥 구조체의 상하 압력을 지지할 수가 있다. 구조체의 파손 및 충격의 직접적인 전달을 막기 위해서, 지지대(250)는 금속 코어(252) 및 금속 코어(252)의 상하 단에 형성된 탄성부(254)를 포함한다. 탄성부(254)는 고무 등의 소재로 형성되며, 탄성부(254)가 금속 코어(252)의 양단을 감싸서 바닥 슬래브로 충격이 전달되거나 마감층(240)이나 발열층(230)이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지지대(250)가 바닥 슬래브에 직접 접촉하지 않고, 얇은 두께더라도 차음층(210)에 의해서 지지되도록 할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 단면도이며, 도 9는 도 8의 차음층 중 격자 구조체를 설명하기 위한 부분 평 면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 조립식 바닥 구조체는 차음층(310), 단열층(320), 발열층(330) 및 마감층(340)의 순서로 적층되며, 그 내부로는 적층 구조를 관통하는 지지대(350)가 제공된다. 단열층(320) 및 마감층(340)에 대한 대부분의 설명 및 도면은 이전 실시예를 참조할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 차음층(310)이 상기 설명된 것과는 상이한 구조로 제공되며, 발열층(330)(온도센서 포함)은 지지대(350)를 통과하도록 형성될 수 있고, 지지대(350)는 상하로 높이가 조절 가능하게 제공된다. 이하 상기 설명과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
차음층(310)은 약 15~30mm 높이의 격자 구조체(312) 및 격자 구조체(312)의 격자에 충진되는 충진재(314)를 포함한다. 격자 구조체(312)는 고무, 실리콘, 반경질 폴리우레탄 등의 소재로 형성될 수 있으며, 바닥 슬래브와 접하는 최저층에 위치한다. 격자 구조체(312)의 격자로는 펄프, 부직포, 스폰지 등의 충진재(314)가 충진될 수 있다. 충진재(314)는 소음을 차단하기 위한 것으로서, 종래의 차음층에 비해 경량화가 가능하며, 효율적인 차음이 가능하다. 격자 구조체(312)에는 지지대(350)를 수용 및 고정하기 위한 수직 홀(316)이 형성될 수 있다. 이때 수직 홀(316)은 약 7~10mm의 지름을 가지며, 격자 구조체(312)의 십(┼)자 연결부에서 상하로 관통하도록 형성될 수가 있다. 또한 수직 홀(316)의 하부는 후술하는 제2 탄성부(358)를 수용할 수 있도록 확장된 형상으로 형성되는 것이 좋다.
지지대(350)는 마감층(340), 발열층(330) 그리고 차음층(310) 사이에 개재된다. 지지대(350)는 하단면에 암나사홀이 형성된 제1 금속 코어(352), 제1 금속 코어(352)의 암나사홀에 대응하여 상부에 수나사가 형성된 제2 금속 코어(356), 제1 금속 코어(352)의 상단부에 형성되어 마감층(340)을 지지하는 제1 탄성부(354), 및 제2 금속 코어(356)의 하단부에 일체로 형성되는 제2 탄성부(358)을 포함한다.
격자 구조체(312)의 수직 홀(316)을 기준으로 상부에서 제1 금속 코어(352) 및 제1 탄성부(354)가 접근하고, 하부에서 제2 금속 코어(356) 및 제2 탄성부(358)이 접근하여 격자 구조체(312)에 지지대(350)가 1차적으로 고정될 수 있다.
지지대는 상대적으로 약한 바닥 구조체의 상하 압력을 보조하여 지지할 수가 있다. 구조체의 파손 및 충격의 직접적인 전달을 막기 위해서, 제1 및 제2 탄성부(354, 358)을 사용하며, 이들 탄성부는 고무 등의 소재로 형성된다. 탄성부(354, 358)가 금속 코어(352, 356)의 양단을 감싸기 때문에 바닥 슬래브로 충격이 직접 전달되거나 마감층(340)이나 발열층(330)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
지지대(350)는 나사로 결합되어 상호 길이 조절이 가능한 제1 및 제2 금속 코어(352, 356), 그리고 제1 및 제2 금속 코어(352, 356)의 양단에 각각 형성되는 제1 및 제2 탄성부(354, 358)로 제공되며, 상술한 바와 같이, 단열층을 형성하기 전에 격자 구조체에 임시로 고정되었다가 유동 상태의 물발포 폴리우레탄 소재를 이용하여 단열층(320)을 형성할 때 함께 구조체에 영구적으로 고정될 수가 있다.
구조적으로 제1 금속 코어(352)는 단열층(320) 및 차음층(310)의 격자 구조체(312)와 일체로 결합되는 반면, 제2 금속 코어(356)는 차음층(310) 하부에서 부분적으로 노출되어 차음층(310)에 대해서 이동이 가능하다. 따라서 제2 금속 코어(356)가 제1 금속 코어(352)에 대해 상대적으로 이동하면서 지지대(350)의 길이 조절이 가능하다. 이때 제2 금속 코어(356)의 단부에 형성된 육각 렌치부(357)를 이용하여 코어를 회전시킬 수 있으며, 제2 금속 코어(356)를 회전시켜 격자 구조체(312) 하부로 노출되는 제2 탄성부(358)의 높이를 조절할 수가 있다.
지지대(350)의 높이 조절을 통해서 바닥 슬래브의 표면 상태에 따라 바닥 구조체의 지지되는 높이를 조절할 수 있으며, 바람직하게는 조립식 바닥 구조체의 상면이 평면을 유지하도록 하고, 이웃하는 바닥 구조체의 상면이 하나의 평면을 이루도록 것도 가능하다.
또한, 바닥 구조체를 사용하다가 일부 눌려지거나 변형되는 경우가 발생하더라도, 단열층(320) 등과 일체를 이루는 지지대(350)를 조절하여 시공 후에도 문제의 바닥 구조체만 분리하여 높이를 국부적으로 조절하는 것이 가능하다.
물론, 바닥 구조체를 분리하기 위해서 사소한 이음 부분을 파손해야 하지만, 주요 구조를 영구적으로 파손하거나 다시 복구해야 하는 번거로움이 없으며, 전기 배선을 다시 해야 하는 일도 없다. 따라서 본 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체는 시공 후에도 유지 및 보수가 매우 용이하다고 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체의 설치 예를 설명하기 위한 부분 절개도이다.
도 2는 도 1의 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조립식 바닥 구조체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 도 8의 차음층 중 격자 구조체를 설명하기 위한 부분 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10：바닥 슬래브 20：전원장치
100：조립식 바닥 구조체 110：차음층
120：단열층 130：발열층
132：입력 단자 134：출력 단자
140：마감층 250：지지대

Claims (17)

  1. 건축물의 바닥 슬래브 상에 시공되는 조립식 바닥 구조체에 있어서,
    차음층;
    상기 차음층 상에 일체로 제공되는 단열층;
    상기 단열층 상에 일체로 제공되며 전기 공급에 의해서 발열하는 발열층; 및
    상기 발열층 상에 일체로 제공되는 마감층;을 구비하며,
    상기 발열층은 이웃하는 다른 조립식 바닥 구조체의 발열층과 전기적으로 연결 가능하고,
    상기 단열층은 폴리우레탄 계열을 소재로 제공되며, 유동 가능한 상태의 상태에서 상기 차음층, 상기 발열층 및 상기 마감층 사이에 토출되어 상기 차음층, 상기 발열층 및 상기 마감층을 일체로 결합하는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 계열은 물발포 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단열층은 50~80Kg/m3의 밀도로 형성된 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발열층은 발열 필름인 것을 특징으로 하며, 상기 발열 필름의 입력 단자 및 출력 단자는 상기 단열층의 측면으로부터 노출되고, 이웃하는 입력 단자 및 출력 단자 간의 상호 연결에 의해서 복수개의 조립식 바닥 구조체가 상호 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  6. 제5항에 있어서,
    이웃하는 상기 입력 단자 및 출력 단자가 각각 단열층에 상호 대응되는 위치에서 고정적으로 장착되며, 조립식 바닥 구조체의 밀착과 동시에 발열층도 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 발열 필름은 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마감층 및 상기 차음층 사이에 개재되어, 상기 차음층에 대해 상기 마감층과 상기 발열층을 지지하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지대는 금속 코어 및 상기 금속 코어의 상하 단에 형성된 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 지지대는 상기 단열층 또는 상기 차음층과 일체로 형성되며 하단면에 암나사홀이 형성된 제1 금속 코어, 상기 제1 금속 코어 하단의 상기 암나사홀에 대응하여 상단부에 수나사가 형성되며 상기 차음층에 대해 이동 가능한 제2 금속 코어, 상기 제1 금속 코어의 상단부에 형성되어 상기 마감층을 지지하는 제1 탄성부, 및 상기 제2 금속 코어의 하단부에 형성되는 제2 탄성부를 포함하며,
    상기 지지대는 상기 제2 금속 코어의 회전을 통해 길이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 차음층의 두께는 15~30mm로 제공되고, 상기 단열층의 두께는 40~70mm로 제공되는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 차음층은 격자 구조체 및 상기 격자 구조체의 격자에 충진되는 충진재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체.
  13. 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 조립식 바닥 구조체를 성형하는 방법에 있어서,
    상기 하부 금형 내면에 마감층 및 발열층을 부착하는 단계;
    상기 상부 금형의 내면에 차음층을 부착하는 단계;
    상기 상부 금형 및 하부 금형 사이에 유동 가능한 상태의 폴리우레탄 재질을 토출하는 단계;
    상기 상부 금형 및 하부 금형을 상호 접근시키는 단계; 및
    상기 유동 가능한 상태의 폴리우레탄을 경화시키는 단계;
    를 구비하는 조립식 바닥 구조체의 성형방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 폴리 우레탄은 물발포 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체의 성형방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 발열층은 발열 필름을 이용하며, 상기 발열 필름의 입력 단자 및 출력 단자는 상기 경화된 단열층의 측면으로부터 노출되도록 상기 마감층의 바깥쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체의 성형방법.
  16. 제13항에 있어서,
    이웃하는 조립식 바닥 조립체에서 이웃하는 입력 단자 및 출력 단자가 각각 단열층에서 상호 대응되는 위치에 고정적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체의 성형방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 마감층과 상기 발열층이 부착된 상기 상부 금형 또는 상기 차음층이 부착된 상기 하부 금형 중 적어도 하나에 지지대를 고정하고, 상기 상부 금형 및 하부 금형 사이로 유동 가능한 상태의 폴리우레탄 재질을 토출하는 것을 특징으로 하는 조립식 바닥 구조체의 성형방법.
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