KR101188323B1 - 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥충격음 저감을 위한 바닥구조에서,
상기 바닥구조의 제일 하부에 위치하는 슬래브(S); 상기 슬래브(S) 상부에 포설되는 완충재(B); 상기 완충재(B) 상부에 형성되는 마감몰탈(F); 및, 하단이 상기 슬래브(S)의 내부에 정착되고 상단은 상기 마감몰탈(F)의 내부에 설치되는 연결재(SS);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공하며,
상기 완충재(B)와 마감몰탈(F) 사이에 형성되는 기포콘크리트(A);가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.
또한 상기 슬래브(S)는 슬래브 하부철근(DB)과 슬래브 상부철근(UB)이 배근되고 슬래브 콘크리트(C)가 타설된 것이거나 데크플레이트(미도시) 상부에 슬래브 콘크리트가 타설된 것으로써, 상기 연결재(SS)는 하단이 상기 슬래브 내에 정착되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.

Description

바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조{Improved Floor Structure For Reducing Floor Impact Noise}

본 발명은 중량충격음 내지 경량충격음 등의 바닥충격음으로 인하여 공동주택 등에서 유발되는 층간소음을 저감시키기 위한 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조에 대한 것이다.

공동주택에서 바닥충격음은 건물바닥에 충격을 가할 경우에 발생하는 소음을 말한다.

아파트 등의 공동주택에서 층간소음으로 인한 피해 및 이로 인한 분쟁이 사회문제가 되자, 경량충격음 및 중량충격음을 일정 크기 이하로 유지하도록 규정한 ‘공동주택 층간소음 방지기준’이 2005년에 법제화 되었다.

또한, 이에 대한 조치로써 ‘주택건설기준 등에 관한 규정’에 의한 ‘공동주택 바닥충격음 차단구조인정 및 관리기준’이 마련되어, ‘표준바닥구조’와 인정기관으로부터 성능인정을 받는 ‘인정바닥구조’에 대하여 정의하고 있다.

여기에서 ‘경량충격음’은 식탁을 끌거나, 물건이 떨어지는 소리 등 비교적 가볍고 딱딱한 중고주파 성분의 소리를 말한다.

반면에, ‘중량충격음’은 아이들이 뛰는 소리 등 구조체에 중량물이 부딪히는 저주파 성분의 소리를 지칭하는 것으로, 발생시 잔향이 남아 심한 불쾌감 또는 정신적 고통을 유발하는 소리를 일컫는다.

도 1은 종래의 바닥충격음 저감을 위한 바닥구조를 도시한 단면도이다.

상기 ‘주택건설기준 등에 관한 규정’에 따라, 공동주택에서는 구조체 위에 완충재를 설치하여 바닥충격음을 저감하는 형식이 채택되고 있고, 대표적인 방법으로는 건물의 바닥을 이격시켜 완충성을 실현하는 ‘이중상 바닥구조’와 글라스울과 같이 동탄성 계수가 낮은 부드러운 소재의 완충재를 구조체 위에 매트 형식으로 설치하는 ‘뜬바닥 구조’형식 등이 있다.

건축구조물의 바닥충격음을 규제하기 위하여 현행 법령에서는 표준바닥구조라는 구조체 형식을 제시하고 있으나, 제안되어 있는 표준바닥구조의 경우에도 고체전파음(structurebone sound)의 형태로 전달되는 중량충격음을 제어하는 데에는 한계가 있다.

또한, 표준바닥구조에서 바닥충격음의 저감을 위하여 사용되는 완충재는 때로는 저주파대역의 소음을 증폭시켜 중량충격음에 좋지 못한 영향을 줄 수도 있다는 연구결과들이 발표되고 있다.

한 예로 무량판 구조 공동주택의 중량충격음 특성 연구, 김일호, 한국소음진동공학회 2009년 춘계학술대회논문집, p.161~162를 살펴보면,

슬래브 상부에 완충재를 설치한 바닥구조의 경우가 맨바닥보다도 중량충격음 성능이 저하되는 결과를 확인할 수 있는 데, 이는 완충재를 설치한 바닥구조가 주파수 대역에 따른 증폭현상으로 그 성능이 저하될 수 있기 때문이다.

논문에서 사용된 구조는 포스트텐션이 적용된 두께 250mm의 슬래브이고, 바닥충격음을 측정한 실은 45평형과 60평형 주택을 대상으로 거실에서 측정된 중량충격음 데이터이다. 측정된 바닥슬래브의 완충구조는 ‘고무판’+‘EPS 단열재’+‘부직포’로 시공되었다. 이때 중량충격음의 측정결과가 커진 이유는 충격력이 완충재를 통해 콘크리트 슬래브로 전달되면서 고주파대역의 충격력을 줄어들면서 저주파대역의 충격력이 커지기 때문이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 다음과 같다.

첫째, 충격력이 분산되어 완충재와 연결재를 통해 하부 콘크리트로 전달되므로, 충격력이 완충재만을 통해 전달되어 발생되는 저주파대역 소음 증폭현상을 줄여줄 수 있는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공하고자 한다.

둘째, 연결재를 통하여 슬래브와 마감층이 완충재를 사이에 두고 일체로써 접합되어 슬래브의 휨강성이 증가되고 처짐이 감소하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공하고자 한다.

셋째, 슬래브의 휨강성 증가로써 슬래브의 고유진동수 대역이 증가되므로 더욱 효과적으로 중량충격음을 저감시키는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 바닥충격음 저감을 위한 바닥구조에서,

상기 바닥구조의 제일 하부에 위치하는 슬래브(S); 상기 슬래브(S) 상부에 포설되는 완충재(B); 상기 완충재(B) 상부에 형성되는 마감몰탈(F); 및, 하단이 상기 슬래브(S)의 내부에 정착되고 상단은 상기 마감몰탈(F)의 내부에 설치되는 연결재(SS);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공하며,

상기 완충재(B)와 마감몰탈(F) 사이에 형성되는 기포콘크리트(A);가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.

또한 상기 슬래브(S)는 슬래브 하부철근(DB)과 슬래브 상부철근(UB)이 배근되고 슬래브 콘크리트(C)가 타설된 것이거나 데크플레이트(미도시) 상부에 슬래브 콘크리트가 타설된 것으로써, 상기 연결재(SS)는 하단이 상기 슬래브 내에 정착되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.

첫째, 충격력이 분산되어 완충재와 연결재를 통해 하부 콘크리트로 전달되므로, 충격력이 완충재만을 통해 전달되어 발생되는 저주파대역 소음 증폭현상을 줄여줄 수 있는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.

둘째, 연결재를 통하여 슬래브와 마감층이 완충재를 사이에 두고 일체로써 접합되어 슬래브의 휨강성이 증가되고 처짐이 감소하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.

셋째, 슬래브의 휨강성 증가로써 슬래브의 고유진동수 대역이 증가되므로 더욱 효과적으로 중량충격음을 저감시키는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.

도 1은 종래의 바닥충격음 저감을 위한 바닥구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 충격력 전달과정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 중량충격음 해석을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 연결재의 실시예이다.
도 6은 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 연결재의 또 다른 실시예이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 충격력 전달과정을 도시한 것이다.

본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조는 바닥충격음 저감을 위한 바닥구조에서,

상기 바닥구조의 제일 하부에 위치하는 슬래브(S); 상기 슬래브(S) 상부에 포설되는 완충재(B); 상기 완충재(B) 상부에 형성되는 마감몰탈(F); 및, 하단이 상기 슬래브(S)의 내부에 정착되고 상단은 상기 마감몰탈(F)의 내부에 설치되는 연결재(SS);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,

상기 완충재(B)와 마감몰탈(F) 사이에 형성되는 기포콘크리트(A);가 더 포함되어 구성될 수 있다.

상기 슬래브(S)는 상기 바닥구조의 제일 하부에 위치하여 설치되는 것으로, 슬래브 하부철근(DB)과 슬래브 상부철근(UB)이 배근되고 슬래브 콘크리트(C)가 타설된 것이거나 데크플레이트(미도시) 상부에 슬래브 콘크리트가 타설된 것일 수 있다.

상기 완충재(B)는 상기 슬래브(S) 상부에 포설되는 것으로, 글라스울과 같이 동탄성 계수가 낮은 부드러운 소재의 통상적인 완충재가 주로 사용된다.

상기 마감몰탈(F)은 상기 완충재(B) 상부에 형성되어 최종 마감층을 이루는 것으로, 통상적으로 사용되는 재질과 두께로 시공한다.

상기 기포콘크리트(A)는 상기 마감몰탈(F)과 함께 마감층을 형성한다.

도 5 및 6은 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 연결재의 실시예이다.

상기 연결재(SS)는 하단이 상기 슬래브(S)의 내부에 정착되고 상단은 상기 마감몰탈(F)의 내부에 설치되는 것으로, 슬래브(S)의 구조 및 종류에 따라 시공현장의 여건에 따라 구체적으로 하단이 상기 슬래브 상부철근(UB) 또는 데크플레이트(미도시) 상부에 접합될 수 있다.

상기 연결재(SS)는 도 5에 도시된 스터드볼트 또는 도 6에 도시된 트러스 형상 등으로 할 수 있고, 철판을 절곡하거나 접합하여 T자 또는 ㄱ자 형상으로 하는 등의 통상적인 방법과 형상을 채택할 수 있다.

상기 연결재(SS)는 상기 완충재(B)의 설치를 용이하게 하기 위하여 일렬로 설치되는 것이 바람직하며, 상기 완충재(B)의 규격에 따라 열의 간격은 조절될 수 있다.

상기 연결재(SS)를 통하여 슬래브(S)와 마감층이 완충재(B)를 사이에 두고 일체로써 접합되는 소위 전단보강재(shear connector)의 역할을 수행하여 슬래브(S)의 휨강성이 증가되고 처짐이 감소하며, 그리고 슬래브(S)의 휨강성 증가로써 슬래브(S)의 고유진동수 대역이 증가되므로 중량충격음 감소에 효과적이다.

도 3은 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 충격력 전달과정을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조의 중량충격음 해석을 나타낸 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 충격력이 완충재(B)만을 통해 슬래브(S)로 전달되던 종래와 달리, 충격력이 분산되어 완충재(B)와 연결재(SS)를 통해 슬래브(S)로 전달되므로 충격력이 완충재(B)만을 통해 전달되어 발생되는 저주파대역 소음 증폭현상을 줄여 중량충격음을 감소시키는데 효과적이다.

본 발명의 효과를 검증하기 위하여 도 4과 같이 해석적 연구를 수행하여 보았다.

중량충격음 해석은 구조형식, 실의 크기 슬래브 두께에 대하여 다양한 변수에 대하여 해석하였다. 그래프에서 가로축 항목의 wL 및 fL은 구조형식을 나타내며 각각 벽식구조와 무량판구조를 나타낸다. 그 뒤의 숫자 3645, 4551, 5160은 실의 크기를 나타내며 앞 두 자리 숫자는 실의 가로 길이이고 뒤 두 자리 숫자는 실의 세로 길이를 나타낸다. 예를 들어 3645는 가로 3.6m 세로 4.5m를 나타낸다. 마지막의 150t, 180t, 210t는 각각 콘크리트 슬래브 두께 150mm, 180mm, 210mm를 의미한다.

도 4의 그래프에서 파란색선은 종래의 구조이고, 연두색선은 본 발명의 구조이다. 해석결과를 보면 대부분의 실에서 맨바닥 콘크리트 슬래브보다 중량충격음이 5dB이상 저감되는 결과를 보이고 있다.

결론적으로 본 발명은 충격력이 분산되어 완충재와 연결재를 통해 하부 콘크리트로 전달되므로 충격력이 완충재만을 통해 전달되어 발생되는 저주파대역 소음 증폭현상을 줄여줄 수 있고, 연결재를 통하여 슬래브와 마감층이 완충재를 사이에 두고 일체로써 접합되어 슬래브의 휨강성이 증가되고 처짐이 감소한다.

그리고 슬래브의 휨강성 증가로써 슬래브의 고유진동수 대역이 증가되므로 더욱 효과적으로 중량충격음을 저감시키는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조를 제공한다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

S: 슬래브
UB: 슬래브 상부철근
DB: 슬래브 하부철근
SB: 늑근
C: 슬래브 콘크리트
B: 완충재
A: 기포콘크리트
F: 마감몰탈
SS: 연결재

Claims (7)

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2. 바닥충격음 저감을 위한 바닥구조에서,
   상기 바닥구조의 제일 하부에 위치하는 슬래브(S);
   상기 슬래브(S) 상부에 포설되는 완충재(B);
   상기 완충재(B) 상부에 형성되는 마감몰탈(F);
   하단이 상기 슬래브(S)의 내부에 정착되고 상단은 상기 마감몰탈(F)의 내부에 설치되는 연결재(SS); 및,
   상기 완충재(B)와 마감몰탈(F) 사이에 형성되는 기포콘크리트(A);
   를 포함하여 구성되되,
   상부에서 발생한 충격력의 일부가 분산되어 상기 연결재(SS)를 통해 슬래브(S)로 전달되어 저주파대역 소음 증폭현상을 줄여 중량충격음을 감소시키는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감을 위하여 개선된 바닥구조.
   
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