KR101220212B1 - 온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법 - Google Patents

온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조는 건축물의 층간 구획을 위해 구비되는 콘크리트 슬라브와, 상기 콘크리트 슬라브의 상부에 구비되어 층간으로 열이 이동하는 것을 차단하는 단열재와, 상기 단열재의 상부에 구비되는 기포 콘크리트와, 상기 기포 콘크리트의 상부에 설치되는 온수 파이프를 덮는 마감 모르타르와, 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르를 관통하여 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르의 고유 진동수를 변화시키는 탄성체를 포함함으로써 온돌바닥에서 단열성능 및 소음저감 성능을 동시에 향상시킬 수 있다.

Description

온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법{A Noise Reducing Structure For Ondol And Constructing Method Of The Structure}
본 발명은 온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온돌바닥에서 단열성능 및 소음저감 성능을 동시에 구비할 수 있는 온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 아파트와 같은 공동주택에서는 사람이 뛰거나 물건이 바닥에 떨어지는 경우 바닥이 진동하여 바닥 충격음이 발생한다. 이와 같은 바닥 충격음은 바닥을 통해 하층으로 전달되어 하층에 소음을 일으킨다.
이와 같은 바닥 충격음은 크게 경량 충격음과 중량 충격음으로 나누어진다. 경량 충격음은 비교적 가볍고 딱딱한 충격에 의한 바닥 충격음으로 기준치는 58데시벨 이하이다. 작은 물건의 낙하, 가구의 이동시 바닥에 가해지는 소리 등에 의해 아래층에 전달되는 고음역의 음으로서 충격력이 작고 지속시간이 짧다. 이와 같은 경량 충격음은 완충재 등에 의해 쉽게 기준치 이하로 만들 수 있다.
반면 중량 충격음은 비교적 무겁고 부드러운 충격에 의한 바닥 충격음으로 기준치는 50데시벨 이하이다. 어린이가 뛰거나 달릴 때의 무거운 충격에 의해 아래층에서 발생되는 저음역의 음으로서 충격력이 크고 지속시간이 길다. 아파트와 같은 공동주택에 주로 문제가 되는 음은 이와 같은 중량 충격음이다.
한편 아파트와 같은 공동주택에서 온돌바닥을 형성하는 일반적인 방법은 다음과 같다.
온돌바닥을 형성하기 위해서는 먼저 콘크리트 슬라브의 상부에 단열을 위한단열재를 시공한다. 특히 2001년 개정된 건축법에서는 단열규정을 강화하여 공동주택에서 층간 바닥의 경우 콘크리트 슬라브 위에 필히 단열재를 시공하도록 규정하고 있다.
그리고 상기 단열재 위에 기포 콘크리트를 타설한 다음, 그 위에 온수 파이프를 배치한다. 마지막으로 상기 온수 파이프의 상부에 마감 모르타르 층을 타설한다.
이와 같이 일반적인 온돌바닥 구조에 있어서 콘크리트 슬라브 위에 단열재를 시공하기 때문에 단열재 하부에 위치하는 콘크리트 슬라브와 단열재 상부에 위치하는 기포 콘크리트 층 및 마감 모르타르 층은 서로 일체화되기 어려워 온돌바닥 구조가 강성을 가지기가 어려웠다. 그렇다고 해서 상기 콘크리트 슬라브와 기포 콘크리트 층 및 마감 모르타르 층을 서로 일체화시키기 위해 상기 단열재를 천공하게 되면 단열성능이 저하되어 2001년 개정된 건축법을 위배하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
한편 아파트와 같은 공동주택에 있어서 거실의 고유진동수는 35~45Hz 범위이고, 방의 고유진동수는 45~60Hz로 조사되었다.
방의 고유진동수 45~60Hz는 중량충격음의 측정 주파수 대역인 63Hz(44.5~89.1Hz)에 영향을 미치고 있다. 그 이유는 방의 고유진동수와 중량축격음의 측정 주파수 대역이 서로 공명을 일으킬 수 있는 주파수이기 때문이다.
이와 같은 중량충격음을 감소시키기 위해 콘크리트 슬라브의 두께를 크게 하여 콘크리트 슬라브의 강성을 증대시키는 방법을 생각할 수 있으나 콘크리트 슬라브의 두께가 커지게 되면 건축비가 상승하는 요인이 되며, 콘크리트 슬라브의 두께를 크게 하더라도 중량축격음을 감소시키는 데 있어 한계가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 온돌바닥에서 단열성능 및 소음저감 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 슬라브의 두께를 늘리지 않고도 온돌바닥에서의 소음저감 성능을 향상시킬 수 있는 온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조는 건축물의 층간 구획을 위해 구비되는 콘크리트 슬라브와, 상기 콘크리트 슬라브의 상부에 구비되어 층간으로 열이 이동하는 것을 차단하는 단열재와, 상기 단열재의 상부에 구비되는 기포 콘크리트와, 상기 기포 콘크리트의 상부에 설치되는 온수 파이프를 덮는 마감 모르타르와, 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르를 관통하여 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르의 고유 진동수를 변화시키는 탄성체를 포함한다.
이때 상기 탄성체는 발포폴리에스테르(EPE), 발포폴리스틸렌(EPS), 발포폴리프로필렌(EPP), 발포비닐아세테이트(EVA) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 탄성체는 지름이 30~50mm인 원기둥으로 형성될 수 있다.
상기 탄성체는 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르 부피의 10~20%일 수 있다.
상기 콘크리트 슬라브의 두께는 150~200mm로 형성될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법은 건축물의 층간 구획을 위해 설치되는 슬라브의 상부에 단열재를 시공하는 단계와, 상기 단열재의 상부에 원기둥 형상의 탄성체를 일정 간격으로 고정시키는 단계와, 상기 단열재의 상부에 기포 콘크리트를 타설하는 단계와, 상기 기포 콘크리트의 상부에 온수 파이프를 설치하는 단계와, 상기 온수 파이프를 덮도록 마감 모르타르를 타설하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 건축물의 층간 구획을 위해 설치되는 슬라브의 상부에 단열재를 시공하는 단계와, 상기 단열재의 상부에 기포 콘크리트를 타설하는 단계와, 상기 기포 콘크리트의 상부에 온수 파이프를 설치하는 단계와, 상기 온수 파이프를 덮도록 마감 모르타르를 타설하는 단계와, 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르에 소정 크기의 구멍을 뚫는 단계와, 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르에 형성된 구멍에 탄성체를 채우는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조 및 상기 구조의 시공방법에 의하면 슬라브의 상부에 설치되는 단열재를 손상시키지 않고도 소음을 감소시킬 수 있으므로 온돌바닥에서 단열성능 및 소음저감 성능을 동시에 향상시킬 수 있다.
또한 콘크리트 슬라브의 두께를 늘리지 않고도 온돌바닥에서의 소음저감 성능을 향상시킬 수 있으므로 건축비가 상승하는 것을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 온돌바닥 소음저감 구조 및 다른 구조에서 충격에 따른 소음의 관계를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조 및 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 온돌바닥 소음저감 구조 및 다른 구조에서 충격에 따른 소음의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조는 건축물의 층간 구획을 위해 구비되는 콘크리트 슬라브(110)와, 상기 콘크리트 슬라브(110)의 상부에 구비되어 층간으로 열이 이동하는 것을 차단하는 단열재(120)와, 상기 단열재(120)의 상부에 구비되는 기포 콘크리트(130)와, 상기 기포 콘크리트(130)의 상부에 설치되는 온수 파이프(141)를 덮는 마감 모르타르(140)와, 상기 기포 콘크리트(130)와 상기 마감 모르타르(140)를 관통하여 상기 기포 콘크리트(130)와 상기 마감 모르타르(140)의 고유 진동수를 변화시키는 탄성체(150)를 포함한다.
상기 콘크리트 슬라브(110)는 150~200mm 두께를 가지는 것이 바람직하다. 물론 상기 콘크리트 슬라브(110)의 두께가 두꺼워지면 중량 충격음을 줄일 수 있으나, 상기 콘크리트 슬라브(110)의 두께가 두꺼워짐에 따라 경제성이 떨어지기 때문에 현실적이지 못하기 때문이다.
상기 콘크리트 슬라브(110)의 상부에는 층간으로 열이 이동하는 것을 차단하는 단열재(120)가 설치된다. 상기 단열재(120)는 발포성 합성수지재질로서 단열과 경량충격을 완화시키는 역할을 한다. 특히 단열재(120)는 합성수지를 발포하여 연질(軟質)로 소정의 탄성을 가지도록 제조되며, 그 재질로는 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(EPE), 발포폴리스틸렌(EPS) 중의 어느 하나로 형성될 수 있다. 그리고 상기 단열재(120)의 두께는 15~30mm로 형성될 수 있다.
한편 상기 단열재(120)의 상부에 타설되는 기포 콘크리트(130)는 일반 콘크리트의 약 4분의1 중량이며, 내화 성능이 좋으며, 무기질로서 유해가스 발생이 없다. 또한 열전도율이 일반 콘크리트의 약 10분의1이므로 단열 성능이 좋으며 기밀성이 좋은 공간을 만들어 기포로 인하여 차음도를 높게 함으로써 차음성이 우수하다.
상기 기포 콘크리트(130)의 상부에는 온수가 흐름으로써 온돌바닥을 가열시키는 온수 파이프(141)가 설치된다. 상기 온수 파이프(141)는 유연성을 가지는 수지로 형성되어 거실 또는 방에서 지그재그 형태로 설치된다.
상기 기포 콘크리트(130)의 상부에는 온수 파이프(141)를 덮도록 마감 모르타르(140)가 타설된다. 그리고 상기 마감 모르타르(140)의 상부에는 장판 또는 마루와 같은 장식재가 설치될 수 있다.
상술하였듯이 아파트와 같은 공동주택에 있어서 거실의 고유진동수는 35~45Hz 범위이고, 방의 고유진동수는 45~60Hz 범위이다. 본 발명의 일 실시예에서는 단열재(120)에 의해 콘크리트 슬라브(110)와 일체화되지 못하고 분리되는 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)의 고유진동수를 변경시킴으로써 방의 고유진동수를 변경시킨다. 따라서 중량충격음의 주파수 대역인 44.5~89.1Hz와 방의 고유진동수가 서로 다르게 하여 공명현상에 따라 증폭되는 소음을 방지하게 된다. 따라서 중량충격음에 의한 소음을 획기적으로 줄일 수 있게 된다.
본 실시예에서는 단열재(120)에 의해 콘크리트 슬라브(110)와 일체화되지 못하고 분리되는 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)의 고유진동수를 변경하기 위해 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)에 상기 기포 콘크리트(130)와 상기 마감 모르타르(140)를 관통하는 탄성체(150)가 구비되도록 하였다.
상기 탄성체(150)는 발포폴리에스테르(EPE), 발포폴리스틸렌(EPS), 발포폴리프로필렌(EPP), 발포비닐아세테이트(EVA) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
이와 같이 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)에 비해 무른 재질로 형성되는 탄성체(150)를 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140) 층에 관통하도록 함으로써 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140) 층의 고유진동수를 변경할 수 있다.
도 2는 서로 다른 조건을 가지는 4개의 실험체를 제작하고 각 실험체에 충격을 가했을 때 각 실험체에서 각 주파수 대역별로 발생하는 소음을 측정한 그래프이다.
4개의 실험체의 조건은 표1에 나타난 바와 같다.
실험체1 일반 완충제를 사용
실험체2 기포 콘크리트 및 마감 모르타르를 관통하는 홀을 가공
실험체3 기포 콘크리트 및 마감 모르타르를 관통하는 홀에 딱딱한 물체를 삽입
실험체4 기포 콘크리트 및 마감 모르타르를 관통하는 홀에 탄성체를 삽입
그리고 표2는 도 2에 도시된 그래프에 나타난 각 주파수에서 소음레벨을 나타낸 것이다.
주파수(Hz) 실험체1 소음 실험체2 소음 실험체3 소음 실험체4 소음
63 79.7dB 80.1dB 81.1dB 79.1dB
125 64.8dB 64.6dB 65.0dB 63.8dB
250 52.8dB 53.1dB 53.9dB 51.7dB
500 30.6dB 29.7dB 31.1dB 3.08dB
평균 소음 51dB 51dB 52dB 50dB
도 2 및 표 2에서 보듯이 본 발명의 일 실시예와 같이 기포 콘크리트 및 마감 모르타르를 관통하는 홀에 탄성체를 삽입하여 형성한 온돌바닥 소음저감 구조인 경우 실험체 1 내재 3에 비해 중간 주파수에서 소음 감소의 효과가 상대적으로 뛰어났으며 평균적으로도 소음 감소의 효과가 뛰어난 것으로 나타났다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법을 나타낸 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법은 건축물의 층간 구획을 위해 설치되는 슬라브(110)의 상부에 단열재(120)를 시공하는 단계(S110)와, 상기 단열재(120)의 상부에 원기둥 형상의 탄성체(150)를 일정 간격으로 고정시키는 단계(S120)와, 상기 단열재(120)의 상부에 기포 콘크리트(130)를 타설하는 단계(S130)와, 상기 기포 콘크리트(130)의 상부에 온수 파이프(141)를 설치하는 단계(S140)와, 상기 온수 파이프(141)를 덮도록 마감 모르타르(140)를 타설하는 단계(S150)를 포함한다.
상기 단열재(120)의 상부에 원기둥 형상의 탄성체(150)를 일정 간격으로 고정시키는 단계(S120)에서 상기 원기둥 형상의 탄성체(150)를 접착제 또는 스테플러 등을 사용하여 단열재(120)에 고정시킬 수 있다.
이와 같이 탄성체(150)가 있는 공간을 제외한 공간에 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)가 채워지게 되고 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)가 경화되면 상기 탄성체(150)는 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)와 일체화되어 기포 콘트리트(130) 및 마감 모르타르(140)의 고유 진동수를 변화시키게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법을 나타낸 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법은 건축물의 층간 구획을 위해 설치되는 슬라브(110)의 상부에 단열재(120)를 시공하는 단계(S210)와, 상기 단열재(120)의 상부에 기포 콘크리트(130)를 타설하는 단계(S220)와, 상기 기포 콘크리트(130)의 상부에 온수 파이프(141)를 설치하는 단계(S230)와, 상기 온수 파이프(141)를 덮도록 마감 모르타르(140)를 타설하는 단계(S240)와, 상기 기포 콘크리트(130)와 상기 마감 모르타르(140)에 소정 크기의 구멍을 뚫는 단계(S250)와, 상기 기포 콘크리트(130)와 상기 마감 모르타르(140)에 형성된 구멍에 탄성체(150)를 채우는 단계(S260)를 포함한다.
상기 기포 콘크리트(130)와 상기 마감 모르타르(140)에 소정 크기의 구멍을 뚫는 단계(S250)에서 드릴 등의 장비를 사용하여 구멍을 뚫을 수 있다. 이와 같이 상기 기포 콘크리트(130)와 상기 마감 모르타르(140)을 뚫은 후에 폴리에스테르(PE), 폴리스틸렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 비닐아세테이트(VA) 등과 같은 탄성체(150)를 발포시키면서 구멍에 채우면 탄성체(150)가 경화되면서 기포 콘크리트(130) 및 마감 모르타르(140)와 일체화되어 기포 콘트리트(130) 및 마감 모르타르(140)의 고유 진동수를 변화시키게 된다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 온돌바닥 소음저감 구조 및 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
110: 슬라브 120: 단열재
130: 기포 콘크리트 140: 마감 모르타르
150: 탄성체

Claims (7)

  1. 건축물의 층간 구획을 위해 구비되는 콘크리트 슬라브와,
    상기 콘크리트 슬라브의 상부에 구비되어 층간으로 열이 이동하는 것을 차단하는 단열재와,
    상기 단열재의 상부에 구비되는 기포 콘크리트와,
    상기 기포 콘크리트의 상부에 설치되는 온수 파이프를 덮는 마감 모르타르와,
    상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르를 관통하여 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르의 고유 진동수를 변화시키는 탄성체를 구비하고,
    상기 탄성체는 지름이 30~50mm인 원기둥이고,
    상기 탄성체는 상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르 부피의 10~20%이고,
    상기 탄성체는 발포폴리에스테르(EPE), 발포폴리스틸렌(EPS), 발포폴리프로필렌(EPP), 발포비닐아세테이트(EVA) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 온돌바닥 소음저감 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 콘크리트 슬라브의 두께는 150~200mm인 것을 특징으로 하는 온돌바닥 소음저감 구조.
  6. 삭제
  7. 건축물의 층간 구획을 위해 설치되는 슬라브의 상부에 단열재를 시공하는 단계와,
    상기 단열재의 상부에 기포 콘크리트를 타설하는 단계와,
    상기 기포 콘크리트의 상부에 온수 파이프를 설치하는 단계와,
    상기 온수 파이프를 덮도록 마감 모르타르를 타설하는 단계와,
    상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르에 소정 크기의 구멍을 뚫는 단계와,
    상기 기포 콘크리트와 상기 마감 모르타르에 형성된 구멍에 탄성체를 채우는 단계를 포함하는 온돌바닥 소음저감 구조의 시공방법.
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