KR101248032B1 - 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥 및 그 시공방법 - Google Patents

공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공동주택의 온돌바닥에 관한 것으로서, 특히 공동주택의 바닥충격음을 효과적으로 차단하여 층간소음을 획기적으로 줄일 수 있는 건식 온돌바닥구조 및 그 시공방법을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 바닥 슬래브의 상면에 폴리에틸렌 폼을 깔고, 소정 간격을 두고 방진구홀이 다수 개 형성된 흡음재를 상기 폴리에틸렌 폼 위에 쌓고, 상기 흡음재의 방진구홀에 방진구를 삽입 장착하고, 상기 흡음재 위에 마그네슘 보드를 쌓고, 상기 마그네슘 보드 위에 완충재를 깔고, 상기 완충재 위에 단열재를 깔고, 상기 단열재 위에 배관패널을 쌓고, 상기 배관패널 위에 열전도판을 결합하고, 상기 열전도판에 배관패널을 결합한 후 그 위에 황토 보드를 쌓아서 적층한 구조의 건식 온돌바닥을 개시한다.

Description

공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥 및 그 시공방법{ONDOL FLOOR STRUCTURE FOR REDUCING NOISE BETWEEN FLOORS OF APARTMENT HOUSE AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 공동주택의 바닥충격음 차단을 위한 온돌바닥에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내 바닥의 난방을 위한 온돌바닥층과 콘크리트 바닥 슬래브 사이의 설치구조를 개선하여 단열 및 축열 성능이 우수하면서 공동주택의 층간소음을 획기적으로 저감시킬 수 있는 건식 온돌바닥구조 및 그 시공방법에 대한 것이다.
아파트나 빌라와 같은 공동주택이나 복층 건축물의 경우 공기 전파음은 콘크리트 슬래브 구조에 의해 대다수가 차단되나, 바닥충격음과 같이 사람의 보행이나 물건의 낙하 등에 의해 발생한 충격이나 진동이 바닥에 직접 가해지면 고체 전파음으로 변하여 거의 감쇠 되지 않고, 바닥 슬래브는 굴곡 진동하고 그 진동이 공기 중에 음으로 방사되어 하층 또는 인접한 세대로 전달되는 특성이 있다.
이러한 바닥충격음은 작은 물건의 낙하 및 의자를 이동시킬 때 바닥에 가해진 충격에 의해 바로 아래층에서 나는 소리와 같이 고주파수 성분의 음을 많이 발생시키는 경량 충격음과, 어린이가 뛰거나 성인이 보행 시에 발생하는 무거운 충격이 바로 아래층에서 나는 소리와 같이 저주파수 성분의 음을 많이 발생시키는 중량 충격음으로 분류된다.
최근 공동주택의 층간소음으로 인한 이웃 간의 분쟁이 심각한 사회문제로 부각되고 민원이 급증하면서 대한민국 정부는 2004년 3월 "공동주택 층간소음 방지기준"을 정해 건설교통부 고시로 공동주택의 층간소음을 줄이기 위한 표준바닥 구조 5종을 포함하여 바닥충격음 성능등급 등을 발표하였고, 이 기준에 정해진 일정 품질 이상의 제품만을 건설현장에서 적용시킬 수 있도록 제한하고 있는 실정이다.
또한, 주거용 건물의 바닥에는 "건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙"에 의거하여 냉·난방 시 그 효율을 증대 및 열의 손실을 방지하기 위한 단열재를 의무적으로 시공하도록 규제하고 있기 때문에 아파트나 빌라와 같은 주거용 공동주택의 바닥 슬래브 및 온도바닥층은 열이 층간 구조체의 하부로 전달되지 않도록 하는 단열과 층간소음 차단 규정을 동시에 충족시켜야만 하는 시공상의 제약이 따른다.
한편, 건축물의 온돌바닥구조는 크게 습식 및 건식으로 나누어지는데, 습식구조는 전통적인 구들 구조를 개량한 것으로, 바닥의 축열 성능이 양호하고 구조적으로 견고하지만 거푸집 구축, 콘크리트 타설 및 양생에 따른 시공기간의 지연과 유지보수 등의 문제로 인해 최근에는 건식구조로 대체되고 있는 추세이다.
즉, 건식 온돌바닥구조는 콘크리트 타설 및 양생 시간 등이 필요하지 않으므로, 그만큼 공기를 단축할 수 있고, 아울러 습식 온돌바닥구조와 달리 콘크리트의 수분 함량 및 온도에 따른 부피 변화 등으로 인한 현장별 차이가 없어 균일하고 정밀한 시공품질을 확보할 수 있는 등 건설공사에 있어서 가장 중요한 공사비 절감, 공기 단축, 품질의 표준화 등의 효과를 얻을 수 있다.
그런데 기존의 건식 온돌바닥구조는 통상 축열성 상판에서 고체 전파음이 발생되고, 이 고체 전파음은 상판과 바닥 슬래브 사이의 공간을 통해 기류음 형태로 하부층에 전달됨으로써 층간소음 방지기준을 충족시키기에는 구조적으로 미흡한 한계가 있다.
이에 본 발명자가 공동으로 개발에 참여하여 완성한 공동주택의 층간소음 저감을 위한 건식 온돌바닥구조 및 그 시공방법이 대한민국 등록특허 제10-0827426호에 개시된 바 있지만, 방진구 등을 바닥 슬래브 위에 일정 간격으로 배열하는 작업이 상당히 어렵고 불편한 데다 시공비용이 지나치게 높게 소요되는 한계가 있을 뿐만 아니라 여러 개의 구성부품이 순차적으로 적층되는 구조적 특성상 현장의 여건 등에 따라 바닥충격음의 편차가 심하게 발생하고, 장시간 사용 시에는 방진구와 열전도판의 물성 변화가 매우 심해 내구력 및 구조적 안정성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
특히 방진구는 (주)씨밀레테크(대표자 이재근)에서 한국화학시험연구원에 의뢰하여 ASTM D 573:2004의 방법으로 노화시험(70±1℃, 168h), 인장 강도변화율, 신장률변화율 및 듀로미터경도변화(A Type)와, ASTM D 395:2003(Method B)의 방법으로 압축영구줄음률(70±1℃, 72h)와, ASTM D 1149:2007(Specimen A)의 방법으로 오존균열시험(50±5pphm, 40±2℃, 20% 신장, 24h) 등의 물성시험을 여러 번에 걸쳐 실시한 결과 일정시간이 경과하면 균열이나 변형 등 품질에 여러 가지 문제점이 노출되어 실제 건축현장에는 구조적 안정성 저하 등의 이유로 적용할 수 없는 단점이 있다.
또한, 열전도판의 경우 합성수지와 카본블랙 등을 일정비율로 배합하여 난방배관을 감싸는 홈 부분과 배관패널의 상면을 덮는 평면 부분을 일체로 갖는 마치 단면이 역'Ω'자 형상으로 사출 및 압출 성형함으로써, 기존의 금속 소재 열전도판에 비해 바닥충격음에 대한 방음 및 방진 특성을 향상시킬 수 있으나, 그 난방배관을 감싸는 홈 부분의 개구부가 좁은 형태적 특성으로 인해 배관패널 상에 난방배관을 끼우는 과정에서 난방배관을 감싸는 홈 부분의 개구부 양단 테두리가 눌러지면서 배관패널의 상면을 덮는 평면 부분이 상방으로 들리거나 울퉁불퉁하게 얹히므로 작업자가 이를 일일이 매만져 평탄하게 처리한 후 후속 작업을 진행해야 하는 작업상의 상당한 번거로움과 불편함이 수반되는 문제점을 안고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1145878호(2012.05.15) 대한민국 등록특허공보 제10-0798892호(2008.01.22) 대한민국 등록특허공보 제10-0833656호(2008.05.23) 대한민국 등록특허공보 제10-0796559호(2008.01.15) 대한민국 등록특허공보 제10-1011949호(2011.01.25) 대한민국 등록특허공보 제10-0917236호(2009.09.07)
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두어 공동주택의 구조 및 설계상의 안정성을 저해하지 않으면서 자재 사용 측면에서도 경제성이 있고, 방음 및 방진 특성과 단열 성능이 우수한 새로운 건식 온돌바닥구조를 개발하고자 부단한 노력을 기울여 예의 연구하던 중 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 바닥충격음의 차음 성능이 우수하여 층간소음 줄일 수 있고, 아울러 내구성과 구조적 안정성은 물론 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있도록 하는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식온돌바닥구조 및 그 시공방법을 제공하는 데 있는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 바람직한 실시 양태는, 공동주택의 콘크리트 바닥 슬래브의 상면에 폴리에틸렌 폼을 깔고, 소정 간격을 두고 방진구홀이 다수 개 형성된 흡음재를 상기 폴리에틸렌 폼 위에 쌓고, 상기 흡음재의 방진구홀에 방진구를 삽입 장착하고, 상기 흡음재 위에 마그네슘 보드를 쌓고, 상기 마그네슘 보드 위에 완충재를 깔고, 상기 완충재 위에 단열재를 깔고, 상기 단열재 위에 배관패널을 쌓고, 상기 배관패널 위에 열전도판을 결합하고, 상기 열전도판에 배관패널을 결합한 후 그 위에 황토 보드를 쌓아서 적층한 구조의 건식 온돌바닥을 제공한다.
이로써 본 발명의 온돌바닥은 층층이 쌓인 각 구성부품이 발휘하는 특유의 작용 및 유기적인 결합관계에 의해 바닥충격음의 차음 성능이 월등하여 층간소음 대폭 줄일 수 있고, 아울러 구조적 안정성은 물론 시공성 및 경제성을 개선 및 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 양태로, 상기 폴리에틸렌 폼의 두께는 5mm이고, 흡음재 및 방진구의 두께는 각각 35mm이고, 마그네슘보드 및 황토보드의 두께는 각각 12mm이고, 완충재 및 단열재의 두께는 각각 5mm이며, 열전도판의 두께는 1.5mm인 것으로 구성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 방진구는, SEBS 44~46중량%와, 목분 17~18중량%와, 난연제 6~6.5중량%와, 파라핀계 가공유 18~19중량%와, 윤활제 3~3.5중량%와, 안정제 3~3.5중량%와, 경탄 6~6.5중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 열전도판은, SEBS 60~65중량%와, 난연제 6~6.5중량%와, 파라핀계 가공유 16~17중량%와, 윤활제 2~2.5중량%와, 안정제 2~2.5중량%와, 경탄 6~6.5중량% 및 카본블랙 2~5중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 열전도판은, 상기 난방배관을 감싸는 배관커버홈의 개구부 양단 테두리와 상기 배관패널의 상면을 덮는 평면 사이에 경사면이 각각 형성될 수도 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시 양태는, (A) 바닥 슬래브의 가장자리 벽면을 따라 측면완충재를 부착하는 공정, (B) 바닥 슬래브의 상면에 소정 두께의 폴리에틸렌 폼(PE form)을 까는 공정, (C) 상기 폴리에틸렌 폼 위에 소정 두께의 흡음재를 얹는 공정, (D) 상기 흡음재에 소정 간격과 일정 패턴으로 다수의 방진구홀을 천공하는 공정, (E) 상기 흡음재의 방진구홀에 방진구를 삽입 장착하는 공정, (F) 상기 흡음재 위에 소정 두께의 마그네슘 보드를 까는 공정, (G) 상기 마그네슘 보드 위에 소정 두께의 완충재를 까는 공정, (H) 상기 완충재 위에 소정 두께의 단열재를 까는 공정, (I) 상기 단열재 위에 소정의 형태로 배관고정홈이 형성된 배관패널을 얹고, 그 배관고정홈에 열전도판의 배관커버홈이 끼워지도록 결합하는 공정, (J) 상기 열전도판의 배관커버홈에 난방배관을 삽입 고정하는 공정, (K) 상기 열전도판 위에 소정 두께의 황토 보드를 까는 공정을 포함하여 이루어지는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥 시공방법을 제공한다.
상기와 같은 과제의 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 바닥 슬래브에 흡음재를 깔고, 그 흡음재의 방진구홀에 방진구를 끼워서 장착 및 설치하므로 방진구의 시공이 훨씬 신속하고 용이하게 이루어져 시공성 및 경제성을 향상시킬 수 있음은 물론 일정 패턴으로 층층이 쌓아 올린 각 구성요소가 발휘 및 구현하는 특유의 작용 및 유기적인 결합관계에 의해 차음 및 방진 성능이 매우 우수하여 바닥충격음을 대폭 저감시키고, 그로 인해 층간소음을 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 방진구와 열전도판이 갖는 물리적·기계적 특성으로 인해 온돌바닥의 구조적 안정성을 제고할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥의 국부를 입체적으로 나타낸 투시도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥의 구성을 나타낸 국부 단면도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방진구를 입체적으로 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방진구의 다른 예를 입체적으로 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열전도판을 입체적으로 나타낸 구성도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥의 경량충격음 성능레벨을 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥의 중량충격음 성능레벨을 나타낸 그래프,
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.
<실시 예>
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥은 크게 폴리에틸렌 폼(10), 흡음재(20), 방진구(30), 마그네슘 보드(40), 완충재(50), 단열재(60), 난방배관(70), 배관패널(80), 열전도판(90) 및 황토 보드(100)를 포함하여 구성된다.
폴리에틸렌 폼(10)은 바닥 슬래브(S)의 상면에 까는 것으로, 흡음 특성이 우수하며, 그 두께는 5mm인 것을 사용함이 바람직하다.
예를 들어, 겉보기 밀도가 22(kg/㎥), 25% 변형 시 압축 응력이 3.0(N/㎠), 인장 강도가 31(N/㎠), 신장률이 77(%), 평균온도 20℃ 조건에서 열전도율이 0.056(W/m·K) 이상의 성능을 갖는 것을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 경기도 용인시 기흥구 소재 신한합성에서 생산하여 판매 중인 고밀도 PE foam을 사용하였다.
흡음재(20)는 폴리에틸렌 폼(10)의 위에 적층되는 것으로, 폴리에스테르 계열의 합성수지로 이루어져 다공질을 갖는 형상으로 형성되어 있고, 소정의 간격 및 패턴으로 방진구(30)를 삽입 장착하기 위한 방진구홀(25)이 다수 형성되어 있다.
이러한 흡음재(20)는 내부에 기공이 연속 형성되어 중/고음역에서 흡음성이 좋고, 그 두께는 35mm인 것을 사용함이 바람직하다. 본 발명의 실시 예에서는 경기도 광주시 소재 (주) 비앤비에서 생산하여 판매 중인 제품명 아트론을 사용하였다.
방진구(30)는 흡음재(20)에 형성된 방진구홀(25)에 삽입 설치되는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성력을 안정적으로 유지하면서 상부에서 전달되는 충격을 흡수 및 완충시키고, 진동에너지를 감쇠시키도록 마치 항아리의 형상과 같이 중심부로 갈수록 점차 배가 나오고, 지름이 50mm이고, 두께가 35mm이며, 내부에는 지름이 12mm 이내인 공명구멍(35)이 형성되어 있다.
이러한 방진구(30)는 SEBS(styrene-ethylene/butylene-styrene) 44~46중량%와, 목분 17~18중량%와, 난연제 6~6.5중량%와, 파라핀(paraffin)계 가공유 18~19중량%와, 윤활제 3~3.5중량%와, 안정제 3~3.5중량%와, 경탄 6~6.5중량%를 혼련한 후 사출 또는 압출 성형법으로 형성될 수 있다.
여기서, SEBS는 오존에 의한 균열현상이 없어 장시간 사용 시에도 물성을 안정적으로 유지하며 사출 및 압출 등의 가공성이 우수하고 재료 자체가 탄성력을 가지는 소재로, 평균 입자 크기가 2.0~3.0㎛인 것을 사용함이 바람직하다. 입자크기가 3.0㎛인 보다 클 경우에는 균일한 배합의 곤란성으로 인한 재료분리 현상이 유발되고, 이 때문에 양질의 방진구를 얻기 어렵다.
또한, 방진구(30) 전체의 조성물 함량 대비 SEBS의 함량이 44중량% 미만이면 부드러운 느낌과 저온에서의 완충력이 낮아지며, 46중량%를 초과하면 인성과 강성이 떨어질 수 있다.
그리고 목분은 폐목 또는 벌목한 나무를 분말화한 톱밥 등을 의미하며, 이러한 목분의 함량이 방진구(30) 전체의 조성물 함량 대비 17중량% 미만이면 충분한 강도를 얻지 못하며, 18중량%를 초과하면 표면이 거칠어지고 적절한 형상으로의 성형이 제대로 이루어지지 않거나 부분적으로 소성 현상이 발생되어 탄성이 떨어질 수 있다.
그리고 난연제는 난연성을 평가하는 항목 중 UL 94를 만족시키면서 흡음 성능을 갖는 것을 사용함이 바람직하다. 구체적인 예로는 알루미늄트리하이드레이트(aluminium trihydrate) 또는 마그네슘옥사이드(magnesium oxide)와 같은 것을 들 수 있다.
또한, 난연제의 평균 입자크기는 2.0㎛ 이하이고, 방진구(30) 전체의 조성물 함량 대비 6~6.5중량%를 사용함이 바람직하다.
그리고 파라핀(paraffin)계 가공유(ProcessOil)는 작업성, 유연성(저경도), 가공성을 증대 및 보강함과 더불어 내충격성과 저경도를 유지하면서 상대적으로 용융속도의 향상을 위해 사용하는 것으로, 상온에서도 고체로 변화하지 않는 부분을 모은 무색무취의 액체 파라핀계 고급 탄화수소로 이루어져 있으며, 유리전이 온도를 저하시켜 SEBS 분자 간의 결합이 유연한 상태를 유지하도록 하고, 아울러 방진구(30)의 가공 시 기계적인 마찰로 인한 소재의 손상을 방지하고, 재료의 탄성력을 유지시킨다.
이러한 파라핀계 가공유의 함량이 18중량% 미만이면 적절한 성형성이 부여되지 않을 수 있고, 19중량%를 초과하면 각 소재 간의 결합력이 나빠져 흡음 성능이 저하될 수 있고, 전이가 발생하여 오염을 초래할 수도 있다.
여기서, 파라핀계 가공유는 동점도에 따라 10~800cSt(40℃)의 여러 종류가 있으나, 표면 이행을 방지하기 위해 400~600cSt의 고분자량 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
이외에 나프텐계(Naphthenic), 아로마틱계(Aromatic) 가공유가 있지만 변색 오염 및 냄새 특성의 측면에서 우수한 파라핀계 가공유가 가장 바람직하다.
그리고 윤활제는 방진구(30)의 가공 시 기계적 마찰로 인한 재료의 손상을 방지하고, 재료 간의 공극을 줄여주며, 재료의 탄성력을 유지시키는 것으로, 구체적인 예로는 저분자량의 폴리에틸렌왁스(polyethylene wax)와 같은 것을 들 수 있다.
이러한 윤활제의 함량이 방진구(30) 전체의 조성물 함량 대비 3중량% 미만이면 성능이 제대로 발휘될 수 없고, 3.5중량%를 초과하면 각 소재 간의 결합력이 나빠져 흡음 성능이 저하될 수 있다.
그리고 안정제는 재료 간의 마찰 및 기계적 혼련에 의해 발생되는 순간적인 열로 인하여 재료가 분해 및 분리되는 것을 방지하는 것으로, 구체적인 예로는 산화방지제인 부틸히드록시톨루엔(Butylated Hydroxytoluene)와 같은 것을 들 수 있다.
이러한 안정제의 함량은 방진구(30) 전체의 조성물 함량 대비 3~3.5중량%를 사용함이 바람직하다.
그리고 경탄(탄산칼슘, CaCO3)은 사출 및 압출 성형 시 경도, 물리적 특성의 균형으로 방진구(30)의 강도를 보강하고 치수안정성을 유지시키며 노화를 방지하는 것으로, 평균 입자 크기가 0.2~0.8㎛인 것을 사용함이 바람직하다.
이러한 경탄의 함량이 방진구(30) 전체의 조성물 함량 대비 6중량% 미만이면 각 소재 간에 탈리현상이 일어나거나 공극이 파손되어 방진구(30)로서 요구되는 충분한 강도를 얻지 못하며, 6.5중량%를 초과하면 적절한 형상으로 성형 등이 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 완제품의 강도가 너무 강하여 쉽게 깨어지는 단점과 표면에 경탄이 부분적으로 배어나는 사용상의 문제점을 초래함은 물론 차음 또는 방음 성능이 떨어질 수 있다.
이와 같은 방진구(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 중심부에 상하로 형성된 공명구멍(35)에 의해 그 하부 테두리 부분만이 바닥 슬래브(S)와 직접적으로 접촉되므로 상층에서 전달되는 경량충격음이나 중량충격음을 분산 및 감쇄시킬 뿐만 아니라, 배가 중심부로 갈수록 점점 불룩한 마치 원형의 항아리 형상을 가지는 형태적 특성으로 인해 진동을 효과적으로 1차 분산 및 감소시키게 된다.
또한, 방진구(30')의 다른 실시 형태로 도 4에 도시된 바와 같이, 두께가 35mm이고, 경도가 31~33h이며, 그 중심부에는 공명구멍(35)이 형성되고, 외주면에는 소정간격을 두고 변형유도홈(37)이 다수 형성되어 인접하는 다른 방진구와 60cm×30cm 간격을 두고 설치될 수도 있다. 이는 원통형의 외주면에 다수 개의 변형유도홈(37)이 형성된 형태적 특성상 압출 성형법으로 양산이 가능하여 사출 성형법에 비해 생산성이 높으며, 품질의 균일성을 꾀할 수 있고, 특히 변형유도홈(37)이 수직하중을 받을 시 자연스럽게 변형되면서 수평하중으로의 분산 및 변경을 유도하므로 바닥에 가해지는 충격력을 더욱 효과적으로 흡수 및 완충할 수 있게 된다.
마그네슘 보드(40)는 흡음재(20)의 위에 적층되는 것으로, 차음 특성이 우수하며, 그 두께는 12mm인 것을 사용함이 바람직하다.
예를 들어, 톱밥 3~5wt%와 펄라이트 3~5wt%와 마그네슘(Mg) 원석가루 70~75wt%를 균일하게 혼련한 후 바인더 15~20wt%를 혼합 조성 및 성형하여 건조시킨 것을 사용함으로써 차음 특성은 물론 경질성과 연성을 가지며 방화, 방수, 방음 성능을 얻을 수 있고, 난방배관(70)의 결로현상 등에 의한 습기를 차단할 수 있다.
완충재(50)는 마그네슘 보드(40)의 위에 깔아서 적층되는 것으로, 폴리에스테르계 발포 폼이나 부직포 형태로 형성되어 완충은 물론 흡음, 난연, 방염 특성이 우수하며, 그 두께는 5mm인 것을 사용함이 바람직하다.
이러한 완충재(50)는 흡음효과와 동시에 고밀도의 딱딱한 판과 판 사이에 끼어서 충격을 완화하는 역할 및 기능을 수행함으로써 고체진동음의 증폭을 방지하게 된다.
단열재(60)는 완충재(50)의 위에 깔아서 적층되는 것으로, PE form 또는 스티로폼 등의 소재 표면에 은박층이 형성되어 탄성률이 적고 단열성과 흡음성은 우수하며, 그 두께는 5mm인 것을 사용함이 바람직하다.
이러한 단열재(60)는 단열 기능은 물론 흡음효과와 동시에 고밀도의 딱딱한 판과 판 사이에서 완충역할 및 기능을 수행함으로써 고체진동음의 증폭을 방지하게 된다.
배관패널(80)은 단열재(60) 위에 적층 설치되어 난방배관(70)을 소정의 형태로 배열하여 유지시키는 것으로, 사출 등의 성형법으로 난방배관(70)을 일정 패턴으로 배근하기 위해 배관고정홈(85)을 갖도록 형성되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시 형태로는, 본 발명자가 공동으로 개발에 참여하여 대한민국 등록특허 제10-0656921호에 개시된 바 있는 난방패널을 사용함으로써 온돌바닥층의 내구성을 한창 강화함은 물론 시공에 따른 작업능률을 크게 향상시킬 수 있다.
이러한 배관패널(80)은 난방배관(70)을 보호함과 동시에 단열작용을 수행하고, 외부에서 가해지는 하중 및 충격과 이에 따른 소음을 여러 방향으로 산란 반사해서 적절히 분산시킴과 아울러 난방배관(70)에서 발생되는 열을 대류현상을 통해 전체에 걸쳐 골고루 전달시켜 균일한 온도의 상승과 함께 보일러가 가동되지 않는 시간에도 잠열에 의하여 실내온도를 오랫동안 유지시켜 난방에 따른 열효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 배관패널(80)은 열전도판(90) 및 난방배관(70)을 함께 배관고정홈(85)에 삽입하여 견고하고 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있으면서 바닥충격음을 저감시킬 수 있도록 그 두께가 30mm인 것을 사용함이 바람직하다.
열전도판(90)은 난방배관(70)을 감싸서 배관패널(80) 위에 결합되는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 배관패널(80)의 배관고정홈(85) 상에 난방배관(70)을 끼워 결합하는 과정에서 난방배관을 감싸는 배관커버홈(95)의 개구부 양단 테두리가 눌러지면서 배관패널의 상면을 덮는 평면(96) 부분이 상방으로 들리거나 울퉁불퉁하게 변형되는 것을 방지하기 위해 난방배관을 감싸는 배관커버홈(85)의 형상이 마치 알파벳 'U' 자 형상으로 형성되어 있고, 그 개구부 양단 테두리와 배관패널(80)의 상면을 덮는 평면(96) 사이에 경사면(97)이 형성되어 있다.
즉, 열전도판의 경사면(97)이 그 형태적 특성상 배관커버홈(85)에 난방배관(70)을 삽입할 때 접촉간섭을 최소화하므로 그 평면(96)이 상방으로 들어 올려지는 것을 방지할 수 있고, 또 삽입 장착이 수월하고 용이하게 이루어질 수 있다.
이러한 열전도판(90)은 SEBS(styrene-ethylene/butylene-styrene) 60~65중량%와, 난연제 6~6.5중량%와, 파라핀(paraffin)계 가공유 16~17중량%와, 윤활제 2~2.5중량%와, 안정제 2~2.5중량%와, 경탄 6~6.5중량% 및 카본블랙 2~5중량%를 혼련한 후 사출 또는 압출 성형법으로 성형하여 그 배관커버홈(95) 부분의 두께가 1mm이고 평면(96) 및 경사면(97) 부분의 두께는 1.5mm로 형성할 수 있다.
여기서, SEBS는 오존에 의한 균열현상이 없고 신율 및 인장 인열 강도가 우수하여 장시간 사용 시에도 물성을 안정적으로 유지하며 사출 및 압출 등의 가공성이 우수하고 재료 자체가 탄성력을 가지는 소재로, 평균 입자 크기가 2.0~3.0㎛인 것을 사용함이 바람직하다. 입자크기가 3.0㎛인 보다 클 경우에는 균일한 배합의 곤란성으로 인한 재료분리 현상이 유발되고, 이 때문에 양질의 열전도판을 얻기 어렵다.
또한, 열전도판(90) 전체의 조성물 함량 대비 SEBS의 함량이 60중량% 미만이면 열전도율은 우수하나 인성 및 강성이 떨어질 수 있고, 65중량%를 초과하면 열전도율과 탄성력 및 기계적 물성과 내구성이 저하될 수 있다.
그리고 카본블랙은 열전도판(90)의 경도와 인장 강도 등 기계적 물성을 증가시킴은 물론 전기전도성을 부여하여 우수한 열전도율을 발휘하도록 하는 것으로, 평균 입자 크기가 0.8㎛ 이하이고 표면적과 오일 흡수력이 뛰어난 것을 사용함이 바람직하다.
여기서, 카본블랙은 열전도판(90)의 전체 조성물 100중량% 대비 2~5중량%를 함유함으로써 열전도판(90)의 성형성, 열 안정성 및 기계적 물성의 향상 등 바람직한 효과가 발휘될 수 있다. 즉, 카본블랙의 비율이 높을수록 열전도율은 우수하지만 제품의 가공성, 흐름성이 현저히 떨어질 수 있다.
한편, 열전도판(90)을 구성하는 조성물 중 난연제, 파라핀계 가공유, 윤활제, 안정제, 경탄 등은 상술한 방진구(30)의 조성물과 동일 유사한 작용 효과 및 기능을 갖는 성분이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
다만, 난연제의 평균 입자크기는 2.0㎛ 이하이고, 열전도판(90) 전체의 조성물 함량 대비 6~6.5중량%를 사용함이 바람직하다.
그리고 파라핀계 가공유의 함량이 16중량% 미만이면 적절한 성형성이 부여되지 않을 수 있고, 17중량%를 초과하면 각 소재 간의 결합력이 나빠져 흡음 성능이 저하될 수 있으며, 전이가 발생하여 오염을 초래할 수도 있다.
그리고 윤활제의 함량이 열전도판(90) 전체의 조성물 함량 대비 2중량% 미만이면 성능이 제대로 발휘될 수 없고, 2.5중량%를 초과하면 각 소재 간의 결합력이 나빠져 흡음 성능이 저하될 수 있다.
그리고 안정제의 함량은 열전도판(90) 전체의 조성물 함량 대비 2~2.5중량%를 사용함이 바람직하다.
그리고 경탄의 함량이 열전도판(90) 전체의 조성물 함량 대비 6중량% 미만이면 각 소재 간에 탈리현상이 일어나거나 공극이 파손되어 충분한 강도를 얻지 못하며, 6.5중량%를 초과하면 적절한 형상으로 성형 등이 제대로 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 완제품의 강도가 너무 강하여 쉽게 깨어지는 단점과 표면에 경탄이 부분적으로 배어나는 사용상의 문제점을 초래함은 물론 차음 또는 방음 성능이 떨어질 수 있다.
이와 같은 열전도판(90)은 난방배관(70)의 열을 골고루 전도하는 열전도 기능은 물론 뛰어난 방음 및 흡음 기능을 가지며, 바닥에 가해지는 충격으로 인한 소음이 인접한 세대로 전파되는 것을 최소화하게 된다.
황토보드(100)는 열전도판(90)의 상면에 깔아서 적층되는 것으로, 차음 특성이 우수하며, 그 두께는 12mm인 것을 사용함이 바람직하다.
여기서, 황토보드(100) 대신 마그네슘 보드로 대체하여 사용하더라도 동일 유사한 정도의 차음 성능을 기대할 수 있다.
한편, 바닥 슬래브(S)와 벽체(W)가 서로 맞닿는 바닥 슬래브(S)의 가장자리 벽면을 따라 별도의 측면완충재(110)를 부착하여 충격음 및 진동이 측면으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.
즉, 충격력이 바닥층의 표면에 발생하였을 경우 고체 전달음의 파장은 바닥층과 벽체(W)와의 틈새 및 완충재(110)로 인하여 벽체(W)로 전달되지 않고 차단된다. 다만, 아래의 바닥 슬래브(S)로 분산 전파될 수 있으나, 이는 흡음재(20) 및 방진구(30)에 의해 흡수 및 완충 되고 공진과 공명현상으로 발생하는 음압은 그 파장에너지가 틈새로 새어 나가기 때문에 결과적으로 음압이 증폭되는 것을 방지 및 약화시켜 바닥충격음의 전달을 최소화할 수 있다.
이러한 측면완충재(110)로는 폴리에스테르계 발포수지 소재이면서 두께가 10mm 이상인 것을 사용함이 바람직하다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥은 다음과 같은 순서 및 방법으로 시공할 수 있다.
먼저, 바닥 슬래브(S)의 가장자리 벽면을 따라 측면완충재(110)를 부착한 후 바닥 슬래브(S)의 상면에 폴리에틸렌 폼(10)을 깔아서 밀착시킨다. 이때, 바닥의 평탄성을 유지 및 수분이 침투하는 것을 차단하도록 하기 위해 하나의 폴리에틸렌 폼과 인접하는 다른 폴리에틸렌 폼을 접착테이프 등으로 부착하여 틈새 없이 서로 연결한다.
이후, 폴리에틸렌 폼(10) 위에 흡음재(20)를 벽면의 측면완충재(110)와 틈새가 발생하지 않도록 서로 긴밀하게 밀착되는 상태로 얹고, 드릴 등의 도구로 그 흡음재(20)에 온돌바닥층 설치에 따른 구조의 안정성을 고려하여 소정 간격과 일정 패턴으로 다수의 방진구홀(25)을 천공한 다음 그 방진구홀(25)에 방진구(30)를 바닥 슬래브(S)와 이격되지 않도록 삽입 장착한다.
여기서, 흡음재의 방진구홀(25)은 시공장소의 작업여건이나 환경 등을 감안하여 별도의 장소에서 미리 천공한 후 설치할 수도 있음은 물론이다.
계속해서, 흡음재(20)와 방진구(30)의 위에 마그네슘 보드(40)와 완충재(50) 및 단열재(60)를 차례대로 깔아 수평을 유지하도록 적층한 다음, 단열재(60) 위에 배관패널(80)을 인접하는 다른 배관패널과 동일한 하나의 방향을 이루도록 얹고, 그 배관패널의 배관고정홈(85)에 열전도판의 배관커버홈(95) 부분이 끼워진 상태를 이루도록 배관패널(80) 위에 열전도판(90)을 얹은 후 난방배관(70)을 열전도판의 배관커버홈(95)에 끼워서 결합한다.
이때, 바닥의 평탄성을 유지 및 수분이 침투하는 것을 차단하도록 하기 위해 단열재(60)는 완충재(50)와 밀착시킨 후 하나의 단열재와 인접하는 다른 단열재를 접착테이프 등으로 부착하여 틈새 없이 서로 연결하고, 배관패널(80)은 단열재(60)와 간격 발생 시 울렁거리는 현상이 일어날 수 있으므로 바닥면과 긴밀하게 밀착되도록 설치하며, 난방배관(70)은 배관패널(80)의 상부로 노출되지 않도록 완전히 매설한다.
이 과정에서 배관패널(80)의 난방배관(70)을 감싸는 배관커버홈(95)의 형상이 마치 알파벳 'U' 자 형상으로 형성되어 있고, 그 개구부 양단 테두리와 배관패널(80)의 상면을 덮는 평면(96) 사이에 경사면이 형성되어 있기 때문에 기존과 같이 난방배관(70)을 감싸는 홈 부분의 개구부 양단 테두리가 눌러지면서 배관패널(80)의 상면을 덮는 평면 부분이 상방으로 들리거나 울퉁불퉁하게 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이후, 열전도판(90) 위에 황토 보드(100) 혹은 마그네슘 보드를 적층 설치한 다음 그 위에 장판지 등의 바닥재를 깔아서 마감 처리함으로써 공동주택의 층간소음을 획기적으로 저감시킬 수 있으면서 친환경적인 건식 온돌바닥을 완성할 수 있다.
<시험 예 1>
본 발명의 실시 예에 따라 시공된 온돌바닥의 바닥충격음 차단성능 표준시험실측정을 실시하였다.
이 시험은 (주)한국소음진동에 의뢰하여 KS F 2810-1 및 KS F 2810-2에서 규정하고 있는 시험방법에 따라 측정하였으며, KS F 2863-1 및 KS F 2863-2의 역 A특성곡선에 의해 평가하였다.
또한, 시험결과에 따른 경량충격음은 옥타브밴드 중심주파수 125~2㎑에서, 중량충격음은 63~500㎐에서 시험한 측정값으로 하였다.
이러한 평가결과 경량충격음 성능레벨은 도 5에 도시된 바와 같이, 측정값은 1층 수음실에서 측정한 잔향 시간 측정결과로부터 산출된 규준화 바닥충격음 레벨로서, 역A특성 기준곡선에 의해 산출된 단일수치 평가량인 역A특성 가중 규준화 바닥충격음 레벨 L'n , AW 는 38dB로 평가되었다.
그리고 중량충격음 성능레벨은 도 6에 도시된 바와 같이, 측정값은 1층 수음실에서 측정한 바닥충격음 레벨로서, 역A특성 기준곡선에 의해 산출된 역A특성 가중 바닥충격음 레벨 L i , Fmax , AW 는 49dB로 평가되었다.
(바닥충격음 차단성능의 등급기준)
1. 경량충격음
등급 역A특성 가중 규준화 바닥충격음 레벨(㏈)
1급 L'n,AW ≤ 43
2급 43＜ L'n,AW ≤ 48
3급 48＜ L'n,AW ≤ 53
4급 53＜ L'n,AW ≤ 58
2. 중량충격음
등급 역A특성 가중 규준화 바닥충격음 레벨(㏈)
1급 L'i,Fmax,AW ≤ 40
2급 40 ＜ L'i,Fmax,AW ≤ 43
3급 43 ＜ L'i,Fmax,AW ≤ 47
4급 47 ＜ L'i,Fmax,AW ≤ 50
<시험 예 2>
본 발명의 실시 예에 따라 제조된 방진구에 대한 물리·기계적 특성을 알아보기 위해 한국화학시험연구원에 의뢰하여 오존균열시험(50±5pphm, 40±2℃, 20% 신장, 24h)을 시험한 결과 이상 없음으로 평가되었다.
그리고 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 열전도판에 대한 물리·기계적 특성을 알아보기 위해 한국화학시험연구원에 의뢰하여 KS M 6518:2006에서 규정하는 방법으로 경도변화(Hs)를 시험한 결과치가 4로, KS M 3015:2003에서 규정하는 방법으로 부피저항률(Ωcm)을 시험한 결과치가 5.8×1017로, KS B 2805:2002에서 규정하는 방법으로 부식 및 점착시험 결과 이상 없음으로, KS M 6518:2006에서 규정하는 방법으로 오존균열시험(50±5pphm, 40±2℃, 20% 신장, 72h) 결과 균열 없음으로, ASTM D 573:2004에서 규정하는 방법으로 초기 및 노화 후 인장 강도를 시험한 결과치가 4.42mpa 및 4.52mpa로, 초기 및 노화 후 신장률을 시험한 결과치가 139% 및 261%로 각각 평가되었다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥은 바닥충격음 차단성능이 우수할 뿐만 아니라 방진구 및 열전도판의 물리·기계적 특성이 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.
<비교시험 예>
본 발명의 실시 예에 따른 온돌바닥 구조가 최적의 효과 및 성능을 발휘하는 양태임을 확인 및 증명하기 위해 실시 예와 조건이 각기 다른 다양한 양태의 비교시험 예에 대한 바닥충격음 차단성능 표준시험실측정을 상술한 실시 예와 동일한 방법으로 실시하였다.
( 방진구 경도 변화에 따른 바닥충격음 차단성능 표준시험)
구 분 항 목 Type 1 Type 2 Type 3 Type 4
측정값
(㏈) 		경량 40 40 40 43
중량 47 50 47 46
실측 높이(㎜) 101 101 101 101
Rolling 보통 보통 보통 적음



적층구조



황토 보드(12t) 황토 보드(12t) 황토 보드(12t) 12㎜ Mg 보드
열전도판 열전도판 열전도판 열전도판
배관패널 배관패널 배관패널 배관패널
5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재
12㎜ Mg 보드 12㎜ Mg 보드 12㎜ Mg 보드 12㎜ Mg 보드
아트론60 k(35t) 아트론60 k(35t) 아트론60 k(35t) 아트론60 k(35t)
방진구 (h 35~38) 방진구 (h 45~48) 방진구 (h 35~38) 방진구 (h 31~33)
5㎜ PE foam 5㎜ PE foam 5㎜ PE foam 5㎜ PE foam
상기의 표 2에 나타낸 바와 같이, 방진구의 경도가 31~33h인 Type 4가 가장 낮은 충격음 레벨을 나타내었다. 즉, 방진구의 경도가 낮을수록 충격음 레벨도 낮아짐을 알 수 있으나 경도가 30 미만인 경우 내구성과 구조적 안정성이 현저히 떨어질 수 있다.
( 방진구 높이 변화에 따른 바닥충격음 차단성능 표준시험)
구 분 항 목 Type 5 Type 6 Type 7 Type 8 Type 9
측정값
(㏈) 		경량 42 43 41 39 41
중량 52 52 51 49 48

실측 		높이(㎜) 83 86 89 96 101
Rolling 적음 적음 적음 적음 적음





적층구조



황토 보드
(12t) 		황토 보드
(12t) 		황토 보드
(12t) 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드
열전도판 열전도판 열전도판 열전도판 열전도판
배관패널 배관패널 배관패널 배관패널 배관패널
5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재
12㎜ Mg 보드 12㎜ Mg 보드 12㎜ Mg 보드 12㎜ Mg 보드 12㎜ Mg 보드
아트론60 k
(17t) 		아트론60 k
(20t) 		아트론60 k
(23t) 		아트론60 k
(30t) 		아트론60 k
(35t)
방진구 (17t) 방진구 (20t) 방진구 (23t) 방진구 (30t) 방진구 (35t)
5㎜ PE foam 5㎜ PE foam 5㎜ PE foam 5㎜ PE foam 5㎜ PE foam
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 방진구와 흡음재(아트론)의 높이가 높을수록 전체적으로 소음은 감쇠 되는 것을 알 수 있었다.
( 방진구 물성 변화에 따른 바닥충격음 차단성능 표준시험)
구 분 항 목 Type 10 Type 11 Type 12 Type 13 Type 14 Type 15
측정값
(㏈) 		경량 41 41 41 42 46 41
중량 49 50 46 49 51 47
실측 높이(㎜) 101 101 101 101 101 101
Rolling 보통 보통 적음 적음 적음 적음





적층구조


12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드
열전도판 열전도판 열전도판 열전도판 열전도판 열전도판
배관패널 배관패널 배관패널 배관패널 배관패널 배관패널
5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재
12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드
아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t)
방진구 ① 방진구 ② 방진구 ③ 방진구 ④ 방진구 ⑤ 방진구 ⑥
5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam
방진구 물성 구성비(단위:%)
No 주성분 난연제 가공유 윤활제 안정제 경탄 목분
소재 비율
방진구 ① NBR 42.5 8.75 18.8 3.1 3.1 6.25 17.5
방진구 ② CPE 42 9.75 18.8 3.1 3.1 6.25 17
방진구 ③ SEBS 45 6.25 18.8 3.1 3.1 6.25 17.5
방진구 ④ SBS 43 5.75 18.8 3.1 3.1 6.25 18
방진구 ⑤ BR 44 7.75 18.8 3.1 3.1 6.25 17
방진구 ⑥ EPDM 40 11.75 18.8 3.1 3.1 6.25 17
(NBR: acryloNitrile Butadiene Rubber, CPE: Chloride PolyEthylene, SEBS: Styrene Ethylene / Butylene Styrene, SBS: Styrene-Butadiene-Styrene, BR: poly-Butadiene Rubber, EPDM: Ethylene Propylene Diene Monomer)
상기 표 4 및 표 5에 나타낸 바와 같이, 방진구의 주성분이 SEBS로 조성된 Type 12가 경량충격음 1등급과 중량충격음 3등급을 만족함을 알 수 있었다.
( 방진구 설치간격 변화에 따른 바닥충격음 차단성능 표준시험)
구 분 항 목 Type 16 Type 17 Type 18 Type 19 Type 20
측정값
(㏈) 		경량 46 45 41 40 43
중량 48 47 49 47 46
실측 높이 (㎜) 103 101 101 101 101
Rolling 많음 적음 보통 보통 적음






적층구조



황토 보드
(12t) 		12㎜
Mg 보드 		황토 보드
(12t) 		황토 보드
(12t) 		12㎜
Mg 보드
3㎜ PE foam 열전도판 열전도판 열전도판 열전도판
배관패널 배관패널 배관패널 배관패널 배관패널
5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재
12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드
아트론60 k
(28t) 		아트론60 k
(28t) 		아트론60 k
(28t) 		아트론60 k
(28t) 		아트론60 k
(28t)
방진구
(설치간격 30cm×30 cm ,
경도31 ~33h) 		방진구
(설치간격 30cm×30 cm ,
경도31 ~33h) 		방진구
(설치간격 30cm×30 cm ,
경도31 ~33h) 		방진구
(설치간격 60cm×30 cm ,
경도31 ~33h) 		방진구
(설치간격 60cm×30 cm ,
경도31 ~33h)
5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 방진구의 설치간격이 60cm×30cm이고 경도가 31~33h인 Type 19 및 Type 20이 30cm×30cm인 Type 16 내지 Type 18에 비해 상대적으로 1~2dB가 낮음을 알 수 있었다.
( 열전도판 물성 변화에 따른 바닥충격음 차단성능 표준시험)
구 분 항 목 Type 21 Type 22 Type 23 Type 24 Type 25
측 정값
(㏈) 		경량 41 42 40 42 43
중량 48 49 49 50 50
실측 높이(㎜) 101 101 101 101 101
Rolling 보통 보통 적음 적음 적음





적층구조
12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드
열전도판 ① 열전도판 ② 열전도판 ③ 열전도판 ④ 열전도판 ⑤
배관패널 배관패널 배관패널 배관패널 배관패널
5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재 5k 단열재
12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드 		12㎜
Mg 보드
아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t) 		아트론60 k
(35t)
방진구 방진구 방진구 방진구 방진구
5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam 		5㎜
PE foam
열전도판 물성 구성비(단위:%)
No 열전도체 SEBS 난연제 가공유 윤활제 안정제 경탄 계
전도물질 비율
열전도판 ① Carbon black 3 63.5 6.25 16.8 2.1 2.1 6.25 100
열전도판 ② Metal 3 59.5 6.25 18.8 3.1 3.1 6.25 100
열전도판 ③ Cu 4 58.5 6.25 18.8 3.1 3.1 6.25 100
열전도판 ④ Ag 2 60.5 6.25 18.8 3.1 3.1 6.25 100
열전도판 ⑤ Al 5 57.5 6.25 18.8 3.1 3.1 6.25 100
상기 표 7 및 표 8에 나타낸 바와 같이, 열전도판의 물성변화에 따른 측정값의 폭은 크지 않으나 열전도체로 카본블랙(Carbon black)을 사용한 Type 21이 가장 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있었다.
( 열전도판 두께 변화에 따른 바닥충격음 차단성능 표준시험)
구 분
 중심주파수(Hz) 바닥충격음 레벨
(㏈)
63 125 250 500 1000 2000
BLANK 경량 - 68.9 70.9 67.8 67.8 67.7 67
중량 78.4 63.9 61.0 45.6 - - 52
열전도판 ①
(0.5t) 		경량 - 56.1 49.9 34.6 31.9 33.0 39
중량 80.4 59.3 45.9 34.8 - - 50
열전도판 ②
(1.0t) 		경량 - 53.3 46.3 35.1 32.3 33.6 37
중량 79.5 53.2 44.6 34.2 - - 49
열전도판 ③
(1.5t) 		경량 - 58.6 51.6 39.5 33.2 32.0 41
중량 74.5 64.0 51.2 35 - - 48
상기 표 9에 나타낸 바와 같이, 열전도판의 두께가 두꺼워질수록 중량충격음은 감쇠 됨을 알 수 있으며, 경량충격음의 경우 열전도판의 두께가 1.5t 일 때 가장 감쇠 됨을 알 수 있었다.
(온돌바닥 각 구성의 두께 변화에 따른 바닥충격음 차단성능 표준시험)
구분 Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4 Sample 5
경량충격음(㏈) 42 42 41 41 41
중량충격음(㏈) 57 54 56 50 51





적층구조

차음시트
Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t)
열전도판
(1.5t)		 열전도판
(1.5t)		 열전도판
(1.5t)		 열전도판
(1.5t)		 열전도판
(1.5t)
배관패널
(25t)		 배관패널
(25t)		 배관패널
(25t)		 배관패널
(25t)		 배관패널
(25t)
3k 단열재 3k 단열재 3k 단열재 3k 단열재 3k 단열재
Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t)
아트론(20t) / 방진구(17t) 아트론(20t) / 방진구(17t) 아트론(25t) / 방진구(23t) 아트론(25t) / 방진구(23t) 아트론(25t) / 방진구(23t)
톱밥Ⅰ 톱밥Ⅱ 젤(아이스 팩)
총 높이(㎜) 76 73 81 81 81
rolling 적음 적음 적음 적음 적음



비고


- 방진구 삽입간격: 30㎝ x 30㎝ - 방진구 삽입간격: 30㎝ x 30㎝ - 방진구 삽입간격: 60㎝ x 30㎝ - 방진구 삽입간격: 60㎝ x 30㎝ - 방진구 삽입간격: 60㎝ x 30㎝
- 방진구 경도: 31~33h - 방진구 경도: 31~33h - 방진구 경도: 31~33h - 방진구 경도: 31~33h - 방진구 경도: 31~33h
- 방진구 높이: 17mm - 방진구 높이: 17mm - 방진구 높이: 23mm - 방진구 높이: 23mm - 방진구 높이: 23mm
구분 Sample 6 Sample 7 Sample 8 Sample 9 Sample 10
경량충격음(㏈) 45 41 43 40 40
중량충격음(㏈) 52 51 51 50 50







적층구조
Mg 보드(12t) 차음시트 (2t)
Mg 보드(12t) 고밀도 PE 폼(3t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t)
열전도판 (1t) 열전도판 (1t) Mg 보드(12t) 저밀도 PE 폼(3t) 저밀도 PE 폼(3t)
배관패널
(25t) 		배관패널
(25t) 		열전도판 (1t) 열전도판 (1t) 열전도판 (1t)
5k 단열재 5k 단열재 배관패널
(25t) 		배관패널
(25t) 		배관패널
(25t)
Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t)
저밀도 PE 폼 결합형) 		Mg 보드(12t)
저밀도 PE 폼 결합형) 		Mg 보드(12t)
저밀도 PE 폼 결합형)
아트론 (20t) / 방진구(23t) 아트론 (20t) / 방진구(23t) 아트론 (20t) / 방진구(17t) 아트론 (20t) / 방진구(17t) 아트론 (20t) / 방진구(17t)
고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE 폼(5t) 저밀도 PE 폼(5t) 저밀도 PE 폼(5t) 저밀도 PE 폼(5t)
총 높이(㎜) 77 80 77 80 77
rolling 적음 약간 적음 약간 약간
구분 Sample 11 Sample 12 Sample 13 Sample 14 Sample 15
경량충격음(㏈) 39 41 40 39 39
중량충격음(㏈) 49 49 48 49 48






적층구조 		Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t)
열전도판
(1t) 		열전도판
(2t) 		열전도판
(1.5t) 		열전도판
(2t) 		열전도판
(1.5t)
배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관
고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t)
완충재(5t) 완충재(5t) 완충재(5t) 완충재(5t) 완충재(5t)
Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t)
흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,35t)/방진구(35t)
고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE (5t)
총 높이(㎜) 100.7 102.4 100.7 102.4 105.7
rolling 적음 약간 약간 적음 적음



비고

- 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h
- 방진구 설치간격
30 x 30㎝ 		- 방진구 설치간격
30 x 30㎝ 		- 방진구 설치간격 60 x 30㎝ - 방진구 설치간격 60 x 30㎝ - 방진구 설치간격 30 x 30㎝
- 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t)
구분 Sample 16 Sample 17 Sample 18 Sample 19 Sample 20
경량충격음(㏈) 39 41 40 39 38
중량충격음(㏈) 49 49 48 49 49






적층구조 		황토 보드
(12t) 		황토 보드
(12t) 		황토 보드
(12t) 		황토 보드
(12t) 		황토 보드
(12t)
열전도판
(1.5t) 		열전도판
(2t) 		열전도판
(1t) 		열전도판
(2t) 		열전도판
(1.5t)
배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관 배관패널(25t)+난방배관
고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t) 		고밀도 PE 폼
단열재(5t)
완충재(5t) 완충재(5t) 완충재(5t) 완충재(5t) 완충재(5t)
Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t) Mg 보드(12t)
흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,28t)/방진구(30t) 흡음재 (60k,35t)/방진구(35t)
고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE 폼(5t) 고밀도 PE (5t)
총 높이(㎜) 100.7 102.4 100.7 102.4 105.7
rolling 적음 약간 약간 적음 적음



비고

- 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h - 방진구 경도 31~33h
- 방진구 설치간격
30 x 30㎝ 		- 방진구 설치간격
30 x 30㎝ 		- 방진구 설치간격 60 x 30㎝ - 방진구 설치간격 60 x 30㎝ - 방진구 설치간격 30 x 30㎝
- 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t) - 벽면 완충재 PE 폼(45k, 10t)
상기 표 10 내지 표 13에서 보이는 바와 같이, Sample 20의 경량충격음은 38dB(1등급)이고, 중량충격음은 49dB(4등급)으로 모두 우수하여 바닥충격음 차단성능의 등급기준에 가장 적합한 제품임을 알 수 있었다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 폴리에틸렌 폼 20: 흡음재
25: 방진구홀 30: 방진구
35: 공명구멍 40: 마그네슘 보드
50: 완충재 60: 단열재
70: 난방배관 80: 배관패널
85: 배관고정홈 90: 열전도판
95: 배관커버홈 96: 평면
97: 경사면 100: 황토 보드

Claims (8)

  1. 공동주택의 바닥 슬래브 위에 형성되는 폴리에틸렌 폼(PE Form)과, 상기 폴리에틸렌 폼 위에 형성되고 소정 간격을 두고 방진구홀이 다수 개 형성된 흡음재와, 상기 흡음재의 방진구홀들에 각각 삽입 장착되는 다수 개의 방진구와, 상기 흡음재 위에 형성되는 마그네슘 보드와, 상기 마그네슘 보드 위에 형성되는 완충재와, 상기 완충재 위에 형성되는 단열재와, 상기 단열재 위에 형성되고 난방배관을 소정의 형태로 배열하는 배관패널과, 상기 난방배관을 감싸면서 상기 배관패널 위에 결합되는 열전도판 및 상기 열전도판 위에 형성되는 황토 보드를 포함하며,
    상기 방진구홀들은 60cm×30cm 간격으로 형성되고, 상기 방진구는 두께가 35mm이고 경도가 31~33h이며, 그 중심부에 공명구멍이 형성되고 외주면에 소정 간격을 두고 변형유도홈이 다수 형성된 것을 특징으로 하는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 폼의 두께는 5mm이고, 흡음재 및 방진구의 두께는 각각 35mm이고, 마그네슘 보드 및 황토 보드의 두께는 각각 12mm이고, 완충재 및 단열재의 두께는 각각 5mm이며, 열전도판의 두께는 1.5mm인 것을 특징으로 하는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 방진구는,
    SEBS(styrene-ethylene/butylene-styrene) 44~46중량%;
    목분 17~18중량%;
    난연제 6~6.5중량%;
    파라핀(paraffin)계 가공유 18~19중량%;
    윤활제 3~3.5중량%;
    안정제 3~3.5중량%;
    경탄 6~6.5중량%;
    를 포함하여 조성된 것을 특징으로 하는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 열전도판은,
    SEBS(styrene-ethylene/butylene-styrene) 60~65중량%;
    난연제 6~6.5중량%;
    파라핀(paraffin)계 가공유 16~17중량%;
    윤활제 2~2.5중량%;
    안정제 2~2.5중량%;
    경탄 6~6.5중량%; 및
    카본블랙 2~5중량%
    를 포함하여 조성된 것을 특징으로 하는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 열전도판은,
    상기 난방배관을 감싸는 배관커버홈의 형상이 알파벳 'U' 자 형상으로 형성되고, 그 개구부 양단 테두리와 상기 배관패널의 상면을 덮는 평면 사이에 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥.
  7. 다음의 각 공정으로 이루어지는 공동주택의 바닥충격음 차단용 건식 온돌바닥 시공방법.
    (A) 바닥 슬래브의 가장자리 벽면을 따라 측면완충재를 부착하는 공정
    (B) 바닥 슬래브의 상면에 소정 두께의 폴리에틸렌 폼(PE Form)을 까는 공정
    (C) 상기 폴리에틸렌 폼 위에 소정 두께의 흡음재를 얹는 공정
    (D) 상기 흡음재에 60cm×30cm 간격으로 다수의 방진구홀을 천공하는 공정
    (E) 상기 흡음재의 방진구홀에 두께가 35mm이고 경도가 31~33h이며 중심부에 공명구멍을 갖는 원통형 방진구를 삽입 장착하는 공정
    (F) 상기 흡음재 위에 소정 두께의 마그네슘 보드를 까는 공정
    (G) 상기 마그네슘 보드 위에 소정 두께의 완충재를 까는 공정
    (H) 상기 완충재 위에 소정 두께의 단열재를 까는 공정
    (I) 상기 단열재 위에 소정의 형태로 배관고정홈이 형성된 배관패널을 얹고, 그 배관고정홈에 열전도판의 배관커버홈이 끼워지도록 결합하는 공정
    (J) 상기 열전도판의 배관커버홈에 난방배관을 삽입 고정하는 공정
    (K) 상기 열전도판 위에 소정 두께의 황토 보드를 까는 공정
  8. 삭제
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