KR101975740B1 - 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법 - Google Patents

라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지반을 굴착하여 터파기하는 터파기 단계; 터파기하여 형성된 굴착공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계; 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀들이 형성된 유공관을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관에 포집되어 유공관과 연결된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관의 외부를 섬유질의 외부커버로 감싸는 유공관 설치 단계; 하부 자갈층 위에 방습을 위한 비닐을 설치하는 비닐 설치 단계; 비닐 상측에 멤브레인시트를 설치하여 라돈가스를 차단하는 멤브레인시트 설치 단계; 멤브레인시트 상측에 버림콘크리트를 타설하는 버림콘크리트 타설 단계; 버림콘크리트의 상측에 단열재를 설치하는 단열재 설치 단계; 및 단열재의 상측에 마감재를 시공하는 마감재 시공 단계를 포함하는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법을 제공한다.

Description

라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법{CONSTRUCTION METHOD OF GROUND FOUNDATION HAVING PERFORATED PIPE FOR BLOCK AND REMOVAL OF RADON GAS}
본 발명은 라돈가스의 실내 유입 차단을 위한 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물 지하의 토양속에서 발생된 가스 형태의 라돈을 차단할 수 있고, 라돈가스를 포집하여 대기 중으로 배출 제거시켜 라돈이 건물 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 건물 바닥 기초 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 라돈(Rn)은 지각 물질에 포함된 우라늄과 토륨이 방사성 붕괴 과정을 거치면서 만들어지는 기체 형태의 방사성 물질이다.
라돈의 동위원소 219Rn, 220Rn, 222Rn은 우라늄과 토륨의 자연 방사성 붕괴 사슬의 중간 생성물로 생성되는데, 219Rn은 235U의 자연 붕괴(악티늄 계열)에서, 220Rn은 232Th의 자연 붕괴(토륨 계열)에서, 그리고 222Rn은 238U의 자연 붕괴(우라늄 계열)에서 각각 223Ra(t1/2=11일), 224Ra(t1/2=3.66일), 226Ra(t1/2=1600년)의 α붕괴로 생성된다.
이러한 라돈은 우라늄광, 인광석, 화성암 및 변성암, 석회석, 흙, 석유 등에서 미량 발견되고, 대기와 지각에도 미량 포함되어 있으며, 지진 활동 등으로 암반이 균열되면 대기로 방출된다. 따라서 환기가 잘 되지 않는 일부 건물의 실내나 지하실에는 외부 대기에서보다 높은 농도로 라돈이 축적될 수 있다.
더구나, 도 1을 참고하면 라돈은 무색, 무취 및 무미의 불활성 기체로 이동성이 크고 공기보다 무겁기 때문에 주변의 건축자재, 토양, 지하수 등에 잔류하는 라돈이 흙, 시멘트, 지반의 균열을 통해 지하실에 농축되거나 실내로 유입될 수 있고, 실내 대기 중 라돈의 농도가 적더라도 인체에 흡수되어 방사선 발생에 의해 폐에 손상을 입을 수 있다.
미국 국립암센터(NCI)에서는 라돈을 석면과 함께 1급 발암물질로 규정하고 있고, 미국 환경보호청(EPA)에서는 라돈을 흡연 다음으로 위험한 폐암의 원인물질로 규정하고 있다. 최근 연구 결과에 따르면 전체 자연 방사능이나 X선 촬영 등 의료활동보다 라돈에 의한 일반인의 평균 방사선 피폭이 더 높은 것으로 조사되었다.
이와 관련된 종래기술로 특허문헌 1에는 PSD(Passive Sub-slab Depressurization) 라돈 배출 장치와 ASD(Active Sub-slab Depressurization) 라돈 배출 장치가 공지되어 있다.
도 2a는 종래기술의 PSD 라돈 배출 장치에 관한 도면으로, 건물(10)의 슬래브(15) 하부에 배기관(50)을 설치하여 건물(10) 하부의 토양(20)에 축적되어 있는 라돈을 외부로 배출시키는 것이다. 이는 건물(10)이 설치되는 토양(20)의 상부에 자갈층(30)을 배치하고, 그 상부에 라돈의 실내 공간(14) 유입을 차단하는 밀폐용 폴리에틸렌 시트(40)를 설치한 후 슬래브(15)를 설치하며, 자갈층(30)과 폴리에틸렌 시트(40)의 사이에 환기를 위한 배기관(50)이 건물(10)의 벽면(11), 지붕(12) 또는 천장(13)을 관통하여 외부로 연장 설치됨으로써, 토양으로부터 유입되는 라돈은 유동 공간이 많은 자갈층(30)에서 이동하여 배기관(50)을 통해 외부로 배출된다.
그러나, 상술한 PSD 라돈 배출 장치는 배기관 내부의 온도차, 실내 공간과 건물 하부의 기압차를 이용하여 라돈을 배출시키므로 라돈의 제거 효율이 낮아서 효율적이지 못한 문제가 있다.
도 2b는 ASD 라돈 배출 장치에 관한 도면으로, 건물(10)의 슬래브(15) 하부에 배기관(50)을 설치하고, 배기관(50)에 배기팬(60)을 설치하여 건물(10) 하부의 토양(20)에 축적되어 있는 라돈을 외부로 강제 배기시키는 것이다. 배기팬(60)은 강제 배기를 통해 슬래브(15)와 토양(20) 사이에 저기압 공간이 형성되도록 하여 토양에서 나오는 라돈이 자갈층(30)을 통해 건물 바닥의 저기압 공간으로 이동되도록 하고, 이동된 라돈 가스는 건물의 지붕(12)까지 연결된 배기관(50)을 통하여 외부로 배기되는 것이다.
그러나, 상술한 ASD 라돈 배출 장치는 새롭게 신축되는 건물에만 설치가 가능하여 기술 적용에 한계가 있고, 토양 속에 매립 설치되어 라돈을 흡입할 수 있는 공간의 확보가 곤란하며, 최근 우리나라에서 급증하고 있는 지진이나 흡입팬 가동에 따른 진동 발생시 라돈이 누출되거나 토양이 무너져 장치가 파손될 수 있는 문제가 있다. 또한, 자갈이나 토양 등의 이물질이 라돈과 함께 유입되어 배기팬 등 장치의 고장이 발생될 수 있는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1245143호(2013.03.19. 공개)
본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 신축 건물 바닥 기초 시공시 또는 기존 건물의 실내 라돈 수치가 높게 측정되어 바닥 철거 및 재시공시, 토양속에서 발생한 라돈가스를 포집할 수 있는 구조를 구비함으로써, 라돈가스를 최대한 차단할 수 있고, 침투한 라돈가스는 포집한 후 대기 중으로 배출 제거하여 라돈가스가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 건물 바닥 기초 시공 방법의 제공에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 지반을 굴착하여 터파기하는 터파기 단계; 터파기하여 형성된 굴착공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계; 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀들이 형성된 유공관을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관에 포집되어 유공관과 연결된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관의 외부를 섬유질의 외부커버로 감싸는 유공관 설치 단계; 하부 자갈층 위에 방습을 위한 비닐을 설치하는 비닐 설치 단계; 비닐 상측에 멤브레인시트를 설치하여 라돈가스를 차단하는 멤브레인시트 설치 단계; 멤브레인시트 상측에 버림콘크리트를 타설하는 버림콘크리트 타설 단계; 버림콘크리트의 상측에 단열재를 설치하는 단열재 설치 단계; 및 단열재의 상측에 마감재를 시공하는 마감재 시공 단계를 포함하는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 지반을 굴착하여 터파기하는 터파기 단계; 터파기하여 형성된 굴착공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계; 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀들이 형성된 유공관을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관에 포집되어 유공관과 연결된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관의 외부를 섬유질의 외부커버로 감싸는 유공관 설치 단계; 하부 자갈층 위에 방습을 위한 비닐을 설치하는 비닐 설치 단계; 비닐 상측에 멤브레인시트를 설치하여 라돈가스를 차단하는 멤브레인시트 설치 단계; 및 멤브레인시트 상측에 버림콘크리트를 타설하는 버림콘크리트 타설 단계; 버림콘크리트의 상측에 단열재를 설치하는 단열재 설치 단계; 단열재의 상측에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 상부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계; 상부 자갈층에 포집매트를 설치하고, 포집매트의 측부에 포집관을 설치하여 포집매트에 의해 포집된 라돈가스가 포집관으로 이동하여 대기로 배출되도록 하는 포집매트 설치 단계; 및 상부 자갈층의 상측에 마감재를 시공하는 마감재 시공 단계를 포함하는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기존 건물의 바닥 구조를 철거하는 바닥 철거 단계; 바닥 구조를 철거하여 형성된 바닥공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계; 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀들이 형성된 유공관을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관에 포집되어 유공관과 연결된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관의 외부를 섬유질의 외부커버로 감싸는 유공관 설치 단계; 하부 자갈층 위에 방습을 위한 비닐을 설치하는 비닐 설치 단계; 비닐 상측에 멤브레인시트를 설치하여 라돈가스를 차단하는 멤브레인시트 설치 단계; 멤브레인시트 상측에 버림콘크리트를 타설하는 버림콘크리트 타설 단계; 버림콘크리트의 상측에 단열재를 설치하는 단열재 설치 단계; 및 단열재의 상측에 마감재를 시공하는 마감재 시공 단계를 포함하는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기존 건물의 바닥 구조를 철거하는 바닥 철거 단계; 바닥 구조를 철거하여 형성된 바닥공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계; 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀들이 형성된 유공관을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관에 포집되어 유공관과 연결된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관의 외부를 섬유질의 외부커버로 감싸는 유공관 설치 단계; 하부 자갈층 위에 방습을 위한 비닐을 설치하는 비닐 설치 단계; 비닐 상측에 멤브레인시트를 설치하여 라돈가스를 차단하는 멤브레인시트 설치 단계; 멤브레인시트 상측에 버림콘크리트를 타설하는 버림콘크리트 타설 단계; 버림콘크리트의 상측에 단열재를 설치하는 단열재 설치 단계; 단열재의 상측에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 상부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계; 상부 자갈층에 포집매트를 설치하고, 포집매트의 측부에 포집관을 설치하여 포집매트에 의해 포집된 라돈가스가 포집관으로 이동하여 대기로 배출되도록 하는 포집매트 설치 단계; 및 상부 자갈층의 상측에 마감재를 시공하는 마감재 시공 단계를 포함하는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 신축 건물 바닥 기초 시공시 또는 기존 건물의 실내 라돈 수치가 높게 측정되어 바닥 철거 및 재시공시, 토양속에서 발생한 라돈가스를 포집할 수 있는 구조를 구비함으로써, 라돈가스를 최대한 차단할 수 있고, 침투한 라돈가스는 포집한 후 대기 중으로 배출 제거하여 라돈가스가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 라돈의 실내 유입 경로를 도시한 예시도이다.
도 2a는 종래기술의 PSD(Passive Sub-slab Depressurization) 라돈 배출 장치에 관한 도면이고, 도 2b는 종래기술의 ASD(Active Sub-slab Depressurization) 라돈 배출 장치에 관한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 시공 방법의 플로우차트이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 유공관의 사진이고, 도 4b는 이러한 유공관을 띠 형상으로 자갈층에 설치한 사진이다.
도 5a는 멤브레인시트의 사진이고, 도 5b는 멤브레인시트의 구성을 나타낸 분리사시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따른 포집매트의 구성이 나타난 사진이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 라돈가스의 포집 및 배출제거의 사용상태도이다.
이하에서, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.
본 발명에 따른 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법은 건물 지하의 토양속에서 발생된 가스 형태의 라돈을 차단할 수 있고, 라돈가스를 포집하여 대기 중으로 배출 제거시켜 라돈이 건물 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 것으로, 여러 가지 실시예들이 존재한다.
즉, 건물 신축 부지의 토양속 라돈 측정값이 10,000 Bq/㎥ 이상인 경우 하부 자갈층에 외부커버로 감싸진 유공관을 설치한 후 멤브레인시트를 설치하여 시공하는 제1실시예와, 토양속 라돈 측정값이 30,000 Bq/㎥ 이상으로 높게 측정되는 경우 하부 자갈층에 유공관을 설치한 후 멤브레인시트를 설치하고 다시 상부 자갈층에 포집매트를 설치하여 시공하는 제2실시예를 적용함으로써, 라돈 가스가 신축 건물 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 기존에 이미 시공된 건물의 경우, 실내 라돈 측정값이 148 Bq/㎥ 이상인 경우 기존 건물의 바닥 구조를 철거한 후 하부 자갈층에 외부커버로 감싸진 유공관을 설치한 후 멤브레인시트를 설치하여 시공하는 제3실시예와, 실내 라돈 측정값이 300 Bq/㎥ 이상으로 높게 측정되는 경우 기존 건물의 바닥 구조를 철거한 후 하부 자갈층에 외부커버로 감싸진 유공관을 설치한 후 멤브레인시트를 설치하고 다시 상부 자갈층에 포집매트를 설치하여 시공하는 제4실시예를 적용함으로써, 라돈 가스가 기존 건물 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 3a를 참고하면 본 발명에 따른 제1실시예는 터퍄기 단계(S10), 자갈 살포 단계(S20), 유공관 설치 단계(S30), 비닐 설치 단계(S40), 멤브레인시트 설치 단계(S50), 버림콘크리트 타설 단계(S60), 단열재 설치 단계(S65) 및 마감재 시공 단계(S90)을 포함하여 바닥 구조물(1)을 시공하게 된다.
상기 터파기 단계(S10)는 건물 신축을 위해 건축시공의 기초가 되는 지반을 건물의 건축면적에 비례하도록 적정한 깊이로 굴착하여 굴착공간을 형성하도록 터파기하는 것이다.
상기 자갈 살포 단계(S20)는 터파기하여 형성된 굴착공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 자갈이 포함된 하부 자갈층을 형성함으로써, 바닥 구조물을 단단히 다지고, 방습과 배수 기능을 하며, 토양속에서 발생된 라돈가스가 자갈이나 모래 입자들 사이 공간으로 이동하거나 포집하기 위한 것이다. 이때 자갈층의 두께는 10 내지 25cm의 두께가 바람직하다. 자갈층은 사이 공간이 많은 자갈로 이루어지는 것이 바람직하나, 시공 여건에 따라 자갈과 모래, 잡석들을 함께 살포할 수 있다. 자갈이나 모래 입자들 사이의 공간은 라돈가스가 이동하거나 포집될 수 있는 공간을 제공하여 토양속에서 발생하여 침투한 라돈가스가 자갈이나 모래 입자들 사이의 공간으로 모여서 이동하거나 포집될 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참고하면, 상기 유공관 설치 단계(S30)는 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀(101)들이 관통 형성된 유공관(100)을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관(100)에 포집되도록 하고, 유공관(100)의 외부를 섬유질의 외부커버(110)로 감싼다. 이때 외부커버(110)는 합성섬유로 이루어질 수 있고, 유공관(100)의 외부를 감싸 보호하고, 복수 개의 포집홀(101)들을 통하여 라돈가스는 유공관(100) 내부로 포집되지만, 자갈, 토양 등의 이물질은 유공관(100) 내부로 유입되는 것을 차단한다.
이때, 유공관(100)은 띠 형상을 이루거나 복수 개의 열과 횡을 이루도록 연결되어 배치되고, 대기와 연통된 PVC 재질의 외부관(미도시)과 연결됨으로써, 토양속에서 발생한 라돈가스가 하부 자갈층을 거쳐서 자갈 사이의 틈새에 축적된 후, 외부관에 설치된 배기팬의 흡입력에 의해 하부 자갈층의 테두리부나 열과 횡을 이루도록 연결 배치된 유공관(100)에 포집되어 외부관으로 안내됨으로써 라돈가스가 지체되지 않고 외부로 원활하게 제거될 수 있다.
상기 비닐 설치 단계(S40)는 하부 자갈층의 상측에 방습을 위한 PE 필름 등의 비닐을 1겹 내지 여러겹으로 설치하는 것으로, 라돈가스를 차단하는 기능도 수행한다.
상기 멤브레인시트 설치 단계(S50)는 비닐 상측에 멤브레인시트(200)를 설치하여 라돈가스를 차단하는 것으로, 멤브레인시트(200)를 ―형태로 설치하거나, ┗┛형태로 굴착공간의 바닥과 측면까지 감싸도록 설치하여 라돈가스의 차단율을 증가시킬 수 있다. 더불어, 멤브레인시트(200)에 의해 차단된 라돈가스는 하측에 설치된 유공관(100)에 의해 다시 포집되어 포집관(400)과 배기관(500)을 통해 외기로 배출될 수 있는 효율적인 시공 구조를 제공한다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면 상기 멤브레인시트(200)는, 저밀도 폴리에틸렌의 멀티필라멘트사로 형성되어 라돈가스를 차단하는 기재층(210)을 구비하고, 이러한 저밀도 폴리에틸렌의 멀티필라멘트사는 강도가 우수하고 신축성과 탄력성이 있어 쉽게 손상되지 않으며, 내수성, 방습성이 우수하여 라돈가스를 차단할 수 있다. 이러한 기재층(210)의 상·하부에는 저밀도 폴리에틸렌의 멀티필라멘트사로 형성된 상부층(220)과 하부층(230)이 각각 부착되고, 상부층(220)과 하부층(230)은 기재층(210)과 함께 라돈가스를 3중으로 차단하고 기재층(210)을 보호하며 내마모성을 제공한다. 상부층(220)과 기재층(210) 또는 하부층(230)과 기재층(210) 사이에는 그리드층(240)이 개재되고, 그리드층(240)은 격자 형상으로 이루어지고 고강도와 인열저항을 제공하게 된다.
일례로, 상기 기재층(210)은 두께가 5mm이고, 상부층(220)과 하부층(230)은 각각 두께가 2mm이며, 그리드층(240)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
상기 멤브레인시트(200)의 라돈 통과율(10-9m/s)은 1 내지 17이고, 라돈 투습율(10-12m/s)은 0.5 내지 7의 우수한 수치의 범위이므로, 라돈가스의 이동을 상당부분 차단할 수 있고, 건물 실내로 유입되는 라돈가스는 아주 미미한 수준이다.
이와 같이, 상기 멤브레인시트(200)는 4층으로 이루어져 기본적으로 라돈가스에 대한 저항성이 우수하여 라돈가스에 대한 차단율이 높지만, 메탄가스, CO2, VOCs 등 지중에서 발생한 다른 유해가스들도 차단할 수 있고, 습기에 대한 차단율도 우수하다.
상기 버림콘크리트 타설 단계(S60)는 멤브레인시트(200) 상측에 버림콘크리트를 타설하는 것이다. 버림콘크리트(leveling concrete)는 기초를 시공하기 전에 얇게 치는 콘크리트로 기초, 지중보, 토방 콘크리트 등의 밑에 전처리로서 표면을 수평으로 매끄럽게 하기 위하여 타설되며, 거푸집을 설치하거나 먹줄을 놓을 수 있도록 하고, 구조체 콘크리트의 페이스트 성분이 지반으로 흘러들어가는 것을 방지한다. 이때, 버림콘크리트 타설 후 그 상측에 스티로폼 등의 단열재를 설치하여 바닥과 실내의 열을 차단하도록 시공할 수 있다.
상기 단열재 설치 단계(S65)는 버림콘크리트의 상측에 스티로폼 등의 단열재를 설치하여 바닥과 실내의 열을 차단하기 위한 것이다. 이때 단열재는 10 내지 25 cm의 두께로 설치되는 것이 바람직하다.
상기 마감재 시공 단계(S90)는 버림콘크리트 상측에 모래와 시멘트, 콘크리트 등의 마감재를 포설하여 마감하는 것이며, 마감재는 10 내지 30 cm의 두께로 타설되고, 이러한 콘크리트 등의 마감재 상측에 건물의 바닥 마감재를 별도로 설치할 수 있다.
도 3b를 참고하면 본 발명에 따른 제2실시예는 터퍄기 단계(S10), 자갈 살포 단계(S20), 유공관 설치 단계(S30), 비닐 설치 단계(S40), 멤브레인시트 설치 단계(S50), 버림콘크리트 타설 단계(S60), 단열재 설치 단계(S65), 자갈 살포 단계(S70), 포집매트 설치 단계(S80) 및 마감재 시공 단계(S90)을 포함하여 바닥 구조물(1)을 시공하게 된다.
제2실시예의 터파기 단계(S10)에서 단열재 설치 단계(S65)까지는 제1실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략하고, 자갈 살포 단계(S70) 이후의 공정부터 설명하도록 한다.
상기 자갈 살포 단계(S70)는 버림콘크리트의 상측에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 상부 자갈층을 형성하는 것이다. 상부 자갈층은 3 내지 5cm의 두께로 포설하는 것이 바람직하다. 상부 자갈층을 형성함으로써, 버림콘크리트를 보호하고, 유공관(100) 또는 멤브레인시트(200)에 의해 포집되거나 차단되지 못한 미량의 라돈가스 및 상측 토양에서 발생한 라돈가스가 자갈이나 모래 입자들 사이 공간으로 이동하여 후술한 포집매트(300)에 의해 포집되도록 하기 위한 것이다.
상기 포집매트 설치 단계(S80)는 상부 자갈층에 포집매트(300)를 설치하여 상부 자갈층을 통과한 라돈가스를 포집하고, 포집된 라돈가스가 포집관(400)으로 모이도록 안내하기 위한 것이다. 상기 포집매트 설치 단계(S40)는 토양속 라돈가스의 측정값이 30,000Bq/㎥ 이상인 경우에, 굴착공간의 하부에는 유공관과 멤브레인시트를 설치하고, 굴착공간의 상부에는 포집매트를 설치하는 이중차단공법 구조로 시공된다.
일반적으로 공기보다 무겁고 이동성이 큰 라돈은 지반, 지하수 등에 농축되는 특징이 있기 때문에 건물 바닥에 가까운 상측 토양보다는 하측 토양에 더 많이 축적되는 특징이 있으며, 이와 같이 하측 토양에 축적된 라돈가스는 이동하여 지반 틈새 등 다양한 루트를 통하여 실내로 유입되기 때문에, 굴착공간의 하부에 멤브레인시트를 설치하여 하측 토양에서 발생한 라돈가스의 이동을 원천적으로 최대한 차단하고 유공관을 통해 차단된 라돈가스를 외부로 제거하며, 토양속 라돈가스의 측정값이 높은 경우 상측 토양에도 라돈가스가 축적될 수 있기 때문에는 포집매트 설치는 이러한 라돈가스를 제거하기 위한 것이며 이러한 제거를 통하여 상측 토양에 축적된 라돈가스가 지반 틈새, 건물 균열 등을 통해 실내로 유입되는 것을 방지하여 건물 지하 토양에서 발생한 라돈가스의 차단 및 제거 효율이 증대되는 것이다.
이때, 포집매트(300)는 상부 자갈층의 테두리부를 따라 설치되거나 복수 개의 열과 횡을 이루도록 연결되어 배치되는 것이 바람직하고, 이로써 토양속에서 발생한 라돈가스가 상부 자갈층을 거쳐서 자갈 사이의 틈새에 축적된 후, 흡입팬의 흡입력에 의해 상부 자갈층의 테두리부나 열과 횡을 이루도록 연결 배치된 포집매트(300)에 포집되어 포집관(400)으로 안내됨으로써 라돈가스가 지체되지 않고 외부로 원활하게 제거할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참고하면, 상기 포집매트(300)는 측단면이 물결 무늬 형상으로 이루어진 매트판(310)과, 매트판(310)의 외부를 감싸 보호하고 자갈이나 모래 등 이물질이 포집매트(300)로 유입되는 것을 차단하여 포집관의 폐색을 방지하고 흡입팬의 고장을 방지하는 외부시트(320)로 이루어진다.
이때, 매트판(310)은 마치 계란판처럼 상부와 하부에 복수 개의 돌부(311)들과 홈부(312)들이 교번 형성되고, 홈부(312)들은 서로 연통되어 있으며. 라돈가스가 흡입팬(510)의 흡입에 의하여 포집매트(300)의 돌부(311) 사이에 서로 연통된 홈부(312)들을 따라 가이드되어 포집관(400)으로 이동된다.
이와 같이, 포집매트(300)는 매트판(310)의 상부는 물론이고 하부에도 돌부(311)와 홈부(312)가 형성됨으로써 매트판(310)의 위와 아래에서 모두 라돈가스를 포집하여 제거할 수 있어 포집효율이 증대되고, 매트판(310)의 측단면이 물결 무늬 형상으로 이루어져 라돈가스의 이동통로가 되는 홈부(312)가 "V"자형 또는 "∪"형으로 이루어짐으로써 "┕┙" 형상의 홈부를 갖는 것에 비하여 유체의 흐름이 더욱 원활히 이루어져 지체 현상이 발생하지 않는다.
상기 포집매트(300)의 측부에, 1개 내지 복수 개의 포집관(400)을 설치하고, 포집관(400)은 내부에 필터가 설치되어 토양이나 자갈 등의 이물질 유입이 차단될 수 있고 배기관(500)과 연결되며, 배기관(500)은 대기와 연통되어 지반이나 건물 외부로 노출되고, 배기관(500)에는 흡입팬(510)이 설치되며, 포집매트(300)에 의해 포집되어 포집관(400)으로 이동된 라돈가스는 흡입팬(510)의 흡입력에 의하여 대기로 배출 제거된다.
이로써, 하측 토양에 비교적 고농도로 축적된 라돈가스는 유공관과 멤브레인시트를 시공하여 차단하거나 배출시키고, 상측 토양에 축적된 라돈가스는 포집매트를 시공하여 포집관을 통해 배출함으로써, 라돈가스의 실내 유입 차단율을 크게 증가시켜 안전한 실내 생활이 가능하게 되는 것이다.
상기 마감재 시공 단계(S90)는 상부 자갈층의 상측에 모래와 시멘트, 콘크리트 등의 마감재를 포설하여 마감하는 것이며, 마감재는 10 내지 25 cm의 두께로 타설되고, 이러한 콘크리트 등의 마감재 상측에 건물의 바닥 마감재를 별도로 설치할 수 있다.
도 3c를 참고하면 본 발명에 따른 제3실시예는 건물 실내 라돈가스의 측정값이 148 Bq/㎥ 이상인 경우, 바닥 철거 단계(S15), 자갈 살포 단계(S20), 유공관 설치 단계(S30), 비닐 설치 단계(S40), 멤브레인시트 설치 단계(S50), 버림콘크리트 타설 단계(S60), 단열재 설치 단계(S65) 및 마감재 시공 단계(S90)을 포함하여 바닥 구조물(1)을 시공하게 된다.
상기 바닥 철거 단계(S15)는 기존에 시공된 건물의 바닥 콘크리트, 마감재 등의 바닥 구조를 해체시켜 철거하는 것이다. 이는 바닥 구조가 철거된 바닥공간에 라돈가스의 차단 및 제거를 위한 새로운 바닥 구조물(1)을 시공하기 위한 것이다.
이후, 바닥 구조를 철거하여 형성된 바닥공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하고, 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀(101)들이 형성된 유공관(100)을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관(100)에 포집되어 외부관(미도시)을 통하여 배출되도록 하고, 유공관(100)의 외부를 섬유질의 외부커버(110)로 감싸며, 하부 자갈층 위에 방습을 위한 비닐을 설치하고, 비닐 상측에 멤브레인시트(200)를 설치하여 라돈가스를 차단하며, 멤브레인시트(200) 상측에 버림콘크리트를 타설하고 단열재를 설치하며, 그 위에 마감재를 시공하여 시공을 마무리하게 된다. 마감재 시공은 모래와 시멘트, 콘크리트 등의 마감재를 포설하여 마감하는 것이며, 이러한 콘크리트 등의 마감재 상측에 건물의 바닥 마감재를 별도로 설치할 수 있다. 제3실시예의 바닥 철거 단계(S15) 이후의 공정은 제1실시예와 거의 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 3d를 참고하면 본 발명에 따른 제4실시예는 건물 실내 라돈가스의 측정값이 300 Bq/㎥ 이상인 경우, 바닥 철거 단계(S15), 자갈 살포 단계(S20), 유공관 설치 단계(S30), 비닐 설치 단계(S40), 멤브레인시트 설치 단계(S50), 버림콘크리트 타설 단계(S60), 단열재 설치 단계(S65), 자갈 살포 단계(S70), 포집매트 설치 단계(S80) 및 마감재 시공 단계(S90)을 포함하여 바닥 구조물(1)을 시공하게 된다.
상기 바닥 철거 단계(S15)는 기존에 시공된 건물의 바닥 콘크리트, 마감재 등의 바닥 구조를 해체시켜 철거하는 것이다. 이는 바닥 구조가 철거된 바닥공간에 라돈가스의 차단 및 제거를 위한 새로운 바닥 구조물(1)을 시공하기 위한 것이다.
이후, 바닥 구조를 철거하여 형성된 바닥공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하고, 하부 자갈층에 복수 개의 포집홀(101)들이 형성된 유공관(100)을 설치하여 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관(100)에 포집되어 흡입팬이 설치된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관(100)의 외부를 섬유질의 외부커버(110)로 감싸며, 하부 자갈층 위에 방습을 위한 비닐을 설치하고, 비닐 상측에 멤브레인시트(200)를 설치하여 라돈가스를 차단하며, 멤브레인시트(200) 상측에 버림콘크리트 타설 및 단열재 설치 공정을 수행한 후, 단열재의 상측에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 상부 자갈층을 형성하고, 상부 자갈층에 포집매트(300)를 설치하여 라돈가스가 포집매트(300)에 포집되어 포집관(400)으로 이동하도록 하며, 흡입팬이 설치된 배기관(500)과 연결되는 포집관(400)을 포집매트(300)의 측부에 설치하여 포집된 라돈가스를 대기로 배출시키도록 하고, 상부 자갈층의 상측에 마감재를 시공하는 마무리가 이루어진다.
이러한 제4실시예는 건물의 실내 라돈 측정값이 300 Bq/㎥ 이상으로 높게 측정되는 경우 기존 건물의 바닥 구조를 철거한 후 시공하는 방법으로, 하측 토양에 비교적 고농도로 축적된 라돈가스는 유공관과 멤브레인시트를 시공하여 외부관을 통해 배출하고, 상측 토양에 축적된 라돈가스는 포집매트를 시공하여 포집관을 통해 배출함으로써, 라돈 가스의 차단 및 제거 효율을 크게 향상시킬 수 있어 안전한 실내 생활이 가능하게 된다. 각 단계에 대한 자세한 설명은 상술한 바와 같으므로 이하에선 설명하도록 하겠다.
이와 같이 도 7과 같이 시공이 완료되면, 상술한 바닥 구조물(1)에 의하여 토양속에서 발생된 라돈가스가 차단되는 동시에 외부로 제거되어 건물 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
결국, 본 발명에 따른 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법은 신축 건물 바닥 기초 시공시 또는 기존 건물의 실내 라돈 수치가 높게 측정되어 바닥 철거 및 재시공시, 토양속에서 발생한 라돈가스를 포집할 수 있는 구조를 구비함으로써, 라돈가스를 최대한 차단할 수 있고, 침투한 라돈가스는 포집한 후 대기 중으로 배출 제거하여 라돈가스가 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
* 종래기술
10. 건물 11. 벽면
12. 지붕 13. 천장
14. 실내 공간 15. 슬래브
20. 토양 30. 자갈층
40. 폴리에틸렌 시트 50. 배기관
60. 배기팬
* 본 발명
1. 본 발명의 시공 구조물
100. 유공관 101. 포집홀
110. 외부커버 200. 멤브레인시트
210. 기재층 220. 상부층
230. 하부층 240. 그리드층
300. 포집매트 310. 매트판
311. 돌부 312. 홈부
320. 외부시트 400. 포집관
500. 배기관 510. 흡입팬 S. 토양

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 지반을 굴착하여 터파기하는 터파기 단계;
    터파기하여 형성된 굴착공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계;
    하부 자갈층에 복수 개의 포집홀들이 형성된 유공관을 띠 형상 또는 복수 개의 열과 횡을 이루도록 연결 배치시켜 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관에 포집되어 유공관과 연결된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관의 외부를 섬유질의 외부커버로 감싸는 유공관 설치 단계;
    하부 자갈층 위에 폴리에틸렌 비닐을 1겹 또는 여러겹으로 설치하는 비닐 설치 단계;
    비닐 상측에 멤브레인시트를 설치하여 라돈가스를 차단하되, 상기 멤브레인시트는 저밀도 폴리에틸렌의 멀티필라멘트사로 형성되어 라돈가스를 차단하는 기재층과, 저밀도 폴리에틸렌의 멀티필라멘트사로 형성되고 기재층의 상부와 하부에 각각 부착되어 라돈가스를 차단하고, 기재층을 보호하며, 내마모성을 제공하는 상부층과 하부층, 및 상부층과 기재층 또는 하부층과 기재층 사이에 개재되어 격자 형상으로 이루어지고 고강도와 인열저항을 제공하기 위한 그리드층으로 이루어진 멤브레인시트 설치 단계;
    멤브레인시트 상측에 버림콘크리트를 타설하는 버림콘크리트 타설 단계;
    버림콘크리트의 상측에 단열재를 설치하는 단열재 설치 단계;
    단열재의 상측에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 상부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계;
    상부 자갈층의 테두리부를 따라 또는 복수 개의 열과 횡을 이루도록 포집매트를 설치하고 포집매트의 측부에 포집관을 설치하여 포집매트에 의해 포집된 라돈가스가 포집관으로 이동하여 대기로 배출되도록 하되, 상기 포집매트는 측단면이 물결 무늬 형상으로 이루어져 라돈가스의 이동통로가 되는 홈부가 "V"자형 또는 "∪"형으로 이루어짐으로써 유체의 흐름이 원활해지고 상부와 하부에 복수 개의 돌부와 홈부가 교번 형성된 매트판과, 매트판을 감싸는 외부시트로 이루어진, 포집매트 설치 단계; 및
    상부 자갈층의 상측에 마감재를 시공하는 마감재 시공 단계를 포함하는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법.
  3. 삭제
  4. 기존 건물의 바닥 구조를 철거하는 바닥 철거 단계;
    바닥 구조를 철거하여 형성된 바닥공간에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 하부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계;
    하부 자갈층에 복수 개의 포집홀들이 형성된 유공관을 띠 형상 또는 복수 개의 열과 횡을 이루도록 연결 배치시켜 토양 속에서 발생된 라돈가스가 유공관에 포집되어 유공관과 연결된 외부관으로 배출되도록 하고, 유공관의 외부를 섬유질의 외부커버로 감싸는 유공관 설치 단계;
    하부 자갈층 위에 폴리에틸렌 비닐을 1겹 또는 여러겹으로 설치하는 비닐 설치 단계;
    비닐 상측에 멤브레인시트를 설치하여 라돈가스를 차단하되, 상기 멤브레인시트는 저밀도 폴리에틸렌의 멀티필라멘트사로 형성되어 라돈가스를 차단하는 기재층과, 저밀도 폴리에틸렌의 멀티필라멘트사로 형성되고 기재층의 상부와 하부에 각각 부착되어 라돈가스를 차단하고, 기재층을 보호하며, 내마모성을 제공하는 상부층과 하부층, 및 상부층과 기재층 또는 하부층과 기재층 사이에 개재되어 격자 형상으로 이루어지고 고강도와 인열저항을 제공하기 위한 그리드층으로 이루어진 멤브레인시트 설치 단계;
    멤브레인시트 상측에 버림콘크리트를 타설하는 버림콘크리트 타설 단계;
    버림콘크리트의 상측에 단열재를 설치하는 단열재 설치 단계;
    단열재의 상측에 자갈이나 자갈과 모래를 함께 살포하여 상부 자갈층을 형성하는 자갈 살포 단계;
    상부 자갈층의 테두리부를 따라 또는 복수 개의 열과 횡을 이루도록 포집매트를 설치하고 포집매트의 측부에 포집관을 설치하여 포집매트에 의해 포집된 라돈가스가 포집관으로 이동하여 대기로 배출되도록 하되, 상기 포집매트는 측단면이 물결 무늬 형상으로 이루어져 라돈가스의 이동통로가 되는 홈부가 "V"자형 또는 "∪"형으로 이루어짐으로써 유체의 흐름이 원활해지고 상부와 하부에 복수 개의 돌부와 홈부가 교번 형성된 매트판과, 매트판을 감싸는 외부시트로 이루어진, 포집매트 설치 단계; 및
    상부 자갈층의 상측에 마감재를 시공하는 마감재 시공 단계를 포함하는 라돈가스 차단 및 제거를 위한 유공관이 설치된 바닥 기초 시공 방법.

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