KR101979346B1 - 철근콘크리트 공동주택의 층간소음 저감 구조물 - Google Patents

철근콘크리트 공동주택의 층간소음 저감 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 철근콘크리트 건축물의 층간소음 저감 구조물은, 콘크리트 슬라브; 상기 콘크리트 슬라브 위를 감싸서 설치되는 재생고무와 같은 차음성능을 가진 차음보강부재; 상기 차음보강부재를 감싸도록 설치되는 메쉬부재; 상기 메쉬부재 위에 설치되는 단열성능을 가지는 인조 광물 섬유를 바닥몰탈에 혼합하여 형성되는 복합몰탈층, 및 상기 복합몰탈층 위에 시공되는 바닥마감재를 포함하고; 상기 차음보강부재는, 소정 간격으로 배열되어 형성된 다수의 관통홀을 포함하며; 상기 메쉬부재는, 서로 다른 크기의 눈을 형성하거나 동일한 크기로 형성된 눈의 배열을 서로 다르게 배치한 복수 개의 메쉬부재를 구비한다.

Description

철근콘크리트 공동주택의 층간소음 저감 구조물{NOISE REDUCTION STRUCTURE BETWEEN FLOORS IN REINFORCED CONCRETE BUILDINGS}
본 발명은 콘크리트 구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철근콘크리트 공동주택의 층간소음을 저감하기 위한 구조물에 대한 것이다.
최근까지 우리나라는 주택난의 해소와 토지 이용률의 재고를 통한 쾌적한 환경 조성과 효율적인 주거생활을 도모하기 위하여 아파트를 중심으로 한 공동주택 건설사업을 빠르게 추진하여 왔다. 이에 따라 최근 주택건설의 70%이상을 공동주택이 차지하게 되었으며, 이는 우리나라 도시의 대표적인 주거 유형으로 자리매김하였다.
그리고 1980년대에 이르러 벽식 구조의 아파트들이 대량 건설되고, 이후 1990년대 후반의 초고층 아파트 및 주상복합 건축물의 등장이 있기까지 국내 공동주택의 주요 구조 형식은 벽식 구조로 이루어졌다. 현재 20년이 지난 벽식 구조의 아파트들은 점차 기능과 공간 상의 낙후뿐만 아니라 구조적인 노후화가 시작되었으며, 이에 따라 사회적으로 많은 문제점이 발생되고 있다.
특히 노후 공동주택 및 아파트에서는 바닥 충격음으로 인한 살인, 방화 등 강력범죄 사건이 잇따라 발생함에 따라 재건축 시 안전진단 평가 항목에 층간 소음 및 진동을 포함하자는 여론이 높아지고 있다.
또한 신 건축물에는 표준 바닥 구조와 인정 바닥 구조를 통합하여 일정 두께와 일정 차단 성능을 모두 만족하는 바닥 구조 시공을 의무화하고 있으나, 기존 건축물에 대한 차음 규정이 없어 문제가 되고 있다.
특히 종래에는 마감몰탈과 경량기포콘크리트와 차음재를 별개의 레이어로 시공하여 공정이 복잡하고 레이어의 두께 증가가 차음성능 향상에 큰 영향을 미치지 못하였으며, 단열층을 별도로 구비했어야 하므로, 시공의 경제성과 구조 성능의 개선이 필요했다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국공개특허 제10-2006-0021052호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 종래에 비해 철근콘크리트 공동주택의 층간소음을 저감할 수 있는 구조물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 층간소음을 줄이면서도 철근콘크리트 구조물의 슬라브 두께에 따른 경제성을 감안하여 신축 및 노후된 공동주택에서 발생되는 층간소음을 효과적으로 줄일 수 있는 경제적인 구조물을 제시하고자 하는 것이다.
뿐만 아니라, 층간소음을 저감시킴과 동시에 공동주택의 바닥의 단열성능을 아울러 개선할 수 있고, 시공이 간단하면서도 다양한 변형시공이 용이한 층간소음 저감 구조물을 제시하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 철근콘크리트 건축물의 층간소음 저감 구조물은, 콘크리트 슬라브; 상기 콘크리트 슬라브 위를 감싸서 설치되는 재생고무와 같은 차음성능을 가진 차음보강부재; 상기 차음보강부재를 감싸도록 설치되는 메쉬부재; 상기 메쉬부재 위에 설치되는 단열성능을 가지는 인조 광물 섬유를 바닥몰탈에 혼합하여 형성되는 복합몰탈층 및 상기 복합몰탈층 위에 시공되는 바닥마감재를 포함하고; 상기 차음보강부재는, 소정 간격으로 배열되어 형성된 다수의 관통홀을 포함하며; 상기 메쉬부재는, 서로 다른 크기의 눈이 형성된 복수 개의 메쉬부재이거나 또는 동일한 크기로 형성된 눈의 배열을 서로 다르게 배치한 복수 개의 메쉬부재를 구비한다.
상기 구조물에서는, 상기 복합몰탈층에 흡음성능을 가지는 멜라민폼, 발포폴리스티렌, PP 초극세사 섬유 중 어느 하나 이상을 추가로 혼합하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 상기 복합몰탈층의 두께는 상기 바닥마감재에 설치되는 배관의 위치와 배관의 두께를 고려하여 결정되는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 70 내지 80 mm의 두께로 타설하는 우레탄폼콘크리트와, 복합몰탈층 위에 설치되는 배관을 추가로 포함하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 상기 멜라민폼, 발포폴리스티렌, PP 초극세사 섬유는 구형으로 시공하여 상기 복합몰탈층 내로 혼합되는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 상기 복합몰탈층에 분쇄된 목재칩과 라텍스의 혼합재를 추가로 혼합하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 상기 차음보강부재의 관통홀을 통해서 에폭시 수지와 같은 접착제를 주입하여 콘크리트 슬라브에 차음보강부재를 접착하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 상기 차음보강부재는 상기 콘크리트 슬라브의 모든 면을 감싸도록 설치되고, 상기 메쉬부재는 상기 차음보강부재의 모든 면을 감싸도록 설치되는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 철근콘크리트 건축물의 층간소음 저감 구조물은, 콘크리트 슬라브; 상기 콘크리트 슬라브 위를 감싸서 설치되는 재생고무와 같은 차음성능을 가진 차음보강부재; 상기 차음보강부재를 감싸도록 설치되는 메쉬부재; 상기 메쉬부재 위에 설치되는 단열성능을 가지는 인조 광물 섬유를 바닥몰탈에 혼합하여 형성되는 복합몰탈층 및; 상기 복합몰탈층 위에 시공되는 바닥마감재를 포함하고; 상기 차음보강부재는, 소정 간격으로 배열되어 형성된 다수의 관통홀을 포함하며; 상기 다수의 관통홀과 관통홀의 사이의 이격공간에는 콘크리트 슬라브와 차음보강부재 사이를 이격시킬 수 있고 차음보강부재로부터 콘크리트 슬라브로 전달되는 충격을 흡수할 수 있는 엠보싱이 형성되는 것을 포함한다.
상기 구조물에서는, 상기 메쉬부재는, 서로 다른 크기의 눈을 형성하거나 동일한 크기로 형성된 눈의 배열을 서로 다르게 배치한 복수 개의 메쉬부재를 구비하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 상기 복합몰탈층에 흡음성능을 가지는 멜라민폼, 발포폴리스티렌, PP 초극세사 섬유 중 어느 하나 이상을 추가로 혼합하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 철근콘크리트 건축물의 층간소음 저감 구조물은 콘크리트 슬라브; 상기 콘크리트 슬라브 위를 감싸서 설치되는 재생고무와 같은 차음성능을 가진 차음보강부재; 상기 차음보강부재를 감싸도록 설치되는 메쉬부재; 상기 메쉬부재 위에 설치되는 단열성능을 가지는 인조 광물 섬유를 바닥몰탈에 혼합하여 형성되는 복합몰탈층 및; 상기 복합몰탈층 위에 시공되는 바닥마감재를 포함하고; 상기 콘크리트 슬라브에는 홈을 형성하고, 상기 콘크리트 슬라브와의 접촉 면적을 넓히기 위한 간섭돌기가 외주면에 다수 설치된 너트를 상기 홈에 매립하고, 상기 차음보강부재와 상기 메쉬부재와 상기 콘크리트 슬라브와의 사이를 고정하기 위하여 상기 홈에 매립된 너트에 체결부재를 결합하는 것을 포함한다.
상기 구조물에서는, 상기 차음보강부재는, 소정 간격으로 배열되어 형성된 다수의 관통홀을 포함하고, 상기 메쉬부재는, 서로 다른 크기의 눈을 형성하거나 동일한 크기로 형성된 눈의 배열을 서로 다르게 배치한 복수 개의 메쉬부재를 구비하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기 구조물에서는, 상기 복합몰탈층에 흡음성능을 가지는 멜라민폼, 발포폴리스티렌, PP 초극세사 섬유 중 어느 하나 이상을 추가로 혼합하는 것을 추가적인 특징으로 할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 철근콘크리트 공동주택의 층간소음 저감 구조물은, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기존의 차음재층과 경량기포콘크리트(경량기포몰탈)층과 마감몰탈층을 하나의 복합몰탈층으로 시공하므로 시공의 편의성이 크게 증가된다.
둘째, 복합몰탈층 내에 단열층이 함께 구비되어 있으므로 차음성능과 함께 단열성능까지 보완할 수 있는 획기적인 구조물이다.
셋째, 복합몰탈층을 시공함으로써 철근콘크리트 바닥층의 층고를 줄일 수 있어서 공동주택의 연면적 확보도 유리하다.
본 발명의 효과는 이로써 제한되지는 않으며 본 발명의 특유한 구성에 의하여 또 다른 효과가 발현될 수 있다.
도 1은 종래의 철근콘크리트 바닥층을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래에 콘크리트 바닥에 차음재가 시공된 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1실시예의 철근콘크리트 바닥층을 보여주는 도면이다.
도 4는 종래의 바닥층과 본 발명에 따른 제1실시예의 바닥층의 두께 변화를 보여주는 도면이다.
도 5는 종래의 바닥층의 시공 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제1실시예의 바닥층의 시공 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에서 차음보강부재가 설치되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에서 메쉬부재가 설치되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에서 눈의 크기가 서로 다른 2개의 메쉬부재가 설치되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에서 눈의 크기가 서로 같은 2개의 메쉬부재가 설치되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에서 차음보강부재와 메쉬부재가 콘크리트 슬라브에 고정되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 종래의 기존 바닥층의 구조를 보여주고 있는 도면이다. 도 1을 참조하면 종래의 철근콘크리트 바닥층(10)은 콘크리트 슬라브(11), 차음재(12), 경량기포콘크리트(13), 마감몰탈(14), 바닥마감재(15)가 차례대로 개별층으로 시공되고 있었다.
이와 같은 종래의 철근콘크리트 바닥층(10)에서 콘크리트 슬라브(11)가 일반적으로 180 mm로 시공되고 있는데 층간소음 방지를 위하여 콘크리트 슬라브(11)의 두께를 210 mm로 또는 그 이상으로 증가시킬 수 있겠으나 이 때는 무려 공사비가 5~6% 증가되게 된다. 또한, 슬라브 두께 증가에 비하여 중량충격음은 1db 감소에 그쳐서 콘크리트 슬라브 두께 증가에 드는 비용에 비하여 차음효과는 제한적이라는 비효율성의 문제가 존재한다.
현재 신축건축물에서는 표준바닥구조와 인정바닥구조를 통합하여 일정 두께와 일정 차단성능을 모두 만족하는 바닥구조를 의무화하도록 하고 있다.
도 1의 종래의 바닥층은 도 5에서와 같은 순서로, 콘크리트 슬라브(11) 층 위에 차음재(12)를 시공하고 경량기포콘크리트(13)와 마감 몰탈(14)을 차례로 시공한 후 그 위에 바닥마감재(15)가 시공되는 것으로서 공정이 복잡할 뿐만 아니라 바닥층의 두께가 커지고 층고가 커지므로 과밀화되는 도시건축물로서 연면적 확보에도 문제가 있다. 더욱이 두꺼워지는 두께만큼이나 차음효과는 발현되지 않는다는 것은 앞서 설명한 바와 같다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본건 발명의 제1실시예에서는 도 3에서와 같이 철근콘크리트 바닥층(10)을 도 6에서와 같은 방법으로 시공한다. 즉, 콘크리트 슬라브(101)를 시공한 이후 그 위에 차음성능을 가지는 차음재를 마감몰탈과 혼합하여 하나의 복합몰탈층(102)으로서 시공하고 있다. 따라서 도 3의 철근콘크리트 바닥층(100)은 단순화된 과정으로 시공된 콘크리트 슬라브(101), 복합몰탈층(102)과 바닥마감재(103)를 포함하는 구조물이다.
뿐만 아니라, 도 1의 차음재, 경량기포콘크리트, 마감몰탈을 하나의 복합몰탈층(102)으로서 시공한 구조물로서 도 4에서 보는 바와 같이 철근콘크리트 바닥층의 두께가 자연스레 감소하게 된다.
그런데 이와 같은 구조물의 경우 두께가 감소되어서 공사비 감소와 층고 감소 등의 유리한 점이 있기는 하나 해결되어야 하는 문제가 위와 같이 시공하는 경우 그 자체로서 바닥층의 두께 감소로 인하여 열전달율이 향상될 수 있어 단열성능 저하가 문제될 수 있다. 이를 해소하기 위하여 본건 발명에서는 위 복합몰탈층(102)에 단열성능을 가지는 인조 광물 섬유를 함께 시공함으로써 두께 저하로 인한 단열성능 저하까지 해결하면서 오히려 단열성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.
차음재의 물성은 통상적으로 경도가 크거나 상대적 강성재로서 음을 반사시켜서 차단하는 역할을 하고 흡음재의 경우에는 역으로 (음흡수가 가능하도록) 음을 유도하는 물성을 가지고 상대적으로 그러한 음을 유도하는 성격을 가지기 위하여 기포재와 같이 상대적으로 강성이 떨어지는 재재가 사용된다.
위와 같은 차음재와 흡음재의 물성의 차이로 인하여 차음재는 중량충격음 차단에 유리하고 흡음재는 경량충격음 차단에 유리하게 되어 차음재와 흡음재는 구별되어 사용될 수 있다.
본 발명의 복합몰탈층(102)은 차음재와 흡음재를 바닥몰탈과 함께 단일 레이어로 몰탈처리하였기 때문에 상기 복합몰탈층(102) 자체가 경량음 충격음(흡음효과)과 중량음 충격음(차음효과)에서 모두 방음효과를 발휘할 수 있다. 즉, 차음재와 흡음재를 동시에 몰탈 처리하여 하나의 신소재로서 단일 레이어로 시공할 수 있게 된다.
앞서 설명한 바와 같이 도 1의 종래의 철근콘크리트 바닥층(10)에 비하여 전체적인 두께는 감소하지만 두께 감소가 층간소음 증가에 미치는 영향은 크지 않기 때문에 이는 복합몰탈층(102)에 첨가되는 차음재로 인한 차음 성능 향상으로서 충분히 보충할 수 있다. 본건 발명에서는 복합몰탈층(102)에 첨가되는 차음재로서 멜라민폼, 발포폴리스티렌(EPS), PP 초극세사 섬유의 어느 하나 이상을 사용한다. 복합몰탈층(102)에 위와 같은 차음재를 혼합하게 되면 복합몰탈층(102)을 통과하는 소음이 복합몰탈층(102) 내의 차음재에 흡수되게 되어 흡음효과가 발효되고 이로써 층간 소음이 차단되는 효과가 발현되는 것이다.
즉, 본건발명의 층간소음 저감 구조물을 채용하게 되면 내력향상 및 차음성능 확보(중량 충격음)에 추가하여 흡음성능 확보(경량 충격음)까지 달성할 수 있게 된다.
종래의 건축물에서 차음(방음)의 목적으로 사용되는 석고보드는 몰탈층과는 별개의 레이어로 시공해야되는 불편함 이외에도 그 자체가 환경친화적 소재가 되지 못한다는 문제가 있었는데, 본 발명에서는 이를 "흡음재와 차음재+몰탈"의 복합 몰탈층으로 대체하여 시공의 편의성과 환경오염의 문제를 일거에 해소할 수 있게 된다.
상기와 같은 흡음재 중에서 멜라민폼은 가공성과 불연성 및 저밀도에서 특히 유리하고, PP 초극세사 섬유는 친환경적이며 고면밀도성이다.
또한, 상기 복합몰탈층(102)에는 경량기포몰탈에 인조 광물 섬유와 같은 단열재를 혼합해서 단열성능을 향상시키도록 할 수 있다. 즉, 상기 복합몰탈층(102)에 인조 광물 섬유와 경량기포몰탈이 함께 혼합된다. 글라스울, 미네랄 울 등의 인조 광물 섬유와 같은 단열재는 섬유가 가늘고 균일하며 연속된 미세 공극 형성으로 공기층이 미세하게 분할되어 열의 흐름을 차단할 뿐만 아니라 음을 흡수하는 효과가 우수하여, 흡음성 및 단열성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 경량기포몰탈은 시멘트 몰탈에 둘러싸인 아주 작은 기포들의 집합체로서 기포몰탈 형태는 매우 낮은 열전도성, 동적에너지의 흡수성, 높은 내열성 및 압축에 대해 인장응력 특성(압축력 충격에 따라 단번에 부서지지 않고 내부에 함유된 기포가 모두 부서질 때까지 지속적으로 일정한 저항력을 가짐)을 가지고 있어 단열성과 내구성이 우수하다. 따라서 경량기포몰탈에 단열재를 구조적으로 일체화시킨 상기 복합몰탈층(102)은 구조를 간소화하면서 내구성을 높일 수 있고, 또한 우수한 단열 및 흡음 성능을 확보할 수 있다.
상기 복합몰탈층(102)에 혼합되는 마감몰탈은 차음재와 단열재 성분 등이 혼합되는 매재의 역할을 하는 것으로서 동시에 마감몰탈로서 바닥층 보호 및 표면 처리 효과가 있도록 구성된다.
본 발명에서는 이러한 차음재, 경량기포콘크리트, 마감몰탈을 하나의 복합몰탈층으로 형성하는데, 이를 위하여 차음재는 멜라민폼, 발포폴리스티렌(EPS), PP 초극세사 섬유 중 하나 이상을 사용하고, 경량기포콘크리트는 경량 기포 몰탈로서 단열성능이 있는 인조 광물 섬유를 사용하도록 구성되고, 마감몰탈 역시 층간소음 진동 완화가 있는 소재를 사용하고 마감재로서 역할을 할 수 있도록 표면 처리 효과가 있도록 구성한다.
이와 같이 본건 발명의 복합몰탈층(102)을 시공하게 되면 단일층 구조로 시공할 수 있어 시공의 편의성이 크게 증가된다. 또한, 단일 복합몰탈층(102)에 의하여 일거에 차음 및 흡음효과와 단열성능까지 확보할 수 있게 되므로 시공의 편의성이 크게 증가한다.
차음재는 층간소음 완화효과, 경량기포몰탈은 단열성능, 마감몰탈은 바닥층 보호 및 표면 처리 효과를 갖고 있다. 위 3가지의 공정을 단일복합 몰탈의 복합몰탈층으로 하여 단순화된 공법을 제안한 것이 도 6의 공법이다.
이때 중요한 것 중의 하나는 배관(104)의 설비 시공을 고려하여 단일몰탈의 두께를 결정하게 된다. 위와 같은 도 4의 복합몰탈층(102)을 시공하는 경우 일반적으로 마감몰탈의 압축강도는 20MPa 이지만 경량기포몰탈의 성능을 고려하여 압축강도를 조절해야 한다. 그리고 복합몰탈에 첨가되는 재료의 크기 및 함량 역시 조정이 필요하다.
본 발명에 의하면 기존의 마감몰탈과 경량기포콘크리트와 차음재를 별개의 레이어로 시공하여 공정이 복잡하고 레이어의 두께 증가가 차음 성능 향상에 큰 영향을 미치지 못하는 문제와 단열층을 별도로 구비했어야 하는 문제를 해결할 수 있게 된다.
상기 경량기포콘크리트는 경량기포몰탈일 수 있다.
또한 본 발명에서는 콘크리트 슬라브 위에 우레탄폼콘크리트를 직접 타설하고서 바닥몰탈의 배관(104) 공사를 하는 것이 유리할 수 있다. 이 경우 우레탄폼콘크리트는 70 내지 80 mm의 두께로 타설할 수 있고 상기 콘크리트 슬라브의 두께는 150 내지 180 mm로 시공할 수도 있다.
본 발명의 제2실시예를 도 7 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
제2실시예에서는 복합몰탈층(102)을 사용하는 제1실시예에 선택적으로 적용될 수 있는 차음보강부재(200)와 메쉬부재(300)를 추가한 실시예이다. 본건발명에 따른 복합몰탈층(102)에 의하는 경우 차음, 단열, 마감이 하나의 레이어에 의하여 완성되어 바닥두께가 감소되어 층고를 충분히 확보할 수 있는 등의 유리한 점이 있으나, 바닥 두께 감소로 인한 내구성 보강과 방진성 보강의 필요성이 제기될 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 제2실시예에서는 상기 복합몰탈층(102)의 차음재와는 별도로 도 7에서와 같은 차음보강부재(200)와 도 8에서와 같은 메쉬부재(300)를 추가적으로 설치할 수 있다.
도 1과 같은 종래의 철근콘크리트 바닥층(10)에서는 콘크리트 슬라브(11) 위에 차음재(12), 경량기포콘크리트(13), 마감몰탈(14)을 개별적으로 시공했기 때문에 바닥 두께가 두꺼우면서도 두께에 비하여 차음 성능은 발휘되지 못하였으나, 본 발명의 제2실시예에서는 복합몰탈층(102)의 차음성능을 보강하도록, 별도의 차음보강부재(200)를 설치하고 이를 보강하는 별도의 메쉬부재(300)를 설치하여 줄어든 바닥두께를 다소 증가시키는데, 이를 통해서 차음성능 보강 이외에도, 일정 부분 바닥두께가 다시 증가하면서 방진성능 역시 개선되며, 위 메쉬부재(300)로 인하여 구조적 안정성과 강성도 개선할 수 있게 된다. 그렇게 종래의 실시예인 도 1과 비교해서는 바닥두께는 감소하면서도 차음성능과 방진성능은 도 1의 종래기술이나 도 2의 제1실시예보다도 우수하다.
도 7을 참조하면 본 발명의 철근콘크리트 건축물의 층간소음 저감 구조물에서는 콘크리트 슬라브(101)를 감싸는 재생고무와 같은 탄성재로 제작된 차음보강부재(200)를 포함한다. 상기 차음보강부재(200)로는 차음을 위한 다양한 재료가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 차음보강부재(200)로 재생고무를 사용하는 것으로 하였으나 발포 폴리에틸렌 시트재가 사용될 수 있다. 또한, 스폰지나 부직포와 같은 다공성 합성수지로 흡음성을 갖도록 할 수 있다. 이 경우 구멍 내에서 공명 발생을 억제하고 공명음을 흡수하여 소음이 감소되도록 해야한다.
상기 차음보강부재(200)에는 다수의 소정 간격으로 배열된 관통홀(210)을 형성시킨다. 상기 관통홀(210)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으나 본 실시예에서는 사각형 형상의 관통홀(210)이 차음보강부재(200)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 복수 개가 형성된다.
한편, 상기 차음보강부재(200)에는 관통홀(210)과 관통홀(210)의 사이의 이격공간에 엠보싱(220)을 형성한다. 이와 같은 엠보싱(220)을 형성하는 경우 관통홀(210)과 관통홀(210) 사이의 공간이 콘크리트 슬라브(101)에 전달되는 충격을 일정부분 흡수할 수 있어 충격으로 인한 흡음효과 개선과 함께 방진효과까지 기대할 수 있게 된다.
이러한 엠보싱은 콘크리트 슬라브(101)와 차음보강부재(200)와의 접점을 줄여 충격전달을 최소화하면서 한편으로는 콘크리트 슬라브(101)와의 이격 공간이 형성되도록 함으로써 본건발명의 복합몰탈층(102)을 통한 차음효과와 단열효과를 보완하는 효과를 기대할 수 있게 된다.
또한, 상기 차음보강부재(200)의 관통홀(210)을 통해서는 에폭시 수지와 같은 접착제를 주입하여 콘크리트 슬라브(101)에 견고하게 부착되도록 한다.
상기 차음보강부재(200)는 콘크리트 슬라브(101)의 모든 면에 설치될 수도 있겠으나 어느 일부분의 면에만 설치될 수도 있다.
또한, 도 8에서와 같이 상기 차음보강부재(200) 위에 메쉬부재(300)를 감싸서 설치한다.
도 9 및 도 10에서와 같이 상기 메쉬부재(300)는 2개 이상이 한꺼번에 상기 콘크리트 슬라브(101) 위의 차음보강부재(200)에 설치될 수 있다.
상기 메쉬부재(300)에는 서로 다른 크기의 눈(310)이 복수개 형성되어 상기 차음보강부재(200)에 중첩되되 상기 메쉬부재(300)의 와이어 밀도가 각각의 메쉬부재(300)별로 상이하게 형성된다. 따라서, 상기 차음보강부재(200)가 상기 콘크리트 슬라브(101)로부터 탈락하는 것을 방지하고 콘크리트 슬라브(101)의 내력을 보강할 수 있다.
도 9에서와 같이 서로 중첩되는 상기 메쉬부재(300)의 눈(310)의 크기가 서로 다르도록 메쉬부재(300)의 눈의 크기와 눈의 배열을 결정할 수 있다. 이는 여러 개의 메쉬부재(300)가 중첩되는 경우 메쉬부재(300)의 눈(310)이 위치하는 곳을 서로 어긋나도록 하여 콘크리트 슬라브(101)에 대해서 와이어 밀도를 최대한 균등하게 하도록 하여 구조적인 안정성과 강성을 증가시키도록 하기 위함이다.
또한, 상기 메쉬부재(300)의 눈(310)의 크기를 다르게 하여 메쉬부재(300)의 와이어 밀도를 서로 다르게 형성하여 이들을 중첩시킨 결과 구조적인 안정성 및 강성을 향상시킨다.
도 9에서는 메쉬부재(300)의 눈(310)의 크기가 서로 다른 예를 도시한 것이고, 도 10에서는 서로 크기가 동일한 눈(310)을 가지되 배열이 서로 다른 메쉬부재(300)가 차음보강부재(200)에 중첩되는 것을 도시한 것이다.
도 10에서와 같이 동일한 크기와 배열의 눈(310)을 가지는 2개의 메쉬부재(하나는 실선, 하나는 파선으로 표시)를 중첩하게 되면 실선으로 표시된 메쉬부재(300)의 눈(310)과 눈(310) 사이에 파선으로 표시된 메쉬부재(300)의 눈(310)이 위치하게 되어 중첩된 메쉬부재(300)의 눈(310) 간격이 조밀하게 될 수 있다.
상기 메쉬부재(300)는 콘크리트 슬라브(101)의 모든 면에 설치될 수도 있겠으나 어느 일부분의 면에만 설치될 수도 있다. 단, 상기 메쉬부재(300)는 상기 차음보강부재(200)가 설치된 면에 함께 설치된다.
도 11에서와 같이 상기 차음보강부재(200)와 상기 메쉬부재(300)는 상기 콘크리트 슬라브(101)에 의하여 체결부재(400)에 의하여 고정될 수 있다. 상기 콘크리트 슬라브(101)에는 상기 체결부재(400)가 체결될 체결홈(410)이 형성된다. 또한, 본건발명에서는 상기 콘크리트 슬라브(101)에 상기 체결부재(400)가 용이하게 체결될 수 있도록 상기 콘크리트 슬라브(101)의 체결홈(410)에 사전에 너트(420)를 매설하여 둔 후, 상기 체결부재(400)를 상기 너트(420)에 대하여 회전하여 체결시킬 수 있도록 한다.
상기 너트(420)가 콘크리트 슬라브에서 이탈되지 않도록 상기 너트(420) 주위에 간섭돌기(421)가 형성된 채로 상기 콘크리트 슬라브(101)에 삽입된다. 상기 간섭돌기(421)가 상기 콘크리트 슬라브(101)와의 접촉면적을 넓힘으로써 상기 콘크리트 슬라브(101) 내에 견고하게 삽입될 수 있다.
상기 체결부재(400)가 콘크리트 슬라브(101), 차음보강부재(200), 여러 개의 메쉬부재(300)를 일체로 결합하기 위하여 이들을 관통하여 콘크리트 슬라브(101)의 체결홈(410)에 삽입되어 간섭돌기(421)가 있는 너트(420)에 체결된다.
상기 메쉬부재(300) 위에는 별도의 포장층(도시하지 않음)을 덮을 수 있으며 그 위에 복합몰탈층(102)과 바닥마감재(103)를 앞서 설명한 실시예와 같이 시공하게 된다.
물론 본건발명의 상기 콘크리트 슬라브(101)는 건축물의 벽체, 보, 기둥일 수 있음은 당연하다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나 상기 콘크리트 슬라브(101)에는 콘크리트의 인장내력 보강을 위하여 철근이 내설될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 철근콘크리트 바닥층
101: 콘크리트 슬라브
102: 복합몰탈층
103: 바닥마감재
200: 차음보강부재
210: 관통홀
220: 엠보싱
300: 메쉬부재
310: 눈
400: 체결부재
410: 체결홈
420: 너트
421: 간섭돌기

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  9. 층간소음을 저감하는 철근콘크리트 건축구조물로서,
    콘크리트 슬라브,
    상기 콘크리트 슬라브 위의 모든 면을 감싸도록 설치한 재생고무와 같은 차음성능을 가진 차음보강부재,
    상기 차음보강부재가 설치된 모든 면을 감싸는 메쉬부재,
    상기 메쉬부재 위에 단열성능을 가지는 인조 광물 섬유를 바닥몰탈에 혼합하고 차음재와 흡음재가 상기 바닥몰탈과 함께 단일 레이어로 몰탈처리되는 복합몰탈층, 및
    상기 복합몰탈층 위에 시공되는 바닥마감재를 포함하고,
    상기 차음보강부재는, 상기 차음보강부재의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 배열되어 형성된 다수의 사각형 형상의 관통홀을 포함하며,
    상기 다수의 관통홀과 관통홀의 사이의 이격공간에는 콘크리트 슬라브와 차음보강부재 사이를 이격시킬 수 있고 차음보강부재로부터 콘크리트 슬라브로 전달되는 충격을 흡수할 수 있는 엠보싱이 형성되고,
    상기 메쉬부재는, 서로 다른 크기의 눈을 형성하거나 동일한 크기로 형성된 눈의 배열을 서로 다르게 배치한 복수 개의 메쉬부재를 구비하고,
    상기 복합몰탈층에 흡음성능을 가지는 멜라민폼, 발포폴리스티렌, PP 초극세사 섬유 중 어느 하나 이상을 추가로 혼합한 것으로 구성하고,
    상기 콘크리트 슬라브에 홈을 형성하고, 상기 콘크리트 슬라브와의 접촉 면적을 넓히기 위한 간섭돌기가 외주면에 다수 설치된 너트를 상기 홈에 매립하고, 상기 차음보강부재와 상기 메쉬부재와 상기 콘크리트 슬라브와의 사이를 고정하기 위하여 상기 홈에 매립된 너트에 체결부재를 결합하되, 상기 콘크리트 슬라브에 상기 체결부재가 용이하게 체결될 수 있도록 상기 콘크리트 슬라브의 홈에 사전에 상기 너트를 매설하여 둔 후, 상기 체결부재를 상기 너트에 대하여 회전하여 체결시킬 수 있도록 형성하고,
    상기 콘크리트 슬라브 위에 70 내지 80 mm의 두께로 타설하는 우레탄폼콘크리트와, 상기 복합몰탈층 위에 설치되는 배관을 추가로 포함하고,
    상기 복합몰탈층의 두께는 상기 배관의 위치와 배관의 두께를 고려하여 결정되도록 구성되고,
    상기 멜라민폼, 발포폴리스티렌, PP 초극세사 섬유는 구형으로 시공하여 상기 복합몰탈층 내로 혼합되고,
    상기 복합몰탈층에 분쇄된 목재칩과 라텍스의 혼합재를 추가로 혼합하고,
    상기 인조 광물 섬유는 글라스울, 미네랄 울로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 철근콘크리트 건축물의 층간소음 저감 구조물.
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