KR102295294B1 - 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조 - Google Patents

복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기초바닥층과 실내 바닥층 사이에 층간소음을 저감시키기 위하여 층간소음 방지재를 삽입하여 바닥을 시공하는 구조에 관한 것으로, 철근 콘크리트 슬라브의 상층에 경량 기포콘크리트층이 포설되고, 경량 기포콘크리트층의 상단에는 난방배관을 포함하는 마감모르타르층과 바닥마감재가 시공되되 슬라브와 경량 기포콘크리트층의 사이에는 완충수단이 시공되는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조에 있어서, 상기 완충수단은 베이스판에 복수의 돌기가 형성되는 방진패드와, 방진패드의 돌기위치에 대응하게 수용부가 형성된 방음재를 포함하여 구성하고, 상기 방음재가 슬라브 상층에 포설된 상태에서 방진패드가 방음재의 상측에 포설되도록 하되, 방진패드의 돌기가 방음재의 수용부에 삽입되어 방진패드와 방음재간 유동되지 않게 적층이 이루어지도록 하며, 방진패드의 복원력과 충격음 감쇄효과를 향상시키기 위하여 상기 방진패드와 방음재는 서로 다른 밀도와 서로 다른 탄성계수를 갖도록 형성함으로써 복원력이 우수하고 층간소음을 저감시킬 수 있는 바닥시공구조를 제공할 수 있도록 한 것이다.

Description

복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조{Floor construction structure to prevent interlayer noise of multi-storey buildings}
본 발명은 복층 건물의 바닥을 시공함에 있어서 층간소을을 줄이기 위한 바닥시공구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기초바닥층과 실내 바닥층 사이에 층간소음을 저감시키기 위하여 층간소음 방지재를 삽입하여 바닥을 시공하는 구조에 관한 것이다.
아파트나 다가구 등의 공동주택이나 우리나라의 보편적 주거문화로 자리잡고 있는 가운데, 층간소음문제가 부각되고 있다.
층간소음은 공동주택의 윗층에서 생성된 소리 및 충격이 아래층으로 전달되어 발생하는 바닥충격음으로서, 바닥충격음은 작은 물건이 떨어지거나 가구 이동 등으로 발생하는 비교적 고주파의 음을 발생시키는 경량충격음과, 어린이가 뛰거나 비교적 무거운 물건의 충격으로 발생하는 저주파의 음을 발생시키는 중량충격음을 포함한다.
이러한 층간소음을 원천적으로 해결하기 위해서는 설계 및 시공단계에서부터 바닥 두께를 두껍게 하여 구조체의 강성을 강화시키는 방안이 있으나, 이는 건물의 자중을 증가시킬 뿐만 아니라, 층고를 높이고 건축비 상당히 증가시키는 요인이 된다
따라서 최근에는 경량구조의 바닥구조가 시공되고 있어 바닥충격음의 문제가 매우 심각한 실정이며, 아파트 등의 공동주택의 경우 그 문제가 더욱 심각하다
이 경량구조의 바닥구조에서도 어느 정도 바닥충격을 저감시킬 수 있도록 발포성 스티로폼을 깔고 그 상부에 바닥을 시공하도록 하고 있으나, 단순히 발포성 스티로폼을 까는 것만으로는 차음 효과 및 충격 감쇄 효과가 거의 없다.
특히, 최근에는 층간소음으로 인한 이웃 간 갈등이 사회문제로 대두되고 있으며, 이에 대한 대안으로 층간소음 및 충격에 대한 방진 효과를 갖는 이중 바닥구조가 권장되고 있으나, 이중 바닥구조의 경우 바닥높이가 일반 바닥구조보다 지나치게 높아지게 되므로 공간면적이 축소되는 문제가 있고, 또한 시공이 복잡하고 자재 단가가 고가(高價)이기 때문에 시공비가 지나치게 비싸다는 문제가 있으므로 특정 건축물을 제외한 일반 건축물에 범용으로 시공하기에 알맞지 않다는 문제가 있는 것이다.
따라서 일부 현장에서는 방진패드 하단에 별도의 흡음재를 깔아서 바닥충격을 저감시킬 수 있는 시공방법이 채택되고 있으나, 방진패드 상단에 적층되는 구조 자체의 무게에 의하여 흡음재가 압축되므로 기존의 성능과 별 차이가 없고, 특히 복원력에 문제가 발생한다.
현행 건축법에서는, 바닥의 침하가 발생하는 경우를 고려하여 복원력이 일정값 이상이 되는 잔류변형률을 규정하고 있는데, 위와 같이 방진패드에 흡음재를 단순히 적층할 경우 흡음재가 압축되면서 잔류변형률이 떨어지는 문제가 있으며, 시험성적을 통과하지 못하는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 바닥시공구조의 두께를 얇게 설정함에도 불구하고 복원력이 우수하고, 바닥충격음을 효율적으로 차단할 수 있는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 철근 콘크리트 슬라브의 상층에 경량 기포콘크리트층이 포설되고, 경량 기포콘크리트층의 상단에는 난방배관을 포함하는 마감모르타르층과 바닥마감재가 시공되되 슬라브와 경량 기포콘크리트층의 사이에는 완충수단이 시공되는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조에 있어서, 상기 완충수단은 베이스판에 복수의 돌기가 형성되는 방진패드와, 방진패드의 돌기위치에 대응하게 수용부가 형성된 방음재를 포함하여 구성하고, 상기 방음재가 슬라브 상층에 포설된 상태에서 방진패드가 방음재의 상측에 포설되도록 하되, 방진패드의 돌기가 방음재의 수용부에 삽입되어 방진패드와 방음재간 유동되지 않게 적층이 이루어지도록 하며, 방진패드의 복원력과 충격음 감쇄효과를 향상시키기 위하여 상기 방진패드와 방음재는 서로 다른 밀도와 서로 다른 탄성계수를 갖도록 형성함으로써 복원력이 우수하고 층간소음을 저감시킬 수 있는 바닥시공구조를 제공할 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 바닥시공구조에 의하면, 국부하중에 해한 저항이 발생되고, 복원력을 향상시켜 바닥침하가 발생하는 경우에도 잔류변형률을 충분히 확보하여 법적 요구성능을 충족시키면서도 복원이 원활히 이루어지고, 하중이나 충격에 의한 바닥 침하를 방지하고, 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 상층부의 소음 및 충격이 서로 다른 재질 및 물성으로 이루어지는 상이한 소재에 의하여 다단으로 전달되므로 전달과정에서 소음, 충격을 원활히 흡수 및 소멸시킬 수 있으므로 우수한 층간소음 차단성능을 제공할 수 있다.
또한, 바닥구조에서 공명현상을 방지하고, 복원력을 확보하고 소음을 효율적으로 차단하는 구조임에도 불구하고, 그 두께를 얇게 시공함으로써 실내공간의 층고를 확보할 수 있다.
또한, 절단에 의하여 간단하게 재단하여 설치할 수 있으므로 시공성이 좋고 현장에서 누구나 간편하게 시공할 수 있다.
또한, 방통크랙, 바닥침하, 마루변형 등 각종 하자보수비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조를 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 완충수단의 구조를 나타낸 분해 사시도
도 3은 도 2의 완충수단의 시공구조를 나타낸 단면도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 완충수단의 또 다른 시공구조를 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 방진패드의 또 다른 실시 예를 나타낸 사시도
도 8은 도 7의 방진패드가 시공된 상태의 단면도
도 9는 본 발명의 완충수단의 또 다른 맞물림 구조를 나타낸 분해 사시도
도 10은 도 9의 방진패드의 평면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 철근 콘크리트 슬라브(10)의 상층에 경량 기포콘크리트층(20)이 포설되고, 경량 기포콘크리트층의 상단에는 난방배관(30)을 포함하는 마감모르타르층(40)과 바닥마감재(50)가 시공되되 슬라브와 경량 기포콘크리트층의 사이에는 완충수단(1)이 시공되는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조에 있어서, 상기 완충수단(1)은 방진패드(100)와 방음재(200)을 포함하여 구성되며, 방진패드(100)가 방음재(200)의 상층에 적층 구성될 수 있다.
상기 방진패드(100)는 베이스판(102)에 슬라브(10)의 상면에 접촉되는 복수의 돌기(120)가 등간격으로 배열되게 돌출 형성된다.
상기 방음재(200)는 방진패드의 돌기가 수용될 수 있도록 돌기 위치에 대응되게 일정한 공간을 갖는 수용부(220)가 등간격으로 배열된다.
따라서 상기 방음재(200)가 슬라브 상층에 포설된 상태에서 방진패드(100)가 방음재의 상측에 포설며, 이때 방진패드의 돌기(120)가 방음재의 수용부(220)에 삽입되어 방진패드와 방음재간 유동되지 않게 적층이 이루어지게 된다.
이때, 상기 수용부(220)는 내입되게 함몰 형성된 형상의 홈이거나, 상,하로 관통하는 구멍의 형태일 수 있으나, 바람직하게는 상,하로 관통하게 형성함으로써 방진패드(100)의 돌기(120)가 슬라브의 상면에 지지되고, 방음재(200)에서 수용부가 형성되지 않은 받침부(240)가 방진패드에서 돌기가 형성되지 않은 내입면(140)을 받쳐 지지함으로써 방진패드가 돌기와 받침부에 의하여 슬라브 상층에서 이중으로 지지되도록 구성될 수 있다.
즉, 돌기(120)가 슬라브(10)의 상면에 놓여진 상태에서 직하중이 발생하는 경우, 자체 탄성력에 의하여 상측으로 탄성복원력이 발생하는데 상기 방음재(200)이 이를 보조함으로써 탄성복원력을 향상시키고 잔류변형률을 향상시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 방진패드(100)와 방음재(200)가 적층 시공된 상태에서 완충수단(1)의 복원력과 충격음 감쇄효과를 향상시키기 위하여 상기 방진패드(100)와 방음재(200)는 서로 다른 밀도와 서로 다른 탄성계수를 갖도록 형성될 수 있는 것으로, 바람직하게는 방진패드(100)에 직하중이 발생하는 경우 바닥의 잔류변형률을 향상시키기 위하여 상기 방음재(200)는 방진패드(100)보다 상대적으로 탄성계수가 높은 소재로 이루어지도록 할 수 있다.
즉, 밀도와 탄성계수를 달리하는 소재를 사용함으로써 동일한 탄성계수를 갖는 것을 복층으로 구성하는 것보다 우수한 충격음 감쇄효과를 얻을 수 있다.
상기 방진패드(100)는 EPS(Expanded Polystyrene), EVA(ethylene vinyl acetate), EPDM(ethylene propylene diene monomer) 등의 합성수지 또는 합성고무 중 어느 하나의 소재로 이루어져 자체탄성력을 갖는 다양한 소재의 발포재나 스티로폼 등이 사용될 수 있으나, 가장 바람직하게는 EVA 발포폼이 사용될 수 있다.
그리고 상기 방음재(200)는 재활용한 PU폼 스크랩을 칩형태로 분쇄하거나, 또는 PU폼 스크랩에 폐타이어, 합성수지, 합성고무 중 1종 이상을 포함하여 칩형태로 분쇄한 이후에 접착제를 넣어 혼합한 후 프레스 가압에 의하여 고압상황에서 고열융착에 의하여 제작한 재생 PU폼이 사용될 수 있으며, 이를 제작하는 공정에서 수용부(220)를 일체로 타공하여 형성될 수 있다.
따라서 방음재(200)에 배열된 수용부에 방진패드의 돌기가 삽입되어 방진패드(100)의 베이스판이 슬라브의 상면으로부터 이격된 상태로 시공되면서 층간소음을 저감할 수 있게 되며, 관통된 수용부(220)를 통한 흡음이 이루어지면서 공명음 발생이 억제되고, 방음재에서 소음을 흡수하여 소음전달을 최소화할 수 있다.
이때, 상기 방진패드(100)는 방음재(200)의 상측에 적층 시공이 용이하고, 하중을 집중하여 탄성력을 증가시키기 위하여 돌기(120)가 상광하협의 하부측으로 돌출된 뿔형상으로 이루어지도록 구성될 수 있는 것으로, 돌기부분이 충격음을 다양한 방향으로 난방사시키게 되는데, 이때 방음재에 의하여 차단 및 흡수되어 공명이 발생하는 것을 방지하고 소음을 저감시킬 수 있게 된다.
따라서 방진패드는 비교적 중량충격음을 저감시키고, 방음재는 비교적 경량충격음을 저감시킬 수 있으며, 방음,방진 및 단열효과가 우수할 뿐만 아니라 재활용 PU폼을 활용함으로써 환경오염을 방지할 수 있다.
상기 방진패드(100)의 두께(h1)는 30mm이상으로 제작될 수 있으나, 시공성 및 자재단가의 적정성과 층고를 확보하기 위해서는 30mm~50mm의 두께가 적절하고, 상기 방음재(200)의 두께(h2)는 15mm~35mm의 두께로 이루어지는 것이 적당하다.
예를 들어 방진패드(100)의 두께(h1)가 30mm로 제작되는 경우 베이스판(102)이 15mm의 두께를 갖고, 돌기(120)가 15mm 돌출 형성되게 구성될 수 있으며, 방음재(200)의 두께(h2)는 돌기의 두께에 대응하여 15mm로 구성될 수 있는 것이다.
또한, 방음재(200)의 탄성복원력을 향상시키기 위해서는 도 4에 도시된 바와 같이 방진패드(100)의 돌기(120)가 돌출된 높이보다 방음재(200)의 두께가 상대적으로 더 두껍게 형성되도록 할 수 있다.
따라서 돌기(120)가 슬라브(10)의 상면으로부터 뜬 상태로 시공되어 상부에 바닥이 시공됨에 따라 하중에 의하여 방음재(200)가 일정 깊이로 눌려진 상태로 시공됨으로써 탄성복원력이 더욱 증가된다.
한편, 방진패드(100)와 방음재(200)가 분리되지 않도록 하기 위하여 일부 또는 전부에 접착제를 도포하여 결합하거나, 또는 그 외측 테두리의 일부 이상을 테이핑하여 측방향 비틀림을 억제하고 견고하게 지지되도록 결합할 수 있다.
즉, 상기 방음재(200)의 상면에는 도 5에 도시된 바와 같이 논슬립층(300)이 시공될 수 있는 것으로, 논슬립층(300)은 폴리계열의 시트이거나 또는 접착제가 사용될 수 있다.
또한, 상기 방음재(200)는 여러 개의 레이어층(200a)으로 이루어져 복층으로 구성될 수 있으며, 레이어층을 추가하거나 빼냄으로써 탄성복원력의 조절이 가능하게 됨은 물론, 복층구조로 현장에서 방음재의 높낮이를 자유롭게 조정할 수 있다
이때, 상기 방진패드(100)의 내입면(140)에는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 요철면(141)이 구성될 수 있으며, 이 요철면에 의하여 방진패드로부터 방음재로 전달되는 소음을 더욱 상쇄시킬 수 있게 된다.
한편, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 방진패드(100)는 내입면(140)에 위치설정돌부(142)가 형성되고, 상기 방음재(200)에는 위치설정돌부와 대응되게 받침부(240)에 삽입부(242)가 형성되어 방진패드(100)를 방음재(200)의 상층에 적층시킬 때 정위치에 포설되면서도 적층된 상태에서 측방향 비틀림이 발생하지 않고 수직 하중에 대해서만 탄성복원력이 발생되게 할 수 있다.
이때, 상기 방음재(200)는 삽입부(242)가 상,하 관통하게 형성함으로써 방음재(200)를 포설할 때 상,하면을 구분하지 않고도 포설한 이후에 그 상층에 방진패드(100)를 포설할 수 있게 된다.
또한, 상기 방음재(200)는 방음재(200)의 표면에 차단막(260)이 구성될 수 있는 것으로, 이는 방음재에 수분이 침투할 경우 탄성복원력이 저하되거나 세균번식의 우려가 있으므로 방음재를 운반하거나, 보관하는 등의 유통과정은 물론, 바닥을 시공할 때 방음재에 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.
차단막(260)은 수분침투를 방지하기 위하여 도 11에 도시된 바와 같이 방음재(200)의 표면에 발수제를 도포하거나 또는 도 12에 도시된 바와 같이 비닐 등의 보호시트를 덧씌워 구성할 수 있다.
또한, 방음재(200)의 표면에 보호시트를 덧씌워 구성함으로써 방진패드(100)가 상부에 적층된 상태에서 상부측으로 복원력을 더 부가할 수 있게 된다.
즉, 보호시트의 두께를 박형으로 제작하고 신축성 있게 늘어나는 시트로 구성하면 보호시트가 방음재(200)에 형성된 수용부(220)를 차단한 상태에서 방진패드(100)의 돌기(120)가 올려져 자중에 의하여 눌려지고, 이때 보호시트의 자체 신축성에 의하여 돌기 하부를 지지함으로써 방음재가 고하중에 의하여 지나치게 눌려지는 것을 완화시킬 수 있게 된다.
1: 완충수단
10: 슬라브 20: 기포 콘크리트층 30: 난방배관
40: 마감모르타르층 50: 바닥마감재
100: 방진패드 102: 베이스판
120: 돌기
140: 내입면 141: 요철면 142: 위치설정돌부
200: 방음재
220: 수용부
240: 받침부 242: 삽입부
260: 차단막

Claims (11)

  1. 철근 콘크리트 슬라브(10)의 상층에 경량 기포콘크리트층(20)이 포설되고, 경량 기포콘크리트층의 상단에는 난방배관(30)을 포함하는 마감모르타르층(40)과 바닥마감재(50)가 시공되되 슬라브와 경량 기포콘크리트층의 사이에는 완충수단(1)이 시공되는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조에 있어서,
    상기 완충수단(1)은 베이스판에 복수의 돌기(120)가 형성되는 방진패드(100)와, 방진패드의 돌기위치에 대응하게 수용부(220)가 형성된 방음재(200)를 포함하여 구성되고,
    상기 방음재(200)가 슬라브 상층에 포설된 상태에서 방진패드(100)가 방음재의 상측에 포설되되, 방진패드의 돌기(120)가 방음재의 수용부(220)에 삽입되어 방진패드와 방음재간 유동되지 않게 적층이 이루어지고,
    상기 방음재(200)는 수용부(220)가 상,하로 관통하게 형성되어 방진패드(100)의 돌기(120)가 슬라브의 상면에 지지되고, 방음재(200)에서 수용부가 형성되지 않은 받침부(240)가 방진패드에서 돌기가 형성되지 않은 내입면(140)을 받쳐 지지함으로써 방진패드가 돌기와 받침부에 의하여 슬라브 상층에서 이중으로 지지되며,
    방진패드(100)와 방음재(200)가 적층 시공된 상태에서 복원력과 충격을 감쇄효과를 향상시키기 위하여 방진패드(100)와 방음재(200)는 서로 다른 밀도와 서로 다른 탄성계수를 가지며,
    상기 방진패드(100)는 EPS, EVA, EPDM, 합성고무 중 어느 하나의 소재의 발포폼으로 이루어지되, 상기 방음재(200)는 PU폼 스크랩을 칩형태로 분쇄하거나, 또는 PU폼 스크랩에 폐타이어, 합성수지, 합성고무 중 1종 이상을 포함하여 칩형태로 분쇄한 이후에 접착제를 넣어 혼합한 후 프레스 가압에 의하여 고압상황에서 고열융착에 의하여 제작한 재생 PU폼으로 구성되어 방음재(200)가 방진패드(100)보다 상대적으로 탄성계수가 높게 형성되고,
    상기 방진패드(100)는 방음재(200)의 상측에 적층 시공이 용이하고, 하중을 집중하여 탄성력을 증가시키기 위하여 돌기(120)가 상광하협의 하부측으로 돌출된 뿔형상으로 이루어지되,
    상기 방진패드(100)는 방진패드로부터 방음재로 전달되는 소음을 상쇄시킬 수 있도록 요철면(141)이 구성되되, 방진패드(100)와 방음재(200)는 정위치 포설을 유도하고 측방향 비틀림을 방지하면서 수직 하중에 대해서만 탄성복원력이 발생할 수 있도록 방진패드(100)의 내입면(140)에 위치설정돌부(142)가 형성되고, 상기 방음재(200)는 받침부(240)에 상,하 구분이 없이 포설이 가능하도록 삽입부(242)가 관통하게 형성되어 방음재(200)의 상부에 방진패드(100)가 포설되며,
    상기 돌기(120)가 슬라브(10)의 상면으로부터 뜬 상태로 시공되어 바닥의 하중에 의하여 방음재(200)가 일정 깊이로 눌려진 상태로 시공될 수 있도록 방진패드(100)의 돌기(120)가 돌출된 높이보다 방음재(200)의 두께가 상대적으로 더 두껍게 형성되어 방음재(200)의 탄성복원력을 향상시키고,
    상기 방음재(200)는 여러 개의 레이어층(200a)으로 복층 구성되어 레이어층을 추가하거나 빼냄으로써 탄성복원력의 조절 및 방음재의 높낮이 조정이 이루어지며,
    상기 방음재(200)의 상면에는 논슬립층(300)이 시공된 것을 특징으로 하는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서, 상기 방진패드(100)의 두께(h1)는 30mm~50mm이고, 상기 방음재(200)의 두께(h2)는 15mm~35mm인 것을 특징으로 하는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서, 상기 방음재(200)는 운반, 보관, 시공시 수분침투를 방지하기 위하여 발수제가 도포되거나 또는 보호시트가 덧씌워 구성된 차단막(260)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 복층건물의 층간소음 방지를 위한 바닥시공구조.
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