KR102476740B1 - 공동주택 층간소음 저감구조 - Google Patents
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Abstract
공동주택의 바닥면 시공시 온돌구조의 하부에 진동저감 블록을 포함하는 진동저감 구조를 시공하는 것으로 공동주택의 층간소음을 저감할 수 있는 공동주택 층간소음 저감구조를 개시한다.
본 발명은 바닥슬래브; 상기 바닥슬래브 상에 형성되며, 상기 바닥슬래브와 탄성체로 연결되는 진동저감 블록; 및 상기 진동저감 블록의 상부에 설치되는 온돌구조를 포함하되, 상기 진동저감블록은 상기 바닥슬래브에 고정되지 않고 독립적으로 움직일 수 있도록 설치되는 공동주택 층간소음 저감구조를 제공한다.
본 발명은 바닥슬래브; 상기 바닥슬래브 상에 형성되며, 상기 바닥슬래브와 탄성체로 연결되는 진동저감 블록; 및 상기 진동저감 블록의 상부에 설치되는 온돌구조를 포함하되, 상기 진동저감블록은 상기 바닥슬래브에 고정되지 않고 독립적으로 움직일 수 있도록 설치되는 공동주택 층간소음 저감구조를 제공한다.
Description
본 발명은 공동주택 층간소음 저감구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동주택의 바닥면 시공시 온돌구조의 하부에 진동저감 블록을 포함하는 진동저감 구조를 시공하는 것으로 공동주택의 층간소음을 저감할 수 있는 공동주택 층간소음 저감구조에 관한 것이다.
일반적으로 아파트와 같은 공동주택이나 복층 건축물의 경우 공기 전파 음은 콘크리트 슬래브(Slab) 구조에 의해 대다수가 차단되나, 상층에서 사람의 보행이나 물건의 낙하 등에 의해 그 바닥에 충격이나 진동이 직접 가해지면 고체 전파 음으로 변하여 거의 감쇠 되지 않고, 바닥 슬래브나 천장 및 벽체를 통해 하층 또는 인접한 세대로 방사되는 특성이 있다.
이러한 바닥충격음은 그릇이나 물건의 낙하 및 의자를 이동시킬 때 나는 소리와 같이 고주파수 성분의 음을 많이 발생시키는 경량충격음과, 어린이의 뛰는 소리, 성인의 보행 등 저주파수 성분의 음을 많이 발생시키는 중량 충격음으로 대별된다.
근래에는 이와 같은 바닥충격음(층간소음)으로 인한 이웃 간의 분쟁이 심각한 사회문제로 대두되면서 대한민국 정부는 2014년 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 하고 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 시공해야 한다.
이에 따라 아파트나 빌라와 같은 주거용 공동주택 등의 건축물 슬래브 바닥층은 열이 층간 구조체의 하부로 전달되지 않도록 하는 단열과 층간소음 차단 규정을 동시에 충족시켜야만 한다.
한편, 건축물의 바닥구조는 크게 습식 및 건식으로 나누어지는데, 습식구조는 전통적인 구들 구조를 개량한 것으로, 바닥의 축열 성능이 양호하고 구조적으로 견고하지만 거푸집 구축, 콘크리트 타설 및 양생에 따른 시공기 간의 지연과 유지보수 등의 문제로 인해 최근에는 건식구조로 대체되고 있는 추세이다.
즉, 건식 바닥구조는 콘크리트 타설 및 양생 시간 등이 필요하지 않으므로, 그만큼 공기를 단축할 수 있고, 아울러 습식 바닥구조와 달리 콘크리트의 수분 함량 및 열기에 따른 부피 변화 등으로 인한 현장별 차이가 없어 균일하고 정밀한 시공품질을 확보할 수 있는 등 건설공사에 있어서 가장 중요한 공사비 절감, 공기단축, 품질의 표준화 등의 효과를 얻을 수 있다.
그러나 기존의 건식 바닥구조는 통상 축열성 상판에서 고체 전파음과 바닥충격음을 대부분 그대로 하층에 전달시키는 등 층간소음 방지기준을 충족시키기에는 미흡한 한계가 있었다.
또한 습식구조를 가지는 바닥면을 구성하더라도 중량충격음은 바닥면 슬래브를 타고 하층으로 그대로 전달되고 있어 이를 개선하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있다. 이중 대표적인 방법으로 바닥면 시공시 탄성체로 제조되는 진동방지 시트를 삽입하여 상층의 바닥충격으로 발생하는 진동을 하층으로 전달하지 않는 방법이 사용되고 있다. 하지만 이러한 진동방지 시트의 경우 그 효과가 미미할 뿐만 아니라 중량충격음의 전달을 방지하기 위해서는 그 두께가 두꺼워져야 하므로 시공시 많은 어려움을 가지고 있을 뿐만 아니라 진동을 전달을 차단하는 것에도 많은 한계를 가지고 있다.
따라서 이러한 진동방지 시트를 이용한 층간소음 저감구조를 개선하기 위한 새로운 기술의 개발히 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 진동방지 블록을 온돌구조의 하부에 삽입하는 것으로 기존의 진동저감 시트를 사용한 층간소음 저감구조에 비하여 높은 소음 차단효과를 가지는 공동주택 충간소음 저감구조를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 상기 공동주택 충간소음 저감구조를 건식 또는 습식으로 시공될 수 있도록 하여 각 시공조건에 따라 최적의 방법으로 시공할 수 있는 공동주택 충간소음 저감구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 바닥슬래브; 상기 바닥슬래브 상에 형성되며, 상기 바닥슬래브와 탄성체로 연결되는 진동저감 블록; 및 상기 진동저감 블록의 상부에 설치되는 온돌구조를 포함하는 공동주택 층간소음 저감구조를 제공한다.
또한 본 발명은 바닥슬래브; 상기 바닥슬래브 상에 형성되며, 상기 바닥슬래브 상부에 설치되는 진동저감 블록; 및 상기 진동저감 블록과 탄성체로 연결되는 온돌구조를 포함하는 공동주택 층간소음 저감구조를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 진동저감블록은 상기 바닥슬래브에 고정되지 않고 독립적으로 움직일 수 있도록 설치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 진동저감 블록은, 1~10cm의 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 진동저감블록은 10~30cm의 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 진동저감블록은 10~50cm의 길이를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서. 상기 진동저감블록은, 시멘트 35~75중량부, 펄라이트 1~10중량부, 충진재 10~45중량부 및 잔부 물로 구성되는 혼합물을 이용하여 제조될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 충진제는 운모, 돌로마이트, 석영, 산화칼슘, 산화규소, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 모래, 자갈 또는 파쇄석일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 진동저감블록은 원기둥, 원뿔대, 삼각기둥, 사각기둥, 오각기둥, 육각기둥 또는 팔각기둥의 형체로 제작될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 진동저감 블록은 상기 바닥 슬래브 상에 습식 현장시공된 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 현장시공된 진동저감 블록은, AE제(air entraining admixtures) 0.01~0.1중량부, 감수제(water reducing admixtures) 0.01~0.1중량부 및 유동화제(superplasticizers) 0.01~0.1중량부를 추가로 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 탄성체는, 엘라스토머 30~80중량부, 부틸고무 10~50중량부, 충진재 10~30중량부를 포함하며, 두께 20~80mm로 제작될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 바닥슬래브의 상면 또는 상기 온돌구조의 하면에는 시트형 진동저감재를 추가로 포함하며, 상기 시트형 진동저감재는, 고무 50~99중량부 및 저밀도 폴리에틸렌 1~50중량부로 구성되는 폴리머 탄성체를 포함하며, 상기 폴리머 탄성체 100중량부 대비 안정제 1~10중량부, 점착제 30~90중량부, 충진제 40~90중량부 및 유화제 1~70중량부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 고무는 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 이소프렌 고무(IR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-부타디엔-스티렌 고무(styren-butadiene-styren, SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(styren-isoprene-styren, SIS), 클로로프렌 고무(CR), 부틸 고무(IIR), 아크릴 고무(ACM), 클로로 폴리에틸렌 고무(CSM) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 시트형 진동저감재의 표면에는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌테레프탈레이드로 제작되는 필름이 부착될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 바닥슬래브의 상면에는 1~100mm의 두께를 가지는 발포폴리스티렌 완충제가 설치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 바닥슬래브는 벽식 구조(Box frame slab), 라멘식 구조를 포함하는 철근 콘크리트 구조(Steel reinforced slab), 또는 무량판 구조(Flat Plate slab)중 어느 하나인 것일 수 있다.
본 발명은 또한 (a) 바닥 슬래브 표면을 정리하는 단계; (b) 상기 정리된 바닥 슬래브의 표면에 시트형 진동저감재를 설치하는 단계; (c) 상기 시트형 진동저감재의 표면에 일정간격으로 탄성체를 설치하는 단계; (d) 상기 탄성체 상에 진동저감 블록을 시공하는 단계; (e) 상기 진동저감 블록상에 시트형 진동저감재를 적층시키는 단계; 및 (f) 상기 시트형 진동저감재 상에 온돌구조를 형성하는 단계를 포함하는 상기 공동주택 층간소음 저감구조 시공방법을 제공한다.
본 발명은 또한 (a) 바닥 슬래브 표면을 정리하는 단계; (b) 상기 정리된 바닥 슬래브의 표면에 시트형 진동저감재를 설치하는 단계; (c) 상기 시트형 진동저감재의 상부에 진동저감 블록을 시공하는 단계; (d) 상기 진동저감 블록 표면에 일정간격으로 탄성체를 설치하는 단계; (e) 상기 진동저감 블록상에 시트형 진동저감재를 적층시키는 단계; 및 (f) 상기 시트형 진동저감재 상에 온돌구조를 형성하는 단계를 포함하는 상기 공동주택 층간소음 저감구조 시공방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 온돌구조의 하부에 진동방지 블록을 설치하는 것으로 진동에 의한 소음을 상기 진동방지 블록이 흡수할 수 있으며, 이에 따라 층간소음의 주범인 진동의 전달을 최소화할 수 있는 공동주택 층간소음 저감구조를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 경량충격음을 저감할 수 있는 시트형 진동저감재와 중량충격음을 저감할 수 있는 진동방지블록을 복합적으로 시공하여 경량충격음 뿐만 아니라 중량충격음까지도 저감할 수 있는 공동주택 층간소음 저감구조를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 층간소음 저감구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 층간소음 저감구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 층간소음 저감구조를 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급될 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은 바닥슬래브; 상기 바닥슬래브 상에 형성되며, 상기 바닥슬래브와 탄성체로 연결되는 진동저감 블록; 및 상기 진동저감 블록의 상부에 설치되는 온돌구조를 포함하되, 상기 진동저감블록은 상기 바닥슬래브에 고정되지 않고 독립적으로 움직일 수 있도록 설치되는 공동주택 층간소음 저감구조에 관한 것이다.
상기 바닥 슬래브(100)는 건축물의 바닥면을 형성하는 부분으로 지면과 건축물을 분리하거나 각 층사이를 분리하는 구조를 의미하는 것이다. 본 발명에 있어서 상기 바닥 슬래브는 각 층을 분리할 수 있는 구조라면 제한 없이 사용할 수 있지만 벽식 구조(Box frame slab), 라멘식 구조를 포함하는 철근 콘크리트 구조(Steel reinforced slab), 또는 무량판 구조(Flat Plate slab)중 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 벽식구조는 건축물의 하중을 벽(500)이 지탱하도록 설계된 구조로서, 기둥의 역할을 벽이 대신함에 따라 기둥으로 인한 공간 낭비가 적어 공간활용이 뛰어난 구조이다. 하지만 이러한 벽식구조의 경우 건축물의 하중을 지탱하기 위하여 각 층의 벽이 연결되어 있음에 따라 상기 슬래브에 전달되는 진동이 상기 벽을 타고 하층으로 전달되는 경우가 발생하고 있어 층간소음에 취약한 구조를 가지고 있다.
상기 라멘식 구조는 수직기둥과 수평기둥이 건축물의 하중을 지탱하는 구조로서 벽을 통한 소음의 전달이 최소화될 수 있으며, 기둥에 의하여 건물 전체가 지지되므로 건축물이 높은 강성을 가질 수 있다. 다만 천장부에도 건물을 지탱하기 위한 기둥이 삽입되므로 층간 간격이 넓어질 수 있으며, 건축물 내부에도 일정한 위치마다 기둥이 설치되므로 공간활용이 비효율적일 수 있다.
무량판 구조는 상기 벽식구조와 상기 라멘식 구조를 절충한 구조로서 상기 라멘식 구조의 슬래브 부분이 수평 기둥으로 인하여 두꺼워지는 것을 방지하기 위하여 수평방향은 슬래브가 하중을 지지하며, 수직방향은 기둥이 하중을 지지하는 구조를 가질 수 있다. 이 무량판구조의 경우 층간 간격을 줄일 수 있으며, 수직 방향의 강성을 확보할 수 있다. 또한 각 슬래브가 강도를 확보하기 위하여 두껍게 설계되며, 슬래브로 전달되는 진동은 수직방향의 기둥을 통하여 전달되므로 층간소음에 매우 유리한 구조를 가질 수 있다.
상기 벽식 구조, 라멘식 구조를 포함하는 철근 콘크리트 구조, 또는 무량판 구조의 경우 슬래브(100)에서 발생하는 진동이 벽 또는 기둥을 통하여 하층으로 전달되고 있지만 슬래브에 전달되는 진동을 저감시키는 경우 상기 진동에 의한 층간소음을 저감할 수 있다는 원리는 공통적이므로 상기 슬래브(100)의 상면에 진동저감 구조를 설치하는 것으로 각 층 사이의 층간소음을 저감할 수 있다.
상기 진동저감 블록(200)은 상기 슬래브 상에 설치되는 온돌구조(300)와 상기 슬래브(100) 사이에 위치하여 진동이 전해지는 경우 이를 감쇄하는 구조로서 사용될 수 있다.
상기 진동저감 블록(200)은 상기 슬래브(100)의 상부에 위치하며, 상기 슬래브(100)와에 고정되지 않고 독립적으로 움직이는 구조로 형성되어 온돌구조를 통하여 진동이 전달되는 경우 상기 슬래브(100)로 전달되는 진동을 감쇄시키는 역할을 수행할 수 있다.
이를 구체적으로 살펴보면, 상기 진동저감 블록(200)은 상기 슬래브(100)와 독립적인 구조를 가지고 있으므로 진동이 전달되는 경우 상기 진동이 상기 진동저감 블록(200)을 진동시키게 되며, 이는 상기 진동저감 블록(200)과 슬래브(100) 사이의 계면을 통하여 슬래브 쪽으로 전달될 수 있다(도 1 및 도 2 참조). 이때 상기 진동저감 블록(200)의 진동은 상기 계면을 통과하며 약화됨과 동시에 계면에서 일부 진동이 반사되어 상부의 온돌구조 방향으로 되돌아가거나 상기 진동저감 블록(200) 내에서 상쇄될 수 있다. 즉 상기 진동저감 블록이 독립적으로 진동함에따라 상기 온돌 구조를 통하여 전달되는 진동의 상당부분을 저감할 수 있다.
또한 상기 진동저감 블록(200)은 고정되어 설치되지 않고 탄성체(210) 상에 위치하여 상기 온돌구조(300) 및 상기 슬래브(100)와는 독립적으로 움직일 수 있으므로, 상기 온돌구조(300)를 통하여 슬래브에 진동이 전달될 때 상기 진동저감 블록(200)은 전달되는 진동과는 역위상으로 움직일 수 있어 진동을 감쇄시킬 수 있다.
이를 위하여 상기 진동저감 블록(200)은 바닥슬래브(100)와 탄성체로 연결되거나 온돌구조(300)와 탄성체로 연결될 수 있다(도 1 및 도 2 참조).
상기 진동저감 블록(200)이 바닥슬래브(100)와 탄성체(210)로 연결되는 경우(도 2) 상기 온돌구조(300)는 상기 진동저감 블록의 상부에 형성되어 상기 진동저감 블록의 상부에 상기 온돌구조가 적층된 구조를 가질 수 있다.
이 경우 상기 온돌구조(300)를 통하여 상기 진동저감 블록에 진동이 전달되는 경우 상기 온돌구조(300)와 상기 진동저감 블록(200)의 사이의 계면을 통과하며 상기 진동이 1차적으로 감쇄되며, 상기 진동저감 블록(200)으로 전달된 진동은 상기 탄성체(300)를 통하여 상기 슬래브(100)로 전달되지만 이 경우 상기 진동저감 블록(200)의 감쇄효과 및 상기 탄성체(210)의 감쇄효과로 인하여 상기 진동의 일부분만 상기 슬래브(100)로 전달될 수 있으며, 나머지의 진동은 상기 진동저감 블록에서 감쇄될 수 있다.
또한 상기 진동저감 블록(200)과 상기 온돌구조(300) 사이에 탄성체를 위치시키는 경우(도 1) 상기 슬래브(100) 상에는 상기 진동저감 블록(200)이 적층될 수 있으며, 상기 진동저감 블록(200)의 상부에는 상기 탄성체(210)가 존재하여 상기 온돌구조(300)와 연결될 수 있다. 이 경우에는 상기 온돌구조(300)를 통과한 진동은 상기 탄성체(210)를 통하여 감쇄됨과 동시에 상기 진동저감 블록(200)으로 전달될 수 있으며, 상기 진동저감 블록(300)과 상기 슬래브(100) 사이의 계면을 통과하며, 감쇄되고 반사되어 층간소음이 감소될 수 있다.
상기 진동저감 블록(200)은 건식, 반건식 또는 습식으로 제조되어 설치될 수 있다.
건식으로 제조되어 설치되는 경우 상기 진동저감 블록(200)은 슬래브(100)와는 상이한 공간에서 제조되고 양생된 이후 상기 슬래브(100) 상에 설치될 수 있다. 즉 상기 진동저감 블록(200)은 일정한 크기로 공장에서 제조된 다음 현장으로 이송되어 시공될 수 있으며, 이 경우 상기 진동저감 블록은 완제품 형태로 제조될 수 있다. 상기와 같이 완제품 형태로 진동저감 블록을 제조하는 경우 대량생산이 가능해져 진동저감 블록의 단가를 낮출 수 있으며, 시공시 비숙련 인력을 사용하는 경우에도 일정한 진동저감 블록의 시공이 가능하지만, 슬래브의 구조가 복잡한 경우 또는 슬래브의 크기가 상기 진동저감 블록의 크기와 일정한 비율을 형성하지 않는 경우 모서리 부분에 빈공간이 발생할 수 있어 층간소음 저감효과가 떨어질 수 있다.
상기와 같이 건식으로 상기 진동저감 블록(200)이 제조되는 경우 상기 진동저감 블록은, 1~10cm의 두께, 10~30cm의 폭 및 10~50cm의 길이를 가질 수 있다. 즉 상기 진동저감 블록(200)은 일정한 크기를 가지는 블록으로 대량생산될 수 있다. 이 상기 진동저감 블록은 상기 범위 내에서 최적의 소음저감효과를 나타낼 수 있으며, 상기 범위 미만인 경우 소음저감효과가 떨어지거나 시공시 많은 비용이 발생할 수 있다. 또한 상기 진동저감 블록이 상기 범위를 초과하는 크기로 제작되는 경우 슬래브(100)를 포함하는 바닥면의 두께가 두꺼워져 공간활용성이 낮아지거나 크기가 큰 진동저감 블록을 사용해야 하므로 소음저감효과가 떨어질 수 있다.
또한 상기 건식으로 상기 진동저감 블록(200)을 제조하는 경우 진동저감 블록 제조용 혼합물 100중량부 대비 시멘트 35~75중량부, 펄라이트 1~10중량부, 충진재 10~45중량부 및 잔부 물로 구성되는 혼합물을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 진동저감 블록(200)은 시멘트를 주재료로하여 제작될 수 있다. 이때 상기 시멘트는 제작시 비용절감을 위하여 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하는 것이 바람직하며, 강도 향상 및 물성강화를 목적으로 하는 경우 고로슬래그, 실리카, 플라이애쉬 등을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
펄라이트는 화산작용으로 생성된 진주암을 850~1200℃로 가열하여 제조되는 인공토양의 일종으로 가열시 팽창하여 다공성을 가지고 있으며, 시멘트와 혼합되는 경량골제로서 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 진동저감 블록에 혼합되는 경우 상기 다공부가 전달되는 진동을 반사 및 회절시키는 역할을 수행하여 소음의 전달을 방해할 수 있음과 동시에 상기 진동저감 블록의 무게를 줄여 상기 슬래브 및 건축물에 가해지는 하중을 경감할 수 있다.
상기 충진재는 상기 진동저감 블록의 강도를 향상시킴과 동시에 물성을 향상시키기 위하여 첨가되는 것으로 운모, 돌로마이트, 석영, 산화칼슘, 산화규소, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 모래, 자갈 또는 파쇄석을 사용할 수 있다.
상기 시멘트, 펄라이트, 충진재 및 물이 상기 범위로 혼합되는 경우 상기 진동저감 블록이 최적의 소음감소효과를 가질 수 있으며, 상기 범위 미만 또는 상기 범위를 초과하는 비율로 혼합되는 경우 물성이 떨어지거나 소음감소효과가 떨어질 수 있다.
상기 진동저감 블록(200)이 반건식으로 제조되는 경우 상기 진동저감 블록의 원료는 공장에서 혼합된 다음, 현장에서 타설될 수 있다. 즉 상기 진동저감 블록의 원료를 공장에서 혼합되어 제품으로 판매될 수 있으며, 이를 현장에서 타설하거나 단순히 물과 혼합하여 타설하는 것으로 상기 진동저감 블록(200)의 제작이 가능하다. 다만 상기 진동저감 블록(200)의 제작은 상기 슬래브(100)상에 직접 타설하는 것이 아닌 별도의 공간에서 제작된 다음, 상기 슬래브 상에 설치될 수 있다.
이 경우 상기 건식 진동저감 블록(200)에 비하여 다양한 형상으로 진동저감 블록을 제작할 수 있지만, 원료를 공장에서 혼합하여 출고하게 되므로 현장상황에 따른 배합비 변경이 불가능하며, 원료의 혼합과 제작을 슬래브와 이격된 공간에서 수행하게 되므로 작업에 큰 공간이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 다만 동일한 진동저감 블록이 다량으로 사용되는 집합건물 특히 아파트의 경우 상기와 같이 반건식 진동저감 블록을 사용하여 각 세대의 크기에 알맞은 진동저감 블록의 시공이 가능하다는 장점을 가질 수 있다.
이때 상기 반건식 진동저감 블록(200)의 조성은 상기 건식 진동저감 블록과 동일하게 사용하는 것이 바람직하다.
상기 진동저감 블록(200)이 습식으로 제조되는 경우 상기 진동저감 블록은 상기 슬래브(100)상에 직접 타설될 수 있다. 이때 상기 진동저감 블록의 원료는 시공현장에서 혼합되어 사용될 수 있으며, 각 현장의 상황에 따라 적절한 배합비율로 조절하여 사용하는 것이 가능하다. 이러한 습식 진동저감 블록 시공의 경우 현장의 슬래브(100) 형상에 따라 정확화게 상기 진동저감 블록(200)의 시공이 가능하며, 각 현장의 상황에 따라 비합비를 달리할 수 있다는 장점을 가지지만, 작업자의 숙련도에 따라 그 완성도에 많은 차이를 보일 수 있으며, 시공비가 대폭상승할 수 있으므로 소규모 현장에 적합하다.
다만 상기 습식 진동저감 블록(200)의 제작을 위하여 진동저감 블록 제조용 혼합물 100중량부 대비 시멘트 35~75중량부, 펄라이트 1~10중량부, 충진재 10~45중량부 및 잔부 물로 구성되는 혼합물에 AE제(air entraining admixtures) 0.01~0.1중량부, 감수제(water reducing admixtures) 0.01~0.1중량부 및 유동화제(superplasticizers) 0.01~0.1중량부를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 습식 진동저감 블록(200)의 경우 현장에서 직접 타설을 수행해야되는 만큼 상기 건식 진동저감 블록에 사용되는 혼합물을 그대로 사용하게 되면 타설이 어려울 수 있다. 따라서 상기와 같은 추가 성분을 이용하여 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 물성 및 양생조건을 조절하는 것이 바람직하다.
상기 AE제는 상기 진동저감 블록제조용 혼합물에 첨가되어 미세한 독립구상 기포를 형성하는 물질로 다른 이름으로는 공기연행제라고 한다. 상기 AE제는 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 작업성을 향상시키기 위하여 사용되는 것으로 0.01~0.1중량부를 사용할 수 있다. 상기 AE제가 0.01중량부 미만으로 사용되는 경우 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 작업성이 떨어지며, 0.1중량부를 초과하여 사용되는 경우 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 성분이 분리될 수 있다.
상기 감수제는 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 작업성 개선을 목적으로 포함되는 것으로 상기 감수제는 포함하는 경우 작업성이 향상됨과 동시에 강도도 상승시킬 수 있다. 상기 감수제는 0.01~0.1중량부를 사용할 수 있다. 상기 감수제가 0.01중량부 미만으로 사용되는 경우 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 작업성이 떨어지며, 0.1중량부를 초과하여 사용되는 경우 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물에서 상기 감수제가 분리될 수 있다.
상기 유동화제는 상기 콘크리트의 점도를 낮춰 유동성을 높이기 위한 목적으로 사용될 수 있으며, 0.01~0.1중량부를 사용할 수 있다. 상기 감수제가 0.01중량부 미만으로 사용되는 경우 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 유동성이 떨어지며, 0.1중량부를 초과하여 사용되는 경우 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물의 양생에 필요한 시간이 많이 필요하게 되어 비경제적이다.
상기 진동저감 블록(200)은 압축강도가 8Mpa이상일 수 있다. 상기 압축강도가 8Mpa미만인 경우 상기 진동에 의하여 파손될 수 있을 뿐만 아니라 바닥면의 강도가 낮아져 장기간 사용하는 경우 바닥면의 침하가 나타날 수 있다.
상기와 같이 제조되는 진동저감 블록(200)의 상부 또는 하부에는 탄성체(210)가 위치할 수 있다. 위에서 살펴본 바와 같이 상기 진동저감 블록(200)과 온돌구조(300) 사이 또는 진동저감 블록(200)과 슬래브(100) 사이에는 탄성체(210)를 삽입하여 상기 소음에 의한 진동을 저감하는 것이 바람직하다.
이때 상기 탄성체(210)는, 엘라스토머 30~80중량부, 부틸고무 10~50중량부, 충진재 10~30중량부를 포함할 수 있다. 상기 탄성체(210)는 진동을 흡수하기 위하여 높은 탄성을 가지고 있어야됨은 물론이며, 온돌구조의 하부 즉 건축물의 바닥면에 시공되는 특성상 높은 내구성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 따라서 상기 범위 내의 조성을 가지는 것이 바람직하며, 상기 범위미만의 조성을 가지거나 상기 범위를 초과하는 조성을 가지는 경우 내구성이 떨어지거나 탄성이 떨어져 진동저감효과가 떨어질 수 있다.
또한 상기 탄성체(210)는 두께 20~80mm로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 탄성체가 20mm미만의 두께를 가지는 경우 상기 탄성체에 의하여 흡수되는 진동이 줄게되어 소음 저감효과가 떨어질 수 있으며, 80mm를 초과하는 두께를 가지는 경우 상기 탄성체의 내구성이 떨어짐과 동시에 슬래브 상에 적층되는 바닥구조가 두꺼워져 공간활용도가 떨어질 수 있다.
또한 상기 탄성체는 상기 진동저감 블록과 동일한 크기로 제작되어 상기 진동저감 블록의 상부를 완전히 덮는 크기로 설치될 수도 있지만 바람직하게는 한변의 길이가 5~10cm의 길이를 가지도록 제작되어 상기 진동저감 블록의 상부에 1~4개가 등간격으로 배열될 수 있다(도 1 침 도 2 참조). 이를 통하여 상기 진동저감 블록은 최적의 진동저감효과를 가질 수 있다.
상기 탄성체(210)는 KSF 2868에 따른 손실계수가 0.1~0.3이며, 동탄성계수가 40MN/㎥이하일 수 있다 또한 KSM ISO 4898에 따라 가열한 후 KSF2868에 따른 가열후 손실계수가 0.1~0.3인 것이 바람직하다.
아울러 상기 진동저감 블록(200)은 일정한 크기로 제작되어 상기 슬래브(100) 상에 배치됨에 따라 상기 진동저감 블록(200)의 사이에 보조 탄성체를 삽입할 수 있다. 상기 진동저감 블록의 경우 상기 온돌구조로부터 전달되는 진동을 감쇄하는 역할을 수행하고 있으므로, 자체적으로 진동할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 진동저감 블록사이가 일정한 간격을 유지할 수 있도록 상기 보조탄성체를 삽입하여 상기 진동저감 블록이 일정한 간격을 가지며 설치될 수 있도록 할 수 있다. 아울러 상기 보조 탄성체의 경우 각 진동저감 블록사이의 진동을 감쇄하는 역할을 수행할 수 있으므로, 이를 설치하는 경우 상기 진동저감 블록에 의한 소음 감쇄효과가 더욱 향상될 수 있다.
이때 상기 보조 탄성체는 단순히 탄성체 시트를 상기 진동저감 블록의 사이에 삽입하는 것도 가능하지만, 상기 진동저감 블록의 진동에 의하여 이탈할 수 있으므로, 단면이 “T”형으로 제작되는 일자 또는 십자형의 탄성체일 수 있다. 상기 단면이 “T”자형으로 제작되는 일자형의 탄성체는 두 개의 진동저감 블록 접합면의 상부에서 하방으로 삽입될 수 있으며, 이때 상기 탄성체 윗부분에 형성되는 돌출부가 상기 탄성체의 이탈을 막는 역할을 수행할 수 있다. 또한 상기 탄성체가 “T”의 단면을 가지는 십자형으로 제작되는 경우 4개의 진동저감 블록사이에 삽입되어 진동을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 바닥슬래브의 상면 또는 상기 온돌구조의 하면에는 시트형 진동저감재(400)를 추가로 포함할 수 있다. 위에서 살펴본 바와 같이 상기 진동저감 블록(200)은 주로 중량충격음 즉 저주파 진동을 감쇄하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서 경량충격음 즉 고주파 진동을 감쇄하기 위하여 상기 시트형 진동저감재를 추가로 설치하는 것이 바람직하다.
이때 상기 시트형 진동저감재(400)는 상기 슬래브(100)의 상면 또는 상기 온돌구조(300)의 하면에 설치되어 온돌구조를 통하여 전달되는 고주파 진동을 흡수하며, 상기 시트형 진동저감재(400)에서 흡수되지 못하는 저주파 진동은 상기 진동저감 블록(200)에 흡수되어 결과적으로는 슬래브(100)를 통하여 전달되는 층간소음을 크게 감소시키는 것이 가능하다.
상기 시트형 진동저감재(400)는, 폴리머 탄성체 100중량부 대비 안정제 1~10중량부, 점착제 30~90중량부, 충진제 40~90중량부 및 유화제 1~70중량부를 포함할 수 있다. 상기 시트형 진동저감재의 경우 상기 범위내의 혼합비를 가지고 제작되는 경우 최적의 진동저감효과 특하 고주파 진동저감효과를 가질 수 있으며, 상기 범위를 벗어나는 경우 진동저감효과가 떨어지거나 내구성이 떨어져 상기 온돌구조의 아래에서 열화될 수 있다.
이때, 상기 폴리머 탄성체는 폴리머 탄성체 100중량부 대비 고무 50~99중량부 및 저밀도 폴리에틸렌 1~50중량부로 구성될 수 있다. 상기 폴리머 탄성체는 상기 시트형 진동저감재의 주성분을 구성하는 물질로서, 고무와 폴리에틸렌의 혼합물로 제조될 수 있다. 상기 고무의 경우 진동저감효과는 뛰어날 수 있지만 온도에 대한 내구성이 떨어질 수 있으며, 이와는 반대로 폴리에틸렌의 경우 진동저감효과는 떨어지지만 온도 변화에 따른 내구성 저하가 작은 성질을 가지고 있다. 따라서 이 둘을 적절히 혼합하여 사용하는 것으로 진동저감효과가 뛰어나면서도 온도 변화에 따른 물성저하가 최소화될 수 있다. 이때 상기 고무가 50중량부 미만으로 사용되는 경우 상기 시트형 진동저감재의 진동저감 효과가 떨어질 수 있으며, 99중량부를 초과하여 사용하는 경우 내구성이 떨어져 상기 온돌구조 하부에서 열화되어 물성이 떨어질 수 있다.
또한 상기 시트형 진동저감재(400)는 그 두께가 1.0~3.0mm인 것이 바람직하다. 상기 시트형 진동저감재의 두께가 1.0mm미만인 경우 상기 경량충격음의 저감효과가 떨어질 수 있으며, 3.0mm를 초과하는 경우 더 이상의 효과는 없으면서 슬래브 상에 적층되는 바닥두께가 두꺼워져 비효율적이다. 아울러 상기 시트형 진동저감제는 현장조건에 따라 2~3배를 겹쳐 시공하는 것도 가능하다.
또한 상기 고무는 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 이소프렌 고무(IR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-부타디엔-스티렌 고무(styren-butadiene-styren, SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(styren-isoprene-styren, SIS), 클로로프렌 고무(CR), 부틸 고무(IIR), 아크릴 고무(ACM), 클로로 폴리에틸렌 고무(CSM) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 고무는 천연고무를 사용할 수도 있지만, 상기 온돌구조의 하부에서 열에 견뎌야 하며 장기간동안 바닥에 매립되어 사용되어야 하므로 균일한 물성을 가지며 열에 강한 합성고무를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 부틸고무의 경우 높은 탄성을 가지고 있으며, 열에 강한 특성을 가지고 있으므로, 상기 부틸고무를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
또한 상기 시트형 진동저감재의 표면에는 상기 시트형 진동저감재를 보호하기 위한 필름이 부착될 수 있다. 이 필름은 상기 시트형 진동저감제의 오염 및 화학적인 손상을 방지하기 위하여 사용되는 것으로 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌테레프탈레이드로 제작되는 필름을 사용할 수 있다.
상기와 같이 제조되는 시트형 진동저감재(400)는 KSF 2868에 따른 손실계수가 0.1~0.3이며, 동탄성계수가 40MN/㎥이하일 수 있다 또한 KSM ISO 4898에 따라 가열한 후 KSF2868에 따른 가열후 손실계수가 0.1~0.3인 것이 바람직하다.
상기 바닥슬래브의 상면에는 1~100mm의 두께를 가지는 발포폴리스티렌 완충제가 설치될 수 있다. 이 발포폴리스티렌 완충제는 상기 시트형 진동저감재와 동시에 설치될 수 있으며, 상기 시트형 진동저감재가 상기 온돌구조의 하부에만 설치되는 경우 상기 바닥슬래브의 상면에는 상기 발포폴리스티렌 완충제만 형성될 수도 있다. 이때 상기 발포폴리스티렌 완충제의 두께가 1mm미만인 경우 보온효과 및 소음저감효과가 떨어질 수 있으며, 100mm를 초과하는 경우 상기 바닥구조가 두꺼워져 공간활용이 떨어질 수 있다.
상기 온돌구조(300)는 상기 진동저감 블록(200)의 상부에 형성되어 난방을 제공하는 부분으로, 내부에 유로를 포함하며, 상기 유로는 보일러와 연결되어 있어 가열된 물을 이용하여 바닥을 난방하는 부분이다. 이러한 온돌구조는 기존의 건물에 시공되는 온돌구조를 그대로 사용할 수 있다. 또한 상기 온돌구조의 상부에는 나무, 고분자 필름, 장판 또는 석재 등을 이용한 마감을 수행할 수 있다. 이를 통하여 상기 온돌구조(300)의 상부에는 사람이 생활할 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
이하 본 발명을 시공방법을 통하여 상세히 설명한다.
본 발명은 또한 (a) 바닥 슬래브 표면을 정리하는 단계; (b) 상기 정리된 바닥 슬래브의 표면에 시트형 진동저감재를 설치하는 단계; (c) 상기 시트형 진동저감재의 표면에 일정간격으로 탄성체를 설치하는 단계; (d) 상기 탄성체 상에 진동저감 블록을 시공하는 단계; (e) 상기 진동저감 블록상에 시트형 진동저감재를 적층시키는 단계; 및 (f) 상기 시트형 진동저감재 상에 온돌구조를 형성하는 단계를 포함하는 상기 공동주택 층간소음 저감구조 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 (a) 바닥 슬래브 표면을 정리하는 단계; (b) 상기 정리된 바닥 슬래브의 표면에 시트형 진동저감재를 설치하는 단계; (c) 상기 시트형 진동저감재의 상부에 진동저감 블록을 시공하는 단계; (d) 상기 진동저감 블록 표면에 일정간격으로 탄성체를 설치하는 단계; (e) 상기 진동저감 블록상에 시트형 진동저감재를 적층시키는 단계; 및 (f) 상기 시트형 진동저감재 상에 온돌구조를 형성하는 단계를 포함하는 상기 공동주택 층간소음 저감구조 시공방법에 관한 것이다.
상기 (a)단계는 바닥 슬래브의 표면을 정리하는 단계로, 바닥 슬래브의 시공시 발생하는 잔여물이나 이물질을 제거하여 후술할 진동방지 구조의 시공을 원활하게 하는 단계이다. 또한 이 단계에서 상기 슬래브의 표면은 물리적으로 연마될 수 있으며, 이에 따라 상기 슬래브의 표면이 평탄화될 수 있다.
상기 표면 평탄화 단계가 완료된 이후 상기 슬래브의 표면에 시트형 진동저감재를 시공할 수 있다. 상기 시트형 진동저감재는 상기 슬래브의 표면에 접착되어 시공되는 것이 바람직하므로, 상기 시트형 진동저감재의 시공시 접착제를 상기 시트형 진동저감재의 일측면에 도포하여 시공할 수 있다. 또한 상기 시트형 진동저감재의 일면에 접착제가 도포된 제품을 사용하는 경우 이형필름을 제거한 다음, 이를 상기 슬래브의 표면에 접착할 수도 있다.
상기 시트형 진동저감재가 시공된 이후 진동저감 블록을 시공할 수 있다. 이때 상기 진동저감 블록은 건식, 습식, 또는 반건식으로 시공될 수 있다.
1) 건식 시공
상기 진동저감 블록은 공장에서 미리 정해진 크기로 생산될 수 있으며, 현장에서는 이를 구입한 다음, 상기 슬래브의 크기에 맞도록 시공할 수 있다. 또한 상기 블록의 사이에는 보조탄성체를 삽입하여 각 블록 사이가 마찰되지 않고 일정한 간격을 우지하도록 시공하는 것이 바람직하다.
또한 상기 블록의 상부 또는 하부에는 탄성체를 설치할 수 있다. 상기 탄성체는 상기 진동저감 블록에 일측이 접착되어 고정되며, 타측은 상기 슬래브 상에 설치된 시트형 진동저감재 또는 후술할 온돌구조 하면에 설치된 시트형 진동저감재와 접착될 수 있다. 즉 상기 탄성체의 경우 상기 슬래브 상에 설치되는 진동저감시트의 상부에 접착된 다음, 상기 진동저감 블록이 상기 탄성체의 상부에 접착되어 고정되거나, 상기 진동저감 블록이 상기 슬래브 상에 설치되는 시트형 진동저감재의 상부에 배열된 다음, 상기 탄성체를 상기 진동저감 블록의 상부에 접착하는 방식으로 시공될 수 있다.
2) 반건식 시공
상기 진동저감 블록은 공장에서 배합된 원료를 이용하여 시공현장 부근에서 제작될 수 있으며, 이때 다양한 크기를 가지는 거푸집을 사용하는 것으로 다양한 크기와 형상을 가지는 진동저감 블록을 제조할 수 있다. 이렇게 제작된 진동저감 블록은 상기 건식시공과 동일하게 슬래브 상에 배열되어 시공될 수 있다. 다른 탄성체 및 시트형 진동저감재의 시공은 상기 건식 시공과 동일하게 수행할 수 있다.
3) 습식 시공
상기 진동저감 블록은 상기 슬래브 상에 직접 타설되어 시공될 수 있다. 이를 위하여 상기 슬래브 상에 설치된 상기 시트형 진동저감재의 윗부분에 일정한 간격으로 거푸집을 설치할 수 있으며, 상기 거푸집이 설치된 이후 상기 진동저감 블록 제조용 혼합물을 타설할 수 있다. 상기 타설된 혼합물의 양생이 완료된 이후에는 거푸집을 제거하며, 상기 거푸집이 형성한 틈에는 상기 보조 탄성체를 삽입할 수 있다. 상기와 같이 진동저감 블록의 형성이 완료된 이후 상기 진동저감 블록의 상에 상기 탄성체를 일정간격으로 접착하여 설치할 수 있다. 상기 습식시공의 경우 진동저감 블록의 타설과정이 필요하기 때문에 상기 탄성체는 상기 진동저감 블록 상에만 설치될 수 있다.
상기와 같이 진동저감블록 및 탄성체의 시공이 완료된 이후 시트형 진동저감재를 한번더 설치하고 상기 시트형 진동저감재의 상부에 온돌구조를 시공하여 바닥공사를 마무리할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
실시예 1
진동저감 블록의 제조
시멘트 45kg, 펄라이트 2.3kg, 운모 분말과 돌로마이트의 혼합물 14kg AE제 1g을 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 동량의 물을 혼합한 다음, 이를 20X20X5cm의 크기로 타설하고 양생하여 진동저감 블록을 제조하였다.
탄성체의 제조
엘라스토머(LG화학, LC670) 52kg, 부틸고무(신명 폴리머, ER700BD) 48kg, 충진제(돌로마이트)20kg을 혼합한 다음, 이를 두께 50mm의 블록형으로 사출성형하여 탄성체를 제조하였다.
시트형 진동저감재의 제조
LDPE 50kg, 부틸고무 50kg, 안정제(산화방지제) 5.5kg, 점착제(페놀수지) 52kg, 충진제(돌로마이트) 45.5kg, 유화제(프로세스 오일) 20kg을 혼합한 다음, 압출성형한 다음, 양면에 폴리프로필렌 필름을 부착하여 시트형 진동저감재를 제조하였다.
층간소음 저감구조 시공
슬래브의 상부를 정리한 다음, 상기 시트형 진동저감재의 일면에 접착제를 도포하고 이를 상기 슬래브의 상부에 접착하였다.
상기 접착된 시트형 진동저감재의 상부에 상기 진동저감블록이 1mm의 간격을 가지도록 배열한 다음, 상기 진동저감블록의 상부에 상기 탄성체 4개를 일정한 간격으로 배치하였다. 또한 상기 진동저감 블록의 사이에는 보조 탄성체를 삽입하였다.
상기 탄성체의 상부에 상기 시트형 진동저감재를 접착하였으며, 상기 시트형 진동저감재의 상부에 온돌구조를 형성하여 바닥면을 마감하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 상기와 같이 미리 제조된 진동저감 블록을 사용하는 대신 진동저감 블록을 현장 부근에서 거푸집을 이용하여 타설한 다음, 제조된 진동저감 블록을 사용한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 상기와 같이 미리 제조된 진동저감 블록을 사용하는 대신 슬래브 또는 상기 시트형 진동저감재에 거푸집을 설치하여 직접 타설하여 진동저감블록을 형성한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서, 진동저감 블록의 상부에 상기 탄성체를 시공하는 대신 진동저감 블록의 하부에 탄성체를 시공한 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 상기 진동저감 블록을 사용하지 않은 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 6
상기 실시예 1에서 탄성체를 사용하지 않은 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
실시예 7
상기 실시예 1에서 시트형 진동저감재를 사용하지 않은 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
실시예 8
상기 실시예 1에서 보조 탄성체를 사용하지 않은 것을 제외하고 동일하게 실시하였다.
실시예 9
기존의 방법과 동일하게 시트형 진동저감재만을 사용하여 바닥면을 시공하였다.
실험예 1
상기 실시예 1~9의 방법으로 시공된 바닥면을 KSF 2810의 측정방법 및 KSF 2863의 평가방법을 이용하여 바닥 충격음 차단 성능을 실험하였다.
| 경량 충격음(dB) | 중량 충격음(dB) | 등급 | |
| 실시예 1 | 41 | 38 | 1 |
| 실시예 2 | 42 | 38 | 1 |
| 실시예 3 | 42 | 39 | 1 |
| 실시예 4 | 42 | 37 | 1 |
| 실시예 5 | 47 | 49 | 4 |
| 실시예 6 | 48 | 51 | 등외 |
| 실시예 7 | 55 | 45 | 4 |
| 실시예 8 | 43 | 43 | 2 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예 1~4의 경우 바닥충격음 차단성능 기준상 1등급에 해당하는 차단성능을 가지는 것으로 나타났다. 하지만 진동저감 블록을 사용하지 않은 실시예 5의 경우 4등급의 저감효과를 가지고 있으며, 탄성체를 사용하지 않은 실시예 6의 경우 중량충격음 저감효과가 거의 나타나지 않아 등급외의 저감효과를 가지는 것으로 나타났다.
또한 시트형 진동저감제를 사용하지 않은 실시예 7의 경우 경랑충격음 저감효과가 감소된 것을 확인할 수 있었으며, 보조 탄성체를 사용하지 않은 실시예 8의 경우 경량충격은 저감효과는 어느정도 유지되었지만 중량충격음 저감효과가 감소하는 것을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
100 : 슬래브
200 : 진동저감 블록
210 : 탄성체
300 : 온돌구조
400 : 시트형 진동저감재
500 : 벽면
200 : 진동저감 블록
210 : 탄성체
300 : 온돌구조
400 : 시트형 진동저감재
500 : 벽면
Claims (19)
- 바닥슬래브;
상기 바닥슬래브 상에 형성되며, 상기 바닥슬래브와 탄성체로 연결되는 진동저감 블록; 및
상기 진동저감 블록의 상부에 설치되는 온돌구조;
를 포함하며,
상기 탄성체는,
엘라스토머 30~80중량부, 부틸고무 10~50중량부, 충진재 10~30중량부를 포함하며, 두께 20~80mm의 블록형으로 제작되며,
상기 진동저감 블록사이가 일정한 간격을 유지할 수 있도록 보조탄성체가 삽입되며,
상기 보조탄성체는 “T”형으로 제작되는 일자 또는 십자형의 탄성체이며, 두 개의 진동저감 블록 접합면의 상부에서 하방으로 삽입되고, 상기 보조탄성체 윗부분에 형성되는 돌출부가 상기 보조탄성체의 이탈을 막으며,
상기 진동저감블록은 상기 보조탄성체에 의하여 1mm의 간격을 유지하며 시공되는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 바닥슬래브;
상기 바닥슬래브 상에 형성되며, 상기 바닥슬래브 상부에 설치되는 진동저감 블록; 및
상기 진동저감 블록과 탄성체로 연결되는 온돌구조;
를 포함하며,
상기 탄성체는,
엘라스토머 30~80중량부, 부틸고무 10~50중량부, 충진재 10~30중량부를 포함하며, 두께 20~80mm의 블록형으로 제작되며,
상기 진동저감 블록사이가 일정한 간격을 유지할 수 있도록 보조탄성체가 삽입되며,
상기 보조 탄성체는 “T”형으로 제작되는 일자 또는 십자형의 탄성체이며, 두 개의 진동저감 블록 접합면의 상부에서 하방으로 삽입되고, 상기 보조탄성체 윗부분에 형성되는 돌출부가 상기 보조탄성체의 이탈을 막으며,
상기 진동저감블록은 상기 보조탄성체에 의하여 1mm의 간격을 유지하며 시공되는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 진동저감블록은 상기 바닥슬래브에 고정되지 않고 독립적으로 움직일 수 있도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 진동저감 블록은, 1~10cm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제4항에 있어서,
상기 진동저감블록은 10~30cm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제5항에 있어서,
상기 진동저감블록은 10~50cm의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제4항에 있어서,
상기 진동저감블록은, 시멘트 35~75중량부, 펄라이트 1~10중량부, 충진재 10~45중량부 및 잔부 물로 구성되는 혼합물을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제7항에 있어서,
상기 충진제는 운모, 돌로마이트, 석영, 산화칼슘, 산화규소, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 모래, 자갈 또는 파쇄석인 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제4항에 있어서,
상기 진동저감블록은 원기둥, 원뿔대, 삼각기둥, 사각기둥, 오각기둥, 육각기둥 또는 팔각기둥의 형체로 제작되는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제4항에 있어서,
상기 진동저감 블록은 상기 바닥 슬래브 상에 습식 현장시공된 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제10항에 있어서,
상기 현장시공된 진동저감 블록은,
AE제(air entraining admixtures) 0.01~0.1중량부, 감수제(water reducing admixtures) 0.01~0.1중량부 및 유동화제(superplasticizers) 0.01~0.1중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성체는, KSF 2868에 따른 손실계수가 0.1~0.3이며, 동탄성계수가 40MN/㎥이하이며, KSF2868에 따른 가열 후 손실계수가 0.1~0.3인 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 바닥슬래브의 상면 또는 상기 온돌구조의 하면에는 시트형 진동저감재를 추가로 포함하며,
상기 시트형 진동저감재는,
고무 50~99중량부 및 저밀도 폴리에틸렌 1~50중량부로 구성되는 폴리머 탄성체를 포함하며,
상기 폴리머 탄성체 100중량부 대비 안정제 1~10중량부, 점착제 30~90중량부, 충진제 40~90중량부 및 유화제 1~70중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제13항에 있어서,
상기 고무는 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 이소프렌 고무(IR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 스티렌-부타디엔-스티렌 고무(styren-butadiene-styren, SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 고무(styren-isoprene-styren, SIS), 클로로프렌 고무(CR), 부틸 고무(IIR), 아크릴 고무(ACM), 클로로 폴리에틸렌 고무(CSM) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제13항에 있어서,
상기 시트형 진동저감재의 표면에는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌테레프탈레이드로 제작되는 필름이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제13항에 있어서,
상기 바닥슬래브의 상면에는 1~100mm의 두께를 가지는 발포폴리스티렌 완충제가 설치된 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 바닥슬래브는 벽식 구조(Box frame slab), 라멘식 구조를 포함하는 철근 콘크리트 구조(Steel reinforced slab), 또는 무량판 구조(Flat Plate slab)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 공동주택 층간소음 저감구조.
- (a) 바닥 슬래브 표면을 정리하는 단계;
(b) 상기 정리된 바닥 슬래브의 표면에 시트형 진동저감재를 설치하는 단계;
(c) 상기 시트형 진동저감재의 표면에 일정간격으로 탄성체를 설치하는 단계;
(d) 상기 탄성체 상에 진동저감 블록을 시공하는 단계;
(e) 상기 진동저감 블록상에 시트형 진동저감재를 적층시키는 단계; 및
(f) 상기 시트형 진동저감재 상에 온돌구조를 형성하는 단계;
를 포함하는 제1항의 공동주택 층간소음 저감구조 시공방법.
- (a) 바닥 슬래브 표면을 정리하는 단계;
(b) 상기 정리된 바닥 슬래브의 표면에 시트형 진동저감재를 설치하는 단계;
(c) 상기 시트형 진동저감재의 상부에 진동저감 블록을 시공하는 단계;
(d) 상기 진동저감 블록 표면에 일정간격으로 탄성체를 설치하는 단계;
(e) 상기 진동저감 블록상에 시트형 진동저감재를 적층시키는 단계; 및
(f) 상기 시트형 진동저감재 상에 온돌구조를 형성하는 단계;
를 포함하는 제2항의 공동주택 층간소음 저감구조 시공방법.
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- 2021-06-29 KR KR1020210085091A patent/KR102476740B1/ko active IP Right Grant
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