KR102564307B1

KR102564307B1 - 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법

Info

Publication number: KR102564307B1
Application number: KR1020220017581A
Authority: KR
Inventors: 김삼수; 나옥빈; 서태석; 임창근
Original assignee: 현대건설(주)
Priority date: 2022-02-10
Filing date: 2022-02-10
Publication date: 2023-08-04

Abstract

본 발명은 공동주택의 옥내 리모델링 시공에서의 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법에 관한 것으로, 옥내 바닥층 표면의 마감재를 제거하여, 콘크리트 슬래브로 마련되는 바탕면을 준비하는 준비단계와 바탕면의 상부에, 콘크리트 슬래브보다 단위 중량이 낮으면서 소정의 두께를 가지는 판형의 완충재를 배치시켜 완충층을 형성하는 제1 배치단계와 제1 배치단계에서 형성된 완충층의 상부에 골재와 시멘트를 타설 경화시켜, 3.0 내지 3.5 의 단위 중량(W, kgf/m3)을 가지는 중량층을 형성하는 형성단계와 중량층의 상부에, 단열 재질의 판형부재를 배치시켜 단열층을 형성하는 제2 배치단계 및 제2 배치단계에서 형성된 단열층의 상부에 면상발열체를 배치시켜 발열층을 형성하는 마감단계를 포함한다.

Description

천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법{CONSTRUCTION METHOD OF ON-DOL FLOOR TO REDUCE INTERLAYER NOISE THAT IS EASY TO SECURE HIGH CEILING}

본 발명은, 공동주택의 옥내 리모델링 시공에서의 바닥면에 대한 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 기술에 관한 것이다.

벽난로 등을 통해 옥내의 공기를 가열시키는 난방방식을 이용하는 서구권 국가들과는 다르게 우리나라에서의 옥내 난방은 바닥을 가열시키는 온돌방식을 이용하여왔다.

이러한 온돌방식은 공기 가열방식보다 열효율 및 열보존율이 우수하여, 러시아 등의 서구권 국가에서도 온돌 시공이 활발하게 이루어지고 있다.

이러한 온돌시공은, 도 1에서와 같이, 시공 대상층의 콘크리트 슬래브의 상면인 바닥면(f1)의 상부에 단열층(l1), 기포콘크리트(l2), 방통몰탈층(l3)을 적층된 형태로 형성시키되, 기포콘크리트(l2)과 방통몰탈층(l3)의 사이에 패널 등의 고정수단을 통해 온수 배관(p)을 고정 배치시켜 시공 대상층의 바닥면(f1)을 기준으로 약 110mm ~ 120mm 두께의 온돌층(l1, l2, l3)을 시공하는 방식이 가장 일반적으로 이루어지고 있다.

다만, 스프링클러 등의 소방 설비에 대한 설치가 추가적으로 요구되는 리모델링 시공의 경우, 시공 대상층의 천장면(c1)과 상부층의 바닥면(f2)에 해당하는 약 180mm ~ 210mm의 두께의 콘크리트 슬래브(c1-f1, c2-f2)의 하방, 다시 말해, 천장면(c2)면의 하부에 소방설비 등을 시공하기 위한 약 150mm 두께의 공간 확보가 추가적으로 이루어져야하기 때문에 시공 대상층의 천장의 높이가 낮아질 수밖에 없으며, 그로 인해, 시공 이후의 천장고(=온돌층 상부와 천장이 이루는 높이)가 줄어들 수밖에 없으며, 천장고의 감소로 인해 층간 소음을 쉽게 인지할 수 있게 됨에 따라, 리모델링 시공에서의 천장고 확보와 층간 소음을 저감시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되는 실정이다.

등록특허공보 제10-0475253호 등록특허공보 제10-2313097호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 천장면 소방설비 및 바닥면의 온돌시공이 동시에 요구되는 리모델링 시공에서의 천장고 확보 및 층간 소음을 저감시킬 수 있는 온돌층 시공 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하는 공동주택의 옥내 리모델링 시공에서의 바닥면에 대한 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법에 관한 것으로, 옥내 바닥층 표면의 마감재를 제거하여, 콘크리트 슬래브로 마련되는 바탕면을 준비하는 준비단계; 상기 바탕면의 상부에, 콘크리트 슬래브보다 단위 중량이 낮으면서 소정의 두께를 가지는 판형의 완충재를 배치시켜 완충층을 형성하는 제1 배치단계; 상기 제1 배치단계에서 형성된 완충층의 상부에 골재와 시멘트로 구성되며, 3.0 내지 3.5 의 단위 중량(W, kgf/m3)을 가지는 중량층을 형성하는 형성단계; 상기 중량층의 상부에, 단열 재질의 판형부재를 배치시켜 단열층을 형성하는 제2 배치단계; 및 상기 제2 배치단계에서 형성된 단열층의 상부에 면상발열체를 배치시켜 발열층을 형성하는 마감단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 배치단계는 35mm 내지 45mm 두께의 EPS(Expanded Polystyrene Styrofoam)를 바탕면의 상부에 적층시켜 완충층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 형성단계는, 상기 완충층의 상부에 단위 중량 3.3 내지 3.8 단위 중량의 골재를 타설하고, 타설된 골재를 평탄화하는 제1 타설단계; 상기 제1 타설단계에서 타설된 골재의 상방으로 시멘트 밀크를 타설하는 제2 타설단계; 및 상기 제2 타설단계에서 타설된 시멘트 밀크를 경화시켜, 15mm 내지 25mm의 두께를 가지며 골재와 경화된 시멘트 밀크로 이루어진 중량층을 형성하는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 타설단계는 상기 제1 타설단계에서 타설된 골재의 간극을 채우면서 타설된 골재가 이루는 높이보다 높은 높이로 시멘트 밀크를 타설하고, 타설된 시멘트 밀크의 상부 표면을 평탄화하는 단계인 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 제2 배치단계는 상기 경화단계에서 형성된 중량충의 상부에 8mm 내지 10mm의 두께를 가지고 내열성 및 난연성이 확보된 폴리에스터 재질의 판형부재를 배치시켜 단열층을 형성하는 단계인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 마감단계는 상기 제2 배치단계에서 형성된 단열층의 상부에 0.5mm 내지 1.5mm 두께의 판(Board)형의 면상발열체를 배치하는 단계인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 마감단계는 상기 완충층, 중량층, 단열층 및 발열층이 적층된 형태를 가지며 65mm 내지 75mm의 두께를 이루는 온돌층의 상부 노출면을 마감재로 마감하는 단계인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법은, 기존의 옥내 리모델링 시공에서의 온돌층 시공에 적용된 온수 배관을 보드 형태의 면상발열체로 대체하여 온열을 제공함으로써, 배관의 누수에 의한 바닥면 및 하층 천장면의 침식 발생을 방지할 수 있고, 배관의 배치 및 고정 등의 작업이 불필요하여 시공 시간을 단축할 수 있으며, 단위 중량이 높은 중량층 및 중량층의 진동 전달을 저감시키는 완충층을 배치함으로써, 하층으로의 층간 소음 전달을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 시공 대상 바닥면을 기준으로 기존의 온돌층 시공 높이보다 낮은 높이고 시공을 수행할 수 있게 되어, 층고 확보 또한 용이한 효과가 있다.

도 1은 종래의 온돌층 시공방식을 적용한 온돌층의 내부 단면을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법의 각 단계를 도시한 순서도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법을 단계적으로 도시한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법의 각 단계를 도시한 순서도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법을 단계적으로 도시한 것이다.

도 2를 참조하여 설명하자면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법은, 준비단계(S100), 제1 배치단게(S200), 형성단계(S300), 제2 배치단계(S400) 및 마감단계(S500)를 포함할 수 있다.

준비단계(S100)는 옥내 바닥층 표면(F)의 마감재를 제거하여, 콘크리트 슬래브로 마련되는 바탕면(F)을 준비하는 단계이다. 여기서 바탕면(F)을 준비한다 함은, 콘크리트 슬래브로 마련되는 바닥층 표면(F)의 마감재 성분, 이물질 등을 제거하고, 바닥면을 평활하게 정리함을 의미하며, 경우에 따라서는, 콘크리트 슬래브 표면의 돌출 및 함몰영역을 제거 또는 메우는 작업이 수반될 수 있다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법의 각 단계를 좀 더 상세히 설명하도록 한다.

도 3의 (a)에서와 같이, 제1 배치단계(S200)는 준비단계(S100)에서 표면 정리가 완료된 바탕면(F)의 상부에, 콘크리트 슬래브보다 단위 중량이 낮으면서 소정의 두께를 가지는 판형의 완충재를 배치시켜 완충층(B)을 형성하는 단계이다. 이 단계에서 형성되는 완충층(B)은 후술할 형성단계(S300)에서 상방에 형성된 중량층(W)을 지지하면서 중량층(W)으로부터 전해져오는 힘을 완충시키기 위한 것으로, 35mm 내지 45mm 두께의 EPS(Expanded Polystyrene Styrofoam)를 바탕면(F)의 상부에 적층된 형태로 마련될 수 있다. 따라서, 제1 배치단계(S200)에서 배치되는 완충층(B)은 중량층(W)으로부터 전해져오는 진동의 전달을 실질적으로 흡수함으로써, 낮은 주파수 대역의 진동 전달로 인한 층간 소음을 완화시킬 수 있으며, 후술할 중량층(W)에서는 높은 주파수 대역의 진동을 저감시킴으로써, 아래층으로의 소음 전달이 최소화될 수 있게 되며, 형성단계(S300)에서 좀 더 자세히 설명하도록 한다.

도 3 내지 도 4를 참조하자면, 형성단계(S300)는 제1 배치단계(S200)에서 형성된 완충층(B)의 상부에 골재(W1)와 시멘트(W2)를 타설 경화시켜, 3.0 내지 3.5 의 단위 중량(W, kgf/m3)을 가지는 중량층(W)을 형성하는 단계이며, 제1 타설단계(S310), 제2 타설단계(S320) 및 경화단계(S330)를 포함할 수 있다.

제1 타설단계(S310)는 도 3의 (b)에서와 같이, 완충층(B)의 상부에 단위 중량 3.3 내지 3.8 단위 중량, 바람직하게는 3.5 단위 중량 이상의 골재(W1)를 타설하고, 도 3의 (c)에서처럼 타설된 골재(W1)를 평탄화하는 단계이다. 이때, 상술한 바와 같이, 골재(W1)의 단위 중량에 대한 한정은 중량층(W)이 상방으로부터 전해진 높은 주파수 대역의 진동 전달을 억제하기 위한 것으로, 아래의 [식 1]을 통해 알 수 있듯, 소음 진동에 해당하는 고유진동수(ω_n)는 몰탈의 중량(M)과 완충층(B)의 스프링 정수(k)와 연관성이 있으며, 몰탈(=중량층)의 중량(M)이 클수록 고유진동수(ω_n) 값은 줄어들게 됨으로써, 본 발명의 온돌층(O)의 상부 표면에 발생된 진동이 하부의 콘크리트 슬래브 표면(F)에 전달되는 것이 최소화되어 층간소음을 억제할 수 있게 된다.

[식 1]

다시 말해, 본 발명의 제1 타설단계(S310)에서는 통상의 몰탈이 아닌 단위 중량이 높은 골재(W1)를 타설하고, 후술할 제2 타설단계(S320)에서 타설될 시멘트 밀크(W2)를 통해 골재(W1) 간의 간극을 최소화하여 경화시켜 중량층(W)을 형성하도록 하며, 이때, 중량층(W)의 중량이 증가하면, 사람이 들을 수 없는, 다시 말해, 낮은 비가청 주파수 대역의 진동이 발생하게 됨으로써, 층간 소음을 줄일 수 있게 된다. 이때, 골재(W1)는 완충층(B)의 상부에 고정되지 않은 상태로 타설되기 때문에, 단일의 층을 형성하기 어려우며, 제2 타설단계(S320)는 이렇듯 단위 중량이 높은 골재(W1)를 일체화하여 중량층(W)을 형성하기 위해 마련된다.

제2 타설단계(S320)는 도 4의 (a)와 같이, 제1 타설단계(S310)에서 타설된 골재의 상방으로 시멘트 밀크(W2)를 타설하는 단계이다. 여기서, 시멘트 밀크(W2)는 시멘트와 물의 교반으로 마련된 것으로, 골재가 포함된 일반적이 시멘트에 비해 비중과 유동성이 높다. 이 단계에서는 시멘트 밀크(W2)를 제1 타설단계(S310)에서 타설된 골재(W1)의 간극을 채우면서 타설된 골재(W1)가 이루는 높이보다 높은 높이로 타설하고, 도 4의 (b)에서처럼 타설된 시멘트 밀크(W2)의 상부 표면을 평탄화할 수 있으며, 제2 타설단계(S320)에서는 시멘트 밀크(W2)의 평탄화과정에서, 시멘트 밀크(W2)가 완충층(B)의 상면과 골재(W1)의 간극에 골고루 침투하도록 평탄화 도구를 통해 하방으로 소정의 압력이 가해진 상태에서 시멘트 밀크(W2)의 상부 표면의 평탄화가 이루어질 수 있으며, 경우에 따라서는 진동을 발생시키는 진동부재가 평탄화 도구에 결합된 형태로 마련되어 평탄화 과정에서의 시멘트 밀크(W2)의 유동성을 증대시켜, 시멘트 밀크(W2)의 골재(W1) 간극 내 침투 및 상부 표면 평탄화를 촉진시킬 수도 있다.

경화단계(S330)는 제2 타설단계(S320)에서 타설된 시멘트 밀크(W2)를 경화시켜, 15mm 내지 25mm의 두께를 가지며, 도 4의 (c)의 부분 확대 영역처럼 골재(W1)와 골재(W1)의 간극을 채우며 경화된 시멘트 밀크(W2)로 이루어진 중량층(W)을 형성하는 단계이다.

제2 배치단계(S400)는, 도 4의 (c)처럼, 형성단계(S300)에서 형성된 중량층(W)의 상부에, 단열 재질의 판형부재를 배치시켜 단열층(I)을 형성하는 단계이다. 이 단계에서는 경화단계(S330)에서 형성된 중량충(W)의 상부에 8mm 내지 10mm의 두께를 가지고 내열성 및 난연성이 확보된 폴리에스터(Polyester) 재질의 판형부재를 배치시켜 단열층(I)을 형성할 수 있으며, 후술할 마감단계(S500)에서 상부에 적층되는 면상발열체로부터 발생된 열에너지가 상부로만 향하도록 하방으로의 단열을 수행하게 된다.

마감단계(S500)는 도 5의 (a)와 같이, 제2 배치단계(S400)에서 형성된 단열층의 상부에 면상발열체를 배치시켜 도 5의 (b)와 같은, 발열층(H)을 형성하는 단계이다. 마감단계(S500)는 기존의 온수 배관(p)을 대체하기 위해, 제2 배치단계(S400)에서 형성된 단열층(I)의 상부에 배치되는 0.5mm 내지 1.5mm 두께의 판(Board)형의 면상발열체를 배치하여 전기에너지의 공급을 통해 열을 발생시키는 발열층(H)을 형성할 수 있으며, 이때, 면상발열체는 상부로부터 가해진 가압에 의한 변형되는 것을 방지하기 위해, 필름(Film) 형태보다 발열보드(Board)형태로 마련됨이 바람직하다. 또한, 마감단계(S500)에서 적층된 발열층(H)을 포함하여, 완충층(B), 중량층(W) 및 단열층(I)으로 마련되는 온돌층(O)은 65mm 내지 75mm의 두께를 이룰 수 있게 되어, 기존의 온수 배관(p)을 이용한 온돌시공 방식에 비해 약 30~40mm 낮은 두께의 온돌층(O) 시공이 가능하면서도 층간 소음을 최소화할 수 있게 된다. 이후, 도 5의 (c)에서와 같이, 온돌층(O)의 상부, 즉, 발열층(H)의 상부 노출면에 마감재(C)로 감싸는 형태로 마감하는 것으로 본 발명에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층(O) 시공이 완료되게 된다.

즉, 본 발명에 따른 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법은, 기존의 옥내 리모델링 시공에서의 온돌층 시공에 적용된 온수 배관을 보드 형태의 면상발열체로 대체하여 온열을 제공함으로써, 배관의 누수에 의한 바닥면 및 하층 천장면의 침식 발생을 방지할 수 있고, 배관의 배치 및 고정 등의 작업이 불필요하여 시공 시간을 단축할 수 있으며, 단위 중량이 높은 중량층 및 중량층의 진동 전달을 저감시키는 완충층을 배치함으로써, 하층으로의 층간 소음 전달을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 시공 대상 바닥면을 기준으로 기존의 온돌층 시공 높이보다 낮은 높이고 시공을 수행할 수 있게 되어, 층고 확보 또한 용이한 효과가 있다.

상기한 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

f1, f2: 바닥면
c1, c2: 천장면
l1: 단열층
l2: 기포 콘크리트층
l3: 방통몰탈층
p: 온수 배관
F: 리모델링 대상 바닥층 표면, 바탕면
B: 완충층
W: 중량층
W1: 골재
W2: 시멘트 밀크
I: 단열층
H: 발열층
O: 온돌층
C: 마감재

Claims

공동주택의 옥내 리모델링 시공에서의 바닥면 온돌층 시공 방법에 관한 것으로,
옥내 바닥층 표면의 마감재를 제거하여, 콘크리트 슬래브로 마련되는 바탕면을 준비하는 준비단계;
상기 바탕면의 상부에, 콘크리트 슬래브보다 단위 중량이 낮으면서 소정의 두께를 가지는 판형의 완충재를 배치시켜 완충층을 형성하는 제1 배치단계;
상기 제1 배치단계에서 형성된 완충층의 상부에 골재와 시멘트를 타설 경화시켜, 3.0 내지 3.5 의 단위 중량(W, kgf/m3)을 가지는 중량층을 형성하는 형성단계;
상기 중량층의 상부에, 단열 재질의 판형부재를 배치시켜 단열층을 형성하는 제2 배치단계; 및
상기 제2 배치단계에서 형성된 단열층의 상부에 면상발열체를 배치시켜 발열층을 형성하는 마감단계;를 포함하고,
상기 제1 배치단계는 35mm 내지 45mm 두께의 EPS(Expanded Polystyrene Styrofoam)를 바탕면의 상부에 적층시켜 완충층을 형성하는 단계이고,
상기 제2 배치단계는 상기 형성단계에서 형성된 중량층의 상부에 8mm 내지 10mm의 두께를 가지고 내열성 및 난연성이 확보된 폴리에스터 재질의 판형부재를 배치시켜 단열층을 형성하는 단계이며,
상기 마감단계는 상기 제2 배치단계에서 형성된 단열층의 상부에 0.5mm 내지 1.5mm 두께의 판(Board)형의 면상발열체를 배치하여,
상기 완충층, 중량층, 단열층 및 발열층이 적층된 형태를 가지며 65mm 내지 75mm의 두께를 이루는 온돌층의 상부 노출면을 마감재로 마감하는 단계인 것을 특징으로 하는 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법.
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제1항에 있어서,
상기 형성단계는,
상기 완충층의 상부에 단위 중량 3.3 내지 3.8 단위 중량의 골재를 타설하고, 타설된 골재를 평탄화하는 제1 타설단계;
상기 제1 타설단계에서 타설된 골재의 상방으로 시멘트 밀크를 타설하는 제2 타설단계; 및
상기 제2 타설단계에서 타설된 시멘트 밀크를 경화시켜, 15mm 내지 25mm의 두께를 가지며 골재와 경화된 시멘트 밀크로 이루어진 중량층을 형성하는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법.
제3항에 있어서,
상기 제2 타설단계는 상기 제1 타설단계에서 타설된 골재의 간극을 채우면서 타설된 골재가 이루는 높이보다 높은 높이로 시멘트 밀크를 타설하고, 타설된 시멘트 밀크의 상부 표면을 평탄화하는 단계인 것을 특징으로 하는 천장고 확보가 용이한 층간 소음 저감형 온돌층 시공 방법.
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