KR102581874B1 - Floor Structure Of Concrete Structures - Google Patents

Floor Structure Of Concrete Structures Download PDF

Info

Publication number
KR102581874B1
KR102581874B1 KR1020210095249A KR20210095249A KR102581874B1 KR 102581874 B1 KR102581874 B1 KR 102581874B1 KR 1020210095249 A KR1020210095249 A KR 1020210095249A KR 20210095249 A KR20210095249 A KR 20210095249A KR 102581874 B1 KR102581874 B1 KR 102581874B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concrete
layer
thermal conductivity
cooling
heating
Prior art date
Application number
KR1020210095249A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230014894A (en
Inventor
조남훈
Original Assignee
주식회사 삼화엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼화엔지니어링 filed Critical 주식회사 삼화엔지니어링
Priority to KR1020210095249A priority Critical patent/KR102581874B1/en
Publication of KR20230014894A publication Critical patent/KR20230014894A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102581874B1 publication Critical patent/KR102581874B1/en

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/12—Flooring or floor layers made of masses in situ, e.g. seamless magnesite floors, terrazzo gypsum floors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/022—Carbon
    • C04B14/024—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/34—Metals, e.g. ferro-silicon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
    • F25C3/02—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for ice rinks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2290/00—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for
    • E04F2290/02—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for accommodating service installations or utility lines, e.g. heating conduits, electrical lines, lighting devices or service outlets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F2290/00—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for
    • E04F2290/04—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire

Abstract

본 발명은 바닥면의 급속한 냉각을 요하는 콘크리트 구조물의 바닥구조에 관한 것으로 지반에 마련되는 공간에 타설되는 제 1콘크리트를 포함하는 기초지지층, 상기 기초지지층 상부에 설치되는 단열층, 냉각코일이 매설되는 제 2콘크리트를 포함하여 상기 단열층 상부에 형성되는 냉각층 및 상기 냉각코일의 냉기에 의하여 상기 냉각층 상부에 형성되는 얼음층을 포함하며, 상기 제 2콘크리트의 열전도도는 상기 제 1콘크리트의 열전도도 보다 높게 형성된다.The present invention relates to a floor structure of a concrete structure that requires rapid cooling of the floor surface, and includes a foundation support layer including first concrete poured in a space provided in the ground, an insulating layer installed on top of the foundation support layer, and a cooling coil embedded in the foundation support layer. It includes a cooling layer formed on the top of the insulation layer, including second concrete, and an ice layer formed on the top of the cooling layer by cold air from the cooling coil, and the thermal conductivity of the second concrete is higher than the thermal conductivity of the first concrete. It is formed high.

Description

콘크리트 구조물의 바닥구조{Floor Structure Of Concrete Structures}Floor Structure Of Concrete Structures}

본 발명은 콘크리트 구조물의 바닥구조에 관한 것으로 보다 상세하게는 바닥면의 급속한 냉각 또는 가열을 요하는 콘크리트 구조물의 바닥구조에 관한 것이다.The present invention relates to the floor structure of a concrete structure, and more specifically, to the floor structure of a concrete structure that requires rapid cooling or heating of the floor surface.

콘크리트는 경제성과 내구성을 가진 건설재료로서 시공성 및 경제성이 뛰어나고 강알칼리성을 가지고 있으므로 매립된 철근 부식에 효과적으로 저항할 수 있음에 따라 대부분의 건축물에 사용되고 있다.Concrete is an economical and durable construction material that is used in most buildings because it has excellent constructability and economic efficiency and has strong alkaline properties, so it can effectively resist corrosion of buried rebar.

또한, 이러한 콘크리트는 종래에는 건축물이 고층화, 대형화됨에 따라 고강도 및 고내구성을 확보하기 위한 연구가 주를 이루었으나, 근래에는 냉난방 에너지 사용 증가에 의한 온실가스 배출 등의 문제로 인하여 건축물의 에너지 효율을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.In addition, in the past, research on such concrete was mainly done to secure high strength and durability as buildings became taller and larger, but recently, due to problems such as greenhouse gas emissions due to increased use of cooling and heating energy, the energy efficiency of buildings has been improved. Research to improve is actively underway.

상기한 바와 같이 건축물의 에너지 효율을 향상시키기 위한 콘크리트는 건축물의 공기 조화에 소요되는 에너지 소비를 줄일 수 있도록 열전도율을 감소시키기 위한 방안이 주를 이루고 있으며, 이에 대한 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0031432호에 개시되어 있는 낮은 열전도율을 갖는 경량 콘크리트 등이 있다.As mentioned above, concrete for improving the energy efficiency of buildings mainly consists of measures to reduce thermal conductivity to reduce energy consumption for air conditioning of buildings, and the prior art for this is disclosed in the Korean Patent Publication. There is lightweight concrete with low thermal conductivity disclosed in No. 10-2015-0031432.

그러나, 이러한 콘크리트의 고단열 특성이 오히려 부정적인 경우가 있다.However, there are cases where the high insulation properties of concrete are rather negative.

일례로, 아이스링크는 냉각코일이 타설되는 콘크리트 상에 얼음층을 형성하도록 구성되는데, 콘크리트의 고단열 특성으로 인하여 냉각코일로부터 전달되는 냉기에 의하여 얼음층이 형성되는 데 비교적 오랜 시간이 소요되어 오히려 에너지 효율이 저하되는 문제점이 있다.For example, an ice rink is constructed to form an ice layer on the concrete on which the cooling coil is placed. However, due to the high insulation characteristics of concrete, it takes a relatively long time for the ice layer to be formed by the cold air delivered from the cooling coil, so it is rather energy efficient. There is a problem with this degradation.

또한, 지반의 온도가 비교적 저온으로 형성되는 극지방 등에 설치되며 바닥면의 급속한 가열이 필요한 구조물의 경우에도 바닥면에 단열 특성이 우수한 콘크리트를 적용하면 바닥면의 온도를 상승시키기 위한 시간이 비교적 오래 소요됨에 따라 오히려 에너지 효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, even in the case of structures that are installed in polar regions where the ground temperature is relatively low and require rapid heating of the floor, if concrete with excellent insulation properties is applied to the floor, it takes a relatively long time to raise the temperature of the floor. Accordingly, there is a problem in that energy efficiency decreases.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0031432호(공개일 2015.03.24.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0031432 (publication date 2015.03.24.)

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 바닥면의 급속한 냉각 또는 가열을 요하는 콘크리트 건물의 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 콘크리트 구조물의 바닥구조를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a floor structure for a concrete structure that can improve the energy efficiency of a concrete building that requires rapid cooling or heating of the floor surface.

특히, 본 발명의 목적은 아이스링크 등과 같이 바닥면이 얼음으로 형성되는 콘크리트 구조물에서 얼음층을 보다 신속하게 형성하고 지속적으로 유지할 수 있는 콘크리트 구조물의 바닥구조를 제공하는 것이다.In particular, the purpose of the present invention is to provide a floor structure for a concrete structure that can more quickly form and continuously maintain an ice layer in a concrete structure whose floor is made of ice, such as an ice rink.

발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.The objects of the invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the invention that are not mentioned can be understood through the following description and will be more clearly understood by examples of the invention.

또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 지반에 마련되는 공간에 타설되는 제 1콘크리트를 포함하는 기초지지층, 상기 기초지지층 상부에 설치되는 단열층, 냉각코일이 매설되는 제 2콘크리트를 포함하여 상기 단열층 상부에 형성되는 냉각층 및 상기 냉각코일의 냉기에 의하여 상기 냉각층 상부에 형성되는 얼음층을 포함하며, 상기 제 2콘크리트의 열전도도는 상기 제 1콘크리트의 열전도도 보다 높게 형성된다.In order to solve the above-described problem, the floor structure of a concrete structure according to an embodiment of the present invention includes a foundation support layer including first concrete poured in a space provided in the ground, an insulation layer installed on top of the foundation support layer, and a cooling coil. It includes a cooling layer formed on the top of the insulation layer, including buried second concrete, and an ice layer formed on the top of the cooling layer by cold air from the cooling coil, and the thermal conductivity of the second concrete is equal to the heat conductivity of the first concrete. It is formed higher than the degree.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 지반에 마련되는 공간에 타설되는 제 1콘크리트를 포함하는 기초지지층, 상기 기초지지층 상부에 설치되는 단열층, 가열코일이 매설되는 제 2콘크리트를 포함하여 상기 단열층 상부에 형성되는 가열층 및 상기 가열층 상부에 형성되어 상기 가열코일에 의하여 가열되는 바닥재를 포함하며, 상기 제 2콘크리트의 열전도도는 상기 제 1콘크리트의 열전도도 보다 높게 형성된다.In addition, the floor structure of a concrete structure according to another embodiment of the present invention includes a foundation support layer including a first concrete poured in a space provided in the ground, a heat insulation layer installed on top of the foundation support layer, and a second layer in which a heating coil is buried. It includes concrete, a heating layer formed on top of the insulation layer, and a flooring material formed on the top of the heating layer and heated by the heating coil, and the thermal conductivity of the second concrete is higher than the thermal conductivity of the first concrete. do.

보다 바람직하게 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조의 두 가지 실시 예에서 공통적으로 상기 제 2콘크리트는 분말 또는 칩 형태의 금속 골재를 포함할 수 있다.More preferably, in both embodiments of the floor structure of the concrete structure according to the present invention, the second concrete may include metal aggregate in the form of powder or chips.

또한, 상기 제 2콘크리트는 분말 또는 칩 형태의 금속 기지에 흑연 분말 등을 포함하여 열전도도를 더욱 향상시킨 하이브리드 소재를 더 포함할 수도 있다.In addition, the second concrete may further include a hybrid material that further improves thermal conductivity by including graphite powder in a powder or chip-type metal base.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 단열 성능이 중요 시 되는 일반적인 콘크리트 구조물과 상이하게 아이스링크나 극지방의 시설물 등과 같은 콘크리트 구조물의 바닥 일부에 고열전도도의 콘크리트를 적용하여 바닥부를 냉각 또는 가열시키기 위한 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the floor structure of the concrete structure according to the present invention is different from general concrete structures in which insulation performance is important by applying high thermal conductivity concrete to a portion of the floor of a concrete structure such as an ice rink or polar facility, thereby forming the floor. Energy efficiency for cooling or heating can be improved.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the floor structure of a concrete structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the floor structure of a concrete structure according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The above-mentioned objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.Hereinafter, the “top (or bottom)” of a component or the arrangement of any component on the “top (or bottom)” of a component means that any component is placed in contact with the top (or bottom) of the component. Additionally, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Additionally, when a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but the other component is “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.As used herein, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In the present application, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may include It may not be included, or it should be interpreted as including additional components or steps.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when referred to as “A and/or B”, this means A, B or A and B, unless specifically stated to the contrary, and when referred to as “C to D”, this means unless specifically stated to the contrary. Unless there is one, it means that it is C or higher and D or lower.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조를 설명하도록 한다.Below, the floor structure of a concrete structure according to some embodiments of the present invention will be described.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조의 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional views of the floor structure of a concrete structure according to an embodiment of the present invention, respectively.

우선, 도 1을 참조하면 본 발명의 제 1실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 기초지지층(100)과 단열층(200)과 냉각층(300) 및 얼음층(400)을 포함한다.First, referring to Figure 1, the floor structure of the concrete structure according to the first embodiment of the present invention includes a base support layer 100, an insulating layer 200, a cooling layer 300, and an ice layer 400.

보다 구체적으로 상기 기초지지층(100)은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물이 시공되는 지반 등에 터파기 등의 작업에 의하여 형성되는 자리에 타설되는 제 1콘크리트로 구성된다.More specifically, the foundation support layer 100 is composed of first concrete poured into a position formed by digging, etc. in the ground where the concrete structure according to the present invention is constructed.

이때, 상기 제 1콘크리트는 강모래, 강자갈 등과 같은 골재를 시멘트로 둘러싸서 다진 일반적인 콘크리트로서 상온에서 열전도도는 1.4~3.6W/m℃인 것이 바람직하다.At this time, the first concrete is a general concrete made by surrounding aggregates such as river sand, river gravel, etc. with cement, and the thermal conductivity is preferably 1.4 to 3.6 W/m°C at room temperature.

또한, 상기 기초지지층(100)은 양생이 완료된 상기 제 1콘크리트의 상부에 적층되는 경질 염화비닐 등을 더 포함할 수도 있다.In addition, the base support layer 100 may further include hard vinyl chloride, etc., which is laminated on the top of the cured first concrete.

한편, 상기 단열층(200)은 상기 기초지지층(100)을 통하여 전달되는 지열이 상기 냉각층(300)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로 상기 기초지지층(100) 상부에 순차적으로 적층되는 우레탄보드(210)와 지지플레이트(220)를 포함한다.Meanwhile, the insulation layer 200 is designed to prevent geothermal heat transmitted through the base support layer 100 from flowing into the cooling layer 300, and urethane boards 210 are sequentially stacked on top of the base support layer 100. ) and a support plate 220.

이때, 상기 우레탄보드(210)는 단열을 위한 것으로 우레탄에 국한되지 않고 내열성과 내구성이 우수한 열경화성 수지를 포함하는 다양한 건축용 단열재의 적용이 가능하다.At this time, the urethane board 210 is for insulation and is not limited to urethane, but various architectural insulation materials including thermosetting resins with excellent heat resistance and durability can be applied.

또한, 상기 우레탄보드(210)는 상기 기초지반층(100) 상부에 우레탄폼을 발포하는 방법에 의하여 형성될 수도 있다.Additionally, the urethane board 210 may be formed by foaming urethane foam on the upper ground layer 100.

또한, 상기 지지플레이트(220)는 상기 우레탄보드(210) 측으로 가해지는 충격이나 진동 등을 흡수하고 상기 냉각층(300)을 지지하기 위한 것으로 폴리에틸렌 재질의 플라스틱 등이 적용될 수 있다.In addition, the support plate 220 is used to absorb shock or vibration applied to the urethane board 210 and support the cooling layer 300, and may be made of polyethylene plastic.

한편, 상기 냉각층(300)은 일정한 간격으로 배치되는 냉각코일(310)이 매립되도록 상기 단열층(200)의 상부에 타설되는 제 2콘크리트로 구성된다.Meanwhile, the cooling layer 300 is composed of second concrete poured on top of the insulation layer 200 so that cooling coils 310 disposed at regular intervals are embedded.

이때, 상기 냉각코일(310)은 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 등과 같은 냉매가 흐르는 배관 등일 수 있으며, 보다 바람직하게 상기 배관은 동일한 높이에 일정한 간격으로 설치될 수 있다.At this time, the cooling coil 310 may be a pipe through which a refrigerant such as ethylene glycol flows, and more preferably, the pipes may be installed at regular intervals at the same height.

또한, 상기 냉각코일(310)은 종래의 아이스링크 등에 적용되는 폴리에틸렌 재질의 파이프와 비교하여 보다 높은 열전도도를 가진 재질의 파이프인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the cooling coil 310 is a pipe made of a material with higher thermal conductivity compared to the pipe made of polyethylene used in conventional ice rinks, etc.

일례로, 상기 냉각코일(310)은 열전도도 및 내식성이 강한 알루미늄 또는 구리 등의 금속 재질이거나 이에 준하는 열전도도를 나타내는 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastics)일 수 있다.For example, the cooling coil 310 may be made of a metal material such as aluminum or copper, which has strong thermal conductivity and corrosion resistance, or may be made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) that exhibits equivalent thermal conductivity.

또한, 상기 냉각코일(310)이 매설되는 상기 제 2콘크리트는 상기 제 1콘크리트와 비교하여 높은 열전도도를 갖는 것이 바람직하다.In addition, the second concrete in which the cooling coil 310 is buried preferably has a higher thermal conductivity than the first concrete.

보다 바람직하게 상기 제 2콘크리트는 4.0W/m℃ 이상의 열전도도를 갖을 수 있다.More preferably, the second concrete may have a thermal conductivity of 4.0 W/m°C or more.

이를 위하여 상기 제 2콘크리트는 강모래, 강자갈 등과 같은 골재에 비교적 열전도도가 높은 금속을 분말 또는 칩 형태로 혼입하고 이를 시멘트로 둘러싸서 다져 형성될 수 있다.To this end, the second concrete can be formed by mixing a metal with relatively high thermal conductivity in the form of powder or chips into aggregate such as river sand, river gravel, etc. and then surrounding it with cement and compacting it.

또한, 상기 제 2콘크리트에 포함되는 골재는 비교적 높은 열전도도를 가지는 금속 기지에 흑연 분말 등을 포함하여 열전도도를 더욱 향상시킨 하이브리드 소재를 더 포함할 수도 있다.Additionally, the aggregate included in the second concrete may further include a hybrid material that further improves thermal conductivity by including graphite powder in a metal matrix with relatively high thermal conductivity.

또한, 상기 제 2콘크리트는 상기 제 1콘크리트와 대비하여 열팽창계수는 비교적 낮게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the second concrete has a relatively low coefficient of thermal expansion compared to the first concrete.

한편, 상기 얼음층(400)은 상기 냉각층(300) 상에 물이 결빙되어 형성된다.Meanwhile, the ice layer 400 is formed by freezing water on the cooling layer 300.

이때, 상기 얼음층(400)은 측벽이나 천정 등을 포함하는 콘크리트 구조물의 실내 공간 측에 형성되거나, 천정 등이 생략되는 콘크리트 구조물의 측벽 내측에 형성될 수도 있다.At this time, the ice layer 400 may be formed on the indoor space side of the concrete structure including the side wall or ceiling, or may be formed on the inside of the side wall of the concrete structure where the ceiling, etc. are omitted.

이에 따라, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 상기 냉각코일(310)로부터 발생되는 냉기가 비교적 열전도도가 높은 상기 제 2콘크리트를 거쳐 상기 냉각층(300) 상부의 온도를 비교적 단 시간 내에 냉각함에 따라, 상기 얼음층(400)을 신속하게 형성하는 것은 물론 유지할 수 있다.Accordingly, the floor structure of the concrete structure according to the first embodiment of the present invention allows cold air generated from the cooling coil 310 to pass through the second concrete, which has relatively high thermal conductivity, to lower the temperature of the upper part of the cooling layer 300. By cooling in a relatively short time, the ice layer 400 can be formed quickly and maintained.

한편, 도 2를 참조하면 본 발명의 제 2실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 기초지지층(100`)과 단열층(200`)과 가열층(500) 및 바닥재(600)를 포함한다.Meanwhile, referring to Figure 2, the floor structure of the concrete structure according to the second embodiment of the present invention includes a base support layer 100', an insulating layer 200', a heating layer 500, and a flooring material 600.

보다 구체적으로 상기 기초지지층(100`)과 상기 단열층(200`)은 상기한 본 발명의 제 1실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조와 동일하게 형성됨에 따라 세부 구성의 설명은 생략한다.More specifically, since the base support layer 100' and the heat insulating layer 200' are formed in the same manner as the floor structure of the concrete structure according to the first embodiment of the present invention, a detailed description of their configuration will be omitted.

다만, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 콘크리트 바닥구조는 비교적 고온의 지열이 상기 냉각층(300)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 것인데 반하여 본 발명의 제 2실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조에서 상기 단열층(200`)은 비교적 저온의 지열이 상기 가열층(500)으로 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로 그 역할이 상이하다.However, the concrete floor structure according to the first embodiment of the present invention is intended to prevent relatively high temperature geothermal heat from flowing into the cooling layer 300, whereas the floor structure of the concrete structure according to the second embodiment of the present invention The insulation layer 200' is used to prevent relatively low-temperature geothermal heat from flowing into the heating layer 500, and its role is different.

즉, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 비교적 지반의 온도가 낮은 극지방에 설치되는 콘크리트 구조물에 적합하다.That is, the floor structure of the concrete structure according to the second embodiment of the present invention is suitable for concrete structures installed in polar regions where the ground temperature is relatively low.

한편, 상기 가열층(300)은 일정한 간격으로 배치되는 가열코일(510)이 매립되도록 상기 단열층(200`)의 상부에 타설되는 제 2콘크리트로 구성된다.Meanwhile, the heating layer 300 is composed of second concrete poured on top of the insulation layer 200' so that heating coils 510 disposed at regular intervals are embedded.

이때, 상기 가열코일(510)은 온수가 흐르는 배관 등일 수 있으며, 보다 바람직하게 상기 배관은 동일한 높이에 일정한 간격으로 설치될 수 있다.At this time, the heating coil 510 may be a pipe through which hot water flows, and more preferably, the pipes may be installed at regular intervals at the same height.

또한, 상기 가열코일(510)은 종래의 난방을 위한 배관으로 주로 적용되는 폴리에틸렌 재질의 파이프와 비교하여 보다 높은 열전도도를 가진 재질의 파이프인 것이 바람직하다.In addition, the heating coil 510 is preferably made of a material with higher thermal conductivity compared to pipes made of polyethylene, which are mainly used as conventional heating pipes.

일례로, 상기 가열코일(510)은 열전도도 및 내식성이 강한 알루미늄 또는 구리 등의 금속 재질이거나 이에 준하는 열전도도를 나타내는 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastics)일 수 있다.For example, the heating coil 510 may be made of a metal material such as aluminum or copper, which has strong thermal conductivity and corrosion resistance, or may be made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) that exhibits equivalent thermal conductivity.

또한, 상기 가열코일(510)이 매설되는 상기 제 2콘크리트는 상기 제 1콘크리트와 비교하여 높은 열전도도를 갖는 것이 바람직하다.In addition, the second concrete in which the heating coil 510 is buried preferably has a higher thermal conductivity than the first concrete.

보다 바람직하게 상기 제 2콘크리트는 4.0W/m℃ 이상의 열전도도를 갖을 수 있다.More preferably, the second concrete may have a thermal conductivity of 4.0 W/m°C or more.

이를 위하여 상기 제 2콘크리트는 강모래, 강자갈 등과 같은 골재에 비교적 열전도도가 높은 금속을 분말 또는 칩 형태로 혼입하고 이를 시멘트로 둘러싸서 다져 형성될 수 있다.To this end, the second concrete can be formed by mixing a metal with relatively high thermal conductivity in the form of powder or chips into aggregate such as river sand, river gravel, etc. and then surrounding it with cement and compacting it.

또한, 상기 제 2콘크리트에 포함되는 골재는 비교적 높은 열전도도를 가지는 금속 기지에 흑연 분말 등을 포함하여 열전도도를 더욱 향상시킨 하이브리드 소재를 더 포함할 수도 있다.Additionally, the aggregate included in the second concrete may further include a hybrid material that further improves thermal conductivity by including graphite powder in a metal matrix with relatively high thermal conductivity.

또한, 상기 제 2콘크리트는 상기 제 1콘크리트와 대비하여 열팽창계수는 비교적 낮게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the second concrete has a relatively low coefficient of thermal expansion compared to the first concrete.

한편, 상기 바닥재(600)는 상기 가열코일(510)로부터 열을 콘크리트 구조물의 내부 공간으로 유입시키기 위한 것으로 상기 가열층(500) 상에 형성된다.Meanwhile, the flooring material 600 is formed on the heating layer 500 to introduce heat from the heating coil 510 into the internal space of the concrete structure.

또한, 상기 바닥재(600)는 우수한 내열특성을 갖는 다양한 소재가 적용될 수 있다.Additionally, the flooring material 600 may be made of various materials having excellent heat resistance properties.

이에 따라, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 상기 가열코일(510)로부터 발생되는 열기가 비교적 열전도도가 높은 상기 제 2콘크리트를 거쳐 상기 가열층(500) 상부의 온도를 비교적 단 시간 내에 가열함에 따라, 상기 바닥재(400)의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있다.Accordingly, in the floor structure of the concrete structure according to the present invention, the heat generated from the heating coil 510 passes through the second concrete, which has relatively high thermal conductivity, and heats the temperature of the upper part of the heating layer 500 in a relatively short time. As a result, the temperature of the flooring 400 can be quickly increased.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 구조물의 바닥구조는 단열 성능이 중요 시 되는 일반적인 콘크리트 구조물과 다르게 아이스링크나 극지방에 시설물 등과 같은 콘크리트 구조물의 바닥을 일부 고열전도도의 콘크리트를 적용하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, the floor structure of the concrete structure according to the present invention is different from general concrete structures in which insulation performance is important, and energy efficiency is improved by partially applying high thermal conductivity concrete to the floor of concrete structures such as ice rinks or facilities in polar regions. You can do it.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur.

아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.

G. 지반
100, 100`. 기초지지층
200, 200`. 단열층
210, 210`. 우레탄 보드
220, 220`. 지지플레이트
300. 냉각층
310. 냉각코일
400. 얼음층
500. 가열층
510. 가열코일
600. 바닥재G. Ground
100, 100`. basic support layer
200, 200`. insulation layer
210, 210`. urethane board
220, 220`. support plate
300. Cooling layer
310. Cooling coil
400. Ice layer
500. Heating layer
510. Heating coil
600. Flooring

Claims (4)

지반에 마련되는 공간에 타설되는 제 1콘크리트를 포함하는 기초지지층;
상기 기초지지층 상부에 설치되는 단열층;
냉각코일이 매설되는 제 2콘크리트를 포함하여 상기 단열층 상부에 형성되는 냉각층; 및
상기 냉각코일의 냉기에 의하여 상기 냉각층 상부에 형성되는 얼음층;을 포함하며,
상기 제 2콘크리트의 열전도도는 상기 제 1콘크리트의 열전도도 보다 높고,
상기 제 2콘크리트는, 분말과 칩 형태 중 어느 하나의 형태로 이루어진 금속 골재를 포함하고, 상기 어느 하나의 형태를 가진 금속 기지에 흑연 분말을 포함하여 열전도도를 상대적으로 향상시킨 하이브리드 소재를 더 포함하며,
상기 기초지지층은, 양생이 완료된 상기 제 1콘크리트의 상부에 적층되는 경질 염화비닐을 더 포함하고,
상기 단열층은, 상기 기초지지층을 통하여 전달되는 지열이 상기 냉각층으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 기초지지층 상부에 순차적으로 적층되는 우레탄보드와 지지플레이트를 포함하여 이루어지며,
상기 지지플레이트는, 우레탄보드와 냉각층 사이에 마련되고, 폴리에틸렌을 포함한 플라스틱 재질로 이루어지며, 상기 우레탄보드 측으로 가해지는 충격 및 진동을 흡수하며 상기 냉각층을 지지하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 바닥구조.
A foundation support layer including first concrete poured into a space provided in the ground;
an insulation layer installed on top of the foundation support layer;
a cooling layer formed on top of the insulation layer including second concrete in which a cooling coil is buried; and
It includes; an ice layer formed on the upper part of the cooling layer by cold air from the cooling coil,
The thermal conductivity of the second concrete is higher than the thermal conductivity of the first concrete,
The second concrete includes metal aggregate in the form of either powder or chip, and further includes a hybrid material with relatively improved thermal conductivity by including graphite powder in a metal matrix having any of the forms. And
The base support layer further includes hard vinyl chloride laminated on top of the cured first concrete,
The insulation layer includes a urethane board and a support plate sequentially stacked on top of the base support layer to prevent geothermal heat transmitted through the base support layer from flowing into the cooling layer,
The support plate is provided between the urethane board and the cooling layer, is made of a plastic material containing polyethylene, and absorbs shock and vibration applied to the urethane board and supports the cooling layer. The bottom of the concrete structure structure.
 지반에 마련되는 공간에 타설되는 제 1콘크리트를 포함하는 기초지지층;
상기 기초지지층 상부에 설치되는 단열층;
가열코일이 매설되는 제 2콘크리트를 포함하여 상기 단열층 상부에 형성되는 가열층; 및
상기 가열층 상부에 형성되어 상기 가열코일에 의하여 가열되는 바닥재;를 포함하며,
상기 제 2콘크리트의 열전도도는 상기 제 1콘크리트의 열전도도 보다 높고,
상기 제 2콘크리트는, 분말과 칩 형태 중 어느 하나의 형태로 이루어진 금속 골재를 포함하고, 상기 어느 하나의 형태를 가진 금속 기지에 흑연 분말을 포함하여 열전도도를 상대적으로 향상시킨 하이브리드 소재를 더 포함하며,
상기 기초지지층은, 양생이 완료된 상기 제 1콘크리트의 상부에 적층되는 경질 염화비닐을 더 포함하고,
상기 단열층은, 상기 기초지지층을 통하여 전달되는 상대적으로 저온의 지열이 상기 가열층으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 기초지지층 상부에 순차적으로 적층되는 우레탄보드와 지지플레이트를 포함하여 이루어지며,
상기 지지플레이트는, 우레탄보드와 가열층 사이에 마련되고, 폴리에틸렌을 포함한 플라스틱 재질로 이루어지며, 상기 우레탄보드 측으로 가해지는 충격 및 진동을 흡수하며 상기 가열층을 지지하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 바닥구조.A foundation support layer including first concrete poured into a space provided in the ground;
an insulation layer installed on top of the foundation support layer;
a heating layer formed on top of the insulation layer including second concrete in which a heating coil is buried; and
It includes a flooring material formed on the heating layer and heated by the heating coil,
The thermal conductivity of the second concrete is higher than the thermal conductivity of the first concrete,
The second concrete includes metal aggregate in the form of either powder or chip, and further includes a hybrid material with relatively improved thermal conductivity by including graphite powder in a metal matrix having any of the forms. And
The base support layer further includes hard vinyl chloride laminated on top of the cured first concrete,
The insulation layer includes a urethane board and a support plate sequentially stacked on top of the base support layer to prevent relatively low-temperature geothermal heat transmitted through the base support layer from flowing into the heating layer,
The support plate is provided between the urethane board and the heating layer, is made of a plastic material containing polyethylene, and absorbs shock and vibration applied to the urethane board and supports the heating layer. The bottom of the concrete structure structure. 삭제delete 삭제delete
KR1020210095249A 2021-07-21 2021-07-21 Floor Structure Of Concrete Structures KR102581874B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210095249A KR102581874B1 (en) 2021-07-21 2021-07-21 Floor Structure Of Concrete Structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210095249A KR102581874B1 (en) 2021-07-21 2021-07-21 Floor Structure Of Concrete Structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230014894A KR20230014894A (en) 2023-01-31
KR102581874B1 true KR102581874B1 (en) 2023-09-26

Family

ID=85109231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210095249A KR102581874B1 (en) 2021-07-21 2021-07-21 Floor Structure Of Concrete Structures

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102581874B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276142A (en) * 2001-03-22 2002-09-25 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Method for forming concrete floor for low-temperature facilities, and structure of the concrete floor
JP2008025253A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Sekisui House Ltd Entrance earthen floor structure

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2992960B1 (en) 2012-07-06 2015-07-24 Lafarge Sa LIGHT CONCRETE WITH LOW THERMAL CONDUCTIVITY
KR102020593B1 (en) * 2013-03-20 2019-09-10 한국과학기술원 Floor Heating Structure With Thermal Conductive Cement Mortar and Method for Constructing the Same
KR102180897B1 (en) * 2018-12-04 2020-11-20 주식회사 삼화엔지니어링 Cooling structure of ice rink

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276142A (en) * 2001-03-22 2002-09-25 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Method for forming concrete floor for low-temperature facilities, and structure of the concrete floor
JP2008025253A (en) * 2006-07-24 2008-02-07 Sekisui House Ltd Entrance earthen floor structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230014894A (en) 2023-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rashidi et al. Porous materials in building energy technologies—A review of the applications, modelling and experiments
US11441853B2 (en) Compositions and systems for bidirectional energy transfer and thermally enhanced solar absorbers
US20100198414A1 (en) Systems and methods for controlling interior climates
WO2009006343A1 (en) Structural wall panels and methods and systems for controlling interior climates
JP2008025984A (en) Facility for storing and supplying solar/geothermal heat and method for supplying the same
WO2013026206A1 (en) Building built-in air conditioner
CN101825308B (en) Geothermal paved heating device
CN102016440A (en) Layered construction with tube system
JP2011149690A (en) Underground heat exchanger burying structure
KR102581874B1 (en) Floor Structure Of Concrete Structures
KR100896452B1 (en) Air conditioner that use blacktop road
CN203487679U (en) Prefabricated combined type heat preservation module radiation heating and cooling air-conditioning floor
JP5389565B2 (en) Geothermal air conditioning system
CN104633808A (en) Heating and cooling dualpurpose floor heating module
JP2007292445A (en) Cooling and heating system utilizing geothermal heat
CN108589456B (en) Direct-insert oblique-insert alternating heat pipe roadbed structure and construction method thereof
JP2010151351A (en) Underground heat exchanger burying structure
US20190352550A1 (en) Systems and compositions for bidirectional thermal or electrical energy transfer
JP5294539B2 (en) Snow melting material and manufacturing method thereof
US20110192566A1 (en) Thermal storage system for use in connection with a thermal conductive wall structure
US20150377522A1 (en) Support member with dual use rebar for geothermal above ground loop
KR100999405B1 (en) Dry floor type heating system
Shahzad An ice rink refrigeration system based on CO2 as secondary fluid in copper tubes
CN202470230U (en) Template-type heating and cooling radiation air conditioning terminal device
CA2143817A1 (en) Method of making an improved pavement

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant