KR20060075642A - 사출성형물에 의한 층간 소음방지 시공방법 - Google Patents

Abstract

본원은 각종 건축 구조물에서 층간 소음을 저감시키기 위한 방법에서 폴리프로필렌수지 사출성형물과 폴리우레탄 발포폼을 이용하여 층간 소음을 저감시키는 층간 소음방지 시공방법에 관한 것이다.

본원의 층간 소음방지 시공방법은 1차적으로 시공하고자 하는 현장의 층간 소음방지 시공구간의 견적을 통하여 본원에서 적용하고자 하는 조립식 폴리프로필렌수지 사출성형물의 규격과 형상을 정하고, 2차적으로 폴리프로필렌수지 70~85w%, 무기물필러류 15~30 w% 의 배합조성물(1)을 이용하여 층간 소음 방지를 위해 에 이용될 수 있도록 상기에서 정해진 규격과 형상으로 상부판과 하부판 사출성형물을 얻으며, 3차적으로는 폴리우레탄수지 70~85w%, 다공성 카본 15~30 w% 의 원료조성물(2)를 혼합 및 발포시켜 폴리우레탄 발포폼 얻되 상기 하부판에 내삽 될 수 있는 크기로 발포폼을 얻으며, 시공예정 현장에서는 상기 2차에서 얻은 하부판 사출성형물을 조립식으로 배열하고 하부판 내부로 폴리우레탄 발포폼을 내장시키며 그 위로 상부판을 조립시키고 조립물과 각 코너부분, 간극부에는 실리콘 등의 봉합재로 봉합시켜 건물의 상, 하 층간 발생하는 층간소음을 저감시키는 시공방법에 관한 것이다.

또한 본원에서는 필요한 경우 상기 배합조성물(1) 또는 원료조성물(2)에 유기 또는 무기 난연제를 조성물 중량의 5~10w%로 추가하여 흡음성과 단열성 및 난연성을 부여한 층간 소음 저감재를 얻고 이를 이용하여 건물의 상, 하 층간 발생하는 층간소음을 저감시키는 시공방법을 제공한다.

또한 본원의 층간 소음방지 시공방법은 종래의 뜬 공법 기술을 변형시켜 사용하고자 하는 것으로 사출성형물 하판의 바닥부가 시공 슬라브 바닥면에 직접 설치되는 구조가 아니고 바닥에서 일정거리 이격되도록 조립되며 그 이격부 사이에는 모래를 채워서 발생소음을 차단시키는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 시공 방법에 관한 것이다.

건축물 층간소음 저감재, 폴리프로필렌수지, 폴리우레탄 발포폼, 무기물필러, 다공성 카본, 사출성형물, 난연제, 뜬 바닥 공법, 탄성 고무패킹

Description

사출성형물에 의한 층간 소음방지 시공방법 {A flooring system and its construction process for impact-noise reduction }

도 1 : 본원의 단위 방음재 구조의 사시도.

도 2 : 도 1 단위 방음재 구조의 분해 정면도.

도 3 : 도 1 단위 방음재 구조의 분해 사시도.

도 4 : 본원의 폴리우레탄계 발포폼 사시도.

도 5 : 본원의 단위 방음재가 현장에서 시공되는 일 실시예.

도 6 : 종래 건축물의 구조에서 층간 구조물을 시공하는 사례도.

도 7 : 본원의 단위 방음재 구조를 이용한 방음재의 현장시공 실시예.

** 도면의 주요부호에 대한 설명 **

100 : 단위 방음재 10 : 상판부

11 : 상판 굴곡부 12 : 상판 결합돌출부

13 : 상판 오목부 14 : 상판 볼록부

15 : 나사결합부 20 : 하판부

21 : 하판 바닥판 22 : 하판 측부

23 : 하판 결합돌출부 24 : 바닥 받침부

25 : 하판 바닥구멍부 26 : 하판 측벽오목부

27 : 하판 측벽볼록부 28 : 박침부 단부 구멍

30 : 폴리우레탄 발포폼 31 : 발포폼 상부

32 : 발포폼 하부 33 : 발포폼 요철부

40 : 탄성재 고무패킹 41 : 패킹 머리부

42 : 패킹 몸통부 43 : 패킹 돌기부

본원은 각종 건축 구조물에서 층간 소음을 저감시키기 위한 방법에서 폴리프로필렌수지 사출성형물과 폴리우레탄 발포폼을 이용하여 층간 소음을 저감시키는 층간 소음방지 시공방법에 관한 것이다.

본원의 층간 소음방지 시공방법은 1차적으로 시공하고자 하는 현장의 층간 소음방지 시공구간의 견적을 통하여 본원에서 적용하고자 하는 조립식 폴리프로필렌수지 사출성형물의 규격과 형상을 정하고, 2차적으로 폴리프로필렌수지 70~85w%, 무기물필러류 15~30 w% 의 배합조성물(1)을 이용하여 층간 소음 방지를 위해 에 이용될 수 있도록 상기에서 정해진 규격과 형상으로 상부판과 하부판 사출성형물을 얻으며, 3차적으로는 폴리우레탄수지 70~85w%, 다공성 카본 15~30 w% 의 원료조성물(2)를 혼합 및 발포시켜 폴리우레탄 발포폼 얻되 상기 하부판에 내삽 될 수 있는 크기로 발포폼을 얻으며, 시공예정 현장에서는 상기 2차에서 얻은 하부판 사출성형 물을 조립식으로 배열하고 하부판 내부로 폴리우레탄 발포폼을 내장시키며 그 위로 상부판을 조립시키고 조립물과 각 코너부분, 간극부에는 실리콘 등의 봉합재로 봉합시켜 건물의 상, 하 층간 발생하는 층간소음을 저감시키는 시공방법에 관한 것이다.

또한 본원에서는 필요한 경우 상기 배합조성물(1) 또는 원료조성물(2)에 유기 또는 무기 난연제를 조성물 중량의 5~10w%로 추가하여 흡음성과 단열성 및 난연성을 부여한 층간 소음 저감재를 얻고 이를 이용하여 건물의 상, 하 층간 발생하는 층간소음을 저감시키는 시공방법을 제공한다.

또한 본원의 층간 소음방지 시공방법은 종래의 뜬 공법 기술을 변형시켜 사용하고자 하는 것으로 사출성형물 하판의 바닥부가 시공 슬라브 바닥면에 직접 설치되는 구조가 아니고 바닥에서 일정거리 이격되도록 조립되며 그 이격부 사이에는 모래를 채워서 발생소음을 차단시키는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 시공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 각종 건축물 즉 아파트, 빌라, 다세대 주택 등의 공동주택, 오피스텔 및 학교 등의 건축물이 대형화, 고층화 및 고급화되면서 직하층의 거주자나 이용자에게 직상층에서 발생한 바닥 충격 및 기타 소음이 그대로 전달되어 이에 따른 피해가 발생되고, 때로는 분쟁으로 비화되어 새로운 사회문제 및 환경문제로 대두되고 있는 오늘의 현실이다.

이는 공동주택이 대량으로 공급되기 시작 된 이후 현재까지 대부분의 건축물이 경제성과 대량 공급성을 위하여 콘크리트 구조물로 건설되고 있음은 주지하는바 와 같으나, 콘크리트는 재료 특성상 동일한 두께의 다른 재료보다 공기를 매체로 전달되는 소음에 대해서는 저감성이 양호하지만, 콘크리트에 충격이 직접 가해짐에 따라 발생하는 충격음은 인접세대 및 하층에 쉽게 전달되는 특성을 갖고 있기 때문이다.

이와 같은 소음은 크게 경량충격음과 중량충격음으로 나누어볼 수 있는데, 경량충격음은 접시, 수저 떨어지는 소리, 의자당기는 소리, 플라스틱 샌달로 온돌마루를 걷는 소리 등 "딱딱", "쨍" 하는 고음으로서 탭핑머신을 충격원으로 사용하여 측정되는 충격음이며, 중량충격음은 아이들 뛰는 소리, 달리기, 보행, 농구공 낙하 등 "쿵" 하는 저음으로서 타이어를 충격원으로 사용하여 측정되는 충격음이다.

산업사회의 발달과 더불어 대단위 아파트가 건설되고 아파트 입주자 끼리 각 층간의 충격소음으로 인한 분쟁이 끊임없이 제기되자 정부에서는 2004년 5월에 '표준 바닥 구조안'을 제시하면서 슬라브 두께를 180㎜로 규정하고, 층간 소음규제를 경량충격음(의자를 끌거나, 물건을 떨어뜨릴 때 나는 소음 등)을 58데시벨(dB) 이하로, 중량충격음(사람이 뛰거나 굴리는 소리)을 50데시벨 이하로 규정하면서, 경량 충격음은 바로 적용하고 중량충격음은 2005년 7월에 시행하는 법안을 제정하기 에 이르렀다.

이러한 '표준 바닥 구조안'을 적용할 경우 건설업체는 건축물을 축조 시 슬라브 두께를 180㎜로 하여 시공을 행하거나, 슬라브의 두께를 임의로 채택하되 경량소음 58dB이하, 중량소음 50dB 이하의 기준을 맞추어 시공을 행하여야 하므로, 결국 슬라브 두께를 두껍게 하자면 건축비가 많이 소요되는 관계로 소음감소 기준은 건설업자들에에 최 우선적으로 시급히 해결하여야 할 현안과제로 대두 되었다.

따라서 건축물의 층과 층 사이에 경량충격음과 중량충격음을 저감시키고자 하는 문제는 건설회사의 오랜 과제였고 그동안에도 이러한 요구에 의하여 소음을 저감시키기 위하여 유리면사로 형성되는 보드와, 보드내부로 탄성부재를 내장시키는 층간소음 저감재가 개시되었으나 유리면사가 수분에 매우 취약한 단점을 갖고 이를 방수포장지나 비닐 등의 수분침투를 막는 방수부재(4)로 밀봉시켜야 하는 복잡하고 번거로운 공정에 비해 그 효과가 크지 않은 문제점을 갖고 있었다.

또한 독일이나 프랑스 등의 일부 유럽선진국에서 층간소음을 저감시키기 위한 방법으로 뜬 바닥 공법을 채용하여 소음문제를 해결하고자 시도 한바 있으나, 이 뜬 바닥 구조는 슬라브 위에 유리면이나 암면 같은 방진용 완충재를 시공한 후 그 위에 바닥 내장재 층을 형성시켜 바닥 충격음을 감소시키고자 하는 공법으로서 유리면이나 암면을 사용하고 있는바, 최근 유리섬유나 암면은 발암물질을 함유하여 세계적으로 그 사용이 규제되고 있으며 시공환경이 나빠 그 사용을 기피하고 있으며 우리나라는 특유의 경량기포 콘크리트 타설공법을 사용하므로 더욱 적용하기 어려운 상황이었다.

한편 다른 대용품으로 고무방진판과 스티로폴 등이 제시되고 있으나 스티로폴은 단열성은 우수하나 방음, 방진 성능이 나오지 않아 방진재로 사용하는 것은 불가능하여 폐타이어 분쇄물을 타르타르산 수용액으로 된 경화촉진제와 우레탄계 바인더를 배합한 고무제 방음방진재가 개시되어 일부 사용되고 있으나 그 값이 고 가의 것이서 채산성을 찾고 있지 못한 실정이며, 또한 국내공개특허 특2001-74153호에서는 복수의 폴리에틸렌 발포층과 폴리프로필렌 층으로 이루어진 주택 바닥 방음방진재가 개시되어 있으나 복잡하고 번거로운 공정에 비해 그 방음효과가 크지 않음에 적용이 어려운 상황이다.

또한 상기의 '표준 바닥 구조안' 에서는 층간소음 방지제에 난연성을 부여하도록 하는 기준은 명시하고 있지 않으나 웰-빙 시대를 구가하는 현대인들에게 건축물 자재를 난연성 재료로 갖추어 만일의 사고에 대비해야 함은 너무나 당연한 일이 아닐 수 없다.

상기와 같은 문제점 등을 해결하기 위하여 안출한 본원의 층간 소음방지 시공방법은 1차적으로 시공하고자 하는 현장의 층간 소음방지 시공구간의 견적을 통하여 본원에서 적용하고자 하는 조립식 폴리프로필렌수지 사출성형물의 규격과 형상을 정하고, 2차적으로 폴리프로필렌수지 70~85w%, 무기물필러류 15~30 w% 의

배합조성물(1)을 이용하여 층간 소음 방지를 위해 에 이용될 수 있도록 상기에서 정해진 규격과 형상으로 상부판과 하부판 사출성형물을 얻으며, 3차적으로는 폴리우레탄수지 70~85w%, 다공성 카본 15~30 w% 의 원료조성물(2)를 혼합 및 발포시켜 폴리우레탄 발포폼을 얻되 상기 하부판에 내삽 될 수 있는 크기로 발포폼을 얻으며, 시공현장에서는 상기 2차에서 얻은 하부판 사출성형물을 슬라브 바닥면 으로부터 일정거리 이격시켜 조립식으로 배열하고 하부판 내부로 폴리우레탄 발포폼을 내장시키며 그 위로 상부판을 조립시키고 조립물과 각 코너부분, 간극부에는 실리콘 등의 봉합재로 봉합시켜 건물의 상, 하 층간 발생하는 층간소음을 저감시키는 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본원에서는 필요한 경우 상기 배합조성물(1) 또는 원료조성물(2)에 유기 또는 무기 난연제를 조성물 중량의 5~10w%로 추가하여 흡음성과 단열성 및 난연성을 부여한 층간 소음 저감재를 얻고 이를 이용하여 건물의 상, 하 층간 발생하는 층간소음을 저감시키는 시공방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본원의 층간 소음방지 시공방법은 종래의 뜬 공법 기술을 변형시켜 사용하고자 하는 것으로 사출성형물 하판의 바닥부가 시공 슬라브 바닥면에 직접 설치되는 구조가 아니고 바닥에서 일정거리 이격되도록 조립되며 그 이격부 사이에는 모래를 채워서 발생소음을 차단시키는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 시공 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제점들을 해결하고 상기 발명의 목적을 이루기 위한 수단으로서 각종 건축 구조물에서 층간 소음을 저감시키기 위한 층간 소음방지 시공방법으로, 1차적으로 건축물의 층간 소음방지 시공구간의 소요면적을 파악하여 본원에서 적용하고자 하는 조립식 사출성형물의 규격과 형상을 정하고, 2차적으로 폴리프로필렌수지 70~85w%, 무기물필러류 15~30 w% 의 배합조성물(1)을 이용하여 층간 소음 방지를 위해 에 이용될 수 있도록 상기에서 정해진 규격과 형상으로 상부판과 하부판 사출성형물을 얻으며, 3차적으로는 폴리우레탄수지 70~85w%, 다공성 카본 15~30 w% 의 원료조성물(2)를 혼합 및 발포시켜 폴리우레탄 발포폼을 얻되 상 기 하부판에 내삽 될 수 있는 크기로 발포폼을 얻고, 시공현장에서는 상기 2차에서 얻은 하부판 사출성형물을 슬라브 바닥면으로 부터 일정거리 이격시켜 조립식으로 배열하고 하부판 내부로 폴리우레탄 발포폼을 내장시키며 그 위로 상부판을 조립시키고 조립물과 각 코너부분, 간극부에는 실리콘 등의 봉합재로 봉합시키는 시스템의 층간 소음방지 시공 방법을 제공한다.

또한 상기 사출성형물 하부판의 바닥 받침부와 슬라브 바닥 사이에는 탄성을 갖는 패킹재를 개재시켜 일정거리 이격되는 구조를 이루고 그 이격부 사이에는 모래를 채워서 층간 소음을 차단시키는 뜬 공법의 변형 시스템을 적용하는 건물의 층간 소음방지 시공 방법을 제공한다.

상기 폴리프로필렌수지 사출성형물 상부판은 표면으로 일정간격으로 요철부 또는 굴곡부를 형성하여 소음원의 진동거리를 최대화시켜 소음을 차단하도록 성형 되고, 하부로는 하부판과 조립되도록 돌출부를 갖도록 만들어지고, 폴리프로필렌수지 사출성형물 하부판은 사출물의 크기에 따라 5~30 ㎝ 간격으로 바닥 받침부를 이룰 수 있으며 받침부에는 구멍(홀)이 형성되어 탄성재 패킹 돌출부가 구멍(홀)을 지지하도록 하여 하부판이 바닥으로부터 일정거리 이격되는 구조를 갖도록 만들어본원의 층간소음 방지 구조물을 이루게 된다.

폴리프로필렌 수지는 우수한 가공특성, 내약품성, 내후성, 고접동성 등의 특성으로 인하여 사출성형품의 형태로 주로 자동차, 전기부품 등의 분야에 폭넓게 사용되고 있는 범용 플라스틱의 일종이며 근래에는 난연성, 내열성, 고강성, 고충격성, 장기 내후성 등을 부여하도록 새로운 기능과 용도를 찾아 다양한 목적으로 시 도 및 사용되고 있으며, 특히 건자재용 및 산업 자재용으로 이용이 확대되고 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌 수지는 신디오택틱 호모폴리프로필렌, 아이소택틱 호모폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 및 프로필렌-에틸렌블록 공중합체 등이 다양하게 사용될 수 있으며 용융지수(ASTM D1238 : 230℃, 2.16kg 하중 조건하)가 0.1∼60g/10분의 범위 내에 포함되는 수지는 사용이 가능하다.

상기 폴리프로필렌 공중합체에 흡음효과를 주기 위하여 무기 필러류로서 비중이 큰 납분말, 납화합물, 철분, 산화철슬러그, 바라이트(황산바륨) , 탈크 등이 사용될 수 있으며 이들 성분이 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

또한 본원에서는 건물의 화재 발생시 유해가스나 검은 연기 등이 발생되지 않는 것이 중요하므로 본원의 층간 소음 방지재에 필요한 경우 일정량의 난연제를 사용할 수 있으며 방음재의 유연성 그리고 난연성 및 저 발연성을 향상시키고자 할로겐계 유기 난연제 또는 적인, 3산화안티몬 등을 배합시켜 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 할로겐계 유기 난연제로는 염소화파라핀, 데카브로모디페닐에테르, 테트라브로모비스페놀 등이 사용 가능하다.

상기의 조성 외에도 본 발명의 수지 조성물은, 선택적으로 1차 및 2차 산화 방지제, 활제 및 슬립제 중 1종 이상을 폴리프로필렌 수지와 무기질 혼합물의 합 100 중량부에 대해서 0.1∼5.0중량부의 범위 내에서 추가로 포함할 수 있다.

발명자 등은 상기의 원료를 사용하여 최적의 방음효과를 얻으면서 현장시공이 용이한 층간 방음소재를 얻기 위하여 다양한 원료배합과 실험을 통하여 연구해 오던 중 각종 건축 구조물의 상, 하 층간 발생하는 층간 소음을 저감시키기 위한 층간소음 방지물 구조에서 폴리프로필렌 수지와 무기물 필러류를 적정량 배합시켜 층간 소음 방지를 위해 에 이용될 수 있도록 일정 규격과 모양으로 상, 하판 사출성형물을 얻고, 폴리우레탄수지와 다공성 카본류를 혼합하여 발포시켜 폴리우레탄 발포폼을 얻되 상기 하판에 내삽 될 수 있는 크기로 얻으며, 상기 상, 하판 사출성형물 사이에 폴리우레탄 발포폼을 내장시켜 건물의 상, 하 층간 발생하는 층간소음을 저감시키는 구조를 이룰 때 상기 목적을 달성할 수 있음을 확인하고 발명을 완성하기에 이르렀다.

상기 폴리프로필렌수지 사출성형물은 상판과 하판으로 구분하여 얻을 수 있으며, 상판은 표면으로 일정간격으로 굴곡부 또는 요철부를 형성하여 소음원의 진동거리를 최대화시켜 소음을 차단하도록 성형 되고, 상판의 저부는 하판과 조립되도록 돌출부를 갖도록 상판이 사출성형되고, 폴리프로필렌수지 하판 사출성형물은 하판의 내부는 4각형 모양으로 형성되어 폴리우레탄 발포폼을 내장시키는 구조이고 하판의 측벽부에는 상판과 조립되는 결합지지턱을 가지며 하판의 바닥부는 약 10~25 ㎝ 간격으로 바닥 받침부를 갖는 구조를 이룰 수 있다.

본원의 폴리프로필렌수지 사출성형물은 슬래브 바닥면 으로부터 일정거리 이격되도록 탄성재 패킹에 의해 지지되는 구조를 이룰 때 방음효과를 높일 수 있을 뿐 아니라 현장시공도 용이함을 확인하였다.

또한 본원 발명자 등은 폴리프로필렌 수지 70 ~ 85w%, 무기물 필러 15 ~ 30 w% 사이에서 폴리프로필렌 사출성형물 속에서 무기물 입자가 도 9과 같이 골고루 분산되어 중량소음 전달을 방지하여 주며 또한 중량을 향상시켜 현장에 설치 시 휨성을 방지하여 주고, 또한 현장 적응력이 가능함을 확인하고 상판과 하판으로 구분 사출성형 하였다.

또한 폴리우레탄수지 70 ~ 85 w%, 다공성 필러 15~ 30 w%를 첨가 혼합하여 발포성형기에 넣고 발포시킨 폴리우레탄 발포폼을 상기 상판과 하판 사이에 내장시키는 구조를 이루게 됨으로 본원이 목적으로 하는 방음효과를 달성할 수 있음을 확인 하였다.

또한 발명자는 종래 층간 소음규제가 없었던 건축물의 바닥구조가 건물의 사용용도나 규모에 따라 각 층을 형성하는 슬라브(slab)의 두께가 달라지겠으나 일반적으로 공동주택을 짓는 경우의 예를 들면 층간 바닥슬라브 135㎜ + 기포콘크리트 50㎜ + 마감모르타르 40㎜ + 바닥마감재를 주로 적용하여 시공하여 왔는 바, 새로 생긴 '표준 바닥 구조안'을 적용할 경우 건설업체는 경량소음 58dB이하, 중량소음 50dB 이하의 기준을 맞춰 시공해야 하는바, 본원의 상기의 단위 방음재를 만들어서 사용하여 실험해보고자 슬라브 135㎜ +뜬 공법을 변형 적용하기 위한 모래층 20㎜ +본원의 층간 소음방지재(방음판넬) 42㎜ + 세멘트몰타르 45㎜ + 바닥마감재 순으로 시공하는 방법으로 시행한 경우 경량소음 58dB이하, 중량소음 50dB 이하의 기준을 충족시킬 수 있음을 확인 하였다.

즉 본원의 층간 소음 방지재를 이용한 뜬 바닥 변형 시공방법은 종래 유럽의 일부 선진국에서 층간소음을 저감시키기 위하여 유리면이나 암면 같은 방진용 완충재를 사용하던 뜬 바닥 공법을 변형시켜 본원의 층간소음 단위방지재를 바닥부로부 터 일정거리 이격되게 만들고 단위방지재 하부로 입도 5±3㎜ 의 모래를 10 ~ 30㎜ 적층하고 그 상부로 본원의 층간 소음방지재(방음판넬)를 조립시켜 시공한 결과 상층에서 발생되어 하층으로 전달되는 경량 및 중량소음을 크게 저감시키고, 단열효과를 극대화시킬 수 있는 효과가 있음을 확인 하였다.

본원의 뜬 바닥 변형 시공방법에서는 사출성형물 하부판의 바닥 받침부와 슬라브 바닥 사이에는 탄성을 갖는 고무패킹재를 개재시켜 일정거리 이격되는 구조를 이루기 위하여 탄성재 고무패킹의 바닥부는 슬라브 바닥층에 지지되고 그 상부로는 돌출부를 갖고 돌출부의 단부가 사출성형물 하판부의 바닥 받침부에 형성된 구멍(홀)에 결합되어 탄성지지부를 형성하는 구조를 이루게 된다.

이하 본원발명의 기술사상을 구체적으로 뒷받침하기 위하여 실시한 일실시예를 기술하고 제시된 도면에 의하여 설명하고자 한다.

[실시예1]

폴리프로필렌 수지에 하기와 같이 혼합한 조성물을 이용하여 도 1에 도시된 가로×세로×높이=450×450×42㎜의 조립식 방음재 사출성형판을 상부판과 하부판으로 나눠 사출성형 하고자 하였다.

본원의 상부판 및 하부판 사출성형물의 원료배합비는 폴리프로필렌 수지 : 73중량부, 황산바륨 : 20중량부, 데카브롬 : 5중량부, 삼산화안티몬 : 2 중량부로 배합하여 도 2에 도시된 바와 같이 상판부(10)과 하판부(20)를 얻었으며, 상판부(10)는 표면으로 일정간격으로 상판 굴곡부(11)를 형성하도록 성형 되어 공기음의 진동거리를 최대화시켜 공기음을 차단하는 효과를 부여하도록 하고, 상판부의 저면 바닥부로는 하판부(20)과 결합되는 상판 결합돌출부(12)를 갖는 구조로 상부 사출성형품을 얻고, 사출물 하판부(20)은 하판 바닥판(21)은 다수개의 구멍(25)을 갖고 상부쪽으로는 4각 형상으로 폴리우레탄 발포폼(30)을 내장하는 구조를 이루고 하판부 측부(22)로는 상판부의 결합돌출부(12)와 결합되는 하판 결합돌출부(23)를 가지며 바닥판(21) 저면쪽으로는 약 10~25 ㎝ 간격으로 바닥 받침부(24)를 갖는 구조의 사출물을 얻었다.

상기 사출물의 바닥 받침부(24)는 시공위치에서의 슬라브 바닥부에 직접 설치되는 것이 아니고 사출물의 받침부와 슬라브 바닥부 사이에는 탄성을 갖는 패킹을 개재시켜 본원의 층간소음을 저감재 사출성형물이 슬라브 바닥면으로부터 일정거리 이격되는 구조를 이루게 된다.

본원의 층간소음 저감재 사출성형물이 슬라브 바닥면으로부터 일정거리 이격되는 지지구조를 살펴보면 본원의 소음저감재 사출물은 시공예정 현장의 상황과 여건에 따라 적당한 크기로 설계되어 사출성형될 수 있으며 사출성형물의 크기에 따라 약 10~25 ㎝ 정도의 간격으로 하판부의 바닥 받침부(24)가 만들어 질 수 있으며, 그 바닥받침부에 구멍(홀)을 형성하여 탄성재 패킹의 돌출부가 구멍(홀)을 지지하도록 하고 탄성재 패킹의 바닥부는 건축슬라브 바닥에 지지되는 구조를 이루어서 되어 양쪽을 지지하는 구조에 의해 달성 될 수 있다.

또한 본원의 층간소음을 저감재 사출성형물 하판부의 바닥판(21)은 일정간격으로 구멍(25)을 형성하되 단순히 평판부에 일정거리로 구멍(홀)을 형성하는 단순구조로 하거나 또는 사출물 하판부의 바닥판에도 상판과 같은 형상으로 요철부를 형성하게 하거나 슬레이트 굴곡부를 형성하도록 하여 층간 발생하는 소음의 진동거리를 최대화시켜 소음의 차단효과를 부여할 수 있는 구조를 이루도록 사출성형물을 얻을 수 있다.

[실시예2]

폴리우레탄 수지로 층간 방음(고체음) 제거효과를 부여하기 폴리우레탄수지에 밀도를 증가시키고 흡음성을 향상시키기 위해 하기와 같이 혼합한 조성을 이용하여 도 3에 도시된 방음재의 상판부(10)과 하판부(20) 사이에 내장되는 발포폼(30)을 얻었다.

발포폼의 조성은 폴리우레탄 수지 : 75중량부, 다공성물질로 활성탄카본 : 20중량부, 난연제로 TCPP(인산계,염소계혼합물) 5중량부를 혼합하여 발포성형기를 이용하여 발포물(30)을 얻었다.

[실시예3]

본원에서 개발한 방음재의 방음효과를 테스트하기 위하여 전용면적 25.7평 아파트 시공현장에서 슬라브 두께가 135㎜ 타설된 상부에서 실시예 1, 2에서 얻은 폴리프로필렌수지 사출물 상,하판 가로×세로×높이=450×450×42㎜ 규격품에 폴리우레탄 발포폼을 내장하여 본원의 뜬 공법 변형 시공방법을 적용하기 위하여, 상기 사출물 하부판 바닥 받침부에 고무패킹을 개재시켜 슬라브 바닥면에서 25㎜ 를 이격시키고, 이격부에 모래층을 20㎜ 채우고 +본원의 층간 소음방지재(방음판넬) 42㎜ + 세멘트몰타르 45㎜ + 바닥마감재 순으로 시공하는 방법으로 시행한 경우 평균 경량소음 52dB, 평균 중량소음 45dB 의 측정값을 얻었다.

본원의 기술사상을 구체적으로 나타내기 위하여 제시된 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본원의 층간 방음기능을 달성하기 위한 단위 방음재 구조의 사시도를 나타내고 있고, 도 2는 도 1 단위 방음재 구조의 분해 정면도를 나타내고 있으며, 도 3은 도 1 단위 방음재 구조의 분해 사시도를 나타내고 있다.

본원의 단위 방음재 사출성형물은 상판부(10)와 하판부(20)로 나누어 사출성형되고 상판부와 하판부 사이에 별도로 생산되는 발포폼(30)을 내장시키는 구조로 단위 방음재(100)를 구성하게 되는바, 상판부(10)는 표면으로 일정간격으로 굴곡부(11)를 형성하도록 성형 되어 공기음의 진동거리를 최대화시켜 공기음을 차단하는 효과를 부여하도록 하고, 상판부의 저면 바닥부로는 하판부(20)과 결합되는 결합돌출부(12)를 갖는 구조이며, 상판부의 측부의 일측(예를 들면 우,하측)으로 부분적으로 상판오목부(13)를 갖고 측부의 일측(예를 들면 상,좌측)으로는 부분적으로 상판볼록부(14)를 형성하여 하판부(20)와 의 결합을 견고히 함과 동시에 현장설치시 단위 방음재(100)간 조립식으로 설치할 수 있도록 하는 구조를 이루고 나사결합부(15)을 통하여 하판부의 결합돌출부(23)와 결합되는 구조를 나타내고 있다.

또한 하판부(20)는 바닥판(21) 상부쪽으로는 4각 형상으로 폴리우레탄 발포폼(30)을 내장하는 구조를 이루고 하판부 측부(22)로는 상판부의 오목부(13) 및 볼록부(14)에 일치되어 결합될 수 있는 크기로 하판부 자체의 측부(22)에 부분적으로 하판 측벽오목부(26) 및 하판 측벽볼록부(27)를 갖는 구조를 이루어 상판부와 결합되며 또한 현장설치시 단위 방음재간 연결을 조립식으로 설치할 수 있도록 하는 구 조를 이루며 또한 상판부의 결합돌출부(12)와 결합되는 결합돌출부(23)를 갖고 바닥판(21) 저면쪽으로는 약 10~25 ㎝ 간격으로 바닥 받침부(24)를 갖는 구조의 사출물을 나타내고 있다.

또한 본원의 층간소음 저감재 사출성형물은 슬라브 바닥면에 직접 적치되는 구조가 아니고 그 사이에 탄성을 갖는 고무팩킹이 양쪽을 지지하는 구조를 갖는바, 사출물 하판부의 바닥 받침부(24)는 하향으로 10 ~ 20 ㎜ 연장되어 받침부 단부에 구멍(28)을 형성하여 만들어 지며, 탄성재 고무패킹(40)의 머리부(41)는 원형이나 마름모골로 넓직하게 건축슬라브 바닥에 지지되는 구조를 갖고 그 반대 면으로는 탄성재 패킹의 둥근 몸통부(42)가 형성되고 몸통부의 단부로 돌기부(43)를 갖고 돌기부가 받침부 단부의 구멍(28)을 지지하도록 만들어 진 구조를 나타내고 있다.

도 4에서는 본원의 단위 방음재 상판부와 하판부에 채워질 수있는 폴리우레탄계 발포폼을 나타내고 있는바 도4a에서는 평판구조의 발포물을, 도4b에서는 돌기부의 발포물을, 도4c에서는 슬레이트 골 형상의 굴곡부를 갖는 발포물을 나타내고 있다.

도 5은 본원의 단위 방음재가 현장에서 시공되는 일실시예를 나타내고 있다.

먼저 바닥면을 고른 후 하판부 측부(22)에 만들어진 하판 측벽오목부(26) 및 하판 측벽볼록부(27)의 구조에따라 조립식으로 배열을 하고 하판부 바닥면 하부로는 20 ~ 30 ㎜ 정도의 공간부를 만들고 공간부에는 모래층을 10 ~ 20 ㎜ 정도를 채우게 되며, 바닥면 상부로 발포폼을 내장시키고 상판을 결합시키는 구조로 단위 방음재를 현장에 시공하는 양태를 나타내 보여주고 있다.

도 6은 종래 건축물의 구조에서 층간 구조물을 시공하는 사례를 나타내고 있다.

일반적으로 종래 층간 소음규제가 없었던 건축물의 바닥구조는 건물의 사용용도나 규모에 따라 각 층을 형성하는 슬라브(slab)의 두께가 달라지고 일반적으로 공동주택의 경우 층간 바닥슬라브를 135㎜ 정도치고 그 위로 스치로폴 단열재를 30㎜ 정도 깔고 그 상부로 기포콘크리트를 35㎜, 그 위에 마감모르타르 45㎜ + 바닥마감재를 주로 적용하여 시공하는 사례를 나타내고 있다.

도 7은 본원의 단위 방음재 구조를 이용한 뜬 바닥 변형공법으로 본원의 방음재의 현장시공 방법의 실시예를 나타내고 있는바, 다른 공정에서는 도 6의 공정과 다를바 없으나, 스치로폴 단열재층 30㎜, 기포콘크리트층 35㎜ 대신에 본원의 단위방음재 규격을 42㎜ 정도로 만들어 적용하는 경우 단위방음재 하부로 모래를 20㎜ 정도 깔고 그 위에 본원의 단위 방음재를 설치하는 뜬 바닥 변형 시공방법을 나타내고 있다.

즉 본원의 기술사상은 폴리프로필렌 수지를 이용하여 사출물 상판부와 하판부를 직사각형 또는 정사각형 형상으로 얻되, 상판과 하판은 각각 일정규격(예를 들어 가로×세로×높이=450×450×42㎜)의 조립식 단위물품을 이루도록 하여 현장 시공 시 건축물의 층과 층 사이 슬라브 상에 본원의 단위방음재를 설치하고자 하는 경우 먼저 사출성형물 하부판의 바닥 받침부와 슬라브 바닥 사이에는 탄성을 갖는 패킹재를 개재시켜 일정거리 이격되는 구조를 이루고 그 이격부 사이에는 모래를 10 ~ 30 ㎜ 정도 채우고 그 상부에 조립식 층간방음재 하판을 배열시키고 하판 내 부로 폴리우레탄 발포폼을 내장시킨 후 상부판을 조립시켜 시공하는 구조를 이루게 됨으로 건축물의 층간 공사기간을 단축시키면서도 층간소음 규제조건을 충족 시킬 수 있는 층간 소음저감재를 제공하고 이를 이용한 시공밥법을 제공하게 된다.

본원의 단위방음재의 난연성을 실험하기 위하여 상기 폴리프로필렌 수지조성물 및 폴리우레탄 수지 조성물로부터 얻은 시트 시험편을 수평으로 유지해서 분젠 버너의 화염길이 15㎜의 끝부분이 시료편의 하단에 닿도록 하고 15초 후에 화염을 제거했을 때 연소하는지를 조사하였으며 발명자가 기대하는 난연 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

본원의 층간소음 방지재는 현장시공 전에 현장의 방음재 설치 구간을 파악하여 현장여건에 따라 폴리프로필렌 수지를 이용하여 사출물의 규격을 설계하여 상부판과 하부판을 직사각형 또는 정사각형 형상으로 조립식 단위물품을 이루도록 제작하여 현장 시공 시 건축물 스라브의 층과 층 사이에 본원의 조립식 층간방음재 하판을 먼저 배열시키고 하판 내부로 폴리우레탄 발포폼을 내장시킨 후 상부판을 조립시켜 시공하는 구조를 이루게 됨으로 건축물의 층간 공사기간을 대폭 단축시키면서도 층간소음 규제조건을 충족시킬 수 있는 공법을 제공하는 효과를 얻게 된다.

또한 종래 층간 소음규제가 없었던 건축물의 바닥구조는 건물의 사용용도나 규모에 따라 각 층을 형성하는 슬라브(slab)의 두께가 달라지고 일반적으로 공동주택의 경우 층간 바닥슬라브 135㎜ + 기포콘크리트 50㎜ + 마감모르타르 40㎜ + 바 닥마감재를 주로 적용하여 시공하여 왔는 바, 새로 생긴 '표준 바닥 구조안'을 적용할 경우 건설업체는 경량소음 58dB이하, 중량소음 50dB 이하의 기준을 맞춰 시공해야 하는바, 본원의 단위 방음재를 이용하는 경우 슬라브 135㎜ +뜬 공법을 변형 적용하기 위한 모래층 20㎜ +본원의 층간 소음방지재(방음판넬) 42㎜ + 세멘트몰타르 45㎜ + 바닥마감재 순으로 시공하는 방법으로 경량소음 58dB이하, 중량소음 50dB 이하의 기준을 충족시킬 수 있음을 확인 하였다.

또한 본원의 층간 소음 방지재 하부로는 종래 유럽의 일부 선진국에서 층간소음을 저감시키기 위하여 유리면이나 암면 같은 방진용 완충재를 사용하던 뜬 바닥 공법을 변형시켜 본원 방지재의 하부로 입도 5±3㎜ 의 모래를 20㎜ 적층하고 그 상부로 본원의 층간 소음방지재(방음판넬)를 조립시켜 시공한 결과 상층에서 발생되어 하층으로 전달되는 경량 및 중량소음을 크게 저감시키고, 단열효과를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

본원의 층간 소음 방지재를 각종 건물의 바닥층에 시공하게 되면 직상층에서 발생하여 직하층으로 전달되는 경량충격음 뿐 아니라 중량충격음을 효과적으로 저감시키고, 단열효과가 우수할 뿐 만 아니라 필요한 경우 난연성을 부가시켜 건물의 사후 관리에도 여러 가지 장점을 갖게 될 것이다.

Claims (2)

1. 각종 건축 구조물의 슬라브 상에서 층간 소음을 저감시키기 위한 소음 저감 시공방법에 있어서,

   1차적으로 건축물의 층간 소음방지 시공구간의 소요면적을 파악하여 본원에서 적용하고자 하는 조립식 사출성형물의 규격과 형상을 정하고,

   2차적으로 폴리프로필렌수지 70~85w%, 무기물필러류 15~30 w% 의

   배합조성물(1)을 이용하여 층간 소음 방지를 위해 에 이용될 수 있도록 상기에서 정해진 규격과 형상으로 상부판과 하부판 사출성형물을 얻으며,

   3차적으로는 폴리우레탄수지 70~85w%, 다공성 카본 15~30 w% 의 원료조성물(2)를 혼합 및 발포시켜 폴리우레탄 발포폼 얻되 상기 하부판에 내삽 될 수 있는 크기로 발포폼을 얻으며,

   시공 현장에서는 상기 2차에서 얻은 하부판 사출성형물을 바닥부에서 일정거리 이격시켜 조립식으로 배열하고 하부판 내부로 폴리우레탄 발포폼을 내장시키며 그 위로 상부판을 조립시키고 조립물과 각 코너부분, 간극부에는 실리콘 등의 봉합재로 봉합시키는 시스템을 이루는 것을 특징으로 하는 건물의 층간 소음방지 시공 방법.
2. 제1항에 있어서,

   사출성형물 하부판의 바닥 받침부와 슬라브 바닥 사이에는 탄성을 갖는 패킹 재를 개재시켜 일정거리 이격되는 구조를 이루고 그 이격부 사이에는 모래를 채워서 층간 소음을 차단시키는 시스템을 이루는 것을 특징으로 하는 건물의 층간 소음방지 시공 방법.

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