KR20090084179A - 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조에 관한 것이다.
본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는, 마감모르타르층 또는 경량기포콘크리트층 하부에 형성되어 있으며 상부 하중을 지지하는 지지판과; 지지판 하부에 형성되어 있고, 서로 이격되어 내측으로 중공부를 갖도록 된 다수 개의 완충돌기와, 완충돌기의 상부 또는 하부에 형성되어 있는 지지부로 구성된 완충재;로 구성된 완충층이, 다중으로 겹쳐 설치되어 있으며, 하부로는 경량기포콘크리트층 또는 콘크리트바닥층을 지지하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 완충재를 지지판 하부에 설치하고, 완충재에는 중공부를 형성함으로써 동탄성계수를 5 MN/㎥ 이하로 현저히 낮춰 진동 차단 성능을 향상시키려는 것으로, 특히 63 Hz 대의 저주파 대역에 대한 진동 차단 성능이 향상되고, 완충재 설치로 인해 경량기포콘크리트층이 부서지는 현상을 방지할 수 있으며, 한 쌍의 지지판과 완충재를 다중으로 적층시켜 콘크리트바닥층 또는 경량기포콘크리트층으로 전달되는 열을 차단함으로써 완충층 전체의 단열 성능을 획기적으로 개선할 수 있어 결국, 동탄성계수를 낮춰 진동 차단 성능을 향상시키는 것은 물론, 콘크리트바닥층으로부터 올라오는 열을 차단하여 진동 차단 및 단열 효과를 갖는 완충층 구조가 제공된다.
건물, 바닥, 진동, 완충층, 동탄성계수, 단열
Description
본 발명은 건물 바닥용 완충층 구조에 관한 것으로 완충층에 중공부를 형성하여 완충층 전체의 동탄성계수를 낮춰 진동 차단 성능을 향상시키고, 완충층 전체의 단열 효과를 증대시킨, 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조에 관한 것이다.
건물의 완충층 구조에 관한 기술로, 본 발명의 발명자가 발명한 '방진용 고무발포체 제조방법 및 이로부터 제조된 방진용 고무발포체'(한국 등록특허공보 제10-0504148호)가 공개된 바 있다.
상기와 같은 기술은 공동주택과 같이 바닥의 두께를 충분히 두껍게 하기 어려운 상태에서 다수의 재료를 혼합함으로써 진동전달율을 낮춰 완충 효과를 갖도록 하였다.
위와 같은 기술은 도 1 또는 도 2와 같은 형태로 시공되어 왔다.
보다 구체적으로 도 1의 경우 콘크리트바닥층(10) 위에 완충층을 시공하되 완충층은 지지판(50)과 완충재(40)를 상하로 적재한 형태로 형성하고, 완충층의 상부에 경량기포콘크리트층(20)을 형성하여 단열성을 높이고, 그 위에 난방배관(31)이 설치한 후 마감모르타르층(30)을 타설하여 바닥을 시공하였다.
또, 도 2의 경우 콘크리트바닥층(10) 위에 경량기포콘크리트층(20)을 형성한 후 그 위에 도 1에서와 같은 구조의 완충층을 형성하고, 그 위로 난방배관(31)을 설치한 후 마감모르타르층(30)을 형성하여 바닥을 시공하였다.
위와 같은 형태로 완충층이 설치된 바닥 구조는 완충층이 설치되기 전의 바닥 구조에 비해 진동 차단 효과가 상승했다.
또한, 지지판(50)을 설치하여 탄성이 낮은 완충재 시공시 경량기포콘크리트층(20)이나 마감모르타르층(30)에 균열이 발생하는 것을 방지하였다.
그러나, 위와 같은 형태로 완충재를 설치하였음에도 불구하고 충분히 진동을 차단하지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 기술로, '층간 중량충격 저감 바닥구조'(한국 공개실용신안공보 20-2007-0000350)가 공개된 바 있다.
상기와 같은 기술은 도 3에 도시된 것처럼 콘크리트바닥층(10) 상부에 마운트(60)를 설치하고, 마운트(60) 위에 경화성판재와 같은 지지판(50)을 설치한 후 그 위에 합성수지패드와 같은 완충재(40)를 설치한 후 경량기포콘크리트층(20)을 형성한 후 난방배관(31)을 설치한 다음 마감모르타르를 타설하여 바닥을 시공한 기술이다.
위와 같은 기술은 동탄성계수가 40MN/㎥ 범위의 합성수지패드를 사용하여 경량충격 및 중량충격을 1차적으로 흡수하도록 하였다.
그러나, 위와 같은 기술은 전체 완충층 구조의 동탄성 계수가 충분히 낮지 못해 본 발명에서 정한 5 MN/㎥ 기준에 미달되는 문제점이 있었다.
또, 경량기포콘크리트는 구조적 강도가 약해 완전히 경화된 후에도 그 위에 집중하중이 발생할 경우 부서지는 현상이 발생한다.
따라서, 경량기포콘크리트의 상부 또는 하부에 경량기포콘크리트가 부서지지 않도록 해야 한다.
그런데, 상기와 같은 고안의 경우 경량기포콘크리트 하부에 설치된 합성수지패드는 기계적 강도가 낮은 재료로 되어 있다.
이는, 바닥 시공시 하부에 합성수지패드를 설치한 후 경량기포콘크리트를 타설한 후 경량기포콘크리트가 건조된 후 경량기포콘크리트층(20) 위에서 작업자들이 이동하면서 하중을 받게 될 때 경량기포콘크리트층(20)에 가해지는 하중에 대해 합성수지패드가 구조적으로 지지하지 못하여 결국 경량기포콘크리트가 부서져 버리게 된다.
이로 인해 바닥이 꺼지는 현상, 하부 콘크리트바닥층(10)으로 물이 스며드는 현상이 발생되는 문제점을 갖게 된다.
그런데, 마운트(60)를 설치한 형태의 완충층에 대한 열관류율을 조사해본 결과 평판 형태로 완충재를 사용한 완충층에 비하여 열관류율이 높게 나타나는 문제점이 있었다.
즉, 진동 차단을 위하여 마운트 형태로 구조를 변경하게 되면, 열관류율이 높아져 건물의 단열효과가 떨어지게 되는 문제점이 발생했다.
이처럼 단열 성능이 떨어지는 이유는, 마운트의 공극 부위에 존재하는 공기층에서의 대류와 복사에 의한 열전달이 주원인이라고 할 수 있다.
본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는 상기와 같은 종래 기술에서 발생되는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 완충재를 지지판 하부에 설치하고, 완충재에는 중공부를 형성함으로써 동탄성계수를 5 MN/㎥ 이하로 현저히 낮춰 진동 차단 성능을 향상시키려는 것으로, 특히 63 Hz 대의 저주파 대역에 대한 진동 차단 성능을 향상시키려는 것이다.
또한, 완충재 설치로 인해 경량기포콘크리트층이 부서지는 현상을 방지하려는 것이다.
특히, 한 쌍의 지지판과 완충재를 다중으로 적층시켜 콘크리트바닥층 또는 경량기포콘크리트층으로 전달되는 열을 차단함으로써 완충층 전체의 단열 성능을 획기적으로 개선하려는 것이다.
결국, 본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는 중공부를 이용하여 동탄성계수를 낮춰 진동 차단 성능을 향상시키는 것은 물론, 한 쌍의 완충층을 다중으로 설치함으로써 콘크리트바닥층 또는 경량기포콘크리트층으로 전달되는 열을 차단하여 진동 차단 및 단열 효과를 갖는 완충층 구조를 제공하려는 것이다.
본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는 위와 같은 과제를 해결하기 위하여, 마감모르타르층 또는 경량기포콘크리트층 하부에 형성되어 있으며 상부 하중을 지지하는 지지판과; 지지판 하부에 형성되어 있고, 서로 이격되어 내측으로 중공부를 갖도록 된 다수 개의 완충돌기와, 완충돌기의 상부 또는 하부에 형성되어 있는 지지부로 구성된 완충재;로 구성된 완충층이, 다중으로 겹쳐 설치되어 있으며, 경량기포콘크리트층 또는 콘크리트바닥층에 의해 지지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조에서, 다중으로 적층된 완충재는 인접한 완충재마다 완충돌기의 위치가 상부와 하부 교대로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 다중으로 적층된 완충재는 인접한 완충재마다 완충돌기의 위치가 수직선 상에서 비일치 하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 다중으로 적층된 완충재는 완충돌기가 상하 서로 마주보는 방향으로 적층되거나, 서로 반대방향으로 적층되거나 또는 같은 방향으로 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서 지지판은, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 중 1 내지 3종을 원료로 하여 형성되거나, 합판, 바인더가 첨가된 목분 가압 성형판, 바인더가 첨가된 무기질 분말 가압 성형판, 바인더가 첨가된 목분 및 무기질 분말을 혼합하여 가압 성형한 가압성형판 중 선택된 어느 한 가지로 형성된 것을 특징으로 한다.
이러한 지지판은 단층 구조 또는 다층 구조 중 어느 한 가지인 것을 특징으 로 한다.
아울러, 완충재는, 천연고무 또는 합성고무 중 선택된 1 내지 2종을 원료로 하여 발포 성형되거나, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌비닐아세테이트 중 선택된 1 내지 6종을 원료로 하여 발포 성형되거나, 천연고무, 합성고무, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로플렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌비닐아세테이트 중 선택된 1 내지 8종의 발포분쇄물을 혼합성형한 것을 사용하거나, 폴리에스테르 부직포층으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 완충재를 지지판 하부에 설치하고, 완충재에는 중공부를 형성함으로써 동탄성계수를 5 MN/㎥ 이하로 현저히 낮춰 진동 차단 성능을 향상시키려는 것으로, 특히 63 Hz 대의 저주파 대역에 대한 진동 차단 성능이 향상된다.
또한, 완충재 설치로 인해 경량기포콘크리트층이 부서지는 현상을 방지할 수 있다.
특히, 한 쌍의 지지판과 완충재를 다중으로 적층시켜 콘크리트바닥층 또는 경량기포콘크리트층으로 전달되는 열을 차단함으로써 완충층 전체의 단열 성능을 획기적으로 개선할 수 있다.
결국, 본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는 중공부를 이용하여 동탄성계수를 낮춰 진동 차단 성능을 향상시키는 것은 물론, 한 쌍의 완충 층을 다중으로 설치함으로써 콘크리트바닥층 또는 경량기포콘크리트층으로 전달되는 열을 차단하여 진동 차단 및 단열 효과를 갖는 완충층 구조가 제공된다.
이하, 본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조에 대해 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는, 마감모르타르층 또는 경량기포콘크리트층 하부에 형성되어 있으며 상부 하중을 지지하는 지지판과; 지지판 하부에 형성되어 있고, 서로 이격되어 내측으로 중공부를 갖도록 된 다수 개의 완충돌기와, 완충돌기의 상부 또는 하부에 형성되어 있는 지지부로 구성된 완충재;로 구성된 완충층이,
다중으로 겹쳐 설치되어 있으며, 경량기포콘크리트층 또는 콘크리트바닥층에 의해 지지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서 특징은 지지판(100)이 상부에 설치되어 상부의 경량기포콘크리트층(20) 또는 마감모르타르층(30)을 지지하도록 구성되어 경량기포콘크리트층(20)이나 마감모르타르층(30)의 부서짐을 방지하도록 되어 있다는 것이다.
또다른 특징은 완충재의 상부 또는 하부에 중공부를 갖도록 다수 개의 완충돌기가 설치되어 있어 본 발명의 완충층 전체의 동탄성계수를 낮추도록 구성되어 있다는 것이다.
이로 인해 완충층 전체의 동탄성계수는 종래의 바닥 구조에 비해 획기적으로 개선되었다.
아울러, 한 쌍의 완충층이 다중으로 적층되어 구성됨으로 인해 중공부에 의해 콘크리트바닥층 또는 경량기포콘크리트층으로 열이 전달되는 것을 차단하여 단열 성능을 획기적으로 개선한 것이다.
이하, 본 발명의 각 구성요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 구성요소인 지지판(100)은 도 4에 도시된 것처럼 경량기포콘크리트층(20)의 하부에 형성되거나, 도시되지는 않았으나 마감모르타르층(30)의 하부에 형성된다.
이때, 경량기포콘크리트층(20)이 지지판(100)의 하부측에 위치한 것보다는 경량기포콘크리트층(20)이 지지판(100)의 상부에 위치한 것이 구조적으로 보다 안정적이며, 마람모르타르(30)의 안정성을 더욱 높이고 방수성이 우수하다.
이러한 지지판(100)은 기계적 강도가 약한 마감모르타르층(30)이나 경량기포콘크리층, 특히 경량기포콘크리트층(20)의 받침대 역할을 하여 국부 상부하중에 의한 경량기포콘크리트층(20) 등의 파괴를 억제하기 위해 설치되는 것이다.
이를 위해 지지판(100)은 다양한 재료로 형성할 수 있으며, 비교적 부서지기 쉬운 경량기포콘크리트층(20)을 지지할 수 있도록 강도가 높은 부재로 형성하는 것이 바람직하다.
이를 위해 지지판(100)은 폴리프로필렌이나 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 중 1 내지 3종을 원료로 하여 형성할 수 있다.
또, 합판이나, 바인더가 첨가된 목분 가압 성형판, 바인더가 첨가된 무기질 분말 가압 성형판, 바인더가 첨가된 목분 및 무기질 분말을 혼합하여 가압 성형한 가압 성형판 중 선택된 어느 한 가지로 형성할 수 있다.
이때, 지지판(100)의 두께는 0.5 mm 내지 50 mm 사이의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
만약 0.5 mm 보다 얇을 경우 지지 기능이 저하될 뿐만 아니라 국부변형이 발생하여 상부의 경량기포콘크리트층(20)이나 마감모르타르층(30)을 잘 지지할 수 없게 된다.
또, 두께가 50 mm 보다 두꺼울 경우 경제성이 낮을 뿐만 아니라 완충재(200)와 같은 부재를 설치할 공간을 좁히는 문제점을 갖는다.
이러한 지지판(100)은 최대한 두께를 얇게 하면서도 강도를 유지해야 하며, 경제성까지 고려해야 한다.
따라서, 일반적인 평판 형태로 형성할 수도 있으나, 보다 바람직하기로는 강도가 높은 부재를 이용하여 기둥을 갖는 다중벽 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 도 15에 도시된 바와 같이 상부와 하부에 평판부(110)가 형성되어 있고, 그 사이에 벽체부(120)가 형성된 다중벽 형태로 형성하여 강도가 높은 고가의 부재를 사용하더라도 재료가 적게 투입되어 경제성이 높은 부재를 사용할 수 있게 된다.
이때, 벽체부(120)의 형태를 도시된 격자형 외에 일자형이나 삼각형, 사각형, 육각형과 같은 다각형, 원통형 등으로 형성하여 구조적 강도를 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 구성요소인 본 발명의 구성요소인 완충재(200)는 지지판(100)의 하부에 형성되어 있다.
이러한 완충재(200)는 상부의 진동이 하부의 콘크리트바닥층(10)으로 전달되는 것을 차단하기 위해 형성된 것으로 지지판(100)에 비해 탄성계수가 낮은 부재를 사용하는 것이 바람직하다.
이를 위해 완충재(200)는 천연고무 또는 합성고무를 발포 성형하거나, 천연고무와 합성고무의 혼합재료를 원료로 하여 발포 성형된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌비닐아세테이트를 원료로 하거나 이들의 2 내지 6종을 혼합재료를 원료로 하여 발포 성형된 것을 사용할 수도 있다.
그리고, 천연고무, 합성고무, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로플렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌비닐아세테이트 중 선택된 1 내지 8종의 발포분쇄물을 혼합성형한 것을 사용할 수도 있다.
또한, 폴리에스테르 부직포층을 완충재(200)로 사용할 수도 있다.
이러한 완충재(200)의 바람직한 구성 예로, 지지판(100)의 일측에 형성되어 있는 지지부(230)와, 지지부(230)의 상부 또는 하부에 형성되어 있고, 서로 이격되어 내측으로 중공부(210)를 갖도록 된 다수 개의 완충돌기(220)로 구성할 수 있다.
완충돌기(220)의 형태는 도시된 것과 같은 호형 단면을 갖는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며, 스트립 바 형태나, 다각형 기둥이나 원기둥형, 다각형, 상협하광이나 하협상광 형태의 기둥 등 다양한 형태로 형성할 수 있다.
이러한 중공부(210)를 갖는 구성은 본 발명의 기술적 과제와 관련된 것으로 이러한 중공부(210)를 갖는 구조를 통하여 본 발명의 완충층 구조의 동탄성 계수를 현저하게 줄이도록 하였다.
이로 인해 진동전달력을 저감시켜 진동절연효과를 증대시키게 되며, 중공부(210)를 갖는 구조를 통해 원재료 비율을 줄여 비용 절감 효과를 갖게 된다.
이러한 완충돌기(220)는 완충층 상부에 위치하는 구조물의 하중이나 소재에 따라서 단면의 형태 및 배치 면적 비율을 적절하게 조절할 수 있다.
구체적인 예로 완충돌기(220)의 폭 또는 직경, 완충돌기(220) 설치 간격은 1 ~ 20 cm의 범위 내로 형성하는 것이 바람직하다.
만약 폭 또는 직경이 1 cm 이하일 경우에는 구조가 불안정하며, 20cm 이상으로 설정할 경우에는 간격이 과대하여 실용성이 떨어지는 문제점이 발생된다.
또한, 완충돌기(220)의 두께는 0.5 ~ 10 cm 정도로 형성하는 것이 바람직하다.
완충돌기(220)의 두께가 0.5 cm 이하일 경우 진동 차단 성능이 떨어지게 되며, 10 cm 이상은 두께가 너무 두꺼워져 적용하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 완충재(200)는 지지부(230)와 완충돌기(220)을 일체로 성형하는 것이 가장 바람직하나, 서로 다른 재질을 갖도록 하여 지지부(230)를 형성한 후 지지부(230)와 다른 재질로 완충돌기(220)를 형성하여 지지부(230)의 일면에 부착할 수도 있다.
이상과 같이 구성된 한 쌍의 지지판(100)과 완충재(200)만을 콘크리트바닥층(10) 또는 경량기포콘크리트층(20) 위에 형성할 경우에는 중공부(210)를 통해 콘크리트바닥층(10) 또는 경량기포콘크리트층(20)으로 열이 전달되는 현상이 발생하여 결국 단열 성능이 저하된다.
반면, 중공부(210)를 없앨 경우 이미 설명한 것처럼 동탄성 계수가 증가하여 진동 차단 효과가 떨어지게 된다.
본 발명에서는 이러한 점을 고려하여 동탄성 계수를 보다 낮추고, 단열 성능을 향상시키기 위하여 완충층을 다중으로 겹쳐 설치하였다.
즉, 도 4와 도 5에 도시된 것처럼 두 개의 완충층을 적재함으로써 하부 완충층이 경령기포콘크리트층 또는 콘크리트바닥층(10)으로 전달하는 열을 차단하여 최종적으로는 완충층에서 하부로 열이 적게 전달되도록 하였다.
아울러, 진동은 상부의 완충층과 하부의 완충층에 형성되어 있는 중공부(210)에 의해 이중으로 차단되어 동탄성 계수를 현저하게 감소시켰다.
한편, 본 발명에서 위와 같이 지지판(100)과 완충재(200)를 하나의 완충층으 로 하여 다중 적층시키는 방법을 적용함에 있어서, 지지판(100)의 경우 여러번 중복되서 사용될 경우 제품 비용이 상승하게 될 수 있다.
이에, 도 6과 같이, 완충재(200) 만으로 하나의 완충층을 구성한 결과, 후술하는 실험예에 설명된 것과 같이 동탄성계수와 열관류율 값을 만족시키는 것을 알 수 있다.
단지, 이와 같이 완충재(200) 만으로 다중의 완충층 구조를 형성할 때에는 상부 완충재(200)가 상부의 경량기포콘크리트층(20)이나 마감모르타르층(30)을 충분히 지지하고, 부서지지 않게 하도록 강도가 높은 부재로 형성하는 것이 바람직하다.
또, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 완충재(200)만으로 구성된 완충층을 적층시키되 완충충 사이에 지지판(100)을 설치하거나, 상부 완충재(200)의 상부에 지지판(100)을 설치함으로써 경량기포콘크리트층(20)이나 마감모르타르층(30)을 충분히 지지하고, 부서지지 않게 할 수도 있다.
이러한 구성에서 호형으로 완충돌기(220)를 구성하게 되면 일측은 접촉면적이 작아지게 되는데, 이러한 점을 고려하여 다양한 형태로 변형 실시가 가능하다.
도 11 내지 도 15는 완충돌기(220)의 다양한 형성 예를 나타낸 것으로, 각 완충층은 완충돌기(220)가 상하 서로 마주보는 방향으로 적층되거나, 완충돌기(220)가 서로 반대 방향을 향하도록 적층되거나 또는 완충돌기(220)가 서로 같은 방향을 향하도록 적층된 예를 도시하였다.
또, 다중으로 적층된 완충재(200)는 각 완충재(200)의 완충돌기(220)의 위치가 수직선 상에서 서로 비일치 하도록 형성될 수도 있음을 도시하였다.
보다 구체적으로, 도 11은 완충돌기(200)가 서로 마주보면서 동일 수직선상에 위치하도록 한 것이며, 도 12 및 도 13은 완충돌기(200)가 같은 방향을 향해 위치하는 형태이며, 도 14는 서로 마주보되 수직선상에서 서로 비일치하도록 형성된 예이다.
이때, 완충돌기(200)를 서로 마주 바라보도록 형성할 경우 결과적으로 중공부(210)의 크기를 확장시켜 동탄성 계수를 가장 작게 할 수 있으며, 구조적으로도 안정적인 장점이 있다.
아울러, 나란히 적재된 완충층의 완충돌기(220)가 수직선상에서 서로 불일치하도록 구성한 것으로 상부의 완충재(200) 수명이 길어지는 장점을 갖는다.
위와 같은 구성에 있어서, 시멘트 모르타르, 도자기, 금속산화물과 같은 모든 무기물은 절대온도인 절대온도인 0°K 이상의 온도에서 적외선을 복사하며, 복사되는 적외선 에너지는 온도의 4승에 비례한다.
그러므로 약 20℃(293°K)정도의 상온에서는 콘크리트바닥층(10)으로부터 대단히 많은 양의 적외선이 복사하게 된다.
이때 복사되는 적외선의 파장은 도 16 및 도 17에서 보는 바와 같이 일반적으로 2㎛이상이며, 2~20㎛범위의 파장대역이 유기물(PE, PP, Urethane, EVA등)에 흡수되면 유기물에 열적작용을 하게 되어, 유기물을 경화시키는 작용을 하게 되는 것을 알 수 있다.
즉, 유기물이 발포되어 탄성을 가지는 경우, 열적 경화가 발생되고 탄성계수가 증가하게 되는 악영향이 나타나게 되는 것이다.
이러한 점을 고려하여 콘크리트바닥층(10) 또는 경량기포콘크리트층(20)과 접촉하는 부분에 도 9 및 도 10에 도시된 것처럼 금속박막필름층(400)을 형성하여 발포성 유기물에 외부로부터의 적외선이 유입되는 것을 방지하여 열적 경화 현상을 방지하고 이로 인해 완충재의 장기적인 수명을 보장하도록 하는 것이 바람직하다.
<실험예 1> 동탄성 계수 측정 및 열관류율 조사
이상과 같이 구성된 본 발명의 단열재를 갖는 건물 바닥용 완충층 구조의 성능을 확인하기 위해 두 종류의 샘플을 제조하여 성능을 측정하였다.
먼저, 비교예 1로써 가로 세로 200 mm, 두께 5 mm, 폴리프로필렌 재질의 지지판을 준비한 후 지지판 하부에 완충 재료로써 발포 고무 12 mm을 지지판 전체에 대하여 설치한 후 상부 인가 하중을 90 kg/㎡ 가하여 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
또한, 비교예 2로써, 가로 세로 200 mm, 두께 5 mm, 폴리프로필렌 재질의 지지판을 준비한 후 지지판 하부에 지지판과 같은 가로 세로 200 mm, 두께 12 mm, 발포 고무 재질의 지지부와, 지지부 하부에 폭 20 mm, 간격 25 mm, 두께 10 mm의 하방향의 스트립바 타입의 완충돌기를 갖는 완충재를 설치한 후 상부 인가 하중을 90 kg/㎡ 가하여 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
그런 다음 실시예 1로써, 가로 세로 200 mm, 두께 5 mm, 폴리프로필렌 재질의 지지판을 준비한 후 지지판 하부에 지지판과 같은 가로 세로 200 mm, 두께 15 mm, 발포고무 재질의 지지부와, 지지부 하부에 직경 40 mm, 간격 20 mm, 두께 7 mm의 상방향의 반구형 완충돌기를 갖는 완충재를 도 4와 같이 이중으로 겹쳐 설치한 후 상부 인가 하중을 90 kg/㎡ 가하여 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
또한, 실시예 2로써, 실시예1과 같이 구성하되 도 5와 같이 완충돌기의 방향으로 하방향으로 하여 이중으로 겹쳐 설치한 후 상부 인가 하중을 90 kg/㎡ 가하여 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
아울러, 실시예 3으로써, 실시예 1의 상방향의 완충돌기를 갖는 완충재와, 실시예 2의 하방향의 완충돌기를 갖는 완충재를 나란히 적재하되, 도 11과 같이 완충돌기가 중앙 측을 향하도록 설치한 후 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
또, 실시예 4로써 실시예 1과 같은 상방향의 완충층을 이중으로 겹쳐 적재하되 완충돌기의 위치가 도 12에서 보는 바와 같이 서로 어긋나도록 설치한 후 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
또한, 실시예 5로써 가로 세로 200 mm, 두께 7 mm, 발포고무 재질의 지지부와, 지지부 하부에 직경 40 mm, 간격 20 mm, 두께 7 mm의 상방향의 반구형 완충돌기를 갖는 완충재를 도 6과 같이 이중으로 겹쳐 설치한 후 상부 인가 하중을 90 kg/㎡ 가하여 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
아울러, 실시예 6으로써, 실시예 5와 같이 구성하되 두 완충재 사이에 가로 세로 200 mm, 두께 5 mm, 폴리프로필렌 재질의 지지판을 설치하여 상부 인가 하중을 90 kg/㎡ 가하여 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
마지막으로 실시예 7로써, 실시예 5와 구성하되 상부 완충재의 상부에 가로 세로 200 mm, 두께 5 mm, 폴리프로필렌 재질의 지지판을 설치하여 상부 인가 하중을 90 kg/㎡ 가하여 동탄성 계수를 측정하고, 열관류율을 계산하였다.
상기 비교예 1,2 및 실시예 1 내지 7의 동탄성 계수와 열관류율 값을 하기 표 1에 나타내었다.
<표 1> 동탄성 계수 및 열관류율
| 대상 | 동탄성계수(MN/㎥) | 열관류율(Kcal/㎡hr℃) | ||
| 측정값 | 기준 | 측정값 | 계산 | |
| 비교예1 | 12.3 | 5 | 0.69 | 0.7 |
| 비교예2 | 4.67 | 5 | 0.76 | 0.7 |
| 실시예1 | 3.64 | 5 | 0.60 | 0.7 |
| 실시예2 | 3.66 | 5 | 0.67 | 0.7 |
| 실시예3 | 3.56 | 5 | 0.60 | 0.7 |
| 실시예4 | 3.72 | 5 | 0.60 | 0.7 |
| 실시예5 | 3.66 | 5 | 0.68 | 0.7 |
| 실시예6 | 3.65 | 5 | 0.67 | 0.7 |
| 실시예7 | 3.65 | 5 | 0.67 | 0.7 |
표 1에 나타난 바와 같이 기존의 평판 형태로 완충층을 형성했을 경우 동탄성계수 값이 기준값을 훨씬 초과하였으며, 비교예2와 같이 중공부를 형성한 경우 동탄성계수는 기준값을 충족시켰으나, 반대로 열관류율을 만족시키지 못했다.
반면, 실시예 1 내지 실시예 7의 본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는 동탄성 계수 및 열관류율 기준을 모두 만족시키는 것을 알 수 있었다.
특히, 완충돌기가 서로 중앙을 향해 잇는 경우 동탄성 계수가 가장 낮으며, 열관류율 역시 낮아 진동 차단 및 단열 성능이 가장 우수하였다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명의 완충층 구조는 동탄성계수가 낮아 진동차단 효과가 우수한 것을 알 수 있었다.
이상, 설명한 본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조는 비단 바닥 구조에만 사용되는 것은 아니며, 기계구조물의 진동차단과 같은 다양한 부분에 적용될 수 있다 할 것이다.
도 1은 종래의 완충층 구조의 한 예를 나타낸 단면도.
도 2는 종래이 완충층 구조의 다른 예를 나타낸 단면도.
도 3은 종래의 완충층 구조의 또다른 예를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조를 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조를 나타낸 분해 사시도.
도 6은 본 발명에서 완충재로만 구성된 완충층이 적층된 상태를 나타낸 단면도.
도 7은 도 6의 완충구조에서 완충재 사이에 지지판이 설치된 상태를 나타낸 단면도.
도 8은 도 6의 완충구조에서 상부 완충재에 지지판이 설치된 상태를 나타낸 단면도.
도 9는 도 4의 완충층 구조에 금속박막필름층이 형성된 상태를 나타낸 단면도.
도 10은 도 5의 완충층 구조에 금속박막필름층이 형성된 상태를 나타낸 단면도.
도 11 내지 도 14는 본 발명에서 완충돌기의 다양한 위치 예를 나타낸 단면도.
도 15는 본 발명에서 지지판의 한 예를 나타낸 사시도.
도 16은 금속산화물의 분광복사율을 나타낸 그래프.
도 17은 수지별 적외선 흡수 스팩트럼을 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>
10 : 콘크리트바닥층 20 : 경량기포콘크리트층
30 : 마감모르타르층 31 : 난방배관
40 : 완충재 50 : 지지판
60 : 마운트 100 : 지지판
110 : 평판부 120 : 벽체부
200 : 완충재 210 : 중공부
220 : 완충돌기 300 : 금속박막필름층
Claims (14)
- 건물 바닥용 완충층 구조에 있어서,마감모르타르층(30) 또는 경량기포콘크리트층(20) 하부에 형성되어 있으며 상부 하중을 지지하는 지지판(100)과;상기 지지판(100) 하부에 형성되어 있고, 서로 이격되어 내측으로 중공부(210)를 갖도록 된 다수 개의 완충돌기(220)와, 완충돌기(220)의 상부 또는 하부에 형성되어 있는 지지부로 구성된 완충재(200);로 구성된 완충층이,다중으로 겹쳐 설치되어 있으며, 경량기포콘크리트층(20) 또는 콘크리트바닥층(10)에 의해 지지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 건물 바닥용 완충층 구조에 있어서,마감모르타르층(30) 또는 경량기포콘크리트층(20) 하부에 형성되어 있으며 상부 하중을 지지하고, 서로 이격되어 내측으로 중공부(210)를 갖도록 된 다수 개의 완충돌기(220)와, 완충돌기(220)의 상부 또는 하부에 형성되어 있는 지지부로 구성된 완충재(200);로 구성된 완충층이,다중으로 겹쳐 설치되어 있으며, 경량기포콘크리트층(20) 또는 콘크리트바닥층(10)에 의해 지지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 2항에 있어서,상기 적층된 완충재(200)들의 사이에 지지판(100)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 2항에 있어서,마감모르타르층(30) 또는 경량기포콘크리트층(20)과 최상단의 완충재(200) 사이에 지지판(100)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,각 완충층은 완충돌기(220)가 상하 서로 마주보는 방향으로 적층되거나, 완충돌기(220)가 서로 반대 방향을 향하도록 적층되거나 또는 완충돌기(220)가 서로 같은 방향을 향하도록 적층되어 있는 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 다중으로 적층된 완충재(200)는 각 완충재(200)의 완충돌기(220)의 위치가 수직선 상에서 서로 비일치 하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,최하부의 완충재(200) 하부에 금속박막필름층(300)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지판(100)은,폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 중 1 내지 3종을 원료로 하여 형성된 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지판(100)은,합판, 바인더가 첨가된 목분 가압 성형판, 바인더가 첨가된 무기질 분말 가압 성형판, 바인더가 첨가된 목분 및 무기질 분말을 혼합하여 가압 성형한 가압성형판 중 선택된 어느 한 가지인 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지지판(100)은,상기 지지판(100)은 단층 구조 또는 다층 구조 중 어느 한 가지인 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 완충재(200)는,천연고무 또는 합성고무 중 선택된 1 내지 2종을 원료로 하여 발포 성형된 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 완충재(200)는,폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌비닐아세테이트 중 선택된 1 내지 6종을 원료로 하여 발포 성형된 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 완충재(200)는,폴리에스테르 부직포층으로 형성된 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 완충재(200)는,천연고무, 합성고무, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 에틸렌비닐아세테이트 중 선택된 1 내지 8종의 발포분쇄물이 혼합성형된 것을 특징으로 하는,다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조.
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| KR1020080010215A KR20090084179A (ko) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조 |
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| KR1020080010215A KR20090084179A (ko) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조 |
Publications (1)
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| KR20090084179A true KR20090084179A (ko) | 2009-08-05 |
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ID=41204772
Family Applications (1)
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| KR1020080010215A KR20090084179A (ko) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | 다중 적층 방식의 건물 바닥용 완충층 구조 |
Country Status (1)
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102373780A (zh) * | 2010-08-06 | 2012-03-14 | 苏州富通电器塑业有限公司 | 室内多层防腐防噪音地板及其制备方法 |
| CN102373788A (zh) * | 2010-08-06 | 2012-03-14 | 苏州富通电器塑业有限公司 | 室内多层防腐耐磨地板 |
| CN102373782A (zh) * | 2010-08-06 | 2012-03-14 | 苏州富通电器塑业有限公司 | 双层植物纤维与塑料合成的地板 |
| KR20190014838A (ko) * | 2017-08-04 | 2019-02-13 | 경상대학교산학협력단 | 복합 판넬, 그 제조방법 및 건축 시공 방법 |
| KR102209207B1 (ko) * | 2020-09-27 | 2021-01-29 | 김황래 | 층간소음 저감 공동주택의 바닥구조 |
| KR102449863B1 (ko) * | 2022-01-17 | 2022-10-04 | 주식회사 예인종합건축사사무소 | 공동주택 층간소음 저감을 위한 건축물의 바닥구조물 |
| KR20240022233A (ko) | 2022-08-11 | 2024-02-20 | 조성건 | 공동주택의 층간소음방지구조 및 이의 시공방법 |
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2008
- 2008-01-31 KR KR1020080010215A patent/KR20090084179A/ko not_active Application Discontinuation
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