KR20120114948A - 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조에 관한 것으로, 본 발명은 건물의 기초구조물인 콘크리트 슬라브층(1), 층간차음층(2), 경량기포 콘크리트층(3), 난방배관(6)이 순차적으로 각각 시공되는 구조를 포함하는 온돌바닥 시공구조에 있어서, 상기 일정간격을 두고 배관된 난방배관(6) 사이사이에 고온에서 소성된 일정규격을 갖는 벽돌을 깔아 시공된 벽돌층(7), 상기 벽돌층(7)과 난방배관(6) 사이의 빈공간에 벽돌층(7)과 동일높이로 난방배관(6)을 감싸는 형태로 시공 형성되는 펠렛층(8)으로 이루어진 온돌바닥층(4)과, 상기 펠렛층(8)에 형성된 공극율을 메꾸면서 상기 온돌바닥층(4)의 상단면에 7㎜ 두께로 포설되는 함수율이 70% 수준을 갖는 시멘트와 모래가 혼합된 시멘트 몰탈층(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조를 제공함으로써, 황토 사용에 따른 양생 기간의 장기화 문제를 획기적으로 개선함과 동시에 KS규격 압축강도인 290㎏/㎠ 이상의 강도를 구현함에 따른 구조적으로 안정되고, 황토에 의한 시멘트 독성을 중화시킴과 아울러 황토가 갖는 고유의 특성을 살려서 인체 건강에 유익한 온돌바닥을 제공할 수 있다.

Description

벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조{Constructing structure an underfloor-heating room has ondol-floor formation with brick formation and pellet formation}

본 발명은 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 황토만을 사용하여 온돌바닥 시공시 발생하는 양생 기간의 장기화 문제를 획기적으로 개선함과 동시에 시멘트 몰탈 바닥면에 대해 요구하는 KS규격 압축강도인 290㎏/㎠ 이상의 강도를 구현함에 따른 구조적으로 안정되고, 황토를 주재료로 한 벽돌층 및 펠렛층에 의한 시멘트 독성을 중화시킴과 아울러 상기 벽돌층 및 펠렛층이 황토를 주재료로 가짐에 따른 원적외선 방사와 같은 황토가 갖는 고유의 특성을 살려서 인체 건강에 유익한 온돌바닥을 제공할 수 있는 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 황토는 우리 나라의 전통적인 건축 재료로서 인간에게 유익한 원적외선을 방사하고, 혈액의 흐름을 촉진시키며, 발한 작용을 촉진시키며 통증 등을 완화시킴과 함께 공기를 청정하게 만들어 줌으로서 인체의 유해성분을 상당히 제거시켜 주는 것으로 알려져 있다.

이에 인간의 주거 문화에 있어서 벽지나 장판지, 매트 및 공기 청정장치 등 황토의 기능성을 이용한 다양한 분야의 제품 개발이 지속되어 왔다. 사실 주택이나 아파트와 같은 주거생활에 있어 쾌적함은 필수적인 것으로, 특히 좌식 생활 문화인 우리나라의 경우에 있어서 바닥 난방은 매우 중요하다 할 것이다.

한편, 종래 기술로서 황토를 이용한 건축자재의 원료와 자재들이 소개되고 있다. 국내 공개특허공보(공개특허 10-2007-0013346호)에는 황토 모르타르를 이용한 단열재 및 그 제조방법, 국내 등록특허공보(등록번호 0703054호)에는 황토블록 및 그 제조방법, 국내 공개특허공보(공개번호 10-2006-0119851호)에는 황토를 이용한 판재 제조방법들이 소개되고 있다. 상기 종래기술들은 친환경 건축재의 생산을 주목적으로 하고 있으나 수경화에 의한 건축재의 강도를 발현하기 위해 사용되는 시멘트의 사용량이 많고 시멘트 사용으로 발생하는 유해물질에 대한 대책수단이 미흡한 건축자재들이라 할 수 있다.

더욱이 기존의 아파트와 같은 공동주택, 연립주택, 빌라 등의 주거생활을 위한 바닥구조에 있어서, 시멘트와 모래, 그리고 균열방지제를 섞은 시멘트몰탈을 이용하여 시공하는 방법이 보편적이었다.

그러나, 상기 시멘트몰탈을 이용하여 바닥구조를 시공할 경우에는 피부, 호흡기 건강 등에 바람직하지 않고 최근 환경오염 문제와 맞물려 아토피성 피부질환 등을 악화시킬 우려가 높은 것으로 알려지고 있다.

이에 최근 상기한 바와 같이 한반도의 오랜 선조들 애용한 온돌구조인 황토를 이용한 바닥 시공법에 많은 관심과 연구개발이 진행되고 있다.

그런데, 종래 선조들에 의해 애용되고 알려진 황토를 이용한 온돌바닥 구조의 경우에 황토 바닥의 균열과, 대량 생산의 문제점 등 개선할 여지가 많았다.

특히, 황토를 이용하여 온돌바닥을 시공하는 데 있어서, 종래 온돌바닥 시공법에 따라 층간 소음차단을 위한 차음재 시공과 경량기포 콘크리트를 적층 시공한 후에 그 위에 종래와 같이 황토만으로 시공할 경우에는 황토의 양생 기간이 20일(양생기간은 난방 가열시 20일 정도이고, 자연건조시에 50일 정도 걸리는 것으로 파악되고 있다) 이상으로 매우 길어져 시공기간의 장기화로 경쟁력이 떨어진다는 단점이 있었다.

예를 들어, 종래 대한민국 공개특허 제2002-90201호(2002. 11. 30. 공개)로 개시된 "황토볼모르터의 제조"와 관련된 기술을 살펴보면, 황토를 600?1200℃로 소성하여 만든 작은 구슬 모양의 황토볼과 시멘트를 배합한 후 물로 반죽하여 황토볼모르터를 만드는 데 성공하였으며, 이때, 시멘트와 황토볼의 배합 중량비는 1:3~ 1:4.5 정도가 알맞으며, 배합수는 시멘트와 황토볼을 합한 중량의 25?30%가 알맞은 것으로 기술되어 있다.

그러나, 상기와 같이 시멘트와 황토볼을 혼합하여 몰탈 형태로 사용하는 것은 강도 측면 및 실제적인 배합비율에서 문제점이 노출되고 있다.

즉, 시멘트와 황토볼을 혼합하여 황토볼모르터를 제조할 경우에 포틀랜드 시멘트 몰탈에 적용되는 KS규격에 따른 압축강도인 290Kg/㎠이상을 구현할 수 없어 KS규격에 미달하는 문제점이 있다.

이는 황토볼의 규격이 모래와 같은 강도를 가져야만 바닥재로서의 구조 강도가 형성되어 접착 및 내압강도를 견딜 수가 있는 데, 황토를 600?1200℃로 소성하여 만든 작은 구슬 모양의 황토볼을 만들더라도 모래와 같은 강도를 구현하기 어렵기 때문에 요구되는 몰탈의 압축강도를 구현하기 어렵다.

특히, 시멘트와 황토볼을 혼합하여 황토볼모르터를 제조하는 과정에서 황토볼의 표면에 묻은 시멘트가 고착되어 허용내압강도가 형성되고, 이때 시멘트의 사용이 과다하여 배합 중량비가 1:3~ 1:4.5 정도를 이루어질 수 없다는 문제점이 있었다.

한편, 벽돌은 점토를 반죽하여 규격품으로 성형하고 건조시켜 고온으로 소성한 건축재료로서, 건축물의 내구성, 견고성, 단열성을 제공하는 재료로 사용되어져 왔으며, 다양한 원료를 이용한 벽돌 제조 시의 성질과 응용에 관한 연구가 진행되어 왔다.

고온에서 소성된 양질의 벽돌은 높은 내압 강도와 풍화에 대한 저항성 및 내한성을 겸비하며, 열전도성이 낮아 열에너지의 손실을 방지할 수 있고, 기공율 및 통기율이 좋아 방음, 방습, 방열 등의 효과를 얻을 수 있다.

이러한 벽돌은 그 종류가 매우 다양하지만, 크게는 고온으로 소성시켜 만든 소결 벽돌과 화학적 결합제에 의해 경화된 부소벽돌로 구분할 수 있다. 점토를 이용하는 벽돌은 대체로 고온에서 소성한 소결 벽돌로서 분류되는데, 그 중 적벽돌은 산화철 함량이 높은 점토와 모래 등으로 구성된 건축 재료이며 구조물이다.

상기 적벽돌의 제조에서 있어서 가장 중요한 구성요소인 점토는 주로 알루미나 규산염을 주성분으로 하는 데, 습윤 상태에서는 가소성을 가지지만 건조된 이후에는 강성을 나타내는 특징을 가지고 있다. 이것은 고온으로 가열할 때 용해 및 반응 작용에 의해 소성된 점토가 단단한 구조체로 형성함으로써 건조 과정에서의 수분 증발과 함께 강성을 발현하는 것이다.

특히, 점토의 화학적 성분은 주로 SiO₂와 Al₂O₃로 구성되어 있으며, 이외에도 Fe₂O₃, CaO, MgO, K₂O, Na₂O, SO₃, H₂O 등이 미량 포함되어 있다. 이들의 함량은 내화도, 수축성, 가소성, 소성변형, 색채 등의 적벽돌 성질을 결정하며, 성질 개선을 위해 다른 점토 혹은 석영, 장석, 모래 등의 다른 원료를 첨가하는 경우도 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 황토의 특성을 살릴 수 있으면서 내압 강도가 우수한 고온에서 일정 규격으로 소성 가공된 황토를 주재료로 한 적벽돌 및 펠렛을 이용하여 온돌바닥을 시공하는 방안과 관련하여 연구 개발된 것으로써, 본 발명은 황토를 주재료로 한 벽돌층 및 펠렛층을 온돌바닥에 시공함에 따라 황토의 장점 중 원적외선 방사 효능 및 시멘트 중화 효과 등을 구현할 수 있도록 함과 아울러, 종래 황토만으로 온돌바닥을 시공할 때 발생하게 되는 양생기간의 장기화 문제 및 황토 바닥의 균열 문제를 효과적으로 개선할 수 있는 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조를 제공하는 데 그 목적을 두고 있다.

즉, 본 발명은 황토를 주재료로 하는 적벽돌과, 상기와 같은 적벽돌(혹은 폐적벽돌)을 파쇄하여 입경이 4㎜~7㎜크기를 갖는 펠렛 형태로 제조한 적벽돌펠렛(혹은, 황토볼이나 황토펠렛도 가능함)으로 온돌바닥층을 구성할 수 있도록 하는 데 그 목적을 두고 있다.

이때, 본 발명은 종래 온돌바닥 시공법에 따라 층간 소음차단을 위한 차음재 시공과 경량기포 콘크리트를 적층 시공한 후 그 위에 난방배관을 배관한 상태에서 난방배관을 감싸고 황토가 주재료인 펠렛층을 일정두께로 적층하고, 펠렛층으로 난방배관으로 감싼 나머지 부분을 황토가 주재료인 벽돌층을 깔아 온돌바닥층을 형성한 다음, 상기 벽돌층과 펠렛층 위에 시멘트 몰탈을 부어 펠렛층 사이의 공극을 시멘트 몰탈로 메워줌과 동시에 시멘트 몰탈이 벽돌층과 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층 위에 일정 두께로 시공되어 양생되는 구조를 제공함에 그 특징을 두고 있는 것이다.

이를 통해서 본 발명은 종래 황토만을 사용하여 온돌바닥 시공시 발생하는 양생 기간의 장기화 문제를 획기적으로 개선함과 동시에 시멘트 몰탈 바닥면에 대해 요구하는 KS규격 압축강도인 290㎏/㎠ 이상의 강도를 구현함에 따른 구조적으로 안정되고, 황토를 주재료로 한 벽돌층 및 펠렛층에 의한 시멘트 독성을 중화시킴과 아울러 난방배관을 통해서 벽돌층 및 펠렛층에 열을 가하게 될 때 황토가 갖는 고유의 특성을 살려서 원적외선 방사와 같은 효능을 구현하여 인체 건강에 유익한 온돌바닥을 제공할 수 있도록 되어 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건물의 기초구조물인 콘크리트 슬라브층 위에 온돌바닥을 시공하기 위해 상기 콘크리트 슬라브층 위에 층간 소음을 차단하기 위한 층간차음층과, 난방배관을 시공하기 위한 경량기포 콘크리트층과, 경량기포 콘크리트층 위에 일정간격을 두고 배관되는 난방배관이 순차적으로 각각 시공되는 구조를 포함하는 온돌바닥 시공구조에 있어서, 상기 일정간격을 두고 배관된 난방배관 사이사이에 고온에서 소성된 일정규격을 갖는 벽돌을 깔아 시공된 벽돌층, 상기 벽돌층과 난방배관 사이의 빈공간에 벽돌층과 동일높이로 난방배관을 감싸는 형태로 시공 형성되는 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층과, 상기 펠렛층에 형성된 공극율을 메꾸면서 상기 온돌바닥층의 상단면에 7㎜ 두께로 포설되는 함수율이 70% 수준을 갖는 시멘트와 모래가 혼합된 시멘트 몰탈층을 포함하는 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조를 제공함에 그 특징을 갖는다.

여기서, 상기 벽돌층은 황토를 주재료로 한 적벽돌로 시공되어져 이루어지고, 상기 펠렛층은 황토를 주재료로 한 입경크기가 4㎜~7㎜인 적벽돌펠렛, 황토볼, 황토펠렛 중 어느 하나로 시공되어져 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 난방배관을 감싸고 펠렛층과 벽돌층으로 균일하게 시공 적층된 황토온돌층과, 그 위에 시멘트 몰탈을 일정 두께로 포설하여 황토볼과 시멘트 몰탈을 일체화시켜 구조적 안정화시킨 시멘트 몰탈층을 포함하는 온돌바닥 시공구조를 제공함으로써, 종래 온돌 바닥재로 황토 사용에 따른 양생 기간의 장기화 문제를 획기적으로 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 온돌바닥층 위에 시멘트 몰탈층을 포설하여 구현함으로써, 온돌바닥층의 펠렛층의 공극을 시멘트 몰탈이 메워줌은 물론 내압강도가 매우 우수한 적벽돌로 시공된 벽돌층과 시멘트 몰탈층이 일체화됨에 따른 구조적 안정화와 함께 시멘트 몰탈 자체가 갖는 구조적 강도로 인해서 KS규격 압축강도인 290㎏/㎠ 이상의 강도를 구현함에 따른 구조적으로 요구하는 강도 매우 안정적으로 달성할 수 있는 효과가 있다.

특히, 황토를 주재료한 벽돌층 및 펠렛층에 의해 생황토에 비해서는 상대적으로 다소 미흡하지만 황토 고유의 특성에 의한 시멘트 독성을 중화시킴과 아울러 황토가 갖는 원적외선 방사와 같은 인체 건강에 유익한 고유의 특성을 구현할 수 있는 황토 온돌바닥을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.

더불어, 상기 벽돌층 및 펠렛층에 폐건축자재로 종래 활용도가 떨어지던 폐적벽돌을 사용할 수 있어 폐적벽돌의 재활용이라는 측면에서도 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조를 보여주는 개략적인 층간 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

이때, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기 위해 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되거나 생략될 수 있으며, 도면에 병기된 도면부호에 따라 부여되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조는, 종래 온돌바닥 시공법을 개량한 것으로써, 기본적으로 건물의 기초구조물인 콘크리트 슬라브층(1)으로부터 순차적으로 온돌바닥이 시공되는 바, 층간차음층(2), 경량기포 콘크리트층(3), 온돌바닥층(4), 시멘트몰탈층(5) 순으로 층간 단면구조를 갖게 된다.

여기서, 상기 바닥콘크리트 슬라브층(1)은 일반적으로 건물의 기초 뼈대를 형성하는 구조물로써, 이 바닥콘크리트 슬라브층(1) 위에서부터 순차적으로 온돌바닥을 시공하기 위한 현장 시공이 이루어지게 된다.

즉, 상기 바닥콘크리트 슬라브층(1) 위에 가장 먼저 층간 소음을 차단하기 위한 상기 층간차음층(2)이 시공되게 된다.

상기 층간차음층(2)은 최근 아파트와 같은 공공주택이나 연립주택, 빌라 등의 주거 공간에서 위 아래층 간의 소음 발생 문제를 최대한 억제하기 위해 반드시 필요한 구조로써, 공지의 차음재 혹은 소음재가 적용되어 시공되게 되고, 보통 20㎜ 두께로 시공되게 된다.

그리고, 상기 층간차음층(2)의 위에는 경량기포 콘크리트층(3)이 시공되게 된다.

즉, 경량기포 콘크리트층(3)은 콘크리트에 기포를 주입하여 그 단위중량을 줄인 경량기포 콘크리트를 사용하여 시공한 층으로써, 기포가 포함되어 있기 때문에 일단은 가볍고 단열성능도 약간 있는 관계로 바닥난방 공사시 난방배관 하부에 경량기포 콘크리트를 타설하고 난방배관(6)을 시공하게 되는바, 본 발명에 따른 온돌바닥 시공구조에 있어서도 난방배관(6)에 앞서서 상기 경량기포 콘크리트층(3)을 시공하게 되는 것이다.

이러한 경량기포 콘크리트층(3)은 종래 온돌바닥 시공법에서 매우 보편적으로 사용되고 있으며, 상기한 바와 같이 경량기포 콘크리트의 특성상 일반적으로 구조물의 경량화와 내화성 및 단열성을 구현하는데 있어서 비교적 우수함에 따라 채택 시공되는 구조층인 것이다.

특히, 상기 경량기포 콘크리트층(3)은, 콘크리트 속에 기포를 만들어 보통 콘크리트보다 상대적으로 흡습성 및 건조수축이 훨씬 큰 경량기포 콘크리트를 사용함에 따라 경량성과 단열성이 우수할 뿐만 아니라 열저장 효과 등이 있고, 더불어 시공성이 뛰어나다는 장점을 갖게 되는 것이다.

이러한 경량기포 콘크리트층(3)은 통상적으로 알려진 바와 같이 대략 60㎜ 두께로 시공되게 된다.

상기와 같은 층간차음층(2)과 경량기포 콘크리트층(3)은 층간 구조를 갖는 일반적인 건축물에서 보편적으로 채택되고 있는 시공구조인 관계로, 보다 더 구체적이고 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기와 같이 층간차음층(2)과 경량기포 콘크리트층(3)의 시공이 완료되면, 온돌바닥을 위해 필수적으로 필요한 난방배관(6)을 배관 설계에 따라 상기 경량기포 콘크리트층(3) 상단에 배치 시공하게 된다.

이때, 상기 온돌바닥에 시공되는 난방배관은 200㎜의 간격을 두고 배관되고, 난방배관의 전체 직경은 대략 19㎜정도이며, 온수통로는 대략 15㎜ 정도를 갖는 배관을 사용하는 것이 일반적이다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서 일반적으로 온돌바닥에 시공되는 난방배관의 통상적인 규격을 기준으로 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

상기와 같이 온돌바닥을 구성하는 난방배관(6)이 상기 경량기포 콘크리트층(3) 위에 상호 200㎜ 정도의 일정간격을 두고 배관되면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온돌바닥 시공구조에서는 상기 난방배관(6)을 감싸도록 온돌바닥층(4)을 시공하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 온돌바닥층(4)은 크게 벽돌층(7)과 펠렛층(8)으로 구분되게 된다.

상기 온돌바닥층(4)은 상기 경량기포 콘크리트층(3) 상단에 배치된 난방배관(6)을 감싸고 균일하게 시공된 것으로써, 대략 30㎜~40㎜ 두께로 균일하게 벽돌층과 펠렛층을 반복적으로 시공하게 된다.

여기서, 상기 벽돌층(7)은 황토를 주재료로 하여 고온에서 소성 가공한 적벽돌을 깔아서 시공한 층으로써, 상기 적벽돌이 황토를 주재료하고 있는 관계로, 일정정도 황토가 갖는 고유의 특성을 발현할 수 있게 된다.

이미 널리 알려진 바와 같이, 상기 황토는 다층 다공질 구조로 다량의 유해한 미생물이 살고 있어 해독작용이 우수하고, 다종의 효소가 함유되어 다량의 원적외선을 방사함은 물론 분해력, 자정력, 흡수력 등이 뛰어나기 때문에 인체에 매우 유익한 건축 자재로 널리 사용되고 있다.

다만, 본 발명에 따른 상기 적벽돌이 고온에서 소성 가공되는 벽돌이기 때문에 생황토에서처럼 미생물에 의한 해독작용이나 수분 흡수력이 뛰어나 공기정화 능력과 같은 고유의 특성을 기대하기는 어려운 부분이 있으나, 황토의 특성 중 원적외선 방사나 음이온 방사와 같은 인체에 유익한 효능은 적벽돌에서도 일부 기대할 수 있다.

또한, 생황토에 비해서는 다소 미흡하지만 시멘트의 독성을 중화시키는 기능을 기대할 수 있다.

그리고, 통상적인 벽돌의 KS 규격은 190㎜×90㎜×57㎜를 갖고 있으나, 본 발명에 따른 적벽돌은 상기 온돌바닥층(4)의 두께가 대략 30㎜~40㎜를 갖는 것이 바람직하기 때문에 온돌바닥층(4)의 두께에 맞춰 별도의 성형틀을 통해서 일정한 규격으로 제작 성형하는 것이 바람직하다 할 수 있다.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 한 장의 적벽돌은, 온돌바닥층(4)을 시공하기 위해 난방배관(6) 사이에 깔았을 때, 좌우 인접한 난방배관(6)과의 간격이 각각 50㎜ 내외를 유지할 수 있게 폭이 100㎜ 정도이고, 높이가 30㎜~40㎜정도를 갖는 벽돌로 별도의 규격에 의해 성형 제작하는 것이 바람직하다.

물론, 상기 벽돌층(7)으로 시공되는 적벽돌은 별도로 성형 제작되는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니고, 황토를 주재료로 한 폐적벽돌을 적당한 크기로 가공하여 사용할 수도 있다. 이처럼, 상기 벽돌층(7)에 폐적벽돌을 시공할 경우 폐건축자재인 폐적벽돌을 재활용하는 측면에서도 바람직하다 할 수 있다.

특히, 상기 폐적벽돌은 일정한 입경크기를 갖는 펠렛 형태로 파쇄되어 보다 구체적으로 후술되는 상기 펠렛층(8)에 사용되는 재료로 활용될 수도 있다.

본 발명에 따른 펠렛층(8)은 상기한 바와 같이 벽돌층(7)과 동일높이로 난방배관(6)을 감싸는 형태로 시공 형성되어 온돌바닥층(4)으로 시공되는 층으로써, 실제적으로 상기 난방배관(6)을 감싸는데 있어서 일정규격으로 성형 제작되는 벽돌은 어려움이 있을 뿐만 아니라 적벽돌만으로는 본 발명이 추구하는 인체에 유익한 온돌바닥층을 구현하는 데 다소 미흡한 점이 있는 관계로, 이를 보완하는 층이다.

즉, 상기 펠렛층(8)은 벽돌층(7)과 난방배관(6) 사이에 형성된 빈공간에 적층되어 난방배관(6)을 감싸줌으로써, 상기 난방배관(6)의 유동을 방지하면서 난방배관(6)에서 발생하는 열이 직접 가해짐에 따라 인체에 유익한 원적외선이나 음이온과 같은 성분이 방사될 수 있도록 함과 아울러 적벽돌로 시공된 벽돌층(7)으로 원활하게 열을 전달하여 뛰어난 온돌기능을 수행할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

이러한 펠렛층(8)은 황토를 주재료로 하여 4㎜~7㎜의 수준의 입경크기로 소성 가공을 통해 성형되는 황토볼이나 황토펠렛이 투입 적층되어 시공되는 것이 바람직하고, 특히, 전술한 바와 같이 황토를 주재료로 한 폐적벽돌이나 적벽돌을 4㎜~7㎜의 수준의 입경크기로 파쇄하여 펠렛 형태로 가공하여 시공할 수도 있다.

여기서, 상기 펠렛층(8)으로 시공되는 황토볼(혹은 황토펠렛), 또는 적벽돌펠렛은 황토를 주재료로 하여 4㎜~7㎜의 입경크기로 소성 가공하여 성형된 볼 혹은 펠렛 구조를 가지고 있는 관계로, 상기와 같이 벽돌층(7)과 난방배관(6) 사이에 균일하게 충진하더라도 그 공극율이 30~50% 수준을 갖게 된다.

이러한 공극율은 후술하는 시멘트 몰탈층과 연계되어 견고하게 온돌바닥층(4)을 구성하게 되는 요인이 되게 된다.

즉, 본 발명은 상기와 같은 공극율을 갖는 펠렛층(8)과 벽돌층(7)으로 이루어진 온돌바닥층(4) 위에 시멘트와 모래를 섞어서 만든 시멘트몰탈을 포설하여 시멘트 몰탈층(5)을 형성함으로써, 황토온돌 바닥 시공을 마무리 짓게 되는 것이다.

이때, 상기 시멘트몰탈은 70% 수준의 함수율을 가지고 있는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 이렇게 함수율 70% 수준의 시멘트몰탈을 상기 공극율이 30~50% 수준을 가지고 있는 펠렛층의 황토볼(혹은 황토펠렛) 혹은 적벽돌펠렛으로 충진된 온돌바닥층(4)에 포설하게 되면, 상기 황토볼(혹은 적벽돌펠렛)의 공극 사이로 시멘트몰탈이 흘러들어가 공극을 메꾸어 주게 되고, 이에 따라 펠렛층과 시멘트몰탈이 일체화됨은 물론 시멘트몰탈이 벽돌층을 견고하게 결합시켜주는 결합재 역할을 하게되어 구조적으로 매우 안정화되게 된다.

그리고, 이렇게 상기 온돌바닥층의 공극을 시멘트몰탈이 모두 메꾼 상태에서 상기 시멘트몰탈이 온돌바닥층(4) 상면에 7㎜ 두께로 포설되게 되면, 온돌바닥층(4)의 최상단면은 시멘트몰탈의 특성에 따라 시멘트몰탈의 압축강도를 유지할 뿐만 아니라 시멘트몰탈의 양생 기간에 따라 양생이 이루어지게 된다.

즉, 7㎜ 두께의 시멘트몰탈로 형성된 시멘트 몰탈층(5)은 72시간 정도의 양생 기간만으로도 단단하게 양생이 완료될 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 황토온돌 바닥 시공 후 4일 정도가 지나면, 시공자가 바닥면을 밟고 또 다른 작업을 진행할 수 있게 된다.

따라서, 황토온돌 바닥을 시공하는 건물 시공에 있어서, 전체적인 시공 시간을 획기적으로 감축할 수 있는 장점을 갖게 되는 것이다.

특히, 상기와 같이 온돌바닥층(4)의 펠렛층에 형성된 공극에 시멘트몰탈이 흘러들어가 공극을 메꾼 상태에서 상기 난방배관(6)에 온수가 통과하게 되면, 난방배관(6)의 열에 의해 물기를 머금은 황토볼(혹은 적벽돌펠렛)이 팽창하게 되면서 상호 간에 견고 밀착 고정되면서 난방배관(6)의 열이 원활하게 전도됨에 따라 황토에서의 원적외선 방사 및 요구되는 난방이 원활하게 이루어지게 된다.

또한, 본 발명은 내압 강도가 매우 우수한 적벽돌을 이용하여 벽돌층을 형성하고, 그 위에 시멘트몰탈을 각각 따로따로 바닥 시공재로 사용하게 됨에 따라 포틀랜드 시멘트 몰탈에 적용되는 KS규격에 따른 압축강도인 290Kg/㎠이상의 압축강도를 구현함과 동시에 황토로만 바닥을 형성할 때의 문제점인 양생 기간이 장기화되는 문제점을 획기적으로 개선하고 있는 것이다.

한편, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 바닥콘크리트 슬라브층 2 : 층간차음층
3 : 경량기포 콘크리트층 4 : 온돌바닥층
5 : 시멘트 몰탈층 6 : 난방배관
7 : 벽돌층 8 : 펠렛층

Claims (2)

1. 건물의 기초구조물인 콘크리트 슬라브층(1) 위에 온돌바닥을 시공하기 위해 상기 콘크리트 슬라브층(1) 위에 층간 소음을 차단하기 위한 층간차음층(2)과, 난방배관(6)을 시공하기 위한 경량기포 콘크리트층(3)과, 경량기포 콘크리트층(3) 위에 일정간격을 두고 배관되는 난방배관(6)이 순차적으로 각각 시공되는 구조를 포함하는 온돌바닥 시공구조에 있어서,
   상기 일정간격을 두고 배관된 난방배관(6) 사이사이에 고온에서 소성된 일정규격을 갖는 벽돌을 깔아 시공된 벽돌층(7), 상기 벽돌층(7)과 난방배관(6) 사이의 빈공간에 벽돌층(7)과 동일높이로 난방배관(6)을 감싸는 형태로 시공 형성되는 펠렛층(8)으로 이루어진 온돌바닥층(4)과, 상기 펠렛층(8)에 형성된 공극율을 메꾸면서 상기 온돌바닥층(4)의 상단면에 7㎜ 두께로 포설되는 함수율이 70% 수준을 갖는 시멘트와 모래가 혼합된 시멘트 몰탈층(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 벽돌층(7)은 황토를 주재료로 한 적벽돌로 시공되어져 이루어지고, 상기 펠렛층(8)은 황토를 주재료로 한 입경크기가 4㎜~7㎜인 적벽돌펠렛, 황토볼, 황토펠렛 중 어느 하나로 시공되어져 이루어진 것을 특징으로 하는 벽돌층 및 펠렛층으로 이루어진 온돌바닥층을 갖는 온돌바닥 시공구조.

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