KR20180015395A

KR20180015395A - 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템

Info

Publication number: KR20180015395A
Application number: KR1020160098863A
Authority: KR
Inventors: 정진연; 이현필
Original assignee: (주)동일수지; (주)제이앤에스건설; (주)대우건설
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2018-02-13

Abstract

본 발명은 바닥구조시스템에서, 층간(層間) 형성되는 슬래브; 상기 슬래브 위에 설치되는 부재로, 장방형을 이루며 단열성능이 포함된 재질로 구성되는 완충재; 상기 완충재 위로 타설되는 경량기포콘크리트; 및, 상기 경량기포콘크리트 위로 타설되는 마감몰탈;를 포함하여 구성되되, 상기 완충재는 입체형상을 이루며 상부면은 평평하고 하부면은 요철로 구성되며, 상기 완충재의 하부면은 인접한 철부 사이마다 단차가 형성된 두 개의 요부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 경량기포콘크리트 대신에 하부면이 파형을 이루는 단열재가 상기 완충재 위로 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템{Floor system for reducing floor impact noise}

본 발명은 바닥구조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬래브와 몰탈층 사이에 독특한 형태로 절곡된 완충재가 구별되는 물성으로 설치됨으로써 바닥충격음 차단효과가 크게 향상되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 벽체와 바닥을 이웃세대와 공유하여야 하는 다세대, 연립, 아파등과 같은 공동주택이나 학교 등의 건축물에서, 실내에서의 보행이나 아이들의 뜀박질, 물체의 낙하, 기타 가구 등의 이동으로 인해 바닥에 가해지는 충격에 의해 발생되는 바닥 충격음이나, 실내의 소음이 벽을 통하여 이웃세대에 전달되는 음을 흡수하고 차음시키는 효과를 나타내기 위한 방진(防振), 방음재 및 단열재가 각각 사용되고 있다.

건축물의 흡음, 단열효과를 나타내기 위한 보온 단열재로는 유리면 단열재, 우레탄 폼보드, 발포 폴리스틸렌폼(스치로폼), 암면판, 발포 폴리에틸렌 보온재, 탄화콜크판 등이 주로 사용되고 있다.

상기의 제품들은 밀도에 따라 다소 차이가 있으나, 보편적으로 30mm - 50mm 두께의 제품을 사용하여야만 어느 정도의 단열효과를 나타낼 수 있다. 특히 흡음재로는 천연 목재섬유류와 폴리에스터 섬유류 외에 발포 폴리스틸렌폼(스치로폼), 발포 폴리에틸렌폼(PE Foam) 등이 사용되고 있으나, 이러한 재료로는 고주파음의 흡음효과는 어느 정도 나타낼 수 있지만, 저주파음은 흡음하지 못하고 그대로 통과되므로써 완전한 방음효과를 기대할 수가 없는 단점이 있다.

또한, 종래에는 공동주택이나 고층건축물의 층간 바닥 충격음을 감소시키고 단열의 목적으로 바닥 콘크리트 슬라브 위에 경량 기포 콘크리트층이나 발포 폴리스틸렌폼층등을 완충층으로 두고 있으나, 층간바닥 충격음의 차음에는 큰 효과를 나타내지 못하고 있다. 왜냐하면, 공동주택 아파트의 경우에 대부분 위와 같은 방법으로 시공되고 있으나, 위층에서 물체낙하 또는 아이들의 뛰어다니는 충격에 의한 진동이 그대로 아래층으로 전달되어 소음으로 나타나는 것이 현실이기 때문이다.

최근 들어, 이러한 층간 바닥충격음 차단효과를 높이기 위하여 두께 10mm - 50mm를 가진 진동방지 고무패드(Pad)류 등의 특수 방진재를 사용하여 위층에서 가해진 충격에 의한 진동을 다소 차단하는 효과를 나타내고 있는 실정이다.

기존에 시공되고 있는 바닥층의 구조와 진동 방지 고무패드를 사용한 바닥층의 구조 단면도를 보면 도 1a 및 도 1b와 같다. 여기서, 도 1a는 일반 바닥구조재의 단면도이고, 도 1b는 진동방지 고무패드가 내장된 바닥구조재를 나타내고 있다.

도 1b에서는 도 1a의 종래의 바닥구조와는 달리 경량기포 콘크리트층 아래에 10mm - 50mm 두께 정도의 진동방지 고무패드를 설치함으로써 고무패드의 탄성에 의해 위층에서 가해진 충격을 흡수하여 아래층으로 전달되는 진동을 감소시키는 역할을 나타내고 있다.

하지만, 콘크리트 슬라브층과 진동방지 고무패드층, 경량 경량기포콘크리트층 및 바닥미장 몰탈층이 전체적으로 접착되어 있음으로 인해 충격에 대한 진동방지 효과는 반감될 수밖에 없으며, 바닥 충격음을 줄이기 위하여는 근본적으로 띄움바닥(Floating Floor) 구조나 보조 천정의 가설이 가장 효과적이라 할 수 있는데, 이 경우에는 층고가 낮아지고, 시공비용이 많이 드는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것으로, 철부 사이마다 두 번 절곡된 형태로 형성된 요부가 구성됨으로써 단열성능 및 바닥충격음 저감효과가 향상되는 바닥구조시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 특정 물성으로 이루어진 완충재와 측면완충부재가 각각 설치됨으로써 바닥충격음, 특히 중량충격음을 차단하는 효과가 탁월한 바닥구조시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 바닥구조시스템에서, 층간(層間) 형성되는 슬래브; 상기 슬래브 위에 설치되는 부재로, 장방형을 이루며 단열성능이 포함된 재질로 구성되는 완충재; 상기 완충재 위로 타설되는 경량기포콘크리트; 및, 상기 경량기포콘크리트 위로 타설되는 마감몰탈;를 포함하여 구성되되, 상기 완충재는 입체형상을 이루며 상부면은 평평하고 하부면은 요철로 구성되며, 상기 완충재의 하부면은 인접한 철부 사이마다 단차가 형성된 두 개의 요부로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템을 제공한다.

또한 본 발명은 경량기포콘크리트 대신에 하부면이 파형을 이루는 단열재가 상기 완충재 위로 설치되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면 철부 사이에 두 번 절곡된 요부가 구비된 완충재가 특정물성으로 제작됨으로써 단열성능과 차음성능이 향상됨으로써 에너지 절약은 물론 바닥충격음을 크게 줄일 수 있다. 이에 따라 상하층 세대 간의 분쟁을 미연에 예방하게 되고, 열에너지의 소모를 최대한 줄일 수 있다.

도 1a와 1b는 종래의 바닥구조시스템을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템의 단면도 및 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템에서 완충재의 사시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템의 성능인정서이다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템의 단면도 및 확대도이고, 도 3은 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템에서 완충재(20)의 사시도를 나타낸 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템은 슬래브(10), 완충재(20), 경량기포콘크리트(30), 마감몰탈(40)을 포함한다.

구체적으로 본 발명은 바닥구조시스템에서,

층간(層間) 형성되는 슬래브(10); 상기 슬래브(10) 위에 설치되는 부재로, 장방형을 이루며 단열성능이 포함된 재질로 구성되는 완충재(20); 상기 완충재(20) 위로 타설되는 경량기포콘크리트(30); 및, 상기 경량기포콘크리트(30) 위로 타설되는 마감몰탈(40);를 포함하여 구성되되, 상기 완충재(20)는 입체형상을 이루며 상부면은 평평하고 하부면은 요철로 구성되며, 상기 완충재(20)의 하부면은 인접한 철부(24) 사이마다 단차가 형성된 두 개의 요부(22)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

슬래브(10)는 연직 하중을 받는 면상 부재로, 주로 면외 방향의 휨 내력에 저항한다. 이러한 슬래브(10)는 층을 구분하게 되는데, 주로 철근콘크리트 바닥널을 의미한다.

완충재(20)는 단열 성능이 확보된 재질로 이루어지는 것으로, 특히 EPS(expanded polystryene) 2종으로 구성될 수 있다. 이러한 완충재(20)는 층간 전해지는 바닥충격음의 전달을 차단하는 역할을 수행하는데, 일면이 요부(22)와 철부(24)로 구성된 요철형태로 구성되는 것이 바람직하다. 특히 도 3에 도시된 바와 같이 철부(24)가 사다리꼴 단면으로 형성되어 단부가 경사를 이루며 요부(22)와 연결되고 인접한 철부(24) 사이에 형성된 두 개의 요부(22)도 경사를 이루며 서로 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 이와 같이 특별한 요철구조로 인해 슬래브(10)와 완충재(20) 사이에 차단된 공간을 형성시키고, 이러한 공간 내에서만 대류가 이루어지게 됨으로써 열손실을 최소화시킬 수 있다. 또한 인접한 철부(24)마다 이중으로 절곡된 형태로 요부(22)가 구성되기에 상부로부터 전달되는 충격음을 감쇄시키는 효과도 향상되는 장점이 있다. 이때 각각의 철부(24)와 요부(22)의 폭은 16±2㎜, 요철높이는 2±1㎜, 요철간격은 4±1㎜로 구성되는 것이 바람직하며, 슬래브(10)는 210㎜ 이상, 완충재(20)는 30㎜ 이상, 경량기포콘크리트(30)는 40㎜ 이상, 마감몰탈(40)은 40㎜ 이상의 높이로 구성될 수 있다. 또한 완충재(20) 상부에는 도 2에 도시된 바와 같이 부직포(50)가 추가로 부착될 수 있다.

경량기포콘크리트(30)는 완충재(20) 상부에 형성되는 것으로, 위로 난방배관의 설치 및 마감몰탈(40)의 타설이 이루어지도록 할 수 있다. 또한 도면에 도시되지는 않았지만 마감몰탈(40) 위에는 장판 등의 마감재료가 설치될 수 있다.

또한 본 발명은 슬래브(10) 위로 완충재(20), 경량기포콘크리트(30), 마감몰탈(40)과 벽(W) 사이에 측면완충부재(70)가 추가로 설치되되, 상기 측면완충부재(70)는 PE(폴리에틸렌) 재질로 이루어져 나비 100±10㎜, 두께 10±1㎜ 로 이루어져 벽(W)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다. 이러한 측면완충부재(70)는 완충재(20)와 직교인 면, 즉 굽도리용인 벽(W)면의 노출면에 띠돌림으로 설치된다. 이때 측면완충부재(70)는 그 상단이 마감몰탈(40)의 상단과 동일한 높이로 이루어짐으로써 마감처리를 좀 더 효율적으로 도모할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템의 성능인정서이다.

본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 경량기포콘크리트(30) 대신에 하부면이 파형을 이루는 단열재(60)가 상기 완충재(20) 위로 설치될 수 있다. 이때 단열재(60)도 EPS(expanded polysyrene) 재질로 이루어질 수 있으며, 완충재(20)와 함께 상하로 설치됨으로써 단열성능 및 바닥충격음 차단효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 도 5를 보면 완충재(20)에 특정 물성이 적용됨으로써 뱅머신으로 실험한 중량충격음의 등급이 2급을 이루는 것을 알 수 있다. 일반적으로 중량충격음의 등급을 실험할 때는 임팩트볼을 이용하여 1급 또는 2급의 결과를 얻었는데, 본 발명은 종래에 기대할 수 없었던 뱅머신을 이용한 2급의 등급을 얻게 되었다.

이러한 효과는 완충재(20)가 밀도 14㎏/㎥ 이상, 동탄성계수는 25MN/㎥ 이하, 흡수량 4% 이하, 열전도율 0.0345W/(m.k) 이하, 손실계수 0.1~0.3, 잔류변형량 3㎜ 이하, 가열후 동탄성계수가 가열전 값의 + 20%이내, 가열 후 치수안정성이 5% 이하, 가열 후 손실계수가 0.1~0.3으로 구성되고, 상기 측면완충부재(70)는 동탄성계수 40MN/㎥ 이하, 흡수량 4% 이하로 구성될 때 나타났다.

다시 말해서 현재 중량충격음을 측정하는 기준에서 임팩트볼을 이용한 방법이 제한되고, 뱅머신을 이용한 방법이 이용되고 있다. 뱅머신 방식은 타이어(7.3㎏)를 1ｍ 높이로 들어 올렸다가 떨어뜨리는 방식으로 충격량(420㎏)이 임팩트볼 방식보다 크다. 따라서 뱅머신을 이용하여 중량충격음 2등급의 결과를 얻은 본 발명의 완충재(20)를 바닥구조시스템에 이용할 경우 그 효과는 더욱 우수할 것이다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

W: 벽
10: 슬래브
20: 완충재
22: 요부
24: 철부
30: 경량기포콘크리트
40: 마감몰탈
50: 부직포
60: 단열재
70: 측면완충부재

Claims

바닥구조시스템에서,
층간(層間) 형성되는 슬래브(10);
상기 슬래브(10) 위에 설치되는 부재로, 장방형을 이루며 단열성능이 포함된 재질로 구성되는 완충재(20);
상기 완충재(20) 위로 타설되는 경량기포콘크리트(30); 및,
상기 경량기포콘크리트(30) 위로 타설되는 마감몰탈(40);
를 포함하여 구성되되,
상기 완충재(20)는 입체형상을 이루며 상부면은 평평하고 하부면은 요철로 구성되며, 상기 완충재(20)의 하부면은 인접한 철부(24) 사이마다 단차가 형성된 두 개의 요부(22)로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템.
제1항에서,
상기 완충재(20)는, 철부(24)가 사다리꼴 단면으로 형성되어 단부가 경사를 이루며 요부(22)와 연결되고 인접한 철부(24) 사이에 형성된 두 개의 요부(22)도 경사를 이루며 서로 연결되는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템.
제2항에서,
상기 완충재(20)는 EPS(비드법발포폴리스티렌보온재) 2종으로 구성되고, 상부에 부직포(50)가 추가로 부착되며,
각각의 철부(24)와 요부(22)의 폭은 16±2㎜, 요철높이는 2±1㎜, 요철간격은 4±1㎜로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템.
제1항에서,
상기 경량기포콘크리트(30) 대신에 하부면이 파형을 이루는 단열재(60)가 상기 완충재(20) 위로 설치되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
슬래브(10)는 210㎜ 이상, 완충재(20)는 30㎜ 이상, 경량기포콘크리트(30)는 40㎜ 이상, 마감몰탈(40)은 40㎜ 이상의 높이로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템.
제5항에서,
슬래브(10) 위로 완충재(20), 경량기포콘크리트(30), 마감몰탈(40)과 벽(W) 사이에 측면완충부재(70)가 추가로 설치되되,
상기 측면완충부재(70)는 PE(폴리에틸렌) 재질로 이루어져 나비 100±10㎜, 두께 10±1㎜ 로 이루어져 벽(W)의 길이방향을 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템.
제6항에서,
상기 완충재(20)는 밀도 14㎏/㎥ 이상, 동탄성계수는 25MN/㎥ 이하, 흡수량 4% 이하, 열전도율 0.0345W/(m.k) 이하, 손실계수 0.1~0.3, 잔류변형량 3㎜ 이하, 가열후 동탄성계수가 가열전 값의 + 20%이내, 가열 후 치수안정성이 5% 이하, 가열 후 손실계수가 0.1~0.3으로 구성되고,
상기 측면완충부재(70)는 동탄성계수 40MN/㎥ 이하, 흡수량 4% 이하로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음이 차단되는 바닥구조시스템.