KR20240037478A - 층간 소음방지용 콘크리트 패널 - Google Patents

층간 소음방지용 콘크리트 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 층간 소음방지용 콘크리트 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 거푸집 하부에 기립설치되는 적어도 하나 이상의 제진재와; 상기 거푸집에서 제진재간의 이격거리 및 거푸집과 흡읍재와의 이격거리를 확보하도록 제진재와 제진재사이 및 거푸집과 제진재사이에 설치되는 스페이서와; 상기 거푸집에 타설되는 콘크리트층을 포함한다.
따라서, 공동주택, 그 밖의 2층 이상으로 건물을 지은 모든 숙박 시설에서 각 층별로 소음관계를 해소하여, 이웃 간의 층간 소음으로 인한 다툼을 최소화하도록 하기 위한 공동주택에서 층간소음 감소 및 다용도 활용을 위한 하이브리드 구조물, 그리고 이를 포함하는 층간 소음방지용 콘크리트 패널을 제공한다.

Description

층간 소음방지용 콘크리트 패널{CONCRETE PANNEL FOR SHUTTING NOISE BETWEEN STAIRS OF APARTMENT HOUSE}
본 발명은 층간소음 방지용 콘크리트 패널에 관한 것으로, 특히, 공동주택, 그 밖의 2층 이상으로 건물을 지은 모든 숙박 시설에서 각 층별로 소음관계를 해소하여, 이웃 간의 층간 소음으로 인한 다툼을 최소화하도록 하기 위한 공동주택에서 층간소음 감소 및 다용도 활용을 위한 하이브리드 구조물, 그리고 이를 포함하는 층간 소음방지용 콘크리트 패널에 관한 것이다.
최근 들어 급속한 산업발달 및 경제성장에 따라 건축물의 수요가 증가하고, 이와 더불어 지가는 지속적으로 상승하고 있다. 그 결과, 지가의 수준이 높은 도심지에 건설되는 오피스 건물 등의 경우, 토지를 효율적으로 사용하기 위한 방편으로 고층화 경향이 나타나고 있다. 특히, 최근에는 대도시로의 인구집중이 심화됨에 따라, 대도시에서의 주거문제를 해결하기 위해 주거건물의 형태가 아파트나 빌라, 다세대 주택과 같이 다층 구조를 갖는 공동주택으로 집중화되고 있는 추세이다.
그러나, 이러한 다층 건축물들의 경우, 상, 하층 세대 간에 상부층 바닥과 하부층 천정이 층간 슬라브라는 동일한 구조체로 공유되고 있음에 따라, 상부층에서 발생된 각종 소음들이 이 층간 슬라브를 통해 하부층으로 전달되어, 다른 사람의 생활이나 업무에 지장을 주게 되는 문제가 있다. 또한, 최근에는 공동주택에서의 층간 소음문제로 인한 분쟁이나 민원이 급증하고 있다.
이와 같은 소음 및 충격음 문제를 해결하기 위해 종래로부터 다양한 연구가 진행되어 왔으며, 현재 가장 보편적으로 적용되고 있는 방식은 슬라브 구조체와 상부 미장 몰탈층 사이에 완충층을 설치한 뜬바닥 구조(floating floor)를 들 수 있다.
종래의 뜬바닥 구조는, 슬라브 구조체 위에 차음과 충격 흡수성이 좋은 층간 완충재를 깔아 완충층을 설치하고, 그 위에 경량 기포 콘크리트 및 온돌 미장몰탈을 일정 두께로 타설한 것이다.
이로써 상부로부터 가해지는 충격 에너지가 슬라브 구조체에 직접 전달되는 것을 방지하였다.
그러나, 이와 같은 뜬바닥 구조는 한국의 KS F 2810이나 일본 공업규격인 JIS 1419 등에 의해 정의된 경량 충격음에 대해서는 어느 정도 효과를 보이지만, 실제 생활에서 문제를 야기하는 중량 충격음에 대해서는 그다지 큰 저감 효과를 보이고 있지 못한 실정이다.
이는, 기존의 뜬바닥 구조를 이루는 온돌 미장몰탈, 기포 콘크리트 및 층간 완충재 등의 재료가 중량 충격에 의한 에너지를 효율적으로 감쇄시키지 못함으로써 이 에너지가 거의 그대로 슬라브 구조체에 전달되는 것으로 볼 수 있다.
또한, 장시간 경과시 층간 완충재의 탄성 저하 및 물성 변화로 인해 바닥충격음 성능이 저하되고, 기포 콘크리트의 높은 열전도율로 인해 단열재의 추가적인 시공을 필요로 하는 등, 하자 보수비가 과다하게 발생되고, 공기연장과 바닥 치핑 처리 비용 등으로 인해 시공 비용이 증가하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다층 건축물에서 바닥 충격음이 아래층으로 전달되는 소음 또는 소음으로부터 야기되는 진동을 효과적으로 차단, 흡수, 분산할 수 있는 층간 소음방지용 콘크리트 패널을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 콘크리트 슬라브층 전체 바닥 구조가 함께 거동하도록 하여 중량 충격음을 매우 효과적으로 저감시킬 수 있는 층간 소음방지용 콘크리트 패널을 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에 따라 거푸집(102) 하부에 기립설치되는 적어도 하나 이상의 제진재(104)와; 상기 거푸집(102)에서 제진재(104)간의 이격거리 및 거푸집(102)과 흡읍재와의 이격거리를 확보하도록 제진재(104)와 제진재(104)사이 및 거푸집(102)과 제진재(104)사이에 설치되는 스페이서(106)와; 상기 거푸집(102)에 타설되는 콘크리트층(108)을 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지용 콘크리트 패널에 의해 달성된다.
그리고, 상기 제진재(104)는 원형 또는 다각형으로 성형된 격벽(104a)이 방사상으로 이격되도록 다수 개가 중첩되게 성형되며, 격벽(104a)과 격벽(104a)사이에는 리브(104b)가 형성되게 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제진재(104)는, 아스팔트(AP) 45 ~ 55 중량%, SBS고무 5 ~ 25%, 프로세스 오일(P-3) 5 ~ 25 중량%, 나프탄계 오일(N-2) 2 ~ 10 중량%, 셀룰로오스(Cellulose) 2 ~ 10 중량%, 탄산칼슘(CaCo3) 2 ~ 10 중량%, 톱밥 2 ~ 10 중량%로 조성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널에 의하면, 다층 건축물에서 바닥 충격음이 아래층으로 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널에 의하면, 콘크리트 슬라브층과 일체화됨으로써, 전체 바닥구조가 함께 거동하므로 중량 충격음을 매우 효과적으로 저감시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널에 의하면, 장시간 경과시에도 충격음 성능의 저하를 방지할 수 있으며, 기존의 층간 완충재를 하나의 콘크리트 패널로 대체함으로써 공기 단축과 그로 인한 시공비욜 절감의 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널의 제진재의 구조를 도시한 부분 절결 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널의 성형 전 거푸집에 제진재를 설치한 상태의 단면구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널의 단면을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 층간 소음방지용 콘크리트 패널을 연접설치한 상태를 도시한 도면.
본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이 거푸집(102)의 하부에는 다수 개의 제진재(104)가 기립설치되는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 거푸집(102)에서 제진재(104)간의 이격거리와 거푸집(102)과 흡읍재와의 이격거리를 확보하기 위하여 제진재(104)와 제진재(104)사이 및 거푸집(102)과 제진재(104)사이에는 스페이서(106)를 설치한다.
상기 스페이서(106)는 침, 봉, 면판의 형태 및 구조일 수 있는 것으로서, 간격확보 및 간격유지를 위한 구조라면 본 발명에서는 제한없이 사용할 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 거푸집(102)에 스페이서(106)와 제진재(104)가 설치되면, 도 3에 도시된 바와 같이 거푸집(102)에 콘크리트를 타설하고 양생시킨 후 콘크리트층(108)이 성형되게 한다.
상기한 바와 같이 성형된 소음 방지용 콘크리트 패널(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 제진재(104)가 상향으로 위치될 수 있도록 180° 반전시켜 사용하며, 그 상부에는 보일러 시설을 위한 온돌 및 엑셀을 시공한 후 미장 몰탈로 마감하여 사용한다.
한편, 상기한 제진재(104)는 도 2에 도시된 바와 같이 원형 또는 다각형으로 성형된 격벽(104a)이 방사상으로 이격되도록 다수 개가 중첩되게 성형되며, 격벽(104a)과 격벽(104a)사이에는 리브(104b)를 성형하여 다수 개의 원형 또는 다각형의 격벽(104a)이 서로 일체화되게 한 구조로 이루어진다.
따라서, 본 발명에 따른 소음 방지용 콘크리트 패널(100) 상부의 어느 한 곳에서 충격이 발생하여 소음 및 진동이 발생하면 제진재(104)가 이 진동을 흡수하여 분산시키되, 다수 개의 제진재(104)를 통하여 진동을 전달하고 분산시키게 되므로 콘크리트 패널(100) 전체가 소음을 흡음, 분산시킬 수 있게 되는 것이다.
여기서, 본 발명에 따른 소음 방지용 콘크리트 패널(100)에 인서트된 제진재(104)는, 아스팔트(AP) 45 ~ 55 중량%, SBS고무 5 ~ 25%, 프로세스 오일(P-3) 5 ~ 25 중량%, 나프탄계 오일(N-2) 2 ~ 10 중량%, 셀룰로오스(Cellulose) 2 ~ 10 중량%, 탄산칼슘(CaCo3) 2 ~ 10 중량%, 톱밥 2 ~ 10 중량%로 조성된 재질로 성형하여 진동의 흡수율을 향상시키게 된다.
본 발명에 따른 제진재(104) 중 아스팔트는 침입도가 80 ~ 100, 연화점이 42∼50℃,이고 저 비점을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 점착 및 탄력이 우수하고 내한성과 내구성이 우수하여 진동에 의해서 조직이 깨지는 현상이 방지될 수 있기 때문이며, 상기 아스팔트는 45 중량% 미만 첨가 시 진동 흡수력이 저하되며, 내구성이 떨어져 조직에 미세한 균열이 발생하여 진동 흡수율이 저하될 수 있고, 55 중량% 초과 첨가 시 초과 첨가에 따른 진동 흡수율이 크게 증가하지 않으며, 연질성을 갖게 되므로 강도가 높은 콘크리트 패널(100)에 의하여 형상이 변형되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 제진재(104) 중 SBS고무는 부타디엔(butadiene)과 스타이렌(styrene)을 유기용매에서 중합한 블록(block) 공중합체로서 리니어(Linear), 래디얼(Radial)구조를 갖고 있으며, 리니어(Linear) 구조는 부타디엔(butadiene) 과 스타이렌(styrene)의 2면이 중합되어 고온의 아스팔트(asphalt)내에서 잘 녹으면서 분산이 잘 되지만 래디얼(Radial) 구조는 부타디엔(butadiene)과 스타이렌(styrene)의 4면이 중합되어 고온의 아스팔트(asphalt) 내에서 잘 녹지 않으며 또한 분산도 어렵다.
상기와 같은 구조로 이루어진 SBS고무를 본 발명에서는 인장강도, 내열성, 탄성력 등을 고려하여 혼합 사용하였다. 본 발명에서는 아스팔트(asphalt) 및 다른 폴리머(polymer)와의 관계를 고려하여 첨가량을 5 중량% ~ 25 중량%로 한정하여 원가 절감, 작업성 수월, 제진율의 기능을 극대화하였다.
열가소성 고무인 SBS고무를 5 중량% 미만 첨가하면 탄성을 잃어 제진율이 떨어지고, 내열성도 현저히 떨어지며, 25 중량% 초과 첨가하면 아스팔트(asphalt )내에 SBS 중 부타디엔(butadiene)과의 중합할 수 있는 단량체(monomer)가 적어져 고탄성, 내열성 등의 큰 효과가 없고 오히려 원가만 상승하는 결과만 초래한다.
본 발명에 따른 제진재(104) 중 프로세스 오일(P-3)은 제진재(104) 조성물 전체 중량을 기준으로 5 ~ 25 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 프로세스 오일은 조성물의 유동성, 분산성 및 아스팔트의 물성 강화제로 사용되며, 5 중량% 미만 첨가 시 아스팔트의 혼합시 급격한 물성변화를 억제할 수 없을 뿐 만 아니라 작업온도를 적절하게 조절하기 곤란하고 또한, 제진재(104)의 인장성능이나 내열성능 향상을 확보하기 곤란하며, 25 중량%를 초과할 경우 가소성을 상실하여 형태적 안정성을 유지할 수 없으므로 프로세스 오일의 적정함량은 5 ∼ 25 중량%이다.
본 발명에 따른 제진재(104) 중 나프탄계 오일(N-2)는 열가소성 수지와의 상용성을 고려하여 첨가되며, 프로세스 오일과 함께 조성물의 유동성, 분산성 및 아스팔트의 물성 강화제로 사용되는 바, 2 중량% 미만 첨가 시 작업온도를 적절하게 조절하기 곤란하고, 상용성이 떨어지며, 10 중량%를 초과할 경우 가소성을 상실하여 형태적 안정성을 유지할 수 없다.
본 발명에 따른 제진재(104) 중 셀룰로오스(Cellulose)는 천연 광물질 섬유로서 2 중량% 미만 첨가 시 결합력을 충분히 확보할 수 없으며, 흡수력이 뛰어나 혼합물간이 부드러워 저온 시 내한성을 향상시키며, 10중량부를 초과하면 이들이 서로 뭉쳐지거나 침전되어 덩어리 상태로 남게 되며 점도가 지나치게 상승하여 고품질을 유지하기 어렵고 시공시에 작업성이 떨어진다.
본 발명에 따른 제진재(104) 중 탄산칼슘(CaCo3)은 충전성을 부여하여 제품의 경제적인 요건을 만족시키고, 내화학성, 방수성, 치수안정성, 강성, 전기저항성, 내열성 등을 우수하게 하는 역할을 한다
2 중량% 미만 첨가 시 내화학성, 방수성, 강성, 내열성의 향상을 기대할 수 없고, 10 중량% 초과 첨가 시 내한성 및 결합력이 저하되어 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 제진재(104) 중 톱밥은 탄산칼슘과 함께 충전성을 부여하여 제품의 경제적인 요건을 만족시키고, 톱밥 또는 이를 태워서 분말로 된 왕겨 중 1종, 2종 중 일부를 첨가함으로써, 제진재(104)를 저 비중으로 제조하여 작업자들 제품 운반, 시공 시 편리하도록 하면서 단가 인하 효과도 볼 수 있다.
100 : 소음방지용 콘크리트 패널
102 : 거푸집 104 : 제진재
104a : 격벽 104b : 리브
106 : 스페이서 108 : 콘크리트층

Claims (3)

  1. 거푸집(102) 하부에 기립설치되는 적어도 하나 이상의 제진재(104)와;
    상기 거푸집(102)에서 제진재(104)간의 이격거리 및 거푸집(102)과 흡읍재와의 이격거리를 확보하도록 제진재(104)와 제진재(104)사이 및 거푸집(102)과 제진재(104)사이에 설치되는 스페이서(106)와;
    상기 거푸집(102)에 타설되는 콘크리트층(108)을 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지용 콘크리트 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제진재(104)는 원형 또는 다각형으로 성형된 격벽(104a)이 방사상으로 이격되도록 다수 개가 중첩되게 성형되며, 격벽(104a)과 격벽(104a)사이에는 리브(104b)가 형성된 것을 특징으로 하는 층간 소음방지용 콘크리트 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제진재(104)는,
    아스팔트(AP) 45 ~ 55 중량%, SBS고무 5 ~ 25%, 프로세스 오일(P-3) 5 ~ 25 중량%, 나프탄계 오일(N-2) 2 ~ 10 중량%, 셀룰로오스(Cellulose) 2 ~ 10 중량%, 탄산칼슘(CaCo3) 2 ~ 10 중량%, 톱밥 2 ~ 10 중량%로 조성된 것을 특징으로 하는 층간 소음방지용 콘크리트 패널.


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