KR20160107840A - 충격음이 저감되는 바닥 시공방법 및 시공구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥 시공방법 및 시공구조물에 관한 것으로, 충격음이 저감되는 바닥 시공방법은, 슬래브 바닥층을 형성하는 단계와, 상기 슬래브 바닥층에 직접 또는 상기 슬래브 바닥층에 적층된 다른 층의 상면에 완충재를 배치하여 완충층을 형성하는 단계, 및 상기 완충층에 직접 또는 상기 완충층에 적층된 다른 층의 상면에 배관재를 시공하고, 상기 배관재에 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular) 탄성체칩을 몰탈과 함께 타설하여 상기 탄성체칩이 혼합된 몰탈층을 형성하는 단계를 포함한다. 이를 통하여, 중량충격음이 저감되는 바닥 구조가 구현될 수 있다.

Description

충격음이 저감되는 바닥 시공방법 및 시공구조물{Construction process and structure for impact-noise reduction}

본 발명은 경량 및 중량 충격음을 저감할 수 있는 건축물의 바닥 구조 및 이의 시공방법에 관한 것이다.

우리나라 가구의 약 50%는 공동주택인 아파트에 거주하고 있다. 공동주택은 벽과 바닥을 인접세대 및 상하세대와 공유하고 있어, 벽과 바닥을 통한 소음에 쉽게 노출될 수 있는 구조이다.

특히, 공동주택에서 발생하는 바닥충격음은 콘크리트 바닥에 충격이 가해져 발생하며, 인접세대에 쉽게 전달되는 특성을 나타내고 있다. 바닥충격음은 충격특성에 따라 경량충격음과 중량충격음으로 구분되며, 최근 문제시되는 중량충격음은 실내에서 어린이가 뛸 때 발생하는 충격음이 대표적인 사례이다.

이러한 바닥충격음을 저감하는 방법으로, 충격에 의한 진동이나 충격에너지를 바닥 슬래브에 전달되지 않도록 하는 뜬바닥 공법(대한민국 등록특허 10-0732469 등 참조)이 많이 이용된다. 상기 뜬바닥 공법은 완충재와 뜬바닥 층으로 구성되는 탄성재로 구성된 공진계의 특성을 이용하여 진동전달을 줄이는 방법으로, 경량충격음 저감효과는 우수하나, 중량충격음의 저주파대역에서는 오히려 불리해지는 양상이 존재한다.

중량충격음은 마감재의 성질과 관계없이 바닥슬래브의 강성, 면적, 경계조건, 완충층 등에 영향을 많이 받게 된다. 현재, 슬래브의 두께가 120mm에서 210mm로 보강되었으나, 이에도 불구하고 문제가 야기되고 있다. 또한, 이 경우에도, 경제적 측면에서 슬래브와 누름층의 두께를 변화시키기에는 한계가 있다. 따라서, 완충층을 활용한 중량충격음 차음성능 향상이 주로 개발되어왔다. 그러나, 이러한 완충재만으로는 층간 소음의 문제를 해결하지 못하고 있는 실정이며, 따라서 중량충격음 저감을 위한 새로운 기술의 개발이 필요하다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 충격음이 저감되는 새로운 바닥 시공방법 및 시공구조물을 구현하기 위한 것이다.

본 발명은 중량 충격음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 바닥의 시공방법 및 그 시공구조를 제시하는데 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 충격음이 저감되는 바닥 시공방법은, 슬래브 바닥층을 형성하는 단계와, 상기 슬래브 바닥층에 직접 또는 상기 슬래브 바닥층에 적층된 다른 층의 상면에 완충재를 배치하여 완충층을 형성하는 단계, 및 상기 완충층에 직접 또는 상기 완충층에 적층된 다른 층의 상면에 배관재를 시공하고, 상기 배관재에 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular) 탄성체칩을 몰탈과 함께 타설하여 상기 탄성체칩이 혼합된 몰탈층을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 완충층에 적층된 다른 층은 상기 탄성체칩과 다른 형상의 탄성체칩을 혼합한 경량기포 콘크리트가 타설된 경량기포층를 포함한다.

상기 경량기포층에 혼합되는 탄성체칩은 상기 몰탈층에 혼합되는 탄성체칩보다 길이는 길고 두께는 얇은 화이버 형태로 이루어질 수 있다. 상기 경량기포층에 혼합되는 탄성체칩과 상기 몰탈층에 혼합되는 탄성체칩은 각각 폐타이어로부터 분쇄된 고무로 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 완충재는 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular)의 탄성체칩이며, 상기 슬래브 바닥층의 설치면에 도포되며, 상기 몰탈층에 혼합되는 탄성체칩과 상기 경량기포층에 혼합되는 탄성체칩은 상기 완충재보다 크기가 작은 것을 특징으로 한다. 상기 몰탈층에는 구조 보강을 위한 보강재가 상기 탄성체칩과 함께 혼합될 수 있다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 몰탈층은 40 내지 50 mm 의 두께로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은, 슬래브 바닥층과, 상기 슬래브 바닥층에 직접 또는 상기 슬래브 바닥층에 적층된 다른 층의 상면에 형성되며, 완충재를 구비하는 완충층, 및 상기 완충층에 직접 또는 상기 완충층에 적층된 다른 층의 상면에 형성되고,불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular)의 탄성체칩이 혼합된 몰탈을 구비하며, 배관재가 시공된 몰탈층을 구비하는 시공구조물을 개시한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 탄성체칩을 몰탈과 함께 타설함에 따라, 바닥의 간단한 구조변경임에도 불구하고, 충격음을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다. 또한, 몰탈에 탄성체칩을 혼합하므로, 작업공정도 간이한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 경량기포층에 탄성체칩을 혼합함에 따라, 보다 큰 크기의 충격음을 감쇠시킬 수 있다. 또한, 경량기포층에는 화이버 형태의 탄성체칩을 혼합함에 따라, 강도의 저하없이 중량충격음을 저감하는 구조가 구현된다.

도 1은 본 발명과 관련된 시공구조를 채용한 건물을 개략적으로 보인 개념도.
도 2는 도 1의 시공구조물에서 바닥의 단면도.
도 3은 도 2의 바닥을 시공하는 시공방법의 흐름도.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 탄성체칩의 확대도들
도 5는 본 발명과 관련된 다른 예의 시공구조물에서 바닥의 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격음이 저감되는 바닥 시공방법 및 시공구조물에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명과 관련된 시공구조를 채용한 건물을 개략적으로 보인 개념도이다.

건물(10)은 2가구 이상이 상하로 인접한 단독주택이나 연립주택, 아파트와 같은 공동 주택일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 공동 주택은 리모델링이 아니라 신축된 건물이 될 수 있다.

상기 건물(10)은 지면에서 수직한 방향에 따라 인접한 가구 또는 호실간에 상층(11)과 하층(12)의 관계가 성립한다. 상층(11)과 하층(12) 사이에는 층을 경계하는 바닥(100)이 시공된다. 상기 바닥(100)에는 밀도가 높은 철근 콘크리트 구조물인 슬래브 바닥층이 시공되고, 그 위로 마감제인 몰탈 콘크리트 혹은 기포 콘크리트와 몰탈 콘크리트가 들어가게 된다. 이 경우에, 차음구조 없이는 상층(11)에서의 물체로 인한 충격음은 고스란히 하층(12)으로 전달된다.

이를 해결하기 위해서 본 예시에서는 상기 몰탈 콘크리트나 기포 콘크리트에 탄성체칩이 혼합된다. 이하, 이러한 바닥 구조에 대하여 도 2 내지 도 4B를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 도 1의 시공구조에서 바닥의 단면도이며, 도 3은 도 2의 바닥을 시공하는 시공방법의 흐름도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 탄성체칩의 확대도들이다.

도 3을 참조하면, 먼저, 공동주택에서 슬래브 바닥층(101)을 형성한다(S110). 상기 슬래브 바닥층(101)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상층과 하층을 구획하는 베이스로서, 콘크리트를 타설 및 양생함에 의하여 시공된다.

다음으로, 상기 슬래브 바닥층(101)에 직접 또는 상기 슬래브 바닥층(101)에 적층된 다른 층의 상면에 완충재를 배치하여 완충층(102)을 형성한다(S120).

완충층(102)을 형성하기 위하여, 슬래브 바닥층(101) 또는 슬래브 바닥층(101)에 적층된 다른 층의 상면에 완충재(102a)의 설치를 위한 설치면을 마련한다. 이 경우에, 상기 슬래브 바닥층(101)은 대략 210 mm 의 두께가 될 수 있다.

상기 완충재(102a)는, 도 4a에 도시된 바와 같이 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular)의 탄성체칩이 될 수 있다. 상기 탄성체칩은 폐타이어이나 탄성을 갖는 수지 펠렛 등으로부터 분쇄된 고무로 이루어질 수 있다. 특히 폐타이어를 사용하는 경우, 처리를 위하여 오염을 가중시킬 수 있는 자원을 재활용하게 되어 경제적으로 환경적으로 대단히 활용 가치가 높다.

탄성체칩은 설치면에 일정한 비율로 직접 흩어 뿌리는 것으로서, 뿌려진 상기 탄성체칩들의 사이는 수평방향의 이격이 형성될 수 있도록 뿌려 주어 설치면이 부분적으로 보일 정도로 한다. 상기 탄성체칩은 고무칩으로만 이루어진 단일한 종류가 될 수 있다. 다른 예로서, 상기 탄성체칩은 고무로 이루어진 탄성체칩에 다른 재질 즉, 고무와 다른 탄성 수지로 조성된 탄성체칩을 포함되어 함께 뿌려질 수 있다.

이렇게 뿌려진 탄성체칩은 자체가 갖는 상부구조의 지지체로서, 슬래브 바닥층보다 작은 밀도에 의하여 중량 충격음의 전달을 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라 불규칙한 표면을 통하여 음파을 반사 또는 산란시킴으로써 진동을 감쇠시킨다. 이 경우에, 상기 완충층(102)은 대략 30 mm 의 두께가 될 수 있다.

도시에 의하면, 상기 완충층(102)은 시트 형태의 완충재(102b)를 더 포함한다. 상기 시트 형태의 완충재(102b)는, 탄성체칩들의 상부에 배치되며, 발포 수지 등에 의하여 이루어진 흡음제이거나 방진제, 차음제 등이 될 수 있다. 이러한 시트 형태의 완충재(102b)는 규격화된 시트 또는 플레이트 형태로 형성된 것으로서 그 자체로 방수가 가능한 것을 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 완충층(102)에 탄성체칩(103a)이 혼합된 경량기포층(103)을 적층한다(S130). 상기 경량기포층(103)은 경량기포 콘크리트가 타설된 층으로서, 대략 40 mm 의 두께로 이루어진다. 이 경우에, 상기 경량기포 콘크리트는 발포제를 이용하여 시멘트를 발포시키는 것으로써, 경량이며 바닥구조의 수평을 형성시킨다.

상기 경량기포층(103)에는 탄성체칩(103a)이 혼합된다. 보다 구체적으로, 상기 경량기포층(103)에는 상기 완충재(102a)에 이용되는 탄성체칩과 다른 형상의 탄성체칩(103a)이 혼합될 수 있다. 이러한 예로서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 경량기포층(103)에 혼합되는 탄성체칩(103a)은 상기 완충재(102a)에 이용되는 탄성체칩보다 길이는 길고 두께는 얇은 화이버 형태로 이루어질 수 있다. 상기 화이버 형태의 탄성체칩(103a)은 폐타이어이나 탄성을 갖는 수지 펠렛 등으로부터 분쇄된 고무로 이루어질 수 있다.

상기 화이버 형태의 탄성체칩(103a)은 상기 경량기포 콘크리트을 타설한 후에 일정한 비율로 흩어 뿌려지거나, 상기 경량기포 콘크리트에 혼합된 채로 타설될 수 있다. 이와 같이, 경량기포층(103)에 화이버 형태의 탄성체칩(103a)이 혼합됨에 따라, 바닥 고체전달음이 저감할 뿐만 아니라, 크랙 억제와 단열성이 향상되는 효과까지 기대할 수 있게 된다.

다음으로, 경량기포층(103)의 상면에 배관재(104)를 시공하고, 상기 배관재(104)에 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular) 탄성체칩을 몰탈과 함께 타설하여 상기 탄성체칩(105a)이 혼합된 몰탈층(105)을 형성한다(S140). 상기 몰탈층(105)은 마감제로서 몰탈 콘크리트가 타설된 층으로서, 대략 40 mm 의 두께로 이루어진다.

상기 몰탈층(105)에 혼합되는 탄성체칩(105a)은 상기 경량기포층(103)에 혼합되는 탄성체칩(103a)보다 길이는 짧고 두께는 두꺼운 낱알 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우에, 상기 몰탈층(105)에 혼합되는 탄성체칩(105a)은 상기 화이버 형태의 탄성체칩(103a)과 같이, 폐타이어이나 탄성을 갖는 수지 펠렛 등으로부터 분쇄된 고무로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 몰탈층(105)에 혼합되는 탄성체칩(105a)과 상기 경량기포층(103)에 혼합되는 탄성체칩(103a)은 상기 완충재(102a)보다 크기가 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 몰탈층(105)을 구성하는 탄성체칩(105a)은 직경이 1~10 mm의 크기를 갖는 낱알 형태이고, 상기 경량기포층(103)에 혼합되는 탄성체칩(103a)은 상기 몰탈층(105)에 혼합되는 탄성체칩(105a)보다 길이는 길고 두께는 얇은 화이버 형태로 이루어질 수 있다.

다른 예로서, 상기 몰탈층(105)에는 구조 보강을 위한 보강재가 상기 탄성체칩(105a)과 함께 혼합될 수 있다. 상기 보강재는 수지나 섬유 등이 될 수 있으며, 상기 몰탈층(105)에 혼합되어 상기 몰탈층(105)의 구조를 보강하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 바닥에서 중량충격음이 향상됨을 실험으로 확인될 수 있다. 150 mm 의 바닥 슬래브에 90 X 90 X 30 mm 의 완충재를 올려놓고, 상기 완충재의 상부에 90 X 90 X 65 mm 의 몰탈층을 배치한 후에, 충격원을 가진하고, 아래층 수음실에서 고체전달음을 수음하는 실험을 진행하였다. 실험결과, 탄성체칩이 없이 완충재와 몰탈층의 구성에서는 중량충격음이 50dB 이었으나, 몰탈에 탄성체칩을 배합한 경우에는 47dB로 약 3dB의 소음이 저감되었다. 또한, 경량충격음도 약 2dB 저감되는 것이 확인되었다.

이와 같이, 본 발명에서는 탄성체칩을 몰탈과 함께 타설함에 따라, 바닥의 간단한 구조변경임에도 불구하고, 충격음을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다. 또한, 상기에서 설명한 신축된 건물의 바닥구조는 리모델링된 건물의 바닥구조에 활용될 수 있다. 이하, 도 5를 참조하여, 본 발명이 적용된 리모델링된 건물의 바닥구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 또한, 이하 설명되는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.

도 5는 본 발명과 관련된 다른 예의 시공구조물에서 바닥의 단면도이다.

본 예시에서도 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 시공법 및 시공구조와 동일하게, 먼저 공동주택에서 슬래브 바닥층(201)을 형성하고, 이 후에, 상기 슬래브 바닥층(201)에 직접 또는 상기 슬래브 바닥층(201)에 적층된 다른 층의 상면에 완충재를 배치하여 완충층(202)을 형성한다. 완충층(202)을 형성하는 단계까지의 공법과 구조에 대한 설명은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 시공법 및 시공구조물에 대한 설명으로 갈음한다.다만, 이 경우에, 상기 슬래브 바닥층(201)은 120 내지 150 mm 가 될 수 있고, 상기 완충층(202)은 30 mm 로 이루어질 수 있다.

상기 완충층(202)을 형성한 이후에, 상기 완충층(202)의 상면에 배관재(204)를 시공하고, 상기 배관재(204)에 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular) 탄성체칩(205a)을 몰탈과 함께 타설하여 상기 탄성체칩(205a)이 혼합된 몰탈층(205)을 형성한다.

상기 몰탈층(205)은 마감제로서 몰탈 콘크리트가 타설된 층으로서, 대략 40 mm 의 두께로 이루어진다.

상기 몰탈층(205)에 혼합되는 탄성체칩(205a)은 길이는 짧고 두께는 두꺼운 낱알 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우에, 상기 몰탈층(205)에 혼합되는 탄성체칩(205a)은 폐타이어이나 탄성을 갖는 수지 펠렛 등으로부터 분쇄된 고무로 이루어질 수 있다. 상기 몰탈층(205)은 40 내지 50 mm 의 두께로 이루어지며, 이 경우에 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 경량기포층이 생략될 수 있다.

또한, 상기 몰탈층(205)에 혼합되는 탄성체칩(205a)은 완충재(202a)보다 크기가 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 몰탈층(205)을 구성하는 탄성체칩은 직경이 1~10mm의 크기를 갖는 낱알 형태이고, 상기 완충재(202a)로 이용되는 탄성체칩은 3~15mm의 크기를 갖는 낱알 형태로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 몰탈층(205)에는 구조 보강을 위한 보강재가 상기 탄성체칩(205a)과 함께 혼합될 수 있다. 상기 보강재는 수지나 섬유 등이 될 수 있으며, 상기 몰탈층(205)에 혼합되어 상기 몰탈층(205)의 구조를 보강하게 된다. 이에 반해, 전술한 탄성체 칩은 차음용으로 활용되는 것이다.

이와 같이, 리모델링된 건물의 바닥구조는 신축건물보다 두께가 얇기 때문에, 경량기포층을 없애고, 몰탈층의 두께를 보다 두껍게 한 후에 상기 몰탈층에 탄성체칩을 혼합하여, 충격음을 저감시킨다. 이와 같은 구조에 의하면, 바닥 고체전달음이 저감할 뿐만 아니라, 크랙 억제와 단열성이 향상되는 효과까지 기대할 수 있게 된다.

상기와 같은 충격음이 저감되는 바닥 시공방법 및 시공구조물은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

Claims (9)

1. 슬래브 바닥층을 형성하는 단계;
   상기 슬래브 바닥층에 직접 또는 상기 슬래브 바닥층에 적층된 다른 층의 상면에 완충재를 배치하여 완충층을 형성하는 단계; 및
   상기 완충층에 직접 또는 상기 완충층에 적층된 다른 층의 상면에 배관재를 시공하고, 상기 배관재에 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular) 탄성체칩을 몰탈과 함께 타설하여 상기 탄성체칩이 혼합된 몰탈층을 형성하는 단계를 포함하는 충격음이 저감되는 바닥 시공방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 완충층에 적층된 다른 층은 상기 탄성체칩과 다른 형상의 탄성체칩을 혼합한 경량기포 콘크리트가 타설된 경량기포층를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 시공방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 경량기포층에 혼합되는 탄성체칩은 상기 몰탈층에 혼합되는 탄성체칩보다 길이는 길고 두께는 얇은 화이버 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥 시공방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 경량기포층에 혼합되는 탄성체칩과 상기 몰탈층에 혼합되는 탄성체칩은 각각 폐타이어로부터 분쇄된 고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥 시공방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 완충재는 불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular)의 탄성체칩이며, 상기 슬래브 바닥층의 설치면에 도포되며,
   상기 몰탈층에 혼합되는 탄성체칩과 상기 경량기포층에 혼합되는 탄성체칩은 상기 완충재보다 크기가 작은 것을 특징으로 하는 바닥 시공방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 몰탈층은 40 내지 50 mm 의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥 시공방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 몰탈층에는 구조 보강을 위한 보강재가 상기 탄성체칩과 함께 혼합되는 것을 특징으로 하는 단열재의 시공방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 방법에 의하여 시공되어, 몰탈층에 탄성체칩이 혼합되는 것을 특징으로 하는 시공구조물.
9. 슬래브 바닥층;
   상기 슬래브 바닥층에 직접 또는 상기 슬래브 바닥층에 적층된 다른 층의 상면에 형성되며, 완충재를 구비하는 완충층; 및
   상기 완충층에 직접 또는 상기 완충층에 적층된 다른 층의 상면에 형성되고,불규칙한 표면을 갖는 낱알 상태(granular)의 탄성체칩이 혼합된 몰탈을 구비하며, 배관재가 시공된 몰탈층을 구비하는 시공구조물.

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