국내 바닥충격음 관련 이슈들로 인해 신규 공동주택 뿐만 아니라 기존 노후된 공동주택에도 바닥충격음 성능 개선에 대한 필요성이 대두되고 있다. 기존 공동주택의 경우 구조 및 슬래브 수선이 어려움에 따른 제한적인 요소들이 존재하며, 최근 이를 고려한 바닥구조 수선기술 관련 연구들이 지속적으로 이루어지고 있다. 이러한 각 수선기술(완충재, 기포콘크리트, 바닥마감재, 천장구조)들을 활용한 실험동에서의 성능평가 관련 연구는 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 수선기술을 복합 적용함에 따른 성능평가와 실질적인 공동주택 현장 적용에 따른 성능변화를 분석한 연구는 미흡한 것으로 나타났다. 마찬가지로 바닥충격음으로부터 피해를 받는 공동주택 거주자들을 위한 수선 적용방안 제시를 위한 연구도 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 기존에 미흡한 수선규모별 현장의 충격음 성능평가 연구를 진행하고자 기존 공동주택 슬래브 조건(120 ~ 150 mm)에 맞춘 실험주택 및 재건축 아파트를 대상으로 충격음 차단성능 실태조사를 실시하였다. 또한 선정된 수선기술을 규모별 소규모, 중규모, 대규모 수선으로 분류하여 제시하였다. 이와 같은 수선규모별 기술을 직접 적용 후 변화하는 충격음의 성능평가를 실시하였다. 또한 선정된 실험주택과 재건축 아파트의 동일 수선규모를 적용 후 나타나는 충격음 차단성능 차이를 비교·분석을 진행하여 조건이 서로 다른 두 개 세대 수선에 따른 성능 개선정도를 검토하였다. 본 논문은 수선을 필요로 하는 공동주택 거주자들에게 충격음 성능을 고려한 적용방안으로서 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 기존 노후 공동주택을 대상으로 한 재건축 아파트에 소규모 수선(바닥마감재)후 바닥충격음 실험결과, 경량충격음의 경우 단일수치 평가량()에서 수선을 통해 5~6 dB 저감된 성능이 나타나는 것으로 분석되었다. 그러나 중량충격음(고무공 충격원)은 소규모 수선을 통해 충격음 차단성능 향상을 기대하기 어려울 것이라 판단된다.
2) 중규모 수선(천장구조), (천장구조+바닥마감재) 후 바닥충격음 실험결과, 실험주택 및 재건축 아파트에서 모두 천장 설치를 통해 중량충격음(고무공 충격원 및 뱅머신)의 63 Hz대역을 저감성능이 나타나지 않았다. 그러나 125 ~ 500 Hz 대역에 저감성능으로 인해 단일수치 평가량()에서는 뱅머신 1~6 dB, 고무공 충격원 4 ~ 6 dB 저감된 성능이 나타났다. 또한 경량충격음에서는 ?3 ~ 14 dB의 큰 성능 차이를 보였다. 이는 경량충격음에서는 천장구조와 바닥마감재 복합수선 여부 및 기존 현장의 바닥구조에 따라 나타난 결과로 판단된다. 그러나 천장구조와 바닥마감재를 복합수선 후 나타나는 고무공 충격원 충격음 성능 변화는 미비한 것으로 분석되었다.
3) 실험주택 및 재건축 아파트에 대규모 수선(상부+바닥마감재), (상부+바닥마감재+천장구조) 적용 시 뱅머신에서는 뜬바닥구조(완충층)의 영향으로 인해 충격음 저감성능이 크게 나타나지 않는 것으로 확인되었다. 하지만 고무공 충격원의 경우 5 ~ 10 dB의 저감성능이 나타났다. 또한 경량충격음의 경우에는 실험주택 31 ~ 33 dB, 재건축 아파트 7 ~ 12 dB로 저감성능의 차이가 크게 나타났는데, 이러한 원인은 기존상태 바닥구조 및 평면조건의 영향인 것으로 사료된다.
4) 실험대상 세대별 수선에 따른 바닥충격음 성능을 비교분석한 결과, 기존 실험주택 및 재건축 아파트의 바닥구조 및 구조슬래브 두께의 차이로 인해 나타나는 저감성능은 다르게 나타났다. 그러나, 주파수대역별 및 단일수치 평가량의 경향성을 분석한 결과 고무공 충격원 및 뱅머신에서 유사한 경향을 보이는 결과를 확인하였다. 마찬가지로 경량충격음에서도 유사한 경향의 성능이 나타났으나, 실험주택의 경우 재건축 아파트와 비교하여 주파수대역별 큰 폭의 차이가 나타났다. 이러한 결과는 실험주택에 수선 전 바닥구조에서 바닥마감재 부재의 영향으로 인한 것으로 판단된다. 따라서 서로 다른 현장에 동일한 수선규모를 적용하였을 경우 나타나는 저감성능의 경향은 유사하게 나타남을 확인하였다.
Due to domestic floor impact sound insulation performance issues, there is a need for improvement of floor impact sound insulation performance not only in new apartments but also in old apartment buildings. In the case of the existing Apartments, there are limited factors due to the difficulty in repairing the structure and slab, and recently, researches on the renovate technology for the floor structure have been continuously conducted. However, researches on reducing performance evaluation of experimental buildings using each renovate technology (resilient materials, foam concrete, floor covering, ceiling structure, etc.) have been actively conducted. There is not enough research to analyze the changes in performance, and there is a lack of research on suggesting renovate guidelines for residents living in apartment buildings affected by floor impact sounds.
Therefore, in order to conduct the performance evaluation study according to the existing insufficient renovation scale, floor impact sound insulation performance survey was conducted for the experimental buildings and the reconstructed apartments that matched the existing slab condition (120 ~ 150 mm). In addition, the selected renovate techniques are categorized into small, medium, and large scales.
After applying it directly, the performance of renovating floor impact sound was evaluated, and the difference of floor impact sound insulation performance that appeared when applying the same renovations scale of selected experimental buildings and reconstructed apartments was compared and analyzed. The degree of performance improvement according to the renovation was examined. In this study, it can be used as a renovate guide considering performance for apartment buildings residents who need renovate.
The results of this study are as follows,
1) It is difficult to expect the insulation performance of heavy-weight impact sound (rubber ball) to improve the insulation performance of floor impact sound after conducting a small repair (floor coverings) to a reconstructed apartment for the old apartment buildings. However, it was analyzed that the light-weight impact sound insulations performance reduced the performance by 5-6 dB through the renovate in the single number quantity().
2) As a result of the floor impact sound insulation performance test after the medium-scale renovate (ceiling structure), it is difficult to reduce the low frequency band of the heavy-weight impact sound 63 Hz by installing the ceiling structure in both the experimental building and reconstructed apartments, but the insulation performance is reduced in the single number quantity(). In addition, in the case of light-weight impact sound, the range of insulation performance reduction significantly changed according to the floor structure before renovate.
3) In the case of large-scale renovate (upper structure + floor covering) and (upper structure + floor covering + ceiling structure) in experimental building and reconstruction apartments, impact machine performance is greatly reduced due to the impact of floating floor structure (Resilient materials). It was confirmed that it did not appear. However, in the case of the rubber ball, the reduction performance of 5 ~ 10 dB appeared. In the case of light-weight impact sound, the difference in reduction performance was shown to be 31 ~ 33 dB in experimental building and 7 ~ 12 dB in the reconstructed apartment, which is considered to be due to the existing floor structure and plan conditions.
4) As a result of comparing and analyzing the floor impact sound insulation performance according to the renovate of each generation of the test subjects, the reduction performance appeared due to the difference in the floor structure and the thickness of the structural slab of the existing experimental building and reconstruction apartments. However, as a result of analyzing the trends of the frequency band and the single numerical quantity, the results showed similar trends in the rubber ball and the bang machine. Similarly, the performance of light-weight impact sound showed similar trends, but the experimental building showed a large difference in frequency bands compared to the reconstruction apartments. This result is considered to be due to the effect of the absence of the floor covering in the floor structure before renovating the experimental building. Therefore, it was confirmed that the tendency of reduction insulation performance that appeared when the same renovate scale was applied to different sites was similar.
목차
1. 서 론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 및 방법 41.3 선행연구 고찰 71.3.1 바닥충격음 저감형 수선기술 관련 연구 71.3.2 공동주택 현장 및 수선에 따른 충격음 성능 관련 연구 91.3.3 선행연구와의 차별성 102. 이론적 고찰 122.1 바닥충격음 122.1.1 바닥충격음의 정의 122.2 바닥충격음 측정방법(KS F 2810) 132.2.1 표준충격원 132.2.2 바닥충격음 측정방법(KS F 2810) 162.3 바닥충격음 평가방법(KS F 2863) 202.4 바닥충격음 차단성능 향상방안 242.4.1 뜬바닥 구조(Floating Floor) 242.4.2 바닥마감재 252.4.3 천장구조 263. 실험대상 현장 및 수선 전 바닥충격음 차단성능 283.1 실험 및 분석 개요 283.1.1 실험대상 세대 선정 303.1.2 실험 개요 303.2 실험주택 바닥충격음 실태파악 373.2.1 중량충격음(고무공 충격원, 뱅머신) 실험결과 373.2.2 경량충격음(태핑머신) 실험결과 393.3 재건축 아파트 바닥충격음 실태파악 403.3.1 중량충격음(고무공 충격원, 뱅머신) 실험결과 403.3.2 경량충격음(태핑머신) 실험결과 423.4 수선기술 적용 전 바닥충격음 성능실태 분석 444. 적용 수선규모별 바닥충격음 차단성능 464.1 수선기술 개요 464.1.1 구조슬래브 상부수선 464.1.2 구조슬래브 하부수선 484.1.3 적용 조건별 수선규모 504.2 소규모 수선 524.2.1 개요 524.2.2 고무공 충격원 차단성능 534.2.3 태핑머신 차단성능 554.2.4 적용 마감재 종류별 저감성능 비교 564.3 중규모 수선 584.3.1 개요 584.3.2 실험주택 수선에 따른 충격음 성능평가 584.3.3 재건축 아파트 수선에 따른 충격음 성능평가 644.4 대규모 수선 704.4.1 개요 704.4.2 실험주택 수선에 따른 충격음 성능평가 714.4.3 재건축 아파트 수선에 따른 충격음 성능평가 764.5 적용 대상 세대별 수선 후 충격음 성능 분석 824.5.1 분석 개요 824.5.2 중규모 수선 824.5.3 대규모 수선(상부+바닥마감재) 854.5.4 대규모 수선(상부+바닥마감재+천장구조) 874.5.5 실험대상 세대별 수선에 따른 충격음 성능 비교·분석 904.5.6 수선규모별 충격음성능 평가방법 분석 924.5.7 수선 적용방안 955. 결 론 98참고문헌 1021. 국내문헌 1022. 국외문헌 105ABSTRACT 106