KR100645116B1 - 제진 기능을 갖는 바닥 시스템 - Google Patents

Abstract

고유진동이 다른 여러장의 패널 심재들을 적층하여 바탕 바닥패널을 구성하여 시스템의 진동 진폭을 감쇠시키는 제진 기능을 갖는 바닥 시스템이 제공된다.

상기 제진 기능을 갖는 바닥 시스템은, 수직 및 수평 하중을 지지하고 고유진동수가 다른 바닥판 패널심재들이 적층 구성되어 제진기능을 갖는 바탕 바닥패널 및, 상기 바탕 바닥패널의 상부에 설치되는 패널 마감재로 구성되어 있다.

본 발명에 의하면, 고유진동이 다른 여러장의 바닥패널 심재들을 적층하여 구조 바탕재인 바탕 바닥패널을 구성함으로서, 패널 심재들의 각각의 진동모드가 감쇠되어 전체적인 바닥 시스템의 진동진폭을 감쇠시키어 구조적인 안정적을 제공하고, 특히 구조 일체형으로 제공되어 층고를 낮추면서 시공성을 향상시키는 개선된 효과를 얻는다.

바닥, 온돌바닥, 바닥 시스템, 진동, 제진형

Description

제진 기능을 갖는 바닥 시스템{Floor System with Vibration control Function}

도 1은 종래의 습식 바닥 시스템을 도시한 단면도

도 2는 종래의 건식 바닥 시스템을 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 바닥 시스템을 도시한 사시도

도 4는 본 발명의 바닥 시스템을 도시한 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 바닥 시스템 10.... 바닥판 패널심재

12,14,16.... 패널심재 30.... 천장재

50.... 패널 마감재 52.... 온수통로

70.... 흡음재 90.... 단열재

a.... 심재상판 b.... 심재하판

w.... 심재웨이브 h.... 천공

F.... 소음 전달 방향 H....열 전달 방향

본 발명은 바닥 시스템 특히, 온돌 바닥시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 고유진동이 다른 여러장의 바닥패널 심재들을 적층하여 구조 바탕재인 바탕 바닥패널을 구성함으로서, 패널 심재들의 각각의 진동모드가 감쇠되어 전체적인 바닥 시스템의 진동진폭을 감쇠시키어 구조적인 안정적을 제공하고, 특히 구조 일체형으로 제공되어 층고를 낮추면서 시공성을 향상시키는 제진 기능을 갖는 바닥 시스템에 관한 것이다.

알려진 바닥 시스템 특히, 온돌 바닥 시스템은 습식과 건식으로 구분되는데, 도 1에서는 종래의 습식 온돌 바닥 시스템을 도시하고 있다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 콘크리트로 타설 시공된 슬라브(slab)(110)가 바닥 바탕층으로 설치되면, 그 하부에는 천장재(120)가 설치되고, 상부에는 경량 기포 콘크리트층(130)과 온수배관(142)을 포함하는 온돌층(140)이 각각 설치되고, 최상부에 비닐장판, 나무판 등과 같은 마감재(150)가 설치되는 것이었다.

결국, 종래 습식형태의 온돌 바닥 시스템은 바탕층을 콘크리트를 타설하고 양생하여 설치하기 때문에 습식이라 한다.

그런데, 이와 같은 습식의 온돌 바닥 시스템(100)은, 무엇보다도 콘크리트 타설과 양생에 따른 시공상의 어려움, 시공기간의 증대 및, 시공비용이 증가하는 등의 여러 문제점들이 있었다.

다음, 도 2에서는 도 1과 같은 습식 온돌 바닥 시스템의 문제점을 해결하기 위한 종래의 건식 온돌 바닥 시스템(200)을 도시하고 있다.

즉, 도 2에서 도시한 바와 같이, 퍼링채널(212),흡음재(214) 및, 천장마감재(216)으로 된 천장재(210)의 상부에 면재(222)(OSB면재)와 ㄷ자 형강의 조이스트(224)로 이루어 지는 슬라브(220)가 배치되고, 그 상부에는 단열재(232)와 단열층(234) 및, 온수파이프(236a)를 포함하는 축열층(236)의 상부 마감재(230)로 구성된다.

따라서, 도 2의 건식 온돌 바닥 시스템의 경우에는 도 1과 같이 콘크리트를 타설하지 않고 천장재와 슬라브와 마감재가 구조적으로 콘크리트 타설없이 구성되어 건식으로 제공되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 건식 온돌 바닥 시스템(200)은, 습식에 비하여 층고가 높아지는 문제가 있었다.

즉, 도 1 과 도 2의 종래 온돌 바닥 시스템(100)(200)들은 다음과 같은 문제가 발생되는 것이었다.

예를 들어, 종래 건식 바닥 온돌 시스템은 시공 공정상의 복잡함과 시공기간의 증대 및 기공시 하자요인이 많이 발생하는 것이고, 건식의 경우에는 바닥 시스템의 층고가 증가(단열층과 조이스트가 별도층으로 구성)되어 아파트 등의 전체 건물 시공비를 증가시키는 요인으로 작용하는 것이다.

또한, 이와 같은 종래의 바닥 온돌 시스템(100)(200)에 있어서는, 근래 차음성이 중요시 되고 있는 실정이고, 이는 개인 사생활의 보호와 주거 환경을 개선하 기 위한 것으로 바닥을 통한 소음 전달을 차단하는 데에 관심이 증대되고 있는 실정이지만, 종래의 바닥 온돌 시스템은 차음성이 매우 떨어지는 것이다.

그리고, 종래의 경우 바닥 충격음에 의한 소음 전달을 차단하는 차음 성능을 향상시키기 위하여 흡음층의 두께를 증가시키면 층간 하중이 증대되어 구조상의 문제를 발생하거나 층고가 높아지게 되는 다른 문제를 발생하기 때문에, 문제가 있었다.

특히, 종래 건식 바닥 시스템(200)의 경우에는 바닥 바탕 구조체로 조이스트가 제공되기 때문에, 바닥 시스템의 진동진동에 대항하여 이를 자체적으로 감쇠시키는 것은 불가능하였다.

따라서, 근래 지진 등의 자연재해로 부터 건물의 안정성이 확보되는 것을 감안할때, 제진 기능을 갖는 바닥 시스템이 필요한 것이다.

이에 따라서, 바닥 시스템 예를 들어, 온돌 바닥 시스템에서 하중을 견디는 바닥 구조체와 마감층을 건식으로 하여 일체화하면서 흡음 및 단열기능을 갖추고, 특히 바닥 층고를 낮추면서도 바탕 구조체인 바탕 바닥패널의 심재들의 고유진동수를 다르게 여러 장으로 적층 구성하여 진동모드의 감쇠로 제진이 가능한 제진 기능을 갖는 바닥 시스템이 요구되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 고유진동이 다른 여러장의 바닥패널 심재들을 적층하여 구조 바탕재인 바 탕 바닥패널을 구성함으로서, 패널 심재들의 각각의 진동모드가 감쇠되어 전체적인 바닥 시스템의 진동진폭을 감쇠시키어 구조적인 안정적을 제공하는 제진 기능을 갖는 바닥 시스템을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 구조 일체형으로 제공하여 동시에 층고를 낮추면서 차음성, 단열성이 우수하고 전체적인 시공성을 향상시키는 제진 기능을 갖는 바닥 시스템을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 수직 및 수평 하중을 지지하고 고유진동수가 다른 바닥판 패널심재들이 적층 구성되어 제진기능을 갖는 바탕 바닥패널; 및,

상기 바탕 바닥패널의 상부에 설치되는 패널 마감재;

로 구성된 제진 기능을 갖는 바닥 시스템을 제공한다.

이때, 상기 패널 심재들은 웨이브와 심재상판과 심재하판이 단면상 요철형상으로 일체로 된 요철형 패널로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 패널 심재들은 시스템의 하부에서 상부로 갈수록 패널 심재들의 웨이브 길이가 감소되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패널심재들중 최상부 패널심재의 심재상판에 상기 패널 마감재가 설치되고, 상기 패널심재의 최하부 패널심재의 심재하판에는 천장재가 시공될 수 있다.

그리고, 상기 패널심재들의 심새상판의 직하부에는 충격음을 흡수 차단하는 흡음재가 추가로 구비되는 것이 가능하다.

또한, 상기 흡음재는, 패널심재의 내측으로 적어도 공기층을 형성하도록 구비되어 차음이나 진동전달을 통한 감쇠를 용이토록 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 패널 마감재의 중앙에는 온수통로가 구비되어 온돌형으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 패널 마감재의 온수통로 직하부로 패널심재들의 심재상판 사이에는 열 전달을 차단하는 단열재가 추가로 구비될 수 있다.

여기서, 상기 패널 심재들은 음에너지의 소산으로 소음 차단성을 향상시키도록 적어도 하나 이상 형성된 천공을 포함하는 것이 가능하다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 제진 기능을 갖는 바닥 시스템을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바닥 시스템을 도시한 단면도이다.

즉, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 바닥 시스템(1)은, 크게 바탕 바닥패널(10)과 패널 마감재(50)로 구성되는데, 구체적으로는 수직 및 수평 하중을 지지하고 고유진동수가 다른 패널심재(12)(14)(16)들이 적층 구성되는 바탕 바닥패널(10) 및, 상기 바탕 바닥패널(10)의 상부에 설치되는 패널 마감재(50)로 구성되어 있다.

따라서, 본 발명의 제진 기능을 갖는 바닥 시스템(1)의 구성적 특징은 바탕 바닥패널(10)을 구성하는 패널심재(12)(14)(16)들을 여러장으로 적층하되, 각각의 고유진동수는 다르게 하는 형태로 적층하여 진동이 감쇠되도록 하여 바닥 시스템의 진동진동을 감쇠 제진하도록 한 것이고, 이 경우 여러장의 패널심재들이 적층되기 때문에 차음성도 향상시킨다.

즉, 본 발명의 제진 기능을 갖는 바닥 시스템의 경우에는, 바닥판에 가해지는 충격 예를 들어, 인간의 보행이나 물건의 낙하 등으로 발생되는 충격이 바닥상판(마감재)를 진동시키고 이 진동이 바닥판을 구성하는 구조체부분들에 전달되면서 진동에 의하거나 진동에서 비롯된 고체전달음에 의해 거주자에게 불쾌감을 유발하게 되는 것을 효과적으로 방지시킨다.

그리고, 바닥 구성재를 통하여 전달되는 진동은 각 구성재의 동특성에 따라 그 진동진폭의 크기가 감소하기도 하고, 때론 공진에 의해 증폭되기도 하지만, 본 발명에서는 이러한 진동의 원리를 이용하여 바닥 구성재의 고유진동수를 조절하여 전달되는 진동 진폭이 감소될 수 있도록 한 것이다.

예를 들어, 상기 바탕 바닥패널(10)을 구성하도록 여러장으로 적층되는 패널 심재(12)(14)(16)들은 도 3에서 도시한 바와 같이, 웨이브(w)와 심재상판(a)과 심재하판(b)이 단면상 요철형상으로 일체로 된 요철패널로 구성된다.

이때, 고유진동수를 다르게 하기 위하여, 제 1 패널심재(12)와 그 위로 제 2,3 패널심재(14)(16)에서 웨이브(w)의 길이가 점진적으로 단축되는 형상이다.

따라서, 제 1 패널심재(12)의 높이가 실질적으로 바닥 시스템의 층고를 결정하게 되고, 이 위에 적층되는 제 2,3 패널심재는 그 두께만이 증가되므로 층고에는 크게 영향을 미치지 않는다.

다름, 상기 패널심재(12)(14)(16)들의 심재상판(a)에 상기 패널 마감재(50)가 밀착 고정되는데, 예를 들어 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 패널 마감재(50)는 심재상판(a)에 밀착 고정되는 날개부(50a)와 그 사이로 두께가 증가되어 온돌 시스템인 경우 온수가 통과하는 온수통로(52)가 형성되는 몸통부(50b)로 구성된다.

그리고, 상기 패널 마감재(50)는 패널 심재들중 심재상판(a)에 견고하게 지지된다.

따라서, 본 발명의 바닥판 시스템(1)는 온돌 바닥 시스템으로 간단하게 구현되면서 온돌부가 패널 마감재(50)에 자체적으로 구성되기 때문에, 공간상 층고손실을 최소화하면서, 구조적으로도 효율성을 높게 한다.

그리고, 도 4 에서 도시한 바와 같이, 상기 바닥판 패널심재(10)의 하부 즉, 심재하판(b)에는 천장재(30)가 시공되는데, 이와 같은 천장재(30)는 석고보드 등의 알려진 것이다.

이때, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 패널심재(12)(14)(16)들의 서로 적층되어 밀착되는 심재상판(a)들의 직하부로 패널의 내측에는 충격음을 흡수 차단하는 흡음재(70)가 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같은 흡음재(70)는 유리섬유 등의 알려진 재질을 사용하면 된다.

특히, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 흡음재(70)는, 패널심재의 내측으로 적어도 공기층(72)을 형성하도록 패널 내부 공간의 1/2 정도로 제공되는 것이 바람직하다.

즉, 서로 심재상부판들이 밀착되는 부분을 빈 공간으로 두면 이부분에서 공기층을 통한 소음의 차폐가 가능하고, 또한 심재들의 진동이 공기층으로 전달되면서 감쇠가 이루어 지기 때문에 바람직할 것이다.

다음, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 패널 마감재(50)의 몸통부 중앙으로 구비된 온수통로(52)의 직하부로 제 2 패널심재(14)와 재 3 패널심재(16)의 심재상판(a)들 사이에는 단열재(90)가 구비되는 것이 바람직하다.

따라서, 온수로 부터 발생되는 열(H)은 상기 단열재에 의하여 천장재 쪽으로 전달되지 않아 온돌시 온도를 효율적으로 유지시킬 것이다.

한편, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 패널 심재(12)(14)(16)들의 웨이브(W)에는 천공(h)이 형성되는 것이 바람직하다,

따라서, 패널심재를 따라 발생되는 음에너지는 상기 천공(h)부분에서 분산되면서 소음 차단성을 보다 높이는 것을 가능하게 한다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 바닥 시스템(1)에서 바닥 마감재(50)에 물건 등이 떨어지면서 발생되는 소음(F)은 패널심재들의 상부판을 통하여 흡음재(70)에서 차음된다.

이와 같이 본 발명인 제진 기능을 갖는 바닥 시스템에 의하면, 바닥의 층고를 최소화하면서 바닥의 성능을 구현함으로서 층고증가로 인한 외부 마감 비용의 증가 및 콘크리트 두께 확보를 통한 바닥의 성능확보 등과 같은 기존의 방법에 비해 시공성이 향상되고 구조물에 자중 증가를 최소화하므로서 벽체부재 등에 하중 부담을 줄일 수 있도록 하는 우수한 효과를 제공한다.

또한, 고유진동수를 다르게 한 여러 장의 바닥판 패널 심재를 적층하여 바닥판 구조체인 패널 심재로 구성함으로서, 각각의 진동모드가 감쇠되어 전체적인 바닥 시스템의 진동 진폭을 감소키고, 이에 따라 바닥에서 발생되는 충격음을 최소화 시키는 다른 우수한 효과를 제공할 수 있다.

그리고, 차음성과 단열성도 동시에 만족시키는 또 다른 우수한 효과를 제공한다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식 을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (9)

1. 수직 및 수평 하중을 지지하고 고유진동수가 다른 바닥판 패널심재들이 적층 구성되어 제진기능을 갖는 바탕 바닥패널; 및,

   상기 바탕 바닥패널의 상부에 설치되는 패널 마감재;

   로 구성된 제진 기능을 갖는 바닥 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 패널 심재들은 웨이브와 심재상판과 심재하판이 단면상 요철형상으로 일체로 된 요철형 패널로 구성된 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 패널 심재들은 시스템의 하부에서 상부로 갈수록 패널 심재들의 웨이브 길이가 감소되는 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 패널심재들중 최상부 패널심재의 심재상판에 상기 패널 마감재가 설치되고, 상기 패널심재의 최하부 패널심재의 심재하판에는 천장재가 시공된 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 패널심재들의 심새상판의 직하부에는 충격음을 흡수 차단하는 흡음재가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 흡음재는, 패널심재의 내측으로 적어도 공기층을 형성하도록 구비되어 차음이나 진동전달을 통한 감쇠를 용이토록 구성된 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.
7. 제 1항에 있어서, 상기 패널 마감재의 중앙에는 온수통로가 구비되어 온돌형으로 구성된 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.
8. 제 7항에 있어서, 상기 패널 마감재의 온수통로 직하부로 패널심재들의 심재상판 사이에는 열 전달을 차단하는 단열재가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.
9. 제 1항에 있어서, 상기 패널 심재들은 음에너지의 소산으로 소음 차단성을 향상시키도록 적어도 하나 이상 형성된 천공을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 시스템.

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