KR100730094B1 - 층간차음 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥슬라브 구조체의 상측에 설치되는 층간 차음구조체에 관한 것으로, 종래에 바닥충격음 완충재가 바닥온돌층과 바닥슬라브 구조체와의 사이에 설치되고, 상기 재료가 무엇으로 이루어졌든 경계면에서 재료가 갖는 밀도의 변화를 이용하여 바닥충격음을 흡수시키는 것이었으나, 이와 같은 방식으로는 공동주택에서 가장 문제시 되고 있는 중량충격음의 발생 메카니즘으로 보았을 때 구조체의 바닥슬라브 강체의 크기 및 강성에 따라 발생되는 모드주파수의 크기를 낮추기가 어렵고, 공명현상 등 복합적인 원인으로 그 완충, 저감효과가 미미하며 오히려 공동주택의 바닥 슬라브 두께만 증가시키는 결과를 초래하였기 때문에, 종래의 완충재가 경계면에서 밀도 변화로 인하여 충격음을 저감시키는 기능은 그대로 두고 상기 경계면에서 급격한 형상의 변화를 통해 완충재에 도달되는 충격에너지의 반사, 분산 또는 흡수작용을 유도하여 하부의 바닥슬라부 구조체에서 발생되는 진동을 감쇄시키고자 하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 차음블록층의 상부면에 반구형, 타원형, 각형 또는 다이아몬드형과 같이 상측으로 돌출된 형상을 형성시켜 줌으로써 바닥위에서 발생되는 충격진동에너지의 전달경로를 다양한 각도로 반사, 분산시키며 에너지의 전달경로가 연장됨에 따라 에너지 감쇠가 촉진되는 효과를 가져와 경량, 중량 충격음에 대한 층간소음 저감성능을 향상시킨다.

바닥슬라브, 차음블럭층, 강도보강층, 돌출부, 배관

Description

층간차음 구조체{CONSTRUCTION TO SOUND INSULATION OF FLOOR IMPACT NOISE}

도 1은 종래기술에 의한 공동주택의 바닥구조를 나타내는 개략 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 공동주택의 바닥구조를 나타내는 개략 단면도.

도 3a는 본 발명에 의한 층간차음 구조체의 분해사시도.

도 3b는 본 발명에 의한 층간차음 구조체의 평면도.

도 3c는 본 발명에 의한 층간차음 구조체의 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 층간차음 구조체의 단면도.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 층간차음 구조체의 분해사시도.

도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 층간차음 구조체의 평면도.

도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 의한 층간차음 구조체의 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 층간차음 구조체의 사용상태도.

도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 층간차음 구조체의 분해사시도.

도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 층간차음 구조체의 평면도.

도 7c는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 층간차음 구조체의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

100: 바닥슬라브 구조체 110: 층간차음 구조체

120: 차음블럭층 122: 돌출부

128: 댐핑층 130: 강도보강층

132: 돌출부 140: 지지부

150: 난방배관 152: 배관안착부

160: 지지부 170: 바닥온돌층

본 발명은 바닥슬라브 상측에 설치되는 층간 차음구조체에 관한 것으로서 보다 상세하게는 바닥슬라부 구조체와 바닥온돌층 사이에 차음블럭층을 설치하고, 상기 층의 각 경계면에서 각 재료가 갖는 밀도변화와 함께 차음블럭층의 상부면에 급격한 형상변화를 줌으로써, 충격가진으로 상기 바닥온돌층으로부터 전달되는 모드 충격, 진동에너지를 다양한 각도로 반사, 분산 및 확산시키는 층간 차음구조체에 관한 것이다.

주지되는 바와 같이 아파트, 연립주택등과 같은 공동주택은 물론 학교, 오피스텔, 볼링장, 헬스장등과 같은 건물의 층과 층을 구획하는 바닥슬라브는 철근을 매입하여 강성을 증대시킨 구조체로 시공하게 되는 바, 상기와 같이 시공된 건축물의 경우 상층부에서 어른들의 보행 및 아이들이 뛰면서 발생하게 되는 소음이나 건축물의 특성에 따른 각종 물건의 낙하에 따른 소음발생이 바닥 슬라브의 하층으로 전달되어 하층부에 거주하는 입주자들에게 소음에 따른 많은 불편함을 제기하는 문제점이 발생하게 된 것이다.

상기와 같은 문제점이 빈번하게 발생함에 따라 근래에는 정부에서 층간 소음차단을 위하여 충격음 저감재의 시공 또는 바닥슬라브층의 폭을 강화하여 소음을 차단하고자 하나, 기존의 차음재가 가지고 있는 성능의 한계로 인해 불과 2, 3년전에 바닥슬라브의 두께가 130 내지 150㎜였던 것이 현재는 210㎜로 바닥슬라브의 두께를 만들도록 하였으나 그 효율은 미지수이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 소음을 차단하기 위한 차선책으로 최근에는 바닥슬라브 구조체(2)의 상측으로 설치되는 난방배관(도시되지 않음)을 보온하도록 기포콘크리트층(4)이 타설되고, 상기 기포콘크리트층(4)의 상측으로 난방용 배관을 매설하는 바닥온돌층(6)이 형성되며, 상기 바닥슬라브 구조체(6)와 상기 기포콘크리트층(4) 혹은 바닥슬라브 구조체(6)와 바닥온돌층(6) 사이에는 바닥충격음 완충재(8)가 설치되며, 이는 재료가 무엇이든 경계면에서 재료가 가지는 밀도의 변화를 이용하여 바닥충격음을 완충, 저감시키려는 목적으로 사용된다.

그러나, 이러한 방식의 완충재료 사용법은 시공 기타 구조상의 문제로 근본적인 해결책이 되지 못하고, 오히려 공동주택의 바닥 슬라브 두께만 증가시키는 결과를 초래하였다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 충격가진으로 인한 충격에너지가 효율적으로 흡수 혹은 반사되지 못하고 바닥슬라부 구조체(2)에 그대로 전달되는 문제점이 있다.

종래의 바닥충격음 완충재가 바닥온돌층과 바닥슬라브 구조체와의 사이에 설 치되고, 상기 재료가 무엇이든 경계면에서 재료가 갖는 밀도의 변화를 이용하여 바닥충격음을 완충, 저감시키는 것이었으나, 이와 같은 방식으로는 모드진동을 줄일 수 없거나 오히려 증폭시키는 결과를 가져오는 등 복합적인 원인으로 그 효과가 미미하고 오히려 공동주택의 바닥 슬라브 두께만 증가시키는 결과를 초래하였기 때문에, 종래의 완충재가 경계면에서 밀도 변화로 인하여 충격음을 저감시키는 기능은 그대로 두고 상기 경계면에서 급격한 형상의 변화를 통해 완충재에 도달되는 충격에너지의 반사 또는 분산 흡수작용을 유도하여 상기 하부의 바닥슬라부 구조체에서 발생되는 진동을 감쇄시키는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

이하 본 발명이 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 특징에 의하면, 골조공사에 의하여 축조된 각 층의 바닥슬라브 구조체; 하부면이 바닥슬라브 구조체의 상부에 설치되고, 상부면에는 급격한 형상 변화가 있어 바닥슬라브 구조체에서 발생되는 진동을 감쇄시키는 연질의 차음블럭층; 차음블럭층의 상부에 설치되는 고무재질의 댐핑층; 댐핑층의 상부에 설치되고, 차음블럭층과 대응되는 형상으로 성형되는 경질의 강도보강층을 포함하여 이루어진다.

삭제

상기 차음블럭층의 상부면은 반구형과 같이 급격한 형상변화를 갖는 돌출부로 구성되고, 상기 돌출부의 직경을 80㎜ 이상으로 형성한다.

상기 차음블럭층은 EPS, EPP, EVA, PE 등과 같은 연질의 발포합성수지제품이다.

상기 강도보강층은 PVC 등과 같은 경질의 화학제품이다.

상기 차음블럭층의 돌출부의 외주면에는 소정 간격으로 복수개의 지지부가 방사방향으로 연장되어 상기 돌출부의 최상단부와 동일한 높이에서 수평면을 구성한다.

삭제

삭제

상기 차음블럭층의 돌출부의 외주면에는 소정 간격으로 복수개의 지지부가 방사방향으로 연장되어 상기 돌출부의 최상단부와 동일한 높이에서 수평면을 구성하되, 상기 지지부는 상기 돌출부의 외곽에만 구비되며, 상기 돌출부의 중심에는 반구형의 형상을 하고 있다.

상기 차음블럭층의 돌출부 사이에는 난방배관이 설치될 수 있도록 배관 안착부가 더 구비됨으로써 상기 안착부 사이에 혹은 지지부와 안착부 사이에 난방배관이 직선 혹은 곡선 형태로 다양하게 설치된다.

상기 난방배관의 높이와 상기 돌출부의 최상단부의 높이를 일치시키기 위하여 상기 안착부 사이에는 소정 높이의 배관받침부가 더 구비된다.
또한, 본 발명의 특징에 의하면 골조공사에 의하여 축조된 각 층의 바닥슬라브 구조체; 하부면이 바닥슬라브 구조체의 상부에 설치되고, 상부면에는 급격한 형상 변화가 있어 바닥슬라브 구조체에서 발생되는 진동을 감쇄시키는 연질의 차음블럭층; 차음블럭층의 상부에 설치되고, 차음블럭층과 대응되는 형상으로 성형되는 경질의 강도보강층을 포함하며, 차음블록층과 강도보강층은 일체로 사출 성형 됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하고자 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 공동주택의 바닥구조는, 골조공사에 의하여 축조된 각 층의 바닥슬라브 구조체(100)와, 외부와 소음이나 진동을 차단시키기 위한 층간차음 구조체(110) 그리고 마감 몰탈르층과 같은 바닥온돌층(170)으로 구성된다.

도 2 및 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 층간차음 구조체(110)는, 하부면이 바닥슬라브 구조체(100)의 상부에 설치되고, 상부면에는 급격한 형상변화가 있으며, 충격 및 진동에너지를 흡수할 수 있도록 연질의 화학발포제품으로 성형되는 차음블럭층(insulation black: 120)과, 차음블럭층(120)은 연질의 재료로 성형되는 관계로 작업도중 작업자의 발이나 기타 공사도구에 의하여 차음블럭층(120)이 손상되는 것을 방지하고, 작업자가 발로 디딜수 있도록 상기 차음블럭층(120)의 상부에 설치되고 차음블럭층(120)의 형상과 대응되는 형상으로 성형된 경질의 강도보강층(130)으로 구성된다.

상기 차음블럭층(120)의 상부면은 반구형, 타원형, 각형, 다이아몬드형 등 그 급격한 형상변화를 실현할 수 있다면 어떠한 형상이라도 제한되지 않는다.

이와 같은 급격한 형상변화면을 구비한 돌출부(122, 132)는 충격가진으로 바닥온돌층으로부터 전달되는 모드 진동에너지를 다양한 각도로 반사, 분산 및 확산시킴으로써 충격, 진동에너지를 저감시킨다.

본 실시예에서 차음블럭층(120)의 돌출부는 충격, 진동에너지를 가장 효과적 으로 반사, 분산 및 확산시키기 위하여 그 직경을 80㎜ 이상으로 제작한다.

상기 차음블럭층(120)은 연질의 EPS, EPP, EVA, PE 등과 같은 연질의 발포합성수지제품을 재질로 하여 성형된다. 반면, 상기 강도보강층(130)은 PVC 등과 같은 경질의 화학제품으로 성형된다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 상기 차음블럭층(120)과 강도보강층(130)을 일체로 성형함에 특징이 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 차음블록층(120)과 강도보강층(130) 사이에 고무재질의 댐핑층(128)이 더 구비될 수 있다. 이때, 상기 차음블록층(120)과 댐핑층(128) 혹은 댐핑층(128)과 강도보강층(130)은 접착액을 통하여 결합된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(122, 132)의 외주면에는 소정 간격으로 지지부(140)가 방사방향으로 더 연장되어 구성된다. 예컨데, 반구형의 차음블럭층(120) 상부에 강도보강을 위하여 경질의 강도보강층이 더 구비되어 있음에도, 상기 강도보강층(130)에 급격한 형상변화가 있고, 그 표면이 미끄러워 자칫 작업자가 미끄러져 넘어질 수 있으며, 미끄러지지 않더라도 굴곡이 있어 강도보강층(130) 위에서 작업하기가 대단히 불편한 점이 있다. 따라서, 지지부(140)가 방사상으로 수평하게 연장되어 있어 작업자가 강도보강층(130) 위에서 안정되게 작업을 할 수 있게 된다.

또한, 상기 복수개의 돌출부(122, 132) 사이에는 난방배관(150)이 설치되는데, 상기 배관(150)이 안착되는 안착부(152)를 더 구비한다. 상기 배관 안착부(152)는 상기 강도보강층(130) 상에 보강층과 일체로 성형되며, 도 6에 도시된 바와 같이 직선 혹은 곡선 형태로 난방배관이 다양하게 설치된다.

상기 돌출부의 높이보다 난방배관(150)의 직경이 더 작기 때문에 이와 수평을 유지하기 위하여 배관받침부(도시되지 않음)를 더 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 지지부(140)에 의하여 강도보강층(130) 위에서 작업자가 안정되게 작업할 수 잇점이 있기는 하나, 본래 급격한 형상변화를 통하여 충격가진으로 바닥온돌층(170)으로부터 전달되는 모드 진동에너지를 다양한 각도로 반사, 분산 및 확산시키고자 하는 효과가 저감되는 문제가 있어, 두 가지 장점을 모두 활용하기 위하여 반구형 상측 부분에는 지지부를 구비하지 않고 그 외측에만 지지부(160)를 형성하도록 구성한다.

이하, 층간차음 구조체를 설치하는 과정을 간단하게 설명한다.

상기 연질의 차음블럭층(120)과 경질의 강보보강층(130)을 일체로 사출성형하여 대략 소정 크기로 미리 준비하고, 이를 현장에서 결합하여 바닥슬라브 구조체(100) 상에 설치한다. 작업자는 지지부(140)를 밟아가면서 안정적으로 난방배관(150)을 상기 돌출부(122, 132) 사이에 설치할 수 있게 된다. 이때, 난방배관(150)은 상기 배관 안착부(152) 혹은 지지부(140) 사이에 끼워져 고정된다. 배관(150)의 설치가 완료되면 마감 몰탈르를 부어 바닥온돌층(170)을 형성함으로써 바닥구조를 완성한다.

이하 본 발명의 효과를 설명하고자 한다.

본 발명은 차음블럭층의 상부면에 반구형, 타원형, 각형 또는 다이몬드형과 같이 상측으로 돌출된 형상을 형성시켜 줌으로써 방바닥위에 어린이 등이 뛰어놀거나 하면서 발생되는 충격진동에너지를 차음구조체의 상측 온돌층과의 경계면 형상을 이용하여 충격진동에너지의 전달경로를 다양한 각도로 반사, 분산, 흡수시킴으로써 에너지 전달경로가 연장됨에 따라 에너지의 감쇠가 촉진되는 효과를 가져와 바닥슬라브의 모드진동이 줄어드는 에너지 감쇄효과가 발생되며 이는 바닥슬라브에서 발생되는 공진주파수의 피크값이 줄어드는 효과를 얻게 됨으로 결과적으로 경량, 중량층간소음이 저하되는 결과를 가져오는 일차적인 효가가 있다.

또한, 기존 시공에 사용되는 경량기포콘크리트가 시공되지 않아 현행 바닥슬라브의 법적 두께인 210㎜보다 두께를 낮추어도 경량, 중량 충격음 기준에 부합되리라 예상되어 자재비 절감 및 공기단축으로 인한 시공비 절감의 효과가 기대되며 골재가 부족한 국가적 현실에 다소나마 도움을 줄 수 있다.

한편 본 발명은 도면에 도시된 예를 참조로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 가능한 것은 자명한 사실인 것이라 할 수 있다.

Claims (11)

1. 삭제
2. 골조공사에 의하여 축조된 각 층의 바닥슬라브 구조체;

   하부면이 상기 바닥슬라브 구조체의 상부에 설치되고, 상부면에는 급격한 형상 변화가 있어 상기 바닥슬라브 구조체에서 발생되는 진동을 감쇄시키는 연질의 차음블럭층;

   상기 차음블럭층의 상부에 설치되는 고무재질의 댐핑층; 및

   상기 댐핑층의 상부에 설치되고, 상기 차음블럭층과 대응되는 형상으로 성형되는 경질의 강도보강층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 차음블럭층의 상부면은 반구형과 같이 급격한 형상변화를 갖는 돌출부로 구성되고, 상기 돌출부의 직경을 80㎜ 이상으로 형성함을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 차음블럭층은 EPS, EPP, EVA, PE 등과 같은 연질의 발포합성수지제품임을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 강도보강층은 PVC 등과 같은 경질의 화학제품임을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
6. 골조공사에 의하여 축조된 각 층의 바닥슬라브 구조체;

   하부면이 상기 바닥슬라브 구조체의 상부에 설치되고, 상부면에는 급격한 형상 변화가 있어 상기 바닥슬라브 구조체에서 발생되는 진동을 감쇄시키는 연질의 차음블럭층; 및

   상기 차음블럭층의 상부에 설치되고, 상기 차음블럭층과 대응되는 형상으로 성형되는 경질의 강도보강층을 포함하며,

   상기 차음블록층과 강도보강층은 일체로 사출성형됨을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
7. 삭제
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 차음블럭층의 돌출부의 외주면에는 소정 간격으로 복수개의 지지부가 방사방향으로 연장되어 상기 돌출부의 최상단부와 동일한 높이에서 수평면을 구성함을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
9. 제 3 항에 있어서,

   상기 차음블럭층의 돌출부의 외주면에는 소정 간격으로 복수개의 지지부가 방사방향으로 연장되어 상기 돌출부의 최상단부와 동일한 높이에서 수평면을 구성하되, 상기 지지부는 상기 돌출부의 외곽에만 구비되며, 상기 돌출부의 중심에는 반구형의 형상을 하고 있음을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 차음블럭층의 돌출부 사이에는 난방배관이 설치될 수 있도록 배관 안착부가 더 구비됨으로써 상기 안착부 사이에 혹은 지지부와 안착부 사이에 난방배관이 직선 혹은 곡선 형태로 다양하게 설치됨을 특징으로 하는 층간차음 구조체.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 난방배관의 높이와 상기 돌출부의 최상단부의 높이를 일치시키기 위하여 상기 안착부 사이에는 소정 높이의 배관받침부가 더 구비됨을 특징으로 하는 층간차음 구조체.

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