KR101062268B1 - 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아파트와 같은 복층 건물의 층간 소음이나 진동, 공명음, 충격음 등을 차단하기 위해 각 층 바닥면에 설치하는 복층 건물의 층간 소음 차단 구조체에 관한 것으로 시공작업이 용이하며, 상기 고무완충재의 상부와 하부에 각각 형성된 공간부에 의해 완충효과가 극대화되며, 완충기능을 하는 부분이 다층구조로 이루어짐으로써 복층건물의 충격소음을 극소화하도록 한 효과가 있다.
복층건물, 층간소음, 고무완충재, 플라스틱 패널, 엠보싱완충패드, 피복재

Description

다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조{Noise Blocking Member of the Story Partitions Forplural Story Buildings}
본 발명은 아파트와 같은 복층 건물에서 문제점으로 지적되는 층간 소음이나 진동, 공명음, 충격음 등을 차단하기 위해 각 층 바닥면에 설치하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조에 관한 것이다.
택지의 공급부족 및 토지이용을 극대화하기 위하여 근래들어 주택이나 사무실의 수요가 급증함에 따라 공동주택인 아파트나 오피스텔 또는 대형 사무용 건물 등 대부분의 건물들이 고층화와 고밀도화되고 있다.
이와 같은 고층건물은 건물구조가 일체화되어 상/하층 간의 소음 진동이 잘 전달되어 상층의 입주자와 하층의 입주자들 간의 생활의 불편을 느끼게 되며, 급기야는 이웃간에 층간 소음진동으로 인한 문제의 발생 소지가 있다.
특히, 주생활공간인 공동주택의 경우 콘크리트로 이루어진 벽체와 바닥 등을 이웃과 공유하여야 하는데 이러한 견고성이 강한 콘크리트의 경우는 충격에 의한 진동소음 전달성이 매우 강하여 주거생활에서 발생되는 발자국 소리 및 문 개폐시와 각종 기물의 사용시 발생되는 생활소음을 고스란히 이웃에게 전달시켜 불쾌감을 주고 있어 2005년 6월 30일 정부에서는 건설교통부 고시 제2005-189호 주택건설기준등에관한규정을 고시하여 기초바닥층의 두께를 기존 180mm에서 210mm로 늘리고 완충재를 설치하는 표준바닥구조와 기초바닥층 두께를 150mm 또는 180mm로 시공시에는 바닥충격음 차단성능을 인정받은 인정바닥구조 중에서 선택하여 공동주택을 시공토록하고 경량충격음 58dB, 중량충격음 50dB이하로 바닥충격음을 강력히 규제하고 있다.
따라서, 건축시공시 복층건물의 층간 소음문제를 해소하기 위한 대책이 요구된다.
종래에는 복층건물의 층간 소음을 줄이기 위하여 각 층의 기초바닥층과 마감콘크리트층 사이에 고무나 스티로폼 또는 발포우레탄 등을 기재로 하고 그 위에 경량 기포콘크리트를 타설하여 차음층을 형성하였다.
그러나 상기와 같은 층간 차음층의 공법은 마감모르타르의 크랙 등 많은 구조적인 하자를 수반하고, 차음효과에 있어서도 양호하지 못한 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위하여 본 출원인은 특허등록 제10-0741757호를 제안하였다.
특허등록 제10-0741757호(명칭: 복층건물의 층간구조체)는 첨부도면 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하부의 기초바닥층과 상부의 마감모르타르층 사이에 설치되는 것으로서, 일정규격의 크기와 소정 두께를 갖는 판넬(100)과 다수의 지지부재(200)와 다수의 통공(310)이 천공된 단열판넬(300)과; 다수의 완충부재(400)를 포함하여 하나의 단위 구조체를 이루며, 상기 판넬(100)은 일정한 간격으로 다수의 메쉬구멍(110)이 천공된 사각판넬 형상으로 사출 성형된 소정 두께를 갖는 것이다.
상기 지지부재(200)는 상기 판넬(100)의 하부에 돌출되게 설치되는 것으로 상기 판넬(100)에 나사결합되는 구조이거나 또는 상기 판넬(100)과 일체로 사출 성형된 고정형으로 구성되며, 상기 단열판넬(300)은 상기 판넬(100)의 하부에 설치되며, 상기 다수의 지지부재(200)에 끼워져 상호 결합될 수 있도록 다수의 통공(310)이 천공되어 있고, 상기 완충부재(400)는 상기 지지부재(200)의 끝단부에 끼워 결합되는 것으로 기초바닥층에 직접 접촉되어 상기 층간 구조체를 지지되도록 하는 것으로 진동흡수성이 우수한 방진고무재질로 함이 바람직하다.
도 5는 길이조절기능을 갖는 복층건물의 층간 구조체를 적용하여 시공한 상태를 도시한 단면도로서 하부의 기초바닥층(500)과 상부의 마감모르타르층(510) 사이에 상기 층간 구조체가 시공된 것이다.
상기 층간 구조체는 판넬(100)과 상기 판넬(100)의 하측으로 다수의 지지부재(200)와 상기 지지부재(200)에 끼워 결합된 단열판넬(300)과; 상기 단열판넬(300)의 하측으로 각 지지부재(200)의 끝단부에 끼워져 결합되는 완충부재(400)로 이루어져 있다.
상기 판넬(100)은 압축강도와 열 변화에 강한 수지체로서 반영구적인 내구성과 형태 안정성을 갖는 것으로 구조적 안정성이 우수하며, 상부에 마감 모르타르 시공시 메쉬기능을 하여 크랙을 방지하므로서 구조적 강도를 강화하며, 기포 콘크리트 공정을 생략하고 시공함으로써 기포콘크리트의 근본적인 크랙, 처짐 등의 하 자발생을 근원적으로 해소하게 된다.
미설명부호 520은 온수배관이며, 530은 바닥마감재로서 마루판이나 장판 등에 해당한다.
이와 같은 선등록기술은 각 부품의 가공을 위한 비용의 증가로 시공비용이 많이 소요되며, 전체적으로 수평조절을 위한 작업이 어려워 많은 시간이 소요되므로 결과적으로 시공시간이 증가하며, 완충기능은 고무에 의해서만 이루어지므로 완충기능이 충분하지 못하여 충격음이 하층으로 전달되는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 발명에서는 시공작업이 용이하고, 비교적 저렴한 비용을 수반하면서도 층간에 전달되는 각종 바닥충격음을 포함하는 완충층이 다층구조로서 보다 확실하게 층간소음 및 진동을 차단하도록 하며, 경량기포콘크리트의 크랙형성을 방지하여 양호한 바닥마무리 시공이 가능하도록 하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 복층건물의 기초바닥층과 상부의 마감모르타르층의 사이에 설치되는 층간 구조체로서, 상기 기초바닥층의 상면에 설치되며, 충격을 흡수하도록 하측면에 일정간격으로 고무완충재를 끼워 설치하기 위한 다수의 끼움돌기가 균일하게 배열되어 일체로 형성된 플라스틱 패널과; 상기 플라스틱 패널의 상부에 설치되며, 흡음 및 완충효과를 갖도록 탄성재질로 된 엠보싱완충패드와; 상기 엠보싱완충패드의 상측에 설치되며, 단열 및 차음기능을 갖도록 하는 합성수지 보드와; 상기 합성수지 보드의 상면에 일정한 두께로 타설되는 경량기포콘크리트와; 상기 경량기포콘크리트의 상측부에 온수난방배관이 배열되고, 상기 온수난방배관을 포함하여 평평하게 마감하는 마감모르타르 및; 상기 층간구조체와 벽면의 사이에 설치되는 측면완충재를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 합성수지 보드의 상면과 경량기포콘크리트의 사이 에는 상기 합성수지 보드의 내구성을 강화시켜 주도록 하는 피복재가 부가 설치됨을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 플라스틱 패널의 끼움돌기에 끼워지는 고무완충재는 중앙부에 끼움공이 관통되게 형성되어 있으며, 상기 중앙부의 둘레에 동심원을 이루는 테두리부가 공간부에 의해 일정 간격을 띄워 형성하되 상기 테두리부는 상기 중앙부에 비하여 일정한 높이로 더 높게 형성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 고무완충재는 상/하 양측이 동일하게 구비된 끼움공과 중앙부와 공간부 및 테두리부는 상/하 대칭구조이며, 측면 둘레에는 완충홈이 형성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 고무완충재는 내구성이 강한 에틸렌 프로필렌 고무(Ethylene Propylene Diene M-class Rubber): 70 ~ 90 중량%와; 방진성능이 우수한 크로로프렌 고무(Chloroprene Rubber): 10 ~ 30 중량%를 혼합하여 성형함을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 엠보싱완충패드는 합성수지 보드와의 사이에 중공층을 형성하도록 상부면에 비교적 큰 규격의 상부엠보싱부가 형성되고, 하측면에는 기초바닥층과 플라스틱 패널의 사이에서 발생하는 공명음을 흡수하여 음의 증폭을 방지 감쇄하도록 비교적 작은 규격의 하부엠보싱부가 형성됨을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 플라스틱 패널과 고무완충재의 규격을 단순 축소하여 재료비용을 절감하며, 상기 플라스틱 패널에 결합되는 고무완충재를 상하 동일한 형상으로 형성함으로써 결합 및 현장 시공작업을 보다 용이하게 하며, 상기 고무완충재의 상부와 하부에 각각 형성된 공간부에 의해 완충효과가 극대화되며, 중공층을 포함하여 완충기능을 하는 부분이 다층구조로 이루어짐으로써 복층건물의 충격소음을 극소화하도록 하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 실시예의 시공상태를 보인 부분 단면 사시도이고, 도 2는 본 발명 실시예에 시공상태 정단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 복층건물의 기초바닥층과 상부의 마감모르타르층의 사이에 설치되는 층간 구조체로서, 고무완충재(20)와 플라스틱 패널(30)과 엠보싱완충패드(40)와 합성수지 보드(50)와 피복재(60)와 경량기포콘크리트(70)와 마감모르타르(80) 및 측면완충재(90)로 구성된다.
상기 플라스틱 패널(30)은 상기 기초바닥층(10)의 상면에 설치되며, 충격을 흡수하도록 하측면에 일정간격으로 고무완충재(20)를 끼워 설치하기 위한 다수의 끼움돌기(31)가 균일하게 배열 형성되어 있다.
상기 플라스틱 패널(30)은 사각 또는 일정한 간격과 모양으로 다수의 프레임을 형성하고 프레임의 교차점에 일정한 간격으로 원형판을 형성하고 원형판 중심부에 일정크기의 돌기기 형성된 격자형으로 이루어진 것이다.
상기 원형지지판 중심부의 하단부에 상기 끼움돌기(31)이 형성되어 이에 고무완충재(20)이 끼워설치됨으로써 상부에서 전달되는 하중과 충격진동을 인접하는 다수의 고무완충재(20)에 고르게 분산시켜 전달하도록 하였다.
또한 프레임과 프레임의 사이에 구멍이 생기도록 한 격자 프레임구조는 평판패널보다 진동에 의한 파동이 적고, 특히 기초바닥층과 플라스틱 패널(30) 사이의 공간부에서 공진으로 인해 발생되는 공명음을 상기 플라스틱 패널(30)의 상부에 설치되는 엠보싱완충패드(40)의 하측면에 형성된 하부엠보싱부(42)로 유도 흡수되어 소멸되도록 하여 충격음의 전달을 차단하도록 하였다.
상기 엠보싱완충패드(40)는 상기 플라스틱 패널(30)의 상부에 설치되며, 완충효과를 갖도록 탄성재질로 이루어진 것으로, 상측에 설치되는 완충 복원력 없고 국부하중에 약한 합성수지 보드(50)가 하부의 단단한 플라스틱 패널(30)에 직접 접촉할 경우 우려되는 하중에 의한 함몰 및 파손됨을 방지하며, 완충기능도 보강하도록 하는 것이다.
상기 엠보싱완충패드(40)는 합성수지 보드(50)와의 사이에 중공층(45)을 형성하도록 상부면에 비교적 큰 규격의 상부엠보싱부(41)가 형성되고, 하측면에는 기초바닥층(10)과 플라스틱 패널(30)의 사이에서 발생하는 공명음을 흡수하여 음의 증폭을 방지 감쇠하도록 비교적 작은 규격의 하부엠보싱부(42)가 형성되어 있다.
상기 엠보싱완충패드(40)는 적정한 흡음 및 탄성을 갖도록 비교적 저밀도로 발포를 시킨 EPP (Expandable Polypropylene), EPE(Expandable Polyethylene), EVA(Ethylene Vinylacetate), Urethane 등과 같은 합성수지를 사용하는 것이 바람 직하다.
상기 합성수지 보드(50)는 상기 엠보싱완충패드(40)의 상측에 설치되며, 단열 및 차음기능을 갖도록 하는 것이다.
상기 합성수지 보드(50)는 폴리스티렌, (Polystyrene), 우레탄(Urethane )등을 압축강도가 높도록 고밀도로 발포시킨 보드로서 상부에서 전달되는 하중과 충격에 변형이 없고 단열 및 차음성이 매우 우수한 것이다.
상기 합성수지 보드(50)의 상면과 경량기포콘크리트(70)의 사이에는 상기 합성수지 보드(50)의 내구성을 강화시켜 주도록 하는 피복재(60)가 부가 설치된다.
상기 피복재(60)는 표면이 거칠고 기공이 많은 부직포 형태의 합성섬유로서 합성수지 보드(50)의 상부면에 부착하여 시공함으로서 합성수지 보드(50)의 파손을 방지하여 주고 특히 그 상부에 타설되는 기포콘크리트의 슬러지가 기공틈새로 스며들게 함으로써 건조 양생시 크랙을 방지하고, 합성수지 보드(50)와 기포콘크리트의 부착력을 높여 줌으로써 유기, 무기물질간 이질감 해소로 박리박탈없이 일체감을 주며, 또한 섬유의 특성인 단열보온과 흡음성을 높여주는 효과가 있다.
상기 경량기포콘그리트(70)는 상기 합성수지 보드(50)의 상면에 일정한 두께로 타설되는 것이다.
상기 마감모르타르(80)는 상기 경량기포콘크리트(70)의 상측부에 온수난방배관(75)이 배열되고, 상기 온수난방배관(75)을 배관고정구(76)에 의해 적정위치에 고정시킨 다음 평평하게 마감하는 것이다.
상기 마감모르타르(80)는 습식으로 시공이 가능하므로 보다 매끄러운 바닥마 감면을 형성하도록 하며, 아울러 균열현상을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 측면완충재(90)는 상기 층간구조체와 벽면(11)의 사이에 설치되어 바닥면의 진동 소음이 벽면(11)으로 전달되는 것을 방지하도록 하는 것이다.
도 3은 본 발명 실시예에 적용된 고무완충재의 부분단면 사시도이다.
상기 고무완충재(20)는 상기 플라스틱 패널(30)의 저면에 형성된 끼움돌기(31)에 끼워 설치되는 것으로 기초바닥층(10)과 플라스틱 패널(30)의 직접접촉을 방지하여 완충기능을 갖도록 하는 것으로 상하 두께가 작으며 전체적으로 레벨 조정이 용이하다.
상기 고무완충재(20)는 중앙부(22)에 끼움공(21)이 관통되게 형성되어 있으며, 상기 중앙부(22)의 둘레에 동심원을 이루는 테두리부(24)가 공간부(23)에 의해 일정 간격을 띄워 형성하되 상기 테두리부(24)는 상기 중앙부(22)에 비하여 일정한 높이로 더 높게 형성되도록 한다.
또한, 상기 고무완충재(20)는 상/하 양측이 동일하게 구비된 끼움공(21)과 중앙부(22)와 공간부(23)및 테두리부(24)는 상/하 대칭구조이며, 측면 둘레에는 완충홈(25)이 형성되어 있다.
상/하 대칭구조로 제작한 이유는 작업자 또는 기계로 고무완충재를 끼울경우 상/하 구분없이 작업을 수행할 수 있도록 작업편리성과 신속성을 배려함과 고무내부에서 전달음을 한번 더 감쇠시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 고무완충재(20)는 내구성이 강한 에틸렌 프로필렌 고무(Ethylene Propylene Diene M-class Rubber): 70 ~ 90 중량%와 방진성능이 우수한 크로로프렌 고무(Chloroprene Rubber): 10 ~ 30 중량%를 혼합하여 성형한다.
상기 고무완충재(20)는 상/하의 높이를 최소화하여 가공재료인 고무원료의 사용을 절약하여 시공단가를 낮출 수 있도록 하며, 높이가 낮으므로 바닥면의 높이를 최소화하게 되므로 본 발명에 의해 시공된 실내의 천정 높이는 그만큼 높게 형성할 수 있도록 하는 것이다.
상기 고무완충재(20)의 상부와 하부에 형성된 공간부(23)와 테두리부(24) 및 측면 둘레에 형성된 완충홈(25)는 충격을 보다 쉽게 흡수하여 완충기능을 배가시키도록 하였다.
즉, 중앙부(22) 보다 높게 형성된 테두리부(24) 부분에 의해서만 하중이 지지되도록 함으로써 고무 자체의 탄성작용 및 테두리부(24)의 둘레에 형성된 완충홈(25)에 의해 충격을 흡수하도록 함으로써 유연한 탄성을 갖도록 한 것입니다.
상기 완충홈(25)이 형성된 고무완충재(20)의 탄성작용으로 스프링의 원리와 같이 단계적으로 충격을 흡수 완충하는 효과가 있어, 이에 대한 시험결과 종전의 기술에 비하여 3 ~ 4dB 정도의 경량, 중량충격음 차단효과를 나타냈다.
상기 고무완충재(20)의 상/하 양측에 동일하게 형성된 끼움공(21)은 상/하 구분이 없이 동일하므로 시공작업시 상기 플라스틱 패널(30)의 끼움돌기(31)에 끼워 작업함에 있어 작업자에게 보다 용이하게 작업을 할 수 있도록 한다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 고무완충재의 형상이 상하 동일한 형상으로서 시공작업이 용이함은 물론 상부와 하부에 각각 형성된 공간부에 의해 완충효과가 극대화되며, 특히 완충기능을 하는 부분이 다층구조로 이루어짐으로써 복층건 물의 충격소음을 극소화하도록 한 것이다.
이와 같은 본 발명은 복층건물의 층간소음을 차단하도록 하는 기술로서 주거문화의 변화로 복층건축물이 많이 건축되며, 실내에서 주로 활동하는 시간이 점점 많아지는 현재의 주거문화 특성상 상부층과 하부층의 사이에 바닥충격음이 전달되는 것을 최소화하여 주거생활을 보다 조용하고 쾌적하게 하는 기술로서 산업상 이용가능성이 매우 큰 기술이다.
도 1은 본 발명 실시예의 시공상태를 보인 부분 단면 사시도.
도 2는 본 발명 실시예에 시공상태 정단면도.
도 3은 본 발명 실시예에 적용된 고무완충재의 부분단면사시도.
도 4는 종래의 복층건물 층간구조체의 시공상태 단면도.
도 5는 종래의 복층건물 층간구조체에 적용된 단위판넬의 분리상태 사시도.
*주요부분에 대한 부호의 설명
10: 기초바닥층 11: 벽면
20: 고무완충재 21: 끼움공
22: 중앙부 23: 공간부
24: 테두리부 25: 완충홈
30: 플라스틱 패널 31: 끼움돌기
40: 엠보싱완충패드 41: 상부엠보싱부
42: 하부엠보싱부 45: 중공층
50: 합성수지 보드 60; 피복재
70: 경량기포콘크리트 75: 온수난방배관
76: 배관고정구 80: 마감모르타르
90: 측면완충재

Claims (6)

  1. 복층건물의 기초바닥층과 상부의 마감모르타르층의 사이에 설치되는 층간 구조체로서,
    상기 기초바닥층(10)의 상면에 설치되며, 충격을 흡수하도록 하측면에 일정간격으로 고무완충재(20)를 끼워 설치하기 위한 다수의 끼움돌기(31)가 균일하게 배열되어 일체로 형성된 플라스틱 패널(30)과;
    상기 플라스틱 패널(30)의 상부에 설치되며, 흡음 및 완충효과를 갖도록 탄성재질로 된 엠보싱완충패드(40)와;
    상기 엠보싱완충패드(40)의 상측에 설치되며, 단열 및 차음기능을 갖도록 하는 합성수지 보드(50)와;
    상기 합성수지 보드(50)의 상면에 일정한 두께로 타설되는 경량기포콘크리트(70)와;
    상기 경량기포콘크리트(70)의 상측부에 온수난방배관(75)이 배열되고, 상기 온수난방배관(75)을 포함하여 평평하게 마감하는 마감모르타르(80)및;
    상기층간구조체와 벽면(11)의 사이에 설치되는 측면완충재(90)를 포함하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조.
  2. 제 1항에 있어서
    상기 합성수지 보드(50)의 상면과 경량기포콘크리트(70)의 사이에는 상기 합성수지 보드(50)의 내구성을 강화시켜 주도록 하는 피복재(60)가 부가 설치됨을 특징으로 하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플라스틱 패널(30)의 끼움돌기(31)에 끼워지는 고무완충재(20)는
    중앙부(22)에 끼움공(21)이 관통되게 형성되어 있으며, 상기 중앙부(22)의 둘레에 동심원을 이루는 테두리부(24)가 공간부(23)에 의해 일정 간격을 띄워 형성하되 상기 테두리부(24)는 상기 중앙부(22)에 비하여 일정한 높이로 더 높게 형성됨을 특징으로 하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 고무완충재(20)는
    상/하 양측이 동일하게 구비된 끼움공(21)과 중앙부(22)와 공간부(23)및 테두리부(24)는 상/하 대칭구조이며, 측면 둘레에는 완충홈(25)이 형성됨을 특징으로 하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 고무완충재(20)는
    내구성이 강한 에틸렌 프로필렌 고무(Ethylene Propylene Diene M-class Rubber): 70 ~ 90 중량%와;
    방진성능이 우수한 크로로프렌 고무(Chloroprene Rubber): 10 ~ 30 중량%를 혼합하여 성형함을 특징으로 하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 엠보싱완충패드(40)는 합성수지 보드(50)와의 사이에 중공층(45)을 형성하도록 상부면에 비교적 큰 규격의 상부엠보싱부(41)가 형성되고,
    하측면에는 기초바닥층(10)과 플라스틱 패널(30)의 사이에서 발생하는 공명음을 흡수하여 음의 증폭을 방지 감쇄하도록 비교적 작은 규격의 하부엠보싱부(42)가 형성됨을 특징으로 하는 다층건물의 중공층을 갖는 충격음 차단구조.
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