KR101942048B1

KR101942048B1 - 층간 소음방지 구조물

Info

Publication number: KR101942048B1
Application number: KR1020180112188A
Authority: KR
Inventors: 유승범; 조무현
Original assignee: 정원기계산업(주)
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2019-04-12

Abstract

본 발명은 층간 소음방지 구조물에 관한 것으로, 건물의 벽체로부터 수평적으로 연장되어 건물의 층을 형성하는 바닥 슬래브 상에 설치되는 바닥 구조물에 있어서, 제1 물질층과 제2 물질층, 및 상기 제1 물질층의 하부 개구부들과 상기 제2 물질층의 상부 개구부들에 의해 형성된 공기층들을 포함하는 제1 복합층, 상기 제2 물질층의 상면에 배치되는 제1 중간 판넬층, 상기 제1 중간 판넬층으로부터 수직 방향으로 이격되어 배치되는 제2 중간 판넬층, 상기 제1 중간 판넬층과 상기 제2 중간 판넬층 사이에 설치되는 진동 흡수 부재들, 및 제3 물질층과 제4 물질층, 및 상기 제3 물질층의 하부 개구부들과 상기 제4 물질층의 상부 개구부들에 의해 형성된 공기층들을 포함하는 제2 복합층을 포함하는 층간 소음방지 구조물을 제공한다.

Description

층간 소음방지 구조물{The structure for soundproof interlayer}

본 발명은 층간 소음방지 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물의 바닥에서 발생하는 소음 및 진동을 방지할 수 있는 층간 소음방지 구조물에 관한 것이다.

층간 소음은 다세대 주택 또는 아파트에서 주로 발생하는 소음 공해이다. 층간 소음은 화장실 물소리, 바닥충격음 소리, 피아노 소리, 오디오 소리, 대화소리, TV 소리 등을 총칭하여 부르는 것으로, 층간 소음 중 바닥충격음은 경량충격음(58㏈ 이하)과 중량충격음(50㏈ 이하)으로 분류된다. 과거 단독주택 위주의 생활에서, 오늘날 아파트 등의 공동주택이 일반화되면서 문제가 대두되기 시작했다.

특히 층간 소음 중에서도 콘크리트면에 직접 충격이 가해짐으로써 발생하는 바닥충격음은 인접세대에 쉽게 전달되는 특성을 가지고 있다. 이러한 소음은 주로 윗층, 아래층에서 아이들이 뛰는 소리와 물건을 끌어 옮기거나 떨어지는 등의 소리이다. 층간 소음은 다른 소음공해와 마찬가지로 정신적, 육체적 건강에 좋지 못한 영향을 끼치며, 이로 인해 이웃 주민 간에 많은 문제와 민원 제기 등 사회적인 문제로까지 대두 되고 있다.

일반적으로 아파트와 같은 공동주택의 바닥구조는 슬래브와, 유리섬유, 암연, 우레탄 폼 등으로 이루어져 상기 슬래브 상부에 위치하는 완충재와, 단열을 위해 상기 완충재 위에 도포되는 경량콘크리트와, 상기 경량콘크리트 위에 도포되며 난방배관이 설치되는 마감 모르타르와, 그리고 상기 마감 모르타르 위에 접착제에 의하여 부착되는 모노륨 또는 원목 등의 표면마감재로 구성된다.

그러나 이와 같은 종래의 바닥구조에서 콘크리트 슬래브 구조는 공기 전파음을 잘 차단하기 때문에 경량충격음의 차단성능이 우수한 소음 방지재라 할 수 있으나, 중량충격음 차단성능은 그다지 개선되지 않았다. 국내 주거 환경에 있어서, 바닥충격음으로서 특히 문제가 되는 것은 대부분 중량충격음이라는 점을 고려한다면, 중량 충격음 차단에 대한 개선 대책이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 층간 소음의 저감을 위해 경량충격음 및 중량충격음을 효과적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 충격에 의한 진동을 완화할 수 있는 층간 소음방지 구조물을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 층간 소음방지 구조물은 건물의 벽체로부터 수평적으로 연장되어 건물의 층을 형성하는 바닥 슬래브 상에 설치되는 바닥 구조물에 있어서, 상기 바닥 슬래브 상에 차례로 배치되고 서로 다른 물질로 형성되는 제1 물질층과 제2 물질층, 및 상기 제1 물질층의 하부 개구부들과 상기 제2 물질층의 상부 개구부들에 의해 형성된 공기층들을 포함하는 제1 복합층; 상기 제2 물질층의 상면에 배치되고, 경량충격음을 차단하기 위한 발포알루미늄을 포함하는 제1 중간 판넬층; 상기 제1 중간 판넬층으로부터 수직 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1 중간 판넬층과 동일한 물질을 포함하는 제2 중간 판넬층; 상기 제1 중간 판넬층과 상기 제2 중간 판넬층 사이에 설치되고, 폐루프의 단면 형상을 갖는 진동 흡수 부재들; 및 상기 제2 중간 판넬층 상에 차례로 배치되고 서로 다른 물질로 형성된 제3 물질층과 제4 물질층, 및 상기 제3 물질층의 하부 개구부들과 상기 제4 물질층의 상부 개구부들에 의해 형성된 공기층들을 포함하는 제2 복합층을 포함하되, 상기 제1 및 제2 물질층들 중 하나는 흡음재로 형성되고 다른 하나는 차음재로 형성되며, 상기 제3 및 제4 물질층들 중 하나는 흡음재로 형성되고 다른 하나는 차음재로 형성되고, 상기 진동 흡수 부재들의 각각은: 수직방향으로 서로 이격된 평판부들; 및 상기 평판부들의 양단을 각각 연결하는 곡면부들을 포함하고, 일 단면의 관점에서, 상기 곡면부들은 상기 평판부들로부터 멀어지는 수평방향으로 볼록한 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 곡면부들 각각의 곡률 반경은 상기 평판부들 사이의 이격거리보다 크고, 상기 이격거리의 두배 값보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 중간 판넬층의 상면에 부착되는 제1 방진 패드들; 상기 제1 방진 패드들과 상기 진동 흡수 부재들의 상기 평판부들 중 아래에 위치하는 것들 사이에 개재되는 제1 지지판들; 상기 제2 중간 판넬층의 하면에 부착되는 제2 방진 패드들; 및 상기 제2 방진 패드들과 상기 진동 흡수 부재들의 상기 평판부들 중 위에 위치하는 것들 사이에 개재되는 제2 지지판들을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 흠음재는 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 클로로프렌 고무(CR) 및 스티렌부타디엔 고무(SBR) 중 적어도 하나를 포함하는 제1 미가황 고무재료, 충진제, 가황제, 연화제, 발포제 및 가황촉진제를 포함하는 미가황 고무 혼합 재료와, 폐타이어 또는 폐고무를 파쇄하여 수득한 고무분말의 혼합물을 포함하고, 상기 차음재는 폴리플로필렌 고무(PP) 및 에틸렌프로필렌 고무(EPDM) 중 적어도 하나를 포함하는 제2 미가황 고무재료, 저밀도 폴리에틸렌 및 아세테이트계 폴리머(Acetate base polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 합성수지, 탄산칼슘, 황산바륨, 운모(Mica), 활석(Talc), 도전성카본, 아연분말, 산화티탄, 알루미늄분말 및 산화마그네슘 중 적어도 하나를 포함하는 충전제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 물질층 및 상기 제4 물질층은 상기 차음재로 형성되고, 상기 제2 물질층 및 상기 제3 물질층은 상기 흡음재로 형성되되, 상기 제1 물질층 및 상기 제4 물질층의 각각은, 상기 제2 미가황 고무재료 100 중량부당 10 내지 20 중량부의 합성수지, 20 내지 40 중량부의 충전제 및 5 내지 10 중량부의 첨가제를 혼련한 후 프레스 성형 공정을 수행하여 형성되고, 상기 제2 물질층 및 상기 제3 물질층의 각각은, 상기 제1 미가황 고무재료 100 중량부당, 상기 충진제로서 탄산칼슘 10 내지 15 중량부, 상기 가황제로서 황 2 내지 5 중량부, 상기 연화제로서 산화아연 5 내지 8 중량부, 상기 발포제로서 OBSH(P, P' oxybis(benzene sulfonyl hydrazide)) 또는 C-F(Azodicarbonamide) 15 내지 20 중량부, 및 상기 가황촉진제로서 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD) 2 내지 5 중량부를 포함하는 상기 미가황 고무 혼합 재료와 상기 고무분말을 1:1 내지 1.5:1의 중량비로 혼합한 후 프레스 성형 공정을 통해 발포 및 압착 성형함으로써 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 물질층의 하부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제1 하부 개구부들과 제2 하부 개구부들을 포함하고, 상기 제2 물질층의 상부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제1 상부 개구부들과 제2 상부 개구부들을 포함하고, 상기 제3 물질층의 하부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제3 하부 개구부들과 제4 하부 개구부들을 포함하고, 상기 제4 물질층의 상부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제3 상부 개구부들과 제4 상부 개구부들을 포함하되, 상기 제1 복합층의 공기층들은, 상기 제1 및 제2 물질층들이 상기 제1 하부 개구부들과 상기 제1 상부 개구부들이 서로 마주하고, 상기 제2 하부 개구부들과 상기 제2 상부 개구부들이 서로 마주하도록 가압 접합되어 형성되고, 상기 제2 복합층의 공기층들은, 상기 제3 및 제4 물질층들이 상기 제3 하부 개구부들과 상기 제3 상부 개구부들이 서로 마주하고, 상기 제4 하부 개구부들과 상기 제4 상부 개구부들이 서로 마주하도록 가압 접합되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 복합층의 공기층들은 제1 폭을 갖는 제1 공기층들 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 공기층들을 포함하되, 상기 제1 공기층들 및 상기 제2 공기층들 중 일 방향을 따라 배치되는 것들은 교대 반복적으로 서로 연결되어 관의 형태를 이루고, 상기 제2 복합층의 공기층들은 제3 폭을 제3 공기층들 및 상기 제3 폭보다 큰 제4 폭을 갖는 제4 공기층들을 포함하되, 상기 제3 공기층들 및 상기 제4 공기층들 중 일 방향을 따라 배치되는 것들은 교대 반복적으로 서로 연결되어 관의 형태를 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 복합층의 공기층들은 제1 폭을 갖는 제1 공기층들 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 공기층들을 포함하되, 상기 제1 공기층들 및 상기 제2 공기층들은 아일랜드 형태로 교대 반복적으로 이격 배치되어 복수의 열과 행을 이루고, 상기 제2 복합층의 공기층들은 제3 폭을 제3 공기층들 및 상기 제3 폭보다 큰 제4 폭을 갖는 제4 공기층들을 포함하되, 상기 제3 공기층들 및 상기 제4 공기층들은 아일랜드 형태로 교대 반복적으로 이격 배치되어 복수의 열과 행을 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 층간 소음방지 구조물이 건물의 바닥 슬래브 상에 차례로 설치되는 제1 복합층, 제1 중간 판넬층, 진동 흡수 부재들, 제2 중간 판넬층 및 제2 복합층을 구비함에 따라, 상부에서 하부로 전달되는 소음 및 진동이 효과적으로 흡수 또는 차단될 수 있기 때문에 층간 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 층간 소음방지 구조물을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 복합층들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 복합층들 내의 공기층들의 형상 및 배열을 설명하기 위한 평면도들이다.
도 4는 도 1의 진동 흡수 부재를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 곡면부의 곡률 반경을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본원 명세서에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 본원 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때, 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 층간 소음방지 구조물은 건물의 벽체(10)로부터 수평적으로 연장되어 건물의 층을 형성하는 바닥 슬래브(20) 상에 설치되는 바닥 구조물일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 층간 소음방지 구조물(100)은 완충재(105), 제1 복합층(110), 제1 중간 판넬층(120), 진동 흡수 부재들(130), 제2 중간 판넬층(140), 제2 복합층(150), 마감몰탈층(160) 및 마감층(170)을 포함할 수 있다.

완충재(105)는 바닥 슬래브(20)의 상면에 설치되며, 진동 및 소음을 저감하고자 탄성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 완충재(105)는 고무 또는 실리콘을 포함할 수 있다.

완충재(105) 상에 제1 복합층(110)이 구비될 수 있다. 제1 복합층(110)은 제1 물질층(112) 및 제2 물질층(114)을 포함하며, 제1 물질층(112)의 하부 개구부들(112P1, 112P2)과 제2 물질층(114)의 상부 개구부들(114P1, 114P2)에 의해 형성된 공기층들(110P1, 110P2)을 구비할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 물질층(112) 및 제2 물질층(114)은 소음 저감 기능을 수행하되, 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 물질층들(112, 114) 중 하나는 흡음 기능을 수행하는 물질(이하, 흡음재)로 형성되고, 다른 하나는 차음 기능을 수행하는 물질(이하, 차음재)로 형성될 수 있다.

상기 흡음재는 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 클로로프렌 고무(CR) 및 스티렌부타디엔 고무(SBR) 중 적어도 하나를 포함하는 제1 미가황 고무재료, 충진제, 가황제, 연화제, 발포제 및 가황촉진제를 포함하는 미가황 고무 혼합 재료와, 폐타이어 또는 폐고무를 파쇄하여 수득한 고무분말의 혼합물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 흡음재는 제1 미가황 고무재료 100 중량부당 충진제로서 탄산칼슘 10 내지 15 중량부, 가황제로서 황 2 내지 5 중량부, 연화제로서 산화아연 5 내지 8 중량부, 발포제로서 OBSH(P, P' oxybis(benzene sulfonyl hydrazide)) 또는 C-F(Azodicarbonamide) 15 내지 20 중량부, 및 가황촉진제로서 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD) 2 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 미가황 고무재료는 70 내지 80 중량%의 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)와 잔여량의 클로로프렌 고무(CR) 및/또는 스티렌부타디엔 고무(SBR)로 혼합되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 미가황 고무 혼합 재료와 고무분말을 1:1 내지 1.5:1의 중량비로 혼합한 후, 고온 및 고압 하에 수행되는 프레스 성형 공정을 통해 발포 및 압착 성형함으로써 미세한 공극이 고르게 분포된 흡음층이 형성될 수 있다. 미세 공극이 고르게 분포된 흡음층은 소음을 흡수하는 기능과 진동을 억제하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 차음재는 폴리플로필렌 고무(PP) 및 에틸렌프로필렌 고무(EPDM) 중 적어도 하나를 포함하는 제2 미가황 고무재료, 저밀도 폴리에틸렌 및 아세테이트계 폴리머(Acetate base polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 합성수지, 탄산칼슘, 황산바륨, 운모(Mica), 활석(Talc), 도전성카본, 아연분말, 산화티탄, 알루미늄분말 및 산화마그네슘 중 적어도 하나를 포함하는 충전제 및 첨가제를 포함할 수 있다. 제2 미가황 고무재료는 차음 성능의 향상을 위해 폴리플로필렌 고무(PP)를 주성분으로 하고 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)가 첨가되는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 제2 미가황 고무재료는 80 내지 90 중량%의 폴리플로필렌 고무(PP)와 잔여량의 에틸렌프로필렌 고무(EPDM)로 혼합될 수 있다. 합성수지는 바인더로서 기능하며, 충전제는 제진성과 차음성의 향상을 위해 사용될 수 있다. 첨가제로는 가공안정제, 분산제, 내열안정제, 산화방지제, 안료, 가소제, 계면활성제 및 탈취제 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제2 미가황 고무재료 100 중량부당 10 내지 20 중량부의 합성수지, 20 내지 40 중량부의 충전제 및 5 내지 10 중량부의 첨가제를 혼련한 후 고온 및 고압 하에 수행되는 프레스 성형 공정을 통해 복수의 개구부들을 구비한 차음층이 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 차음층은 가황된 고무에 비하여 탄성력은 떨어지지만 충격음을 차단하는 차음 기능과 진동을 억제하는 방진 기능을 수행할 수 있다. 상기 합성수지가 제2 미가황 고무재료 100 중량부당 10 중량부 미만이면 바인더로서의 기능이 약화될 수 있고, 20 중량부를 초과하면 차음성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 충전제가 제2 미가황 고무재료 100 중량부당 20 중량부 미만이면 차음성이 저하되고, 40 중량부를 초과하면 차음층의 성형성이 떨어질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 물질층(112)은 서로 다른 깊이(또는 폭)를 갖는 제1 하부 개구부들(112P1)과 제2 하부 개구부들(112P2)을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 하부 개구부들(112P2)의 깊이(또는 폭)는 제1 하부 개구부들(112P1)의 깊이(또는 폭)보다 클 수 있다. 마찬가지로, 제2 물질층(114)은 서로 다른 깊이(또는 폭)를 갖는 제1 상부 개구부들(114P1)과 제2 상부 개구부들(114P2)을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 상부 개구부들(114P2)의 깊이(또는 폭)는 제1 상부 개구부들(114P1)의 깊이(또는 폭)보다 클 수 있다. 제1 물질층(112)과 제2 물질층(114)은 제1 하부 개구부들(112P1)과 제1 상부 개구부들(114P1)이 서로 마주하고, 제2 하부 개구부들(112P2)과 제2 상부 개구부들(114P2)이 서로 마주하도록 가압 접합될 수 있으며, 그 결과 제1 복합층(110) 내에 서로 다른 높이(또는 폭)를 갖는 공기층들(110P1, 110P2)이 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기층들(110P1, 110P2)은 제1 폭(W1)을 가는 제1 공기층들(110P1)과, 제1 폭(W1)보다 큰 제2 폭(W2)을 갖는 제2 공기층들(110P2)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 일 방향을 따라 배치되는 제1 공기층들(110P1)과 제2 공기층들(110P2)은 교대 반복적으로 서로 연결되어 관의 형태를 이룰 수 있다. 또한, 서로 인접한 한 쌍의 관들에 있어서, 제1 공기층들(110P1)(또는 제2 공기층들(110P2))은 관의 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 배치될 수 있다. 다른 관점에서, 서로 인접한 한 쌍의 관들 중 하나의 관을 이루는 제1 공기층들(110P1)은 다른 하나의 관을 이루는 제2 공기층들(110P2)과 폭 방향으로 중첩될 수 있다. 여기서, 폭 방향은 관의 길이 방향과 직교할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 공기층들(110P1, 110P2)은 제1 폭(W1)을 가는 제1 공기층들(110P1)과, 제1 폭(W1)보다 큰 제2 폭(W2)을 갖는 제2 공기층들(110P2)을 포함하며, 제1 공기층들(110P1)과 제2 공기층들(110P2)은 아일랜드 형태로 교대 반복적으로 이격 배치되어 복수의 열과 행을 이룰 수 있다. 결론적으로, 도 3 및 도 4의 실시예에서, 서로 다른 크기(예컨대, 높이 또는 폭)의 제1 및 제2 공기층들(110P1, 110P2)이 교대 반복적으로 배치되는 형태를 가짐에 따라, 제1 복합층(110) 내의 공기층의 밀도가 극대화 될 수 있다.

제1 복합층(110)이 서로 다른 방식의 소음 저감 기능을 수행하는 흡음층 및 차음층으로 형성됨과 더불어, 서로 다른 크기를 갖고 교대 반복적으로 배치되어 밀도가 극대화 된 제1 및 제2 공기층들(110P1, 110P2)을 구비함에 따라, 제1 복합층(110)의 소음방지 효과가 더욱 향상될 수 있다. 아울러, 본 발명의 층간 소음방지 구조물(100)이 중량충격음을 효과적으로 차단하기 위해 제1 복합층(110)의 제1 물질층(112)은 차음재로 형성되어 차음층으로서 기능하고, 제2 물질층(114)은 흡음재로 형성되어 흡음층으로 기능하는 것이 바람직할 수 있다.

제1 복합층(110)의 상부에 제1 중간 판넬층(120)이 구비될 수 있다. 제1 중간 판넬층(120)은 경량충격음을 차단할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 중간 판넬층(120)은 발포알루미늄을 포함할 수 있다. 발포알루미늄은 내부에 많은 기포층(공기 Cell)을 형성한 금속 소재로서, 일반적으로 금속을 이용해 만든 다공성 소재는 원래의 금속 재료에 비해 가벼울 수 있다. 또한, 액상이나 공기 등의 투과성이 양호해 우수한 흡음 특성을 갖는다.

제2 중간 판넬층(140)은 제1 중간 판넬층(120)으로부터 수직적으로 이격되어 배치되며, 제1 중간 판넬층(120)과 동일한 기능, 즉, 경량충격음을 차단할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 중간 판넬층(140)은 발포알루미늄을 포함할 수 있다.

진동 흡수 부재들(130)은 제1 및 제2 중간 판넬층들(120, 140) 사이에 배치될 수 있다. 진동 흡수 부재들(130)은 상부 구조물을 지지하기 위해 충분한 구조적 강성을 가지면서, 상부에서 전달되는 충격에 따른 진동의 흡수를 위해 신축성을 갖도록 구성될 수 있다. 일 예로, 진동 흡수 부재들(130)은 강재로 이루어질 수 있다. 또한, 진동 흡수 부재들의(140) 각각은, 일 단면의 관점에서, 폐루프의 형상을 가질 수 있다. 진동 흡수 부재(130)가 폐루프의 단면 형상을 가짐에 따라 강성 저하가 방지될 수 있다.

보다 구체적으로, 진동 흡수 부재들(130)의 각각은, 도 5에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 서로 이격된 평판부들(132) 및 평판부들(132)의 양단들을 각각 연결하는 곡면부들(134)을 포함할 수 있다. 평판부들(132)은 대체로 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 고정 수단들이 관통하는 체결홀들(132h)을 구비할 수 있다. 진동 흡수 부재들(140)의 각각은 체결홀들(132h)을 관통하는 고정 수단들(예컨대, 볼트 또는 핀)에 의해 제1 및 제2 중간 판넬층들(120, 140)에 고정 결합될 수 있다.

곡면부들(134)은 평판부들(132)로부터 멀어지는 수평 방향으로 볼록할 수 있다. 곡면부들(134)의 각각은 진동 흡수 부재(130)가 충분한 구조적 강성 및 신축성을 확보할 수 있는 곡률을 가질 수 있다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 곡면부(134)의 곡률 반경(r)은 평판부들(132) 사이의 이격거리(d) 보다 클 수 있다. 바람직하게, 곡면부(134)의 곡률 반경(r)은 이격거리(d)보다 크되, 이격거리(d)의 두배 값보다 작을 수 있다. 곡면부(134)의 곡률 반경(r)이 이격거리(d)보다 작은 경우, 진동 흡수 부재(130)의 강성이 저하되어 될 수 있고, 곡면부(134)의 곡률 반경(r)이 이격거리(d)의 두배 값보다 큰 경우 진동 흡수 부재(130)의 신축성이 떨어질 수 있다.

한편, 진동 흡수 부재들(130)이 구비된 제1 및 제2 중간 판넬층들(120, 140) 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다. 상기 빈 공간은 공기로 채워져 상부와 하부에서 전달되는 충격이나 소음이 전달되는 것을 방지 및 흡수하는 역할을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 진동 흡수 부재(130)와 제1 중간 판넬층(120) 사이에 제1 방진 패드(122) 및 제1 지지판(124)이 구비될 수 있고, 진동 흡수 부재(130)와 제2 중간 판넬층(140) 사이에 제2 방진 패드(142) 및 제2 지지판(144)이 구비될 수 있다. 제1 방진 패드(122)는 제1 중간 판넬층(120)의 상면에 부착되고, 제1 지지판(124)은 제1 방지 패드(122)와 진동 흡수 부재(130)의 평판부들(132) 중 아래에 위치하는 것 사이에 개재될 수 있다. 제2 방진 패드(122)는 제2 중간 판넬층(140)의 하면에 부착되고, 제2 지지판(144)은 제2 방지 패드(142)와 진동 흡수 부재(130)의 평판부들(132) 중 위에 위치하는 것 사이에 개재될 수 있다. 제1 및 제2 방진 패드들(122, 142)은 진동을 흡수할 수 있는 소재로서 연질이면서도 탄성을 가질 수 있으며, 그 예로 발포탄이나 고무, 실리콘 또는 부직포와 같은 섬유소재질 수 있다. 제1 및 제2 지지판들(124, 144)은 진동 흡수 부재(140)의 지지 및 고정을 위해 일정 두께를 가진 금속 판재일 수 있다. 진동 흡수 부재(140), 방진 패드들(122, 142) 및 지지판들(124, 144)은 상호 적층된 상태에서 고정 수단에 의해 제1 및 제2 중간 판넬층들(120, 140)에 고정될 수 있다.

제2 복합층(150)은 제2 중간 판넬층(140) 상에 배치될 수 있다. 제2 복합층(150)은 제1 복합층(110)과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 즉, 제2 복합층(150)은 제3 물질층(152) 및 제4 물질층(154)을 포함하며, 제3 물질층(152)의 제3 및 제4 하부 개구부들(152P1, 152P2)과 제4 물질층(154)의 제3 및 제4 상부 개구부들(154P1, 154P2)에 의해 형성된 제3 및 제4 공기층들(150P1, 150P2)을 포함할 수 있다. 제3 물질층(152) 및 제4 물질층(154)은 소음 저감 기능을 수행하되, 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제3 및 제4 물질층들(152, 154) 중 하나는 흡음 기능을 수행하는 물질(이하, 흡음재)로 형성되고, 다른 하나는 차음 기능을 수행하는 물질(이하, 차음재)로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 흡음재 및 차음재에 대해서는 앞서 설명하였으므로 생략한다.

일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 공기층들(150P1)은 제1 폭(W1)을 갖고, 제4 공기층들(150P2)은 제1 폭(W1)보다 큰 제2 폭(W2)을 가질 수 잇다. 일 방향을 따라 배치되는 제3 공기층들(150P1)과 제4 공기층들(150P2)은 교대 반복적으로 서로 연결되어 관의 형태를 이룰 수 있다. 또한, 서로 인접한 한 쌍의 관들에 있어서, 제3 공기층들(150P1)(또는 제4 공기층들(150P2)은 관의 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 배치될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 폭(W1)을 가는 제3 공기층들(150P1)과, 제1 폭(W1)보다 큰 제2 폭(W2)을 갖는 제4 공기층들(150P2)은 아일랜드 형태로 교대 반복적으로 배치되어 복수의 열과 행을 이룰 수 있다. 결론적으로, 도 3 및 도 4의 실시예에서, 서로 다른 크기(예컨대, 높이 또는 폭)의 제3 및 제4 공기층들(150P1, 150P2)이 교대 반복적으로 배치되는 형태를 가짐에 따라, 제2 복합층(110) 내의 공기층의 밀도가 극대화 될 수 있다.

제2 복합층(150)이 서로 다른 방식의 소음 저감 기능을 수행하는 흡음층 및 차음층으로 형성됨과 더불어, 서로 다른 크기를 갖고 교대 반복적으로 배치되어 밀도가 극대화 된 제3 및 제4 공기층들(150P1, 150P2)을 구비함에 따라, 제2 복합층(110)의 소음방지 효과가 더욱 향상될 수 있다. 아울러, 본 발명의 층간 소음방지 구조물(100)이 중량충격음을 효과적으로 차단하기 위해 제2 복합층(150)의 제3 물질층(152)은 흡음재로 형성되어 흡음층으로서 기능하고, 제4 물질층(154)은 차음재로 형성되어 차음층으로 기능하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 차음층으로 형성된 제1 물질층(112)과 제4 물질층(154)이 흡음층으로 형성된 제2 물질층(114) 및 제3 물질층(152)를 위아래로 감싸는 구조를 가짐에 따라 중량충격음이 더욱 효과적으로 차단될 수 있다.

제2 복합층(150) 상에 마감몰탈층(160)이 구비될 수 있다. 마감몰탈층(160)은 시멘트와 모래를 혼합하여 일정 두께로 타설되어 형성될 수 있다. 마감몰탈층(160)의 내부에는 배관(162)이 형성될 수 있다. 마감층(170)이 마감몰탈층(160)의 상면에 구비되어 마감몰탈층(160)의 상부를 마감할 수 있다. 예컨대, 마감층(170)은 목재 또는 합성수지로 형성될 수 있다.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들 및 응용 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 층간 소음방지 구조물 105: 완충재
110: 제1 복합층 120: 제1 중간 판넬층
130: 진동 흡수 부재
140: 제2 중간 판넬층 150: 제2 복합층
160: 마감몰탈층 170: 마감층

Claims

건물의 벽체로부터 수평적으로 연장되어 건물의 층을 형성하는 바닥 슬래브 상에 설치되는 바닥 구조물에 있어서,
상기 바닥 슬래브 상에 차례로 배치되고 서로 다른 물질로 형성되는 제1 물질층과 제2 물질층, 및 상기 제1 물질층의 하부 개구부들과 상기 제2 물질층의 상부 개구부들에 의해 형성된 공기층들을 포함하는 제1 복합층;
상기 제2 물질층의 상면에 배치되고, 경량충격음을 차단하기 위한 발포알루미늄을 포함하는 제1 중간 판넬층;
상기 제1 중간 판넬층으로부터 수직 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1 중간 판넬층과 동일한 물질을 포함하는 제2 중간 판넬층;
상기 제1 중간 판넬층과 상기 제2 중간 판넬층 사이에 설치되고, 폐루프의 단면 형상을 갖는 진동 흡수 부재들; 및
상기 제2 중간 판넬층 상에 차례로 배치되고 서로 다른 물질로 형성된 제3 물질층과 제4 물질층, 및 상기 제3 물질층의 하부 개구부들과 상기 제4 물질층의 상부 개구부들에 의해 형성된 공기층들을 포함하는 제2 복합층을 포함하되,
상기 제1 및 제2 물질층들 중 하나는 흡음재로 형성되고 다른 하나는 차음재로 형성되며, 상기 제3 및 제4 물질층들 중 하나는 흡음재로 형성되고 다른 하나는 차음재로 형성되고,
상기 진동 흡수 부재들의 각각은:
수직방향으로 서로 이격된 평판부들; 및
상기 평판부들의 양단을 각각 연결하는 곡면부들을 포함하고,
일 단면의 관점에서, 상기 곡면부들은 상기 평판부들로부터 멀어지는 수평방향으로 볼록한 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.
제 1 항에 있어서,
상기 곡면부들 각각의 곡률 반경은 상기 평판부들 사이의 이격거리보다 크고, 상기 이격거리의 두배 값보다 작은 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 중간 판넬층의 상면에 부착되는 제1 방진 패드들;
상기 제1 방진 패드들과 상기 진동 흡수 부재들의 상기 평판부들 중 아래에 위치하는 것들 사이에 개재되는 제1 지지판들;
상기 제2 중간 판넬층의 하면에 부착되는 제2 방진 패드들; 및
상기 제2 방진 패드들과 상기 진동 흡수 부재들의 상기 평판부들 중 위에 위치하는 것들 사이에 개재되는 제2 지지판들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.
제 1 항에 있어서,
상기 흡음재는 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 클로로프렌 고무(CR) 및 스티렌부타디엔 고무(SBR) 중 적어도 하나를 포함하는 제1 미가황 고무재료, 충진제, 가황제, 연화제, 발포제 및 가황촉진제를 포함하는 미가황 고무 혼합 재료와, 폐타이어 또는 폐고무를 파쇄하여 수득한 고무분말의 혼합물을 포함하고,
상기 차음재는 폴리플로필렌 고무(PP) 및 에틸렌프로필렌 고무(EPDM) 중 적어도 하나를 포함하는 제2 미가황 고무재료, 저밀도 폴리에틸렌 및 아세테이트계 폴리머(Acetate base polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 합성수지, 탄산칼슘, 황산바륨, 운모(Mica), 활석(Talc), 도전성카본, 아연분말, 산화티탄, 알루미늄분말 및 산화마그네슘 중 적어도 하나를 포함하는 충전제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 물질층 및 상기 제4 물질층은 상기 차음재로 형성되고,
상기 제2 물질층 및 상기 제3 물질층은 상기 흡음재로 형성되되,
상기 제1 물질층 및 상기 제4 물질층의 각각은, 상기 제2 미가황 고무재료 100 중량부당 10 내지 20 중량부의 합성수지, 20 내지 40 중량부의 충전제 및 5 내지 10 중량부의 첨가제를 혼련한 후 프레스 성형 공정을 수행하여 형성되고,
상기 제2 물질층 및 상기 제3 물질층의 각각은, 상기 제1 미가황 고무재료 100 중량부당, 상기 충진제로서 탄산칼슘 10 내지 15 중량부, 상기 가황제로서 황 2 내지 5 중량부, 상기 연화제로서 산화아연 5 내지 8 중량부, 상기 발포제로서 OBSH(P, P' oxybis(benzene sulfonyl hydrazide)) 또는 C-F(Azodicarbonamide) 15 내지 20 중량부, 및 상기 가황촉진제로서 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD) 2 내지 5 중량부를 포함하는 상기 미가황 고무 혼합 재료와 상기 고무분말을 1:1 내지 1.5:1의 중량비로 혼합한 후 프레스 성형 공정을 통해 발포 및 압착 성형함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 물질층의 하부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제1 하부 개구부들과 제2 하부 개구부들을 포함하고, 상기 제2 물질층의 상부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제1 상부 개구부들과 제2 상부 개구부들을 포함하고,
상기 제3 물질층의 하부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제3 하부 개구부들과 제4 하부 개구부들을 포함하고, 상기 제4 물질층의 상부 개구부들은 서로 다른 깊이 또는 폭을 갖는 제3 상부 개구부들과 제4 상부 개구부들을 포함하되,
상기 제1 복합층의 공기층들은, 상기 제1 및 제2 물질층들이 상기 제1 하부 개구부들과 상기 제1 상부 개구부들이 서로 마주하고, 상기 제2 하부 개구부들과 상기 제2 상부 개구부들이 서로 마주하도록 가압 접합되어 형성되고,
상기 제2 복합층의 공기층들은, 상기 제3 및 제4 물질층들이 상기 제3 하부 개구부들과 상기 제3 상부 개구부들이 서로 마주하고, 상기 제4 하부 개구부들과 상기 제4 상부 개구부들이 서로 마주하도록 가압 접합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 복합층의 공기층들은 제1 폭을 갖는 제1 공기층들 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 공기층들을 포함하되, 상기 제1 공기층들 및 상기 제2 공기층들 중 일 방향을 따라 배치되는 것들은 교대 반복적으로 서로 연결되어 관의 형태를 이루고,
상기 제2 복합층의 공기층들은 제3 폭을 제3 공기층들 및 상기 제3 폭보다 큰 제4 폭을 갖는 제4 공기층들을 포함하되, 상기 제3 공기층들 및 상기 제4 공기층들 중 일 방향을 따라 배치되는 것들은 교대 반복적으로 서로 연결되어 관의 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 복합층의 공기층들은 제1 폭을 갖는 제1 공기층들 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 공기층들을 포함하되, 상기 제1 공기층들 및 상기 제2 공기층들은 아일랜드 형태로 교대 반복적으로 이격 배치되어 복수의 열과 행을 이루고,
상기 제2 복합층의 공기층들은 제3 폭을 제3 공기층들 및 상기 제3 폭보다 큰 제4 폭을 갖는 제4 공기층들을 포함하되, 상기 제3 공기층들 및 상기 제4 공기층들은 아일랜드 형태로 교대 반복적으로 이격 배치되어 복수의 열과 행을 이루는 것을 특징으로 하는 층간 소음방지 구조물.