KR101991055B1 - 건물에서의 사용을 위한 바닥 및 천장 패널 - Google Patents

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알랜 콜린스
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이노베이티브 빌딩 테크놀러지스 엘엘씨
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Abstract

건물을 위한 바닥 시스템을 건설하는 방법과 바닥 및 천장 패널이 설명된다. 일부 실시예에서, 패널은 복수의 조이스트, 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크, 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 천장 서브스트레이트 및 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 복사 가열 부재를 포함한다. 일부 실시예에서, 패널은 복수의 조이스트, 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크 및 파형 폼 데크와 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너를 포함한다. 일부 실시예에서, 방법은 건물의 프레임에 미리 조립된 패널을 부착하는 단계 및 복사 가열 부재가 패널의 파형 폼 데크에 의해 콘크리트로부터 분리되도록 패널에 콘크리트를 붓는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

건물에서의 사용을 위한 바닥 및 천장 패널{FLOOR AND CEILING PANEL FOR USE IN BUILDINGS}
본 출원은 "건물에서의 사용을 위한 바닥 및 천장 패널(FLOOR AND CEILING PANEL FOR USE IN BUILDINGS)"이라는 표제의 2014년 8월 30일에 출원된 미국 가출원 번호 62/044,193의 우선권을 주장하며, 이 출원은 모든 목적에 대해, 그 전체가 여기에서 참조로 포함된다.
종래의 건설은 건물 현장 부지에서 수행된다. 다양한 직종의 사람들(예컨대, 목수, 전기 기사 및 배관공)은 각 유닛이 독특한 것처럼 재료를 측정하고, 절단하며, 설치한다. 또한, 종사자들에 의해 수행되는 활동들은 선형 순서로 배치된다. 결과는 낭비의 위험, 설치 결함 및 초과 비용을 증대시키는 시간 소모가 큰 프로세스이다.
효율을 향상하기 위한 산업의 대응은 역사적으로 모듈식 건설이었다. 복수의 주거 유닛(dwelling unit)을 가지는 건물(예컨대, 아파트, 호텔, 학생 기숙사 등)의 경우, (모듈로 칭해지는) 전체 주거 유닛은 부지 밖의 공장에서 건축되고, 그 후 현장에 운반된다. 모듈은 이후 쌓이고 함께 연결되어, 일반적으로 저층 건설(예컨대, 일층에서 육층 사이)이 된다.
일반적으로 시스템 및 방법을 포함하는 기술이 설명된다. 예시적인 시스템은 건물에서의 사용을 위한 미리 조립된 바닥 및 천장 패널을 포함할 수 있다. 패널은 복수의 조이스트(joist), 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크(corrugated form deck), 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 천장 서브스트레이트(ceiling substrate) 및 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 바닥 복사 가열 부재(in-floor radiant heat member)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 패널은 파형 폼 데크와 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너(sound dampner)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 패널은 천장 서브스트레이트와 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 조이스트 중 하나 이상의 조이스트는 하나 이상의 조이스트를 통하여 가로로 연장하는 복수의 애퍼처(aperture)를 정의할 수 있다.
일부 실시예에서, 바닥 복사 가열 부재는 하나 이상의 조이스트의 복수의 애퍼처 중 하나 이상의 애퍼처를 통하여 연장한다.
일부 실시예에서, 패널은 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 단열재(thermal insulation)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 패널은 파형 폼 데크 아래에 배치된 재료층(layer of material)을 포함할 수 있다. 재료층은 파형 폼 데크의 하나 이상의 플루트(flute)를 덮어서 하나 이상의 플루트로의 단열재의 이동을 제한할 수 있다. 재료층은 열전도성일 수 있다. 바닥 복사 가열 부재는 재료층에 부착될 수 있다.
일부 실시예에서, 패널은 단열재와 천장 서브스트레이트 사이에 정의된 캐비티(cavity)에 배치된 배관(plumbing), 스프링클러 파이프(sprinkler piping) 또는 전기 배선(electrical wiring)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 바닥 복사 가열 부재는 열 파이프(heat piping)일 수 있다.
일부 실시예에서, 바닥 복사 가열 부재는 전열 소자(electrical heating element)일 수 있다.
일부 실시예에서, 패널은 파형 폼 데크 위에 배치된 바닥재를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥재는 콘크리트일 수 있다.
예시적인 시스템은 건물에서의 사용을 위한 패널을 포함할 수 있다. 패널은 복수의 조이스트, 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크 및 파형 폼 데크와 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 소리 댐프너는 복수의 조이스트에 맞추어 조정되는 복수의 재료 스트립(strip of material)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 패널은 복수의 조이스트 아래에 위치되고 부착되는 천장 서브스트레이트, 천장 서브스트레이트와 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너를 포함할 수 있다. 패널은 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 복사 가열 부재를 포함할 수 있다. 패널은 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 단열재를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 패널은 파형 폼 데크의 아래쪽 면에 인접한 열전도성 재료를 포함할 수 있다. 열전도성 재료는 파형 폼 데크의 복수의 플루트를 가로질러 걸쳐있을 수 있다. 복사 가열 부재는 열전도성 재료 아래에 배치되고 부착될 수 있다.
예시적인 방법은 건물을 위한 바닥 시스템을 건설하는 방법을 포함할 수 있다. 방법은 건물의 프레임에 미리 조립된 패널을 부착하는 단계를 포함할 수 있고, 여기에서 미리 조립된 패널은 복수의 조이스트, 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크, 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 천장 서브스트레이트 및 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 복사 가열 부재를 포함한다. 방법은 파형 폼 데크에 콘크리트를 붓는 단계를 더 포함할 수 있다. 복사 가열 부재는 파형 폼 데크에 의해 콘크리트로부터 분리될 수 있다.
일부 실시예에서, 방법은 건물의 프레임에 제2 미리 조립된 패널을 부착하는 단계를 포함할 수 있고, 여기에서 패널은 복수의 조이스트, 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크, 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 천장 서브스트레이트 및 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 복사열 파이프를 포함한다. 일부 실시예에서, 방법은 패널 사이의 심(seam)을 덮도록 재료 스트립과 함께 미리 조립된 패널을 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
이상의 요약은 단순히 예시적인 것으로서 어떠한 방식으로든 제한적으로 의도된 것이 아니다. 이하의 상세한 설명과 도면을 참조함으로써, 전술한 예시적인 양태들, 실시예들, 그리고 특징들에 더하여, 추가적인 양태들, 실시예들, 그리고 특징들 또한 명확해질 것이다.
본 개시의 전술한 특징 및 다른 특징은 첨부 도면과 결합하여, 다음의 설명 및 첨부된 청구범위로부터 더욱 충분히 명백해질 것이다. 이들 도면은 본 개시에 따른 단지 몇 개의 실시예를 도시할 뿐이고, 따라서, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안 될 것임을 이해하면서, 본 개시는 첨부 도면의 사용을 통해 더 구체적이고 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 예시적인 다층 건물의 도식적 도면이고;
도 2는 도 1의 건물의 예시적인 바닥 및 천장 패널의 도식적 도면이고;
도 3은 도 1의 건물의 예시적인 바닥 및 천장 패널의 도식적 분해도이고;
도 4는 인접한 조이스트 사이에서 가로로 그리고 세로로 따라 연장하는 바닥 복사 가열 부재를 예시하는 도 1의 건물의 반전된 예시적인 바닥 및 천장 패널의 부분적인 도식적 도면이고;
도 5는 조이스트를 통하여 가로로 연장하는 바닥 복사 가열 부재를 예시하는 도 1의 건물의 반전된 예시적인 바닥 및 천장 패널의 부분적인 도식적 도면이고;
도 6은 도 5의 바닥 및 천장 패널의 홀더 및 예시적인 바닥 복사 가열 부재의 도식적 도면이고;
도 7은 도 1의 건물의 예시적인 바닥 및 천장 패널의 단면의 부분적인 도식적 도면이며; 그리고
도 8은 건물을 위한 바닥 시스템을 건설하는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이고;
모두 본 개시의 적어도 일부 실시예에 따라 배열된다.
이하의 상세한 설명에서 본 개시의 일부를 이루는 첨부된 도면이 참조된다. 문맥에서 달리 지시하고 있지 않은 한, 도면에서 유사한 부호는 전형적으로 유사한 컴포넌트를 나타낸다. 상세한 설명, 도면, 그리고 청구범위에 설명되는 예시적인 실시예는 제한적으로 여겨지지 않는다. 여기에서 제시되는 대상의 범위 또는 사상에서 벗어나지 않으면서, 다른 실시예가 이용되거나, 다른 변경이 이루어질 수 있다. 여기에서 일반적으로 설명되고, 도면에 예시되는 본 개시의 양태는 다양한 다른 구성으로 배열, 대체, 조합, 분리 및 설계 될 수 있음과 이 모두가 여기에서 암시적으로 고려됨이 기꺼이 이해될 것이다.
본 개시는 그 중에서도, 건물에서의 사용을 위한 패널과 일반적으로 관련되는 방법, 시스템, 제품, 장치 및/또는 기구에 포함된다. 패널은 부지 밖의 작업장에서 조립될 수 있고, 이후 현장으로 운송된다. 건물 부지에서, 패널은 건물 프레임에 직접적으로 또는 간접적으로 부착될 수 있다. 패널은 건물에서 천장의 전부 또는 일부 및 바닥의 전부 또는 일부를 정의할 수 있다. 바닥은 패널 위 건물의 층의 일부일 수 있고, 천장은 패널 아래의 건물의 층의 일부일 수 있다.
패널은 프레임, 바닥 서브스트레이트 및 천장 서브스트레이트를 포함할 수 있다. 프레임은 수직 방향에서 서로 떨어진 바닥 서브스트레이트 및 천장 서브스트레이트를 분리할 수 있다. 프레임은 바닥 서브스트레이트와 천장 서브스트레이트 사이에 위치된 복수의 조이스트를 포함할 수 있다. 프레임은 인접한 조이스트 사이의 하나 이상의 조이스트 캐비티를 정의할 수 있다. 하나 이상의 조이스트 캐비티는 바닥 복사 가열 부재, 배관, 케이블링(cabling), 배선(wiring) 또는 건물에서 주거 또는 상업적 유닛을 지지할 수 있는 다른 소자를 수용할 수 있다. 절연 재료는 가열 부재로부터 패널 아래의 층에 열 전달을 감소시키도록 가열 부재와 천장 서브스트레이트 사이에 위치될 수 있다. 소리 댐프너 재료는 패널을 통한 소리 전달을 감소시키도록 프레임, 바닥 서브스트레이트 및 천장 서브스트레이트 사이에 위치될 수 있다.
바닥 서브스트레이트는 프레임의 위쪽 면에 부착될 수 있다. 바닥 서브스트레이트는 위쪽 층의 바닥재를 지지할 수 있다. 바닥 서브스트레이트는 파형 폼 데크 또는 바닥재를 지지하는 것이 가능한 다른 바닥 서브스트레이트로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥 서브스트레이트는 위쪽 층의 마감된 바닥(finished floor)을 정의하도록 콘크리트 바닥을 지지할 수 있다.
천장 서브스트레이트는 프레임의 아래쪽 면에 부착될 수 있다. 천장 서브스트레이트는 아래쪽 층의 천장재(ceiling material)를 지지할 수 있다. 천장 서브스트레이트는 섬유 시멘트 판 또는 천장재를 지지하는 것이 가능한 다른 천장 서브스트레이트로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 천장 서브스트레이트는 아래쪽 층의 마감된 천장을 정의하도록 하나 이상의 방음 패널(acoustical panel)을 지지할 수 있다.
일부 실시예에서, 바닥 및 천장 패널의 재료 구성은 대부분 금속일 수 있다. 일부 실시예에서, 이는 대부분 알루미늄일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 패널 컴포넌트는 금속에서부터 목재 및 WPC(wood polymer composite), 목질 제품(리그닌(lignin)), 다른 유기 건축 재료(대나무), 유기 폴리머(플라스틱), 하이브리드 재료 또는 세라믹과 같은 흙으로 된 재료에 이르는 다양한 건축 적합 재료로부터 만들어질 수 있다. 일부 실시예에서, 시멘트 또는 다른 부을 수 있거나 몰딩할 수 있는 건축 재료가 또한 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 적합 건축 재료의 임의의 조합이 패널 중 일부 성분을 위한 하나의 건축 재료 및 패널 중 다른 성분을 위한 다른 건축 재료를 사용함으로써 조합될 수 있다. 임의의 재료의 선택은 국제 건축 규정(International Building Code)에서 제공된 것과 같은) 재료 선택의 참조로부터 이루어질 수 있거나, 건축될 구조물을 위한 하중 내력 요구(load bearing requirement)를 결정하는 경우 당업자의 지식에 기초하여 선택될 수 있다. 더 큰 및/또는 더 높은 구조물은 더 적은 및/또는 더 짧은 건물보다 더 큰 물리적 강도 요구를 가질 수 있다. 구조물의 크기, 하중 및 환경 스트레스를 수용하기 위한 건축 재료에서의 조정은 여기에서 설명된 시스템의 모든 컴포넌트에 대해 사용되는 건축 재료의 경제적으로 최적인 선택을 결정할 수 있다. 세계의 상이한 지역에서 다양한 건축 재료의 이용도는 또한 여기에서 설명된 패널을 건축하기 위한 재료의 선택에 영향을 미칠 수 있다. 국제 건축 규정 또는 유사한 규정의 채택 또한 재료의 선택에 영향을 미칠 수 있다.
여기에서 "금속"에 대한 임의의 참조는 여기에서 설명된 컴포넌트 및 시스템의 건설 및/또는 제조에 적합할 수 있는 임의의 건설 등급 금속 또는 금속 합금을 포함한다. "목재"에 대한 임의의 참조는 목재, 목재 적층 제품, 목재 압축 제품(wood pressed product), WPC(wood polymer composite), 대나무 또는 대나무 관련 제품, 리그닌 제품 및 식물로부터 화학적 처리, 정제, 가공 또는 단순히 수확되었는지 여부에 관계없이 임의의 식물 유래 제품을 포함한다. 여기에서 "콘크리트"에 대한 임의의 참조는 시멘트, 물 및 과립 골재(granular aggregate)를 포함하는 임의의 건설 등급 양생 가능 합성 재료(construction grade curable composite)를 포함한다. 과립 골재는 모래, 자갈(gravel), 폴리머, 회분(ash) 및/또는 다른 광물(mineral)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 패널은 복수의 조이스트, 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크, 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 천장 서브스트레이트 및 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 바닥 복사 가열 부재를 포함할 수 있다. 패널은 부지 밖에서 미리 제조되고, 건물의 구조적 프레임으로의 설치를 위해 건물 부지에 운송될 수 있다. 일부 실시예에서, 패널이 설치되는 경우, 파형 폼 데크는 패널 위의 건물의 층 중 일부를 위한 바닥재에 대해 지지를 제공할 수 있고, 천장 서브스트레이트는 패널 아래의 층 중 일부를 위해 천장을 제공할 수 있다.
지금부터 도면을 참조하면, 동일한 유형 또는 일반적으로 대체 가능한 유형의 반복하는 유닛은 부품 번호와 문자(예컨대, 214n)으로 지정되고, 여기에서 문자 "a", "b" 등은 반복하는 품목의 개별 수를 참조한다. 문자 "n"이 뒤에 오는 부품 번호에 대한 일반적인 참조는 품목의 수에 대한 미리 결정된 또는 설정된 제한이 의도되지 않았음을 나타낸다. 부품은 "a"에서 시작하여 임의의 요구되는 수 "n"에서 끝나는 것을 나타내는 "a-n"으로 열거된다.
도 1은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열되는, 예시적인 다층 건물(102)의 도식적 도면을 예시한다. 건물(102)은 둘 이상의 층 또는 레벨을 포함할 수 있다. 건물(102)은 저층, 중층 또는 고층 건설(각각의 도시 또는 지역 당국이 적절한 것으로 간주하는 임의의 방식으로 건물 높이를 정의할 수 있음)로 분류될 층의 대응하는 수를 포함할 수 있다. 여기에서 설명되는 것과 같은 바닥-천장 패널은 임의의 수의 층(레벨)의 건물의 사용에 적합할 수 있다. 도 1에서, 건물(102)은 여섯 층을 포함한다. 일부 실시예에서, 건물은 여덟 층 이상을 가지는 다세대 주거 건물일 수 있다.
건물(102)은 구조적 외부 프레임(104)을 포함할 수 있다. 외부 프레임(104)은 건물(102)의 구조적 외골격(exoskeleton)으로 기여할 수 있다. 외부 프레임(104)은 복수의 기둥(column)(106), 보(beam)(108) 및 크로스 브레이스(cross brace)(110)를 포함할 수 있다. 기둥(106)은 수직 방향으로 맞추어질 수 있고, 보(108)는 수평 방향으로 맞추어질 수 있으며, 크로스 브레이스(110)는 기둥(106) 및 보(108)에 대해 비스듬히 방향이 맞추어질 수 있다. 보(108)는 인접한 기둥(106)을 서로 연결하도록 인접한 기둥(106) 사이에서 연장하고 부착될 수 있다. 크로스 브레이스(110)는 외부 프레임(104)에 추가적인 강도를 제공하도록 인접한 보(108)와 기둥(106) 사이에서 연장하고 부착될 수 있다. 여기에서 설명되는 다양한 실시예에서, 외부 프레임(104)은 건물(102)에 대한 구조적 지지를 제공할 수 있다. 여기에서 설명되는 일부 실시예에서, 유닛 또는 모듈을 형성하는 내부 (디마이징(demising)) 벽은 하중 내력 벽이 아닐 수 있다. 일부 실시예에서, 하중 내력 지지는 외부 프레임(104)에 의해 제공될 수 있다. 기둥, 보 및 크로스 브레이스는 엄밀한 구조적 지지를 제공하도록 배열될 수 있다. 프레임은 장식 또는 구조물(도시되지 않음)에 대한 추가적인 지지를 제공하는 데에도 사용될 수 있다.
건물(102)은 외부 프레임(104)의 내부에 배치된 복수의 유닛 또는 모듈(112)을 포함할 수 있다. 유닛(112)은 상업용, (주거 유닛과 같은) 거주용, 또는 둘 다일 수 있다. 유닛(112)은 복수의 미리 제조된 컴포넌트를 사용하여 건물 부지에서 조립될 수 있다. 미리조립된 컴포넌트는 건물 부지로부터 떨어져서 서로 독립적으로 조립될 수 있고, 설치를 위해 건물 부지로 운송될 수 있다. 컴포넌트는 개별 유닛(112)을 형성하도록 건물 부지에서 외부 프레임(104), 인접 컴포넌트 또는 둘 다에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 건물(102)은 내부 지지 구조물을 포함할 수 있다. 미리 제조된 컴포넌트는 일부 실시예에서 내부 지지 구조물에 부착될 수 있다. 건물(102)의 각각의 층 또는 레벨은 미리 제조된 컴포넌트에 의해 정의되는 하나 또는 복수의 유닛(112)을 포함할 수 있다. 유닛은 표준화되고 반복적이거나 독특하고 개별화될 수 있다. 표준 크기 및 형상의 혼합된 유닛은 동일한 바닥에서 또는 분리된 바닥의 독립적인 배열에서 독특한 유닛과 조합될 수 있다. 일부 실시예에서, 유닛은 하나 이상의 바닥을 포함할 수 있다.
컴포넌트는 하나 이상의 미리 조립된 바닥 및 천장 패널(114)과 하나 이상의 벽(116)을 포함할 수 있다. 바닥 및 천장 패널(114)은 수평 방향으로 맞추어질 수 있고, 위쪽 유닛의 바닥과 아래쪽 유닛의 천장을 정의할 수 있다. 개별적인 바닥 패널과 천장 패널(114)은 인접한 바닥 및 천장 패널(114), 기둥(106), 보(108) 또는 그 임의의 조합에 부착될 수 있다. 벽(116)은 수직 방향으로 맞추어질 수 있고, 각각의 층을 복수의 유닛으로, 단일 유닛을 복수의 방으로, 또는 그 둘 다로 구분할 수 있다. 벽(116)은 파스너(fastener)로 바닥 및 천장 패널(114)에 부착될 수 있고, 이후 메워지거나, 밀봉되거나, 또는 그 둘 다일 수 있다.
도 2는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열되는, 예시적인 바닥 및 천장 패널의 도식적 도면을 예시한다. 도 2는 서로 인접하게 위치되고 부착된 네 개의 바닥 및 천장 패널(214a, 214b, 214c, 214d)를 도시한다. 패널의 바닥 부분은 위로 향해있고 도 2에 도시된 시점에서 패널의 천장 부분을 실질적으로 덮는다. 바닥 및 천장 패널(214a, 214b, 214c, 214d)은 나란히 또는 한 줄로 위치될 수 있고 하나 이상의 랩 피스(lap piece)에 의해 함께 부착될 수 있다. 도 2에 도시된 다양한 컴포넌트는 단지 실시예이고, 컴포넌트를 제거하는 것, 컴포넌트를 조합하는 것, 또는 컴포넌트를 대체하는 것을 포함하는 다른 변형이 모두 고려된다. 패널(214n)은 임의의 구성(예컨대, 한 줄로, 나란히, 패널 사이에 간격이 있을 수 있는 비반복적인 형태 및 "L"형 "U"형 "O"형 등과 같은 다른 구성)과 임의의 수로 제공될 수 있다.
인접한 바닥 및 천장 패널(214a, 214b)은 제1 랩 피스(218)에 의해 나란히 있는 관계에서 함께 부착될 수 있다. 랩 피스(218)는 패널(214n)의 인접한 면 사이에 형성된 심을 따라서 세로로 연장하는 파형 폼 데크의 스트립으로 형성될 수 있다. 파형 폼 데크(218)의 스트립은 심(220)으로부터 마주 보는 방향에서 측면으로 연장할 수 있고, 인접한 바닥 및 천장 패널(214a, 214b)의 위쪽 면에 겹쳐질 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 인접한 바닥 및 천장 패널(214c, 214d)의 위쪽 면에 겹쳐지도록 더 연장할 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크의 제2 스트립은 인접한 바닥 및 천장 패널(214c, 214d)의 위쪽 면에 겹쳐지도록 사용될 수 있다. 파형 폼 데크(218)의 스트립은 인접한 바닥 및 천장 패널(214a, 214b)에 부착되어 패널(214a, 214b)의 위치를 서로에 대해 상대적으로 유지할 수 있다. 파형 폼 데크(218)의 스트립은 인접한 바닥 및 천장 패널(214a, 214b)의 플루트 패턴에 일치하는 데크 플루트 패턴을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 각각의 패널(214a, 214b)의 하나 이상의 플루트에 겹쳐질 수 있다. 파형 폼 데크(218)는 인접한 패널(214a, 214b)에 함께 단단히 부착될 수 있거나, 건물 부지에서의 콘크리트 토핑 슬래브(concrete topping slab)의 형성 동안 심(220)으로의 콘크리트의 유입을 제한할 수 있거나, 또는 그 둘 다 일 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 약 2 인치에서 약 24 인치사이의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 약 6 인치의 폭을 가질 수 있다. 파형 폼 데크(218)의 스트립은 알루미늄 또는 강철과 같은 금속 또는 플라스틱과 같은 비금속 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 아연 도금 강(galvanized steel)으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 G90 아연 도금 강으로부터 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 약 20 게이지(gauge)에서 약 26 게이지 사이의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(218)의 스트립은 (Deep VERCORTM의 명칭으로 마케팅되는) 주식회사 Verco Decking에 의해 제조될 수 있다.
인접한 바닥 및 천장 패널(214a, 214c 및 214b, 214d)는 제2 랩 피스(222)에 의해 나란히 있는 관계에서 함께 부착될 수 있다. 제2 랩 피스(222)는 제1 랩 피스(218)에 대해 일반적으로 수직 방향(예컨대, 플러스 또는 마이너스 15도)으로 맞추어질 수 있다. 랩 피스(222)는 패널(214a, 214c 및 214b, 214d)의 인접하는 끝부분 사이에 형성된 심을 따라 연장하는 파형 폼 데크(222)의 스트립으로 형성될 수 있다. 인접하는 패널(214a, 214b)의 측을 따라 연장하는 파형 폼 데크(218)의 스트립의 겹침(overlap)은 인접하는 패널(214a, 214c 및 214b, 214d)의 끝부분을 따라 연장하는 파형 폼 데크(222)의 스트립의 겹침과는 상이할 수 있다. 예컨대, 인접하는 패널(214n)의 끝부분을 따라 연장하는 파형 폼 데크(222)의 스트립의 겹침은 인접하는 패널(214a, 214b)의 측을 따라 연장하는 파형 폼 데크(218)의 스트립의 겹침보다 클 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(222)의 스트립의 겹침은 약 9 인치일 수 있고, 파형 폼 데크(218)의 스트립의 겹침은 약 3 인치일 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(222)의 스트립은 약 2 인치 내지 약 24 인치의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(222)의 스트립은 약 18 인치의 두께를 가질 수 있다. 파형 폼 데크(222)의 스트립은 알루미늄 또는 강철과 같은 금속 또는 플라스틱과 같은 비금속 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(222)의 스트립은 아연 도금 강(galvanized steel)으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(222)의 스트립은 G90 아연 도금 강으로부터 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(222)의 스트립은 약 20 게이지에서 약 26 게이지 사이의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(222)의 스트립은 (Deep VERCORTM의 명칭으로 마케팅되는) 주식회사 Verco Decking에 의해 제조될 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 바닥 및 천장 패널(214n)은 형상이 직사각형일 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥 및 천장 패널(214n)은 형상이 삼각형(예컨대, 파이 형상)인 것과 같이 직사각형이 아닌 형상이거나, 건물 적용에 기초하여 다른 형상으로 구성될 수 있다.
일부 실시예에 따르는 바닥 및 천장 패널(314)의 분해도(도 3)가 지금부터 도시된다. 도 3은 파형 폼 데크(324), 제1 소리 댐프너 또는 댐프너 부재(326), 프레임(328), 하나 이상의 홀더 또는 캐리어(330), 바닥 복사 가열 부재(332), 단열재(334), 제2 소리 댐프너 또는 댐프너 부재(336) 및 천장 서브스트레이트(338)를 도시한다. 파형 폼 데크(324), 제1 소리 댐프너(326), 프레임(328), 하나 이상의 홀더(330), 바닥 복사 가열 부재(332), 단열재(334), 제2 소리 댐프너(336) 및 천장 서브스트레이트(338)는 건물 부지로 운송되기 이전에 패널(314)을 형성하도록 미리 조립될 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브는 파형 폼 데크(324)의 맨 위에 형성될 수 있고, 이는 패널(314)의 나머지가 미리 제조되고 건물 부지로 운반될 수 있는 동안 건물 부지에서 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 방음 천장 패널은 천장 서브스트레이트(338)에 부착될 수 있다. 도 3에 도시된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하는 것, 컴포넌트를 조합하는 것, 그리고 컴포넌트를 대체하는 것을 포함하는 다른 변형이 모두 고려된다.
프레임(328)은 복수의 조이스트(340) 및 마주보는 엔드 부재(end member)(342)를 포함할 수 있다. 조이스트(340)는 위쪽 유닛의 바닥과 아래쪽 유닛의 천장을 지지하도록 마주보는 엔드 부재(342) 사이의 거리에 걸쳐있는 지지 부재를 형성할 수 있다. 조이스트(340)는 엔드 부재(342)에 대해 일반적으로 수직 방향(예컨대, 플러스 또는 마이너스 15도)으로 맞추어질 수 있다. 조이스트(340)는 조이스트(340)를 통해 가로로 연장하는 애퍼처(344)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 조이스트(340)는 애퍼처(344)를 형성하도록 펀칭될 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(328)은 내화도, 구조적 강도, 무게 감소 또는 다른 요인을 위해 알루미늄 또는 강철과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(328)은 목재 또는 플라스틱과 같은 비금속 재료로 형성될 수 있다.
조이스트(340)는 엔드 부재(342)의 길이를 따라 규칙적인 간격에서 서로 이격될 수 있다. 일부 실시예에서, 조이스트(340)는 엔드 부재(342)의 길이를 따라 약 8 인치 센터(inch center) 내지 약 36 인치 센터에서 이격될 수 있다. 일부 실시예에서, 조이스트(340)는 엔드 부재(342)의 길이를 따라 2 피트 센터에서 이격될 수 있다. 조이스트(340)의 이격은 패널(314)의 하중 요건에 기초하여 조정될 수 있다. 조이스트(340)와 엔드 부재(342)의 수는 특정 건물의 파라미터에 적합하도록 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(328)은 다섯 개의 조이스트(340)와 두 개의 엔드 부재(342)를 포함할 수 있다. 조이스트(340)와 엔드 부재(342)의 치수는 특정 건물의 파라미터에 적합하도록 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임(328)은 약 10 인치의 높이, 약 8 피트의 폭 및 약 22 피트의 길이를 가진다. 일부 실시예에서, 조이스트(340)는 약 10인치의 높이 및 약 22 피트의 길이를 가진다. 일부 실시예에서, 엔드 부재(342)는 약 10 인치의 높이 및 약 8 피트의 길이를 가진다.
조이스트(340)는 둘 이상의 외부 조이스트(340a) 및 외부 조이스트(340a) 사이에 위치되는 하나 이상의 내부 조이스트(340b)를 포함할 수 있다. 외부 조이스트(340a)는 프레임(328)의 외부 부분을 정의하고 박스 프레임을 형성하도록 엔드 부재(342)에 부착(예컨대, 기계로 만들어지거나, 용접되거나, 볼드로 죄거나, 접착)될 수 있다. 내부 조이스트(340b)는 외부 조이스트(340a)에 대해 일반적으로 평행(예컨대, 플러스 또는 마이너스 15도)하게 연장할 있다. 일부 실시예에서, 조이스트(340)는 내화도, 구조적 강도, 무게 감소 또는 다른 요인을 위해 알루미늄 또는 강철과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 조이스트(340)는 목재 또는 플라스틱과 같은 비금속 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 조이스트(340)는 경량 강철로 형성될 수 있고, (Mega Joist 명칭으로 마케팅되는) 주식회사 Steelform Building Products에 의해 제조될 수 있다.
제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 각각의 바닥 및 천장 패널(314)에서 듀얼 소리 댐프너 시스템을 형성할 수 있다. 제1 소리 댐프너(326)는 프레임(328)의 상측을 따라 위치될 수 있고, 제2 소리 댐프너(336)는 프레임(328)의 아랫면 또는 하측을 따라 위치될 수 있다. 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 건물 규정을 충족하기 위하여 바닥 충격 및 주변 소음 전달을 효과적으로 완화할 수 있다. 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 다양한 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 고무와 같은 탄성 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 재활용의, 갈아 부수어진 고무 타이어, 고무, 폼 패딩(foam padding) 또는 소리 감쇠 특성을 가지는 다른 재료로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 긴 스트립(346)으로 형성될 수 있다. 스트립(346)은 연관된 조이스트(340) 또는 엔드 부재(342)의 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 스트립(346)은 연관된 조이스트(340) 또는 엔드 부재(342)의 폭에 대응하는 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 스트립(346)은 프레임(328)의 밑면적(footprint)에 일치하고, 프레임(328)의 맨 위에 기초하여 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 스트립(346)은 스트립(346)의 끝부분 및/또는 모서리가 프레임(328)의 맨 위를 넘어 연장할 수 있도록, 프레임(328) 너머에 연장하도록 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 스트립(346)은 프레임의 맨 위 중 일부가 스트립(346)에 의해 덮어지지 않도록 프레임(328)의 밑면적보다 작게 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 프레임(328)의 각각의 조이스트(340)와 엔드 부재(342)의 마주보는 상측과 하측을 따라 연장할 수 있다. 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)의 두께는 건물의 파라미터에 적합하도록 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 약 1/8 인치에서 약 1 인치 사이의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 소리 댐프너(326, 336)는 약 1/4 인치의 두께를 가질 수 있다.
제1 소리 댐프너(326)는 프레임(328)의 위쪽 면(328a)에 인접할 수 있다. 제1 소리 댐프너(326)는 파형 폼 데크(324)와 프레임(328) 사이에 배치될 수 있다. 제1 소리 댐프너(326)는 제1 소리 앰프너(326)의 두께에 의해 프레임(328)으로부터 떨어지게 파형 폼 데크(324)를 이격할 수 있다. 제1 소리 댐프너(326)는 조이스트(340), 엔드 부재(342) 또는 그 둘 다에 맞추어 조정되는 복수의 재료 스트립(346)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 재료 스트립(346)은 바닥 및 천장 패널(314)의 각각의 조이스트(340)와 엔드 부재(342)의 길이 중 대부분을 따라 연장할 수 있다. 일부 실시예에서, 재료 스트립(346)은 바닥 및 천장 패널(314)의 각각의 조이스트(340)와 엔드 부재(342)의 전체 길이를 따라 연장할 수 있다. 제1 소리 댐프너(326)는 파형 폼 데크(324)와 프레임(328) 사이의 소리 전달을 완화시킬 수 있다.
제2 소리 댐프너(336)는 프레임(328)의 아래쪽 면(328b)에 인접할 수 있다. 제2 소리 댐프너(336)는 천장 서브스트레이트(338)와 프레임(328) 사이에 배치될 수 있다. 제2 소리 댐프너(336)는 제2 소리 앰프너(336)의 두께에 의해 프레임(328)으로부터 떨어지게 천장 서브스트레이트(338)를 이격할 수 있다. 제2 소리 댐프너(336)는 조이스트(340), 엔드 부재(342) 또는 그 둘 다에 맞추어 조정되는 복수의 재료 스트립(346)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 재료 스트립(346)은 바닥 및 천장 패널(314)의 각각의 조이스트(340)와 엔드 부재(342)의 길이를 따라 실질적으로 평행하게 연장할 수 있다. 일부 실시예에서, 재료 스트립(346)은 바닥 및 천장 패널(314)의 각각의 조이스트(340)와 엔드 부재(342)의 전체 길이를 따라 연장할 수 있다. 제2 소리 댐프너(336)는 천장 서브스트레이트(338)와 프레임(328) 사이의 소리 전달을 완화시킬 수 있다.
파형 폼 데크(324)는 파형 폼 데크(324)와 프레임(328) 사이에 위치된 제1 소리 댐프너(326)와, 프레임(328) 위에 배치되고 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(324)는 복수의 조이스트(340), 엔드 부재(342) 또는 그 둘 다 위에 배치되고 부착될 수 있다. 파형 폼 데크(324)는 콘크리트 토핑 슬래브를 위한 지지 서브스트레이트를 형성할 수 있다. 파형 폼 데크(324)는 바닥 및 천장 패널(314)의 상측을 둘러싸도록 프레임(328)의 전체 길이와 폭을 연장할 수 있다. 파형 폼 데크(324)는 복수의 교대의 리지(ridge)와 플루트(348)를 정의할 수 있다. 플루트(348)는 인접한 리지 사이에서 리세스(recess)를 형성할 수 있다. 파형 패턴이 바닥 천장 패널의 긴 축에 거의 수직으로 도시되는 한편, 파형 배턴의 방위는 바닥 천장 패널의 긴 축에 대하여 임의의 각도일 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(324)는 알루미늄 또는 강철과 같은 금속 또는 플라스틱과 같은 비금속 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(324)는 아연 도금 강으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(324)는 G90 아연 도금 강으로부터 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(324)는 약 20 게이지에서 약 26 게이지 사이의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(324)는 (Deep VERCORTM의 명칭으로 마케팅되는) 주식회사 Verco Decking에 의해 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 파형 폼 데크(324)는 위쪽 유닛의 아래 바닥(sub-floor)을 형성하도록 프레임(328)의 맨 위에 조여지는 것과 같이 고정되는 1.5 인치 파형 강철 폼 데크일 수 있다.
바닥 복사 가열 부재(332)는 파형 폼 데크(324)와 천장 서브스트레이트(338) 사이에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥 복사 가열 부재(332)는 인접하는 조이스트(340) 사이에 정의된 하나 이상의 베이(bay) 또는 조이스트 캐비티(350) 내 파형 폼 데크(324) 아래에 배치될 수 있다. 인접하는 조이스트(340) 사이에서, 바닥 복사 가열 부재(332)는 인접하는 조이스트(340)에 평행하게 연장하는 하나 이상의 직선 구간(straight section)(352)을 포함할 수 있다. 직선 구간(352)은 인접하는 조이스트(340)의 길이의 대부분을 연장할 수 있다. 실시예에서, 바닥 복사 가열 부재(332)는 인접하는 직선 구간(352)을 연결하는 하나 이상의 가로로 연장하는 구간(transversely-extending section)(354)을 포함할 수 있다. 바닥 복사 가열 부재(332)는 열 파이프, 전열 소자 또는 다른 적합한 가열 부재일 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥 복사 가열 부재(332)는 순환수식 복사 열 파이프 또는 튜브로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥 복사 가열 부재(332)는 통상적으로 PEX 파이프 또는 튜브로 참조되는, 가교 폴리에틸렌(cross-linked polyethylene)의 파이프 또는 튜브로 형성될 수 있다. 바닥 가열 소자는 그것이 패널(314)의 실질적으로 전체에 걸쳐 분포되는 것이 가능한 한, 임의의 형상 또는 구성을 띨 수 있다. 일부 실시예에서, 전기 저항이 파형 폼 데크로 하여금 열 소자로 작용하게 하는 데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 저항 가열이 프레임으로 하여금 바닥 가열 소자로 작용하게 하는 데 사용될 수 있다.
하나 이상의 홀더(330)는 파형 폼 데크(324)와 천장 서브스트레이트(338) 사이에 배치될 수 있다. 하나 이상의 홀더(330)는 파형 폼 데크(324) 아랫면 또는 하측에 인접할 수 있다. 일부 실시예에서, 발포 단열재(foam insulation)는 천장 서브스트레이트(338)의 위와 파형 폼 데크(324)의 아래 패널(314)로 도입될 수 있다. 하나 이상의 홀더(330)는 파형 폼 데크(324)의 하나 이상의 플루트(348)를 숨기거나 감추어서 예컨대, 하나 이상의 플루트(348)로의 발포 단열재의 이동을 감소시킬 수 있는데, 이는 그 외에는 콘크리트 토핑 슬래브와 파형 폼 데크(324)를 통한 바닥 가열 부재(332)로부터의 열 전달 중 일부를 차단할 수 있다. 하나 이상의 홀더(330)는 프레임(328)의 조이스트 캐비티(350) 내에 맞는 크기의 재료층(356)을 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 재료층(356)은 조이스트 캐비티(350)와 유사한 길이 및 폭 치수를 가질 수 있으며, 그렇게 함으로써 인접하는 조이스트(340) 사이의 파형 폼 데크(324)의 플루트(348) 전부를 숨길 수 있다. 재료층(356)은 열전도성일 수 있고, 열 전도 또는 열적 전도성 재료로 참조될 수 있다. 일부 실시예에서, 재료층(356)은 알루미늄 또는 강철과 같은 금속으로 형성될 수 있다.
단열재(334)는 파형 폼 데크(324)와 천장 서브스트레이트(338) 사이에 배치될 수 있다. 단열재(334)는 프레임(328)의 조이스트 캐비티(350)에서 재료층(356) 아래에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 단열재(334)는 밀폐 기포 스프레이 발포 단열재(closed-cell spray foam insulation)와 같은, 스프레이 발포 단열재일 수 있다. 단열재(334)는 천장 서브스트레이트(338)와 단열재(334) 사이의 캐비티 또는 공간을 정의하기 위하여 천장 서브스트레이트(338)와 재료층(356) 사이의 거리보다 적은 깊이를 가질 수 있다. 화재 스프링클러 파이프, 전기 배선, 데이터 케이블 또는 배관이 캐비티를 통해 연장할 수 있다. 일부 실시예에서, 단열재(334)는 약 2 인치에서 약 8 인치의 깊이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 단열재(334)는 약 4 인치의 깊이를 가질 수 있고, 약 6 인치의 공간을 정의할 수 있다. 일부 실시예에서, 단열재(334)는 주식회사 Icynene에서 제조된 밀폐 기포 스프레이 발포 고무일 수 있다.
천장 서브스트레이트(338)는 천장 서브스트레이트(338)와 프레임(328) 사이에 위치되는 제2 소리 댐프너(336)와, 프레임(328)에 부착될 수 있다. 천장 서브스트레이트(338)는 건물 적용에 따라 다양한 치수로 형성될 수 있다. 천장 서브스트레이트(338)는 복수의 조이스트(340) 아래에 배치되고 부착될 수 있다. 천장 서브스트레이트(338)는 바닥 및 천장 패널(314)의 하측을 둘러싸도록 프레임(328)의 전체 길이와 폭을 연장할 수 있다. 천장 서브스트레이트(338)는 약 4 피트의 폭과 약 8 피트의 길이를 가질 수 있다. 천장 서브스트레이트(338)는 약 1/4 인치에서 약 1 인치 사이의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 천장 서브스트레이트(338)는 약 3/4 인치의 두께를 가질 수 있다. 천장 서브스트레이트(338)는 예컨대, 프레임(328), 파형 폼 데크(324), 하나 이상의 홀더(330), 바닥 복사 가열 부재(332), 단열재(334) 및 방음 부재(326, 336)의 조립 이후, 파스너와 프레임(328)에 고정시킬 수 있다. 방음 천장 패널은 패널 아래 건물의 층 중 일부의 천장을 마감하도록 천장 서브스트레이트(338) 아래에 배치될 수 있다. 천장 서브스트레이트(338)는 불연 시멘트 및 셀룰로오스 섬유 판과 같은 불연 재료일 수 있다. 일부 실시예에서, 천장 서브스트레이트(338)는 산화 마그네슘 판 한 시트와 섬유 판 한 시트로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 천장 서브스트레이트(338)는 12 mm 산화 마그네슘 판 한 시트와 11 mm 섬유 판 한 시트로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유 판은 (Plycem® CemDeckTM 명칭으로 마케팅되는) US Architectural Products에 의해 제조되는 불연의, 구조적 섬유 시멘트 판일 수 있다.
콘크리트 토핑 슬래브는 파형 폼 데크(324) 위에 배치될 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브는 바닥 및 천장 패널(314) 위에 배치된 유닛의 경량 콘크리트 마감된 바닥을 형성할 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브는 건물의 외부 프레임에 대한 가로 하중(lateral load)을 전달하는, 건물 다이어프램(building diaphragm)을 생성하도록 파형 폼 데크(324)의 맨 위에 형성될 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브는 건물 부지에서 미리 조립된 바닥 및 천장 패널(314)의 맨 위에 형성될 수 있다. 콘크리트는 토핑 슬래브는 심미 목적을 위해 콘크리트에 혼합되는 인테그럴 색 화합물(integral color compound)를 포함할 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브는 건물 유닛의 마감된 바닥을 형성하도록 흙손질(trowelling) 될 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브가 양생된 이후, 실러(sealer)가 슬래브에 적용될 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브는 일부 실시예에서 건물 전체 층에 걸쳐있을 수 있다. 따라서, 바닥 및 천장 패널의 수는 건물의 바닥을 정의하는데 사용될 수 있고, 단독 콘크리트 토핑 슬래브는 바닥 및 천장 패널의 집합에 의해 지지되고 형성될 수 있다.
도 4는 적어도 일부 실시예에 따르는 반전된 예시적인 바닥 및 천장 패널(414)의 클로즈업 도면을 제공한다. 도 4는 바닥 및 천장 패널이 전형적으로 사용될 수 있는 방식으로부터 반전된 위치에 있는 바닥 및 천장 패널을 예시한다. 즉, 독자는 패널의 천장 부분에서부터 패널의 내부를 통해 패널의 바닥 부분으로 보고 있다. 도 4는 바닥 복사 가열 부재(432), 홀더(430) 및 조이스트(440) 중 일부를 도시한다. 도 4에 설명된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하는 것, 컴포넌트를 조합하는 것, 그리고 컴포넌트를 대체하는 것을 포함하는 다른 변형이 모두 고려된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 바닥 복사 가열 부재(432) 중 일부는 바닥 및 천장 패널(414)의 인접한 조이스트(440) 사이에 배치될 수 있다. 바닥 복사 가열 부재(432)는 파형 폼 데크(424)의 아랫면에 부착될 수 있다. 바닥 복사 가열 부재(432)는 연속 루프로 형성될 수 있고, 인접하는 조이스트(440) 사이의 파형 폼 데크(424) 아래에 위치되는 하나 이상의 홀더(430)에 의해 파형 폼 데크(424)에 고정시킬 수 있다. 홀더(430)는 복사 가열 부재(432)의 하나 이상의 직선 구간(452)을 파형 폼 데크(424)에 고정시킬 수 있고, 복사 가열 부재(432)의 가로로 연장하는 구간(454)은 직선 구간(452)의 끝부분 사이에서 연장할 수 있다.
열전도성 재료층(456)은 복사 가열 부재(432)로부터 파형 폼 데크(424)로 열을 분배하도록 파형 폼 데크(424) 및 홀더(430)의 유지 지형(retention feature)(458) 사이에 배치될 수 있다. 재료층(456)은 재료 시트(460), 홀더(430)의 플랜지(flange)(462) 또는 그 둘 다를 포함할 수 있다. 재료 시트(460)는 홀더(430)의 플랜지(462) 사이에 배치될 수 있고, 홀더(430) 사이에 노출된 파형 폼 데크(424)의 플루트(448)를 덮을 수 있다. 재료 시트(460)는 파형 폼 데크(424)의 아랫면, 홀더(430) 또는 그 둘 다에 부착될 수 있다. 재료 시트(460) 및 플랜지(462)는 각각의 베이 또는 조이스트 캐비티(450)에서 장벽을 형성할 수 있고, 바닥 복사 가열 부재(432)와 파형 폼 데크(424) 사이의 파형 폼 데크(424)의 플루트(448)로의, 밀폐 기포 스프레이 발포 단열재과 같은, 단열재의 침입을 막을 수 있다. 재료층(456)은 복사 가열 부재(432)로부터 파형 폼 데크(424)를 통하여 그리고 콘크리트 토핑 슬래브로 균일한 복사 열 전달을 제공할 수 있고, 이는 콘크리트 토핑 슬래브 위 건물에서 층의 바닥으로 기능할 수 있다. 일부 실시예에서, 재료 시트(460) 및 플랜지(462)는 단일의, 연속적인 재료 피스로 구성될 수 있고, 단일 재료층(456)을 정의할 수 있다. 홀더(430), 재료 시트(460) 또는 그 둘 다는 알루미늄 또는 강철 같은 금속, 목재 또는 플라스틱과 같은, 열전도성 재료로 형성될 수 있다.
도 5는 바닥 및 천장 패널이 전형적으로 사용될 수 있는 방식으로부터 반전된 위치에 있는 바닥 및 천장 패널을 예시한다. 즉, 패널의 바닥 부분은 아래를 향하고 있다. 바닥 복사 가열 부재(532)는 지금부터 일부 실시예(도 5)에 따라 바닥 및 천장 패널(514)에 도시된다. 바닥 복사 가열 부재(532)는 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열되는, 조이스트(540)를 통하여 가로로 연장할 수 있다. 도 5에 설명된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하는 것, 컴포넌트를 조합하는 것, 그리고 컴포넌트를 대체하는 것을 포함하는 다른 변형이 모두 고려된다.
프레임의 조이스트(540) 중 하나 이상은 하나 이상의 조이스트(540)를 통하여 가로로 연장하는 복수의 애퍼처를 정의할 수 있다. 애퍼처는 조이스트(540)의 중심선을 따라서 맞추어 조정되는 애퍼처 제1 세트(564)를 포함할 수 있고, 조이스트(540)의 길이를 따라서 이격될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 애퍼처는 조이스트(540)의 중심선으로부터 오프셋되는 애퍼처 제2 세트(566)를 포함할 수 있고, 애퍼처 제1 세트(564)의 인접하는 애퍼처 사이의 조이스트(540)의 길이를 따라 이격될 수 있다. 애퍼처 제1 세트(564)는 타원형 애퍼처를 포함할 수 있고, 애퍼처 제2 세트(566)는 원형 애퍼처를 포함할 수 있다. 애퍼처 제1 세트(564)는 애퍼처 제2 세트(566)보다 크기가 더 클 수 있다.
인접하는 조이스트 캐비티(550)로 연장하도록, 복사 가열 부재(532)는 조이스트(540)에 정의된 하나 이상의 애퍼처(566)를 통하여 연장할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 복사 가열 부재(532)는 조이스트(540)의 1/3보다 적은 높이에 의해 파형 폼 데크(524)의 하측으로부터 이격되는 애퍼처 제2 세트(566)의 애퍼처를 통하여 연장할 수 있다. 애퍼처(566)는 복사 가열 부재(532)의 외부 직경과 같은, 외부 치수와 일치하는 내부 직경과 같은, 내부 치수를 자리 수 있다. 도시되지는 않았지만, 그로밋(grommet)은 애퍼처(566) 내에 수신될 수 있고, 복사 가열 부재(532)를 내부적으로 수신하여 조이스트(540)로부터 복사 가열 부재(532) 상의 마모를 막을 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 복사 가열 부재(532)는 내부 조이스트(540)를 통하여 가로로 연장할 수 있고, 조이스트 캐비티(550) 내 조이스트(540)를 따라서 세로로 연장할 수 있다. 복사 가열 부재(532)가 건물(102)의 유닛(112)의 하나 이상의 바닥 및 천장 패널(514)을 통하여 계속적으로 연장할 수 있도록, 복사 가열 부재(532)는 인접하는 바닥 및 천장 패널로 외부 조이스트(540)에 형성된 애퍼처를 통하여 가로로 연장할 수 있다.
복사 가열 부재(532)는 복사 가열 부재(532)를 파형 폼 데크(524)에 고정시키도록 하나 이상의 홀더(530)에 부착할 수 딨다. 홀더(530)는 인접하는 조이스트(540) 사이의 조이스트 캐비티(550)의 길이를 따라서 세로로 위치될 수 있다. 홀더(530)는 파형 폼 데크(524)의 하측에 부착, 예컨대, 접착 또는 용접될 수 있다. 재료 시트(560)는 조이스트 캐비티(550) 내 홀더(530) 사이에 위치될 수 있고, 조이스트 캐비티(550)의 길이를 따라 연장할 수 있다. 홀더(530) 및 재료 시트(560)는 파형 폼 데크(524)를 덮는 재료층(556)을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 홀더(530) 및 재료 시트(560)는 단일 부재로 형성될 수 있다.
도 6은 바닥 및 천장 패널의 홀더(630) 및 바닥 복사 가열 부재(632)의 실시예를 예시한다. 복사 가열 부재(632)는 홀더(630) 내에 부분적으로 놓일 수 있다. 홀더(630)는 파형 폼 데크의 상측에 부착될 수 있다. 도 6에 설명된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하는 것, 컴포넌트를 조합하는 것, 그리고 컴포넌트를 대체하는 것을 포함하는 다른 변형이 모두 고려된다.
복사 가열 부재(632)는 세로로 연장하는 리세스(668)로 눌러져서 복사 가열 부재(632)를 제자리에 고정시킬 수 있다. 홀더(630)는 유지 지형(658)의 하나 또는 양 측에 플랜지(662)를 포함할 수 있다. 플랜지(662)는 가늘고, 긴 플레이트로 형성될 수 있고, 사각형을 가질 수 있다. 유지 지형(658)은 홀더(630)에 부착되는 폐쇄 측(658a) 및 복사 가열 부재(632)를 수신하도록 구성되는 폐쇄 측(658a)을 마주보는 개방 측(658b)를 가지는 일반적으로 U형이다. 홀더(630)는 플랜지(662)가 파형 폼 데크(624)와 유지 지형(658) 사이에 배치되도록 방향이 맞추어질 수 있다. 유지 지형(658)의 리세스(668)는 아래쪽 방향에서 개방될 수 있다. 복사 가열 부재(632)를 홀더(630)로 삽입하는 동안, 유지 지형(658)은 복사 가열 부재(632)가 홀더(630)의 리세스(668)에 끼워질 때까지 회복력 있게 변형될 수 있고, 여기에서 복사 가열 부재(632)는 유지 지형(658)에 의해 제자리에 고정시킬 수 있다. 홀더(630)는 복사 가열 부재(632)로부터 파형 폼 데크(624)로 그리고 콘크리트 토핑 슬래브로 열을 전달하도록, 알루미늄 또는 강철과 같은, 열전도성 재료로 형성될 수 있다. 홀더(630)는 압출(extrusion)로 형성될 수 있다.
도 7은 실시예에 따르는 바닥 및 천장 패널(714)의 단면을 제공한다. 콘크리트 토핑 슬래브(770)는 일단 바닥 및 천장 패널(714)가 적절하게 설치되면 파형 폼 데크(724)에 부어질 수 있다. 바닥 및 천장 패널(714)은 제1 및 제2 소리 댐프너(726, 736), 하나 이상의 홀더(730), 하나 이상의 복사 가열 부재(들)(732), 재료 시트(760), 단열재(734), 천장 서브스트레이트(738), 하나 이상의 방음 천장 패널(772), 조이스트(740), 배관(774), 스프링클러 파이프(776) 및 전기 케이블 또는 배선(778)을 포함할 수 있다. 도 7에 설명된 다양한 컴포넌트는 단지 예시이며, 컴포넌트를 제거하는 것, 컴포넌트를 조합하는 것, 그리고 컴포넌트를 대체하는 것을 포함하는 다른 변형이 모두 고려된다.
콘크리트 토핑 슬래브(770)는 건물 부지(724)에서 파형 폼 데크(724)의 맨 위에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 콘크리트 토핑 슬래브(770)는 건물 부지에서 미리 조립된 바닥 및 천장 패널(714)의 설치 이후 파형 폼 데크(724)의 맨 위에 놓일(예컨대, 부어질) 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브(770)는 건물(102)의 구조적 다이어프램을 생성할 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브(770)는 건물(102)에 적합한 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 콘크리트 토핑 슬래브(770)는 약 1 인치에서 약 12 인치 사이의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 콘크리트 토핑 슬래브(770)는 약 3 인치의 두께를 가질 수 있다. 콘크리트 토핑 슬래브(770)는 바닥 및 천장 패널(714) 위 직접적으로 위치된 유닛의 마감된 바닥을 형성할 수 있다.
하나 이상의 방음 천장 패널(772)은 빌딩 부지에서 천장 서브스트레이트(738)의 아랫면 또는 하측을 따라서 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 방음 천장 패널(772)은 건물 부지에서 미리 조립된 바닥 및 천장 패널(714)의 설치 이후 천장 서브스트레이트(738)에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 방음 천장 패널(772)은 후크 및 루프 파스너와 천장 서브스트레이트(738)에 부착될 수 있다. 방음 천장 패널(772)은 바닥 및 천장 패널(714) 아래에 직접 위치된 유닛의 마감된 천장을 형성할 수 있다. 방음 천장 패널(772)은 천장 서브스트레이트(738)의 심으로부터 오프셋되는 인접하는 패널 사이 심을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 방음 천장 패널(772)은 백 퍼센트 폴리에스테르로부터 만들어질 수 있고, (PolyPhonTM Polyester Acoustical Panels의 명칭으로 마케팅되는) Acoustical Solutions에 의해 제조될 수 있다.
제1 및 제2 소리 댐프너(726, 736)는 위쪽과 아래쪽의 인접하는 유닛 사이의 소리 전달을 완화시키도록 프레임(728)의 마주보는 상측과 하측을 따라 위치될 수 있다. 제1 소리 댐프너(726)는 데크(724)와 조이스트(740) 사이에 위치될 수 있다. 제2 소리 댐프너(736)는 천장 서브스트레이트(738)와 조이스트(740) 사이에 위치될 수 있다. 제1 및 제2 소리 댐프너(726, 736)는 조이스트(740)의 길이를 따라 연장하는 긴 재료 스트립(746)으로 형성될 수 있다.
조이스트(740)는 제1 및 제2 소리 댐프너(726, 736) 사이에서 수직으로 연장할 수 있다. 내부 조이스트(740) 중 하나 이상은 I 형일 수 있고, 마주보는 엔드 부재 사이에서 연장할 수 있다. 조이스트(740)는 엔드 부재에 부착(예컨대, 기계로 만들어지거나, 용접되거나, 볼드로 죄거나, 접착)될 수 있다. 조이스트(740) 중 하나 이상은 연이어 부착된 두개의 C형 부재(780)로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 내부 조이스트(740) 중 하나 이상은 연이어 고정된 두 부재(780)로 형성될 수 있다. C형 부재는 임의의 적합한 방식으로 함께 스티치 용접되거나, 볼트로 죄거나, 나사로 죄거나, 또는 고정될 수 있다. 일부 실시예에서, 조이스트(740) 중 하나 이상은 I형 보로 형성될 수 있다.
홀더(730)는 파형 폼 데크(724)에 부착될 수 있다. 홀더(730)는 제1 소리 댐프너(726)와 동일한 평면에 배치된 플랜지 또는 베이스 플레이트(762)를 포함할 수 있다. 프레임(728)의 각각의 조이스트 캐비티(750)는 하나 이상의 홀더(730)를 포함할 수 있다. 중앙 조이스트 캐비티(750)는 조이스트(740)에 나란히 위치되는 하나, 둘, 또는 그 이상의 홀더(730)를 포함할 수 있다. 홀더(730)의 유지 지형(758)은 플랜지(762)로부터 아래쪽으로 연장할 수 있다. 유지 지형(758)은 접합, 용접, 또는 다른 적절한 부착 방법과 같은 것에 의해, 홀더의 베이스에 부착될 수 있다. 복사 가열 부재(732)는 끼워맞춤(interference fit)으로 인하여 홀더(730)에 유지될 수 있다. 유지 지형(758)은 복사 가열 부재(732)의 유지 지형(758)으로의 삽입으로 회복력 있게 변형될 수 있다.
단열재(734)는 천장 서브스트레이트(738)와 파형 폼 데크(724) 사이에 배치될 수 있다. 단열재(734)는 재료층(756)에 의한 파형 폼 데크(724)의 플루트로의 유입이 방지될 수 있다. 재료 시트(760) 및 플랜지(762)는 재료층(756)을 형성할 수 있다. 단열재(734)는 단열재(734)와 천장 서브스트레이트(738) 사이의 캐비티 또는 공간(782)을 정의하도록 천장 서브트레이트(738)로부터 떨어져 이격될 수 있다. 단열재(734)는 복사 가열 부재(732)로부터의 열이 아래쪽 유닛(112)을 향해 측면으로 또는 아래쪽으로 복사하는 것을 제한하도록 홀더(730)의 유지 지형(758)의 상측 외에 전부를 둘러쌀 수 있다. 단열재(734)는 콘크리트 토핑 슬래브 또는 바닥(770)을 향해 위쪽으로 복사 가열 부재(732)의 열을 향하게 할 수 있다. 복사 가열 부재(732)로부터의 열은 재료층(756)과 파형 폼 데크(724)를 거쳐 콘크리트 토핑 슬래브(770)로 전달될 수 있다. 단열재(734)는 파형 폼 데크(724)로부터 프레임(728)으로, 홀더(730)로부터 파형 폼 데크(724)로, 그리고 재료 시트(760)로부터 파형 폼 데크(724)로의 부착 이후 조이스트 캐비티(750)에 놓일(예컨대, 스프레이될) 수 있다.
배관(774), 스프링클러 파이프(776), 전기 케이블 또는 배선(778) 또는 그 임의의 조합은 단열재(734)와 천장 서브스트레이트(738) 사이의 바닥 및 천장 패널(714) 내 정의된 캐비티 또는 공간(782)에 배치될 수 있다. 배관 파이프(774), 스프링클러 파이프(776) 및 전기 케이블 또는 배선(778)은 단열재(734) 아래에 그리고 천장 서브스트레이트(738) 위에 위치될 수 있다. 배관 파이프(774), 스프링클러 파이프(776) 및 전기 케이블 또는 배선(778) 또는 그 임의의 조합의 설치 이후, 천장 서브스트레이트(738)는 바닥 및 천장 패널(714)의 하측을 둘러싸도록 설치될 수 있다.
도 8은 여기에서 설명된 적어도 일부 실시예에 따라 배열되는, 건물을 위한 바닥 시스템을 건설하는 예시적인 방법을 설명하는 흐름도를 예시한다. 블록(804)은 "건물의 프레임에 미리 조립된 바닥 및 천장 패널 부착"을 기재하고, 블록(806)은 "미리 조립된 바닥 및 천장 패널의 파형 폼 데크에 콘크리트를 부음"을 기재한다. 예컨대, 도 8의 방법(800)은 이전의 도면들에 도시된 바닥 및 천장 패널, 외부 프레임 및 건물을 사용하여 구현될 수 있다. 상기하면 미리 조립된 패널은 복수의 조이스트, 복수의 조이스트 위에 배치되고 부착되는 파형 폼 데크, 복수의 조이스트 아래에 배치되고 부착되는 천장 서브스트레이트 및 파형 폼 데크와 천장 서브스트레이트 사이에 배치되는 바닥 복사 가열 부재를 포함할 수 있다. 복사 가열 부재는 파형 폼 데크에 의해 콘크리트로부터 분리될 수 있다.
설명되는 예시적인 방법에 포함된 블록은 예시 목적을 위한 것이다. 일부 실시예에서, 블록은 상이한 순서에서 수행될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 다양한 블록이 제거될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 다양한 블록은 추가적은 블록으로 나누어지거나, 다른 블록으로 보충되거나, 또는 더 적은 블록으로 함께 조합될 수 있다. 이러한 특정 블록의 다른 변형이 블록의 순서에서의 변경, 다른 블록으로 조합되거나 나누어지는 블록의 내용의 변경을 포함하여, 고려된다.
블록(804)에서, 바닥 및 천장 패널은 건물의 프레임에 부착될 수 있다. 예컨대, 바닥 및 천장 패널은 외부 금속 구조물에 부착될 수 있고, 이는 건물에 대해 구조적 지지를 제공할 수 있다. 일반적으로, 임의의 기계 장치가 외부 금속 구조물과 같은, 건물의 프레임에 바닥 및 천장 패널 또는 복수의 바닥 및 천장 패널을 부착하는 데 사용될 수 있다. 고정의 임의의 유형이 일반적으로 사용될 수 있다.
블록(806)에서 콘크리트는 바닥 및 천장 패널에 부어질 수 있다. 여기에서 설명된 바와 같이, 콘크리트를 붓는 것은 건물의 다이어프램을 형성할 수 있고, 이는 일부 실시예에서 건물의 전체 층에 걸쳐있을 수 있다. 이러한 방식에서, 콘크리트는 바닥 및 천장 패널이 요구되는 층에 위치된 이후, 건물의 층의 완전한 높이에 부어질 수 있고, 그렇게 함으로써 그 층의 유닛의 바닥을 형성한다.
예시 1
비제한적인 제1 예시에서, 바닥 및 천장 패널은 프레임, 바닥 서브스트레이트 및 천장 서브스트레이트를 포함할 수 있다. 프레임은 알루미늄 또는 강철과 같은, 금속으로 만들어질 수 있다. 대안적으로 프레임은 목재로 만들어질 수 있다. 바닥 서브스트레이트는 알루미늄 또는 강철과 같은, 금속으로 만들어지는 파형 폼 데크일 수 있고, 프레임의 상측을 따라 프레임에 부착될 수 있다. 천장 서브스트레이트는 섬유 시멘트 판으로부터 만들어질 수 있고, 프레임의 하측을 따라 프레임에 부착될 수 있다. 열 파이프는 패널에 의해 정의된 하나 이상의 조이스트 캐비티를 통해 루트가 정해질 수 있고, 파형 폼 데크의 하측에 부착될 수 있다. 열 파이프는 가교 폴리에틸렌과 같은, 플라스틱으로부터 만들어질 수 있다. 방음 재료는 프레임과 파형 폼 데크 사이, 그리고 프레임과 천장 서브스트레이트 사이에 위치될 수 있다. 방음 재료는 고무와 같은, 탄성 재료로부터 만들어질 수 있다. 3 인치 층의 콘크리트는 열 파이프가 파형 폼 데크에 의해 콘크리트로부터 분리될 수 있도록 파형 폼 데크의 맨 위에 부어질 수 있다. 밀폐 기포 스프레이 발포 단열재와 같은, 스프레이 발포 단열재는 천장 서브스트레이트를 향하여 아래쪽으로 열 복사를 완화시키도록 열 파이프 아래의 하나 이상의 조이스트 캐비티에 스프레이될 수 있다.
예시 2
비제한적인 제2 예시에서, 바닥 및 천장 패널은 프레임, 바닥 서브스트레이트 및 천장 서브스트레이트를 포함할 수 있다. 프레임은 목재 또는 WPC와 같은 목질 제품으로부터 만들어질 수 있다. 바닥 서브스트레이트는 목재로부터 만들어질 수 있고, 프레임의 상측을 따라 프레임에 부착될 수 있다. 천장 서브스트레이트는 목재로부터 만들어질 수 있고, 프레임의 하측을 따라 프레임에 부착될 수 있다. 열 파이프 또는 전열소자와 같은 가열 부재는, 패널에 의해 정의된 하나 이상의 조이스트 캐비티를 통해 루트가 정해질 수 있고, 바닥 서브스트레이트의 하측에 부착될 수 있다. 방음 재료는 프레임과 바닥 서브스트레이트 사이에, 그리고 프레임과 천장 서브스트레이트 사이에 위치될 수 있다. 방음 재료는 엘라스토머와 같은, 진동 감쇠 재료로 형성될 수 있다. (목재, 몰딩할 수 있거나 부을 수 있는 재료, 타일 또는 콘크리트와 같은) 바닥재는 마감된 바닥 표면을 형성하도록 바닥 서브스트레이트의 맨 위에 놓일 수 있다. 단열재는 천장 서브스테이트를 향하여 아래쪽으로 열 복사를 완화시키도록 가열 부재와 천장 서브스트레이트 사이의 하나 이상의 조이스트 캐비티에 놓일 수 있다.
예시 3
제3 예시에서, 바닥 및 천장 패널은 프레임, 바닥 서브스트레이트 및 천장 서브스트레이트를 포함할 수 있다. 프레임은 섬유 강화 합성 재료로 형성될 수 있다. 바닥 서브스트레이트는 섬유 시멘트 판으로 형성될 수 있고, 프레임의 상측을 따라서 프레임에 부착될 수 있다. 천장 서브스트레이트는 섬유 시멘트 판으로 형성될 수 있고, 프레임의 하측을 따라서 프레임에 부착될 수 있다. 유동 열 파이프 또는 전열 소자와 같은, 가열 부재는 패널에 의해 정의된 하나 이상의 조이스트 캐비티를 통해 루트가 정해질 수 있고, 바닥 서브스트레이트의 하측에 부착될 수 있다. 방음 재료는 프레임과 바닥 서브스트레이트 사이에 그리고 프레임과 천장 서브스트레이트 사이에 위치될 수 있다. 방음 재료는 엘라스토머와 같은, 상업적으로 이용 가능한 진동 감쇠 재료로 형성될 수 있다. (콘크리트와 같은) 몰딩할 수 있거나 부을 수 있는 재료의 층은 바닥 서브스트레이트의 맨 위에 형성될 수 있다. 단열재는 천장 서브스테이트를 향하여 아래쪽으로 열 복사를 완화시키도록 가열 부재 주위의 하나 이상의 조이스트 캐비티에 놓일 수 있다.
제공된 예시는 단지 설명 목적이고, 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안 된다. 미리 조립된 바닥 및 천장 패널(114)을 포함하여, 여기에서 설명된 미리 조립된 바닥 및 천장 패널의 실시예는 그 중에서도, 저층, 중층, 고층 거주 계획에 사용 가능한 바닥 및 천장 시스템을 제공할 수 있다. 패널은 다음의 건물 규정: 화재, 에너지, 장애, 생명 안전(life safety) 및 음향 (영향 및 주변 소음 전달) 중 하나 이상을 준수하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 조립된 바닥 및 천장 패널은 화재, 음향 영향, 에너지 및/또는 생명/안전 규정을 충족시키는 완전히 통합된 하위 조립(sub-assembly)으로 고려될 수 있다. 바닥 및 천장 패널은 일부 실시예에서 전기, 방화, 에너지 단열 및 방음 능력과 완전히 통합될 수 있다. 바닥 및 천장 패널은 두 시간 내화 정격과 같은, 적용 가능한 건물 규정에 의해 내화 정격 세트를 달성하도록 설계될 수 있다. 일부 실시예에서, 패널은 도 1의 유닛(112)과 같은, 건물 유닛을 위한 가열 시스템을 제공할 수 있다.
여기에서 설명된 바닥 및 천장 패널은 공장 또는 작업장에서 부지를 벗어나 제조될 수 있거나, 건물의, 구조적 외골격과 같은, 구조적 프레임에 대한 부착을 위해 프로젝트 현장으로 운송될 수 있다. 패널은 8 피트에 22 피트와 같은, 다양한 크기로 제조될 수 있다. 더 적은 충전 패널(infill panel)은 건물 바닥 시스템을 완성하도록 프로젝트 단위로 미리 제조될 수 있다. 건물 부지에서, 패널은 엔드 벽(end wall), 디마이징 벽(demising wall), 유틸리티 벽, 건물 유틸리티 또는 그 임의의 조합에 부착될 수 있다. 바닥 및 천장 패널은 전체 바닥 시스템에 지지를 제공할 수 있고, 이는 건물을 위한 구조적 다이어프램을 생성하도록 현장에서 부어지는 콘크리트 토핑 슬래브를 포함할 수 있다.
바닥 및 천장 패널은 바닥 서브스트레이트 및 천장 서브스트레이트를 제공할 수 있다. 경량 게이지 프레임(light gauge frame)과 같은, 프레임은 바닥 서브스트레이트를 지지할 수 있다. 일부 실시예에서, 바닥 서브스트레이트는 파형 폼 데크이고, 경량 콘크리트 마감된 바닥은 파형 폼 데크 맨 위에 형성된다. 바닥 서브스트레이트를 마주보는 프레임은 섬유 시멘트 판과 같은, 천장 서브스트레이트를 지지할 수 있다. 바닥 복사 가열 부재, 방음 및 에너지 절연 재료, 바닥을 음향적으로 분리하기 위한 소리 댐프너, 화재 스프링클러 파이프, 전기 배선 및 데이터 케이블 또는 그 임의의 조합이 바닥 및 천장 서브스트레이트 사이에 위치될 수 있다.
본 개시는 다양한 태양의 예시로서 의도되는, 본 출원에 설명된 특정 실시예에 제한되지 않을 것이다. 많은 수정과 실시예가 당업자에게 명백할 바와 같이, 그 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 여기에 열거된 것들에 더하여, 본 개시의 범위 안에서 기능적으로 균등한 방법과 기구가 위의 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 그러한 수정과 실시예는 첨부된 청구항의 범위에 들어가도록 의도된 것이다. 본 개시는 첨부된 청구항의 용어에 의해서만, 그러한 청구항에 부여된 균등물의 전 범위와 함께, 제한될 것이다. 본 개시가 물론 다양할 수 있는 특정 방법, 시약, 화합물, 구성 또는 생물학적 시스템에 제한되지 않는 것으로 이해될 것이다. 또한, 여기에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 목적이고, 제한하는 것으로 의도되지 않음이 이해될 것이다.
여기에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수의 용어 사용에 대하여, 당업자는 맥락 및/또는 응용에 적절하도록, 복수를 단수로 및/또는 단수를 복수로 해석할 수 있다. 다양한 단수/복수의 치환은 명확성을 위해 여기에서 명확히 기재될 수 있다.
당업자라면, 일반적으로 여기에서 사용되며 특히 첨부된 청구범위(예컨대, 첨부된 청구범위의 주요부(body))에 사용된 용어들이 일반적으로 "개방적(open)" 용어(예컨대, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"으로, 용어 "갖는"는 "적어도 갖는"으로, 용어 "포함하다"는 "포함하지만 이에 한정되지 않는" 등으로 해석되어야 함)로 의도되었음을 이해할 것이다.
또한, 당업자라면, 도입된 청구항 기재사항의 특정 수가 의도된 경우, 그러한 의도가 청구항에 명시적으로 기재될 것이며, 그러한 기재사항이 없는 경우, 그러한 의도가 없음을 이해할 것이다. 예컨대, 이해를 돕기 위해, 이하의 첨부된 청구범위는 "적어도 하나" 및 "하나 이상"의 도입 구절의 사용을 포함하여 청구항 기재사항을 도입할 수 있다. 그러나, 그러한 구절의 사용은, 부정관사 "하나"("a" 또는 "an")에 의한 청구항 기재사항의 도입이, 오직 그러한 하나의 기재사항을 포함하는 실시예들로, 그러한 도입된 청구항 기재사항을 포함하는 임의의 특정 청구항을 제한함을 암시하는 것으로 해석되어서는 안되며, 동일한 청구항이 도입 구절인 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 "하나"("a" 또는 "an")와 같은 부정관사(예컨대, "하나"는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 함)를 포함하는 경우에도 마찬가지로 해석되어야 한다. 이는 청구항 기재사항을 도입하기 위해 사용된 정관사의 경우에도 적용된다. 또한, 도입된 청구항 기재사항의 특정 수가 명시적으로 기재되는 경우에도, 당업자라면 그러한 기재가 적어도 기재된 수(예컨대, 다른 수식어가 없는 "두 개의 기재사항"을 단순히 기재한 것은, 적어도 두 개의 기재사항 또는 두 개 이상의 기재사항을 의미함)를 의미하도록 해석되어야 함을 이해할 것이다.
또한, "A, B 및 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예컨대, "A, B 및 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템 등을 포함하지만 이에 제한되지 않음). "A, B 또는 C 등 중의 적어도 하나"와 유사한 규칙이 사용된 경우에는, 일반적으로 그러한 해석은 당업자가 그 규칙을 이해할 것이라는 전제가 의도된 것이다(예컨대, "A, B 또는 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템"은, A만을 갖거나, B만을 갖거나, C만을 갖거나, A 및 B를 함께 갖거나, A 및 C를 함께 갖거나, B 및 C를 함께 갖거나, A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템 등을 포함하지만 이에 제한되지 않음). 또한 당업자라면, 실질적으로 임의의 이접 접속어(disjunctive word) 및/또는 두 개 이상의 대안적인 용어들을 나타내는 구절은, 그것이 상세한 설명, 청구범위 또는 도면에 있는지와 상관없이, 그 용어들 중의 하나, 그 용어들 중의 어느 하나, 또는 그 용어들 두 개 모두를 포함하는 가능성을 고려했음을 이해할 것이다. 예를 들어, "A 또는 B"라는 구절은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
추가적으로, 개시의 특징 또는 양태가 마쿠시(Markush) 그룹으로 기술되는 경우, 개시는 또한 마쿠시 그룹의 임의의 개별 요소 또는 요소들의 하위 그룹 면에서 기술된다는 것을 당업자는 인식할 것이다.
당업자에게 이해될 바와 같이, 임의의 그리고 모든 목적에 대해, 기술 내용을 제공하는 것 등에 있어서, 여기에 개시되어 있는 모든 범위는 임의의 그리고 모든 가능한 하위범위와 그 하위범위의 조합 또한 포함한다. 임의의 열거된 범위는 적어도 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/10 등으로 나누어지는 동일한 범위를 충분히 설명하고 실시 가능하게 하는 것으로서 쉽게 인식될 수 있다. 비제한적인 예시로서, 여기서 논의되는 각각의 범위는 하위 1/3, 중앙 1/3 및 상위 1/3 등으로 쉽게 나누어질 수 있다. 또한, "까지", "적어도", "보다 큰", "보다 작은" 등과 같은 모든 언어는 기재된 수를 포함하며, 전술한 하위범위로 후속적으로 나누어질 수 있는 범위를 지칭함이 당업자에게 이해되어야 한다. 마지막으로, 범위는 각각의 개별 요소를 포함함이 당업자에게 이해되어야 한다. 따라서, 예컨대, 1-3개의 셀을 갖는 그룹은 1, 2 또는 3개의 셀을 갖는 그룹들을 의미한다. 유사하게, 1-5개의 셀을 갖는 그룹은 1, 2, 3, 4 또는 5개의 셀을 갖는 그룹을 의미한다.
전술한 상세한 설명은 블록도, 흐름도, 및/또는 실시예의 사용을 통해 장치 및/또는 프로세스의 다양한 실시예를 설명하였으며, 그러한 블록도, 흐름도, 및/또는 실시예가 하나 이상의 기능 및/또는 동작을 포함하는 한, 당업자라면 그러한 블록도, 흐름도, 또는 실시예 내의 각각의 기능 및/또는 동작은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 실질적으로 그들 임의의 조합의 넓은 범위에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
여기에서 기술된 대상은 때때로 상이한 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 접속된 상이한 컴포넌트를 도시한다. 도시된 그러한 아키텍처는 단순히 예시적인 것이고, 사실상 동일한 기능을 달성하는 다른 많은 아키텍처가 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 개념적으로, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트의 임의의 배치는 원하는 기능이 달성되도록 유효하게 "연관"된다. 이에 따라, 특정 기능을 달성하기 위해 여기서 결합된 임의의 두 개의 컴포넌트는, 아키텍처 또는 중간 컴포넌트와는 무관하게, 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관"된 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 연관된 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작적으로 접속"되거나 또는 "동작적으로 연결"되는 것으로 간주될 수 있고, 그와 같이 연관될 수 있는 임의의 두 개의 컴포넌트는 또한 원하는 기능을 달성하기 위해 서로 "동작적으로 연결가능"한 것으로 볼 수 있다. 동작적으로 연결가능하다는 것의 특정예는 물리적으로 양립가능(mateable)하고 및/또는 물리적으로 인터액팅하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 인터액팅이 가능하고 및/또는 무선으로 인터액팅하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 인터액팅하고 및/또는 논리적으로 인터액팅이 가능한 컴포넌트를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 양상 및 실시예들이 여기에서 개시되었지만, 다른 양상 및 실시예들이 당업자에게 명확할 것이다. 본 개시에 기재된 다양한 양상 및 실시예는 예시의 목적으로 제시된 것이고, 제한하려고 의도된 것이 아니며, 진정한 범위와 사상은 이하 청구범위에 의해 나타낸다.

Claims (26)

  1. 건물에서의 사용을 위한 미리 조립된 바닥 및 천장 패널로서,
    복수의 조이스트(joist);
    상기 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크(corrugated form deck);
    상기 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 천장 서브스트레이트(ceiling substrate);
    상기 파형 폼 데크 아래에 배치된 재료층(layer of material); 및
    상기 파형 폼 데크와 상기 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 바닥 복사 가열 부재(in-floor radiant heat member)
    를 포함하고,
    상기 복수의 조이스트 중 하나 이상의 조이스트는 상기 하나 이상의 조이스트를 통하여 복수의 애퍼처(aperture)를 정의하고, 상기 복수의 애퍼처는 상기 하나 이상의 조이스트의 길이를 따라서 이격되고,
    상기 재료층은 상기 파형 폼 데크의 하나 이상의 플루트(flute)를 가로질러 걸쳐있으며,
    상기 바닥 복사 가열 부재는 상기 하나 이상의 조이스트의 상기 복수의 애퍼처 중 하나 이상의 애퍼처를 통하여 연장하고, 상기 바닥 복사 가열 부재는 상기 재료층 아래에 부착되어 배치되는 것인, 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파형 폼 데크와 상기 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너(sound dampener)를 더 포함하는 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 천장 서브스트레이트와 상기 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너를 더 포함하는 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파형 폼 데크와 상기 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 단열재(thermal insulation)를 더 포함하는 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재료층은 상기 파형 폼 데크의 하나 이상의 플루트를 덮어서 상기 하나 이상의 플루트로의 상기 단열재의 이동을 제한하고, 상기 재료층은 열전도성인 것인, 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 단열재와 상기 천장 서브스트레이트 사이에 정의된 하나 이상의 캐비티(cavity)에 배치된 배관(plumbing), 스프링클러 파이프(sprinkler piping) 또는 전기 배선(electrical wiring)을 더 포함하는 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 바닥 복사 가열 부재는 열 파이프(heat piping)를 포함하는 것인, 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 바닥 복사 가열 부재는 전열 소자(electrical heating element)를 포함하는 것인, 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 파형 폼 데크 위에 배치된 바닥재(floor material)를 더 포함하고,
    상기 바닥재는 콘크리트를 포함하는 것인, 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  14. 삭제
  15. 건물에서의 사용을 위한 패널로서,
    복수의 조이스트;
    상기 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 파형 폼 데크;
    상기 파형 폼 데크와 상기 복수의 조이스트 사이에 배치된 소리 댐프너;
    상기 파형 폼 데크의 아래쪽 면에 인접한 열전도성 재료; 및
    복사 가열 부재
    를 포함하고,
    상기 복수의 조이스트 중 하나 이상의 조이스트는 상기 하나 이상의 조이스트를 통하여 복수의 애퍼처를 정의하고, 상기 복수의 애퍼처는 상기 하나 이상의 조이스트의 길이를 따라서 이격되고,
    상기 열전도성 재료는 상기 파형 폼 데크의 복수의 플루트를 가로질러 걸쳐있으며,
    상기 복사 가열 부재는 상기 하나 이상의 조이스트의 상기 복수의 애퍼처 중 하나 이상의 애퍼처를 통하여 연장하고, 상기 복사 가열 부재는 상기 열전도성 재료 아래에 부착되어 배치되는 것인, 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소리 댐프너는 상기 복수의 조이스트에 맞추어 조정되는 복수의 재료 스트립(strip of material)을 포함하는 것인, 패널.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 조이스트 아래에 위치되고 부착된 천장 서브스트레이트; 및
    상기 천장 서브스트레이트와 상기 복수의 조이스트 사이에 배치된 다른 소리 댐프너
    를 더 포함하는 패널.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복사 가열 부재는 상기 파형 폼 데크와 상기 천장 서브스트레이트 사이에 배치되는 것인, 패널.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 파형 폼 데크와 상기 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 단열재를 더 포함하는 패널.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 건물을 위한 바닥 시스템을 건설하기 위한 방법으로서,
    상기 건물의 프레임에 제1 미리 조립된 패널을 부착하는 단계; 및
    제1 파형 폼 데크에 콘크리트를 붓는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 미리 조립된 패널은, 제1 복수의 조이스트, 상기 제1 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 상기 제1 파형 폼 데크, 상기 제1 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 제1 천장 서브스트레이트, 상기 제1 파형 폼 데크의 아래쪽 면에 인접한 열전도성 재료 및 상기 제1 파형 폼 데크와 상기 제1 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 복사 가열 부재를 포함하고,
    상기 복사 가열 부재는 상기 제1 파형 폼 데크에 의해 상기 콘크리트로부터 분리되고,
    상기 제1 복수의 조이스트 중 하나 이상의 조이스트는 상기 하나 이상의 조이스트를 통하여 복수의 애퍼처를 정의하고,
    상기 복수의 애퍼처는 상기 하나 이상의 조이스트의 길이를 따라서 이격되고,
    상기 열전도성 재료는 상기 제1 파형 폼 데크의 복수의 플루트를 가로질러 걸쳐있으며,
    상기 복사 가열 부재는 상기 하나 이상의 조이스트의 상기 복수의 애퍼처 중 하나 이상의 애퍼처를 통하여 연장하고, 그리고
    상기 복사 가열 부재는 상기 열전도성 재료 아래에 부착되어 배치되는 것인, 바닥 시스템을 건설하기 위한 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 건물의 프레임에 제2 미리 조립된 패널을 부착하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 미리 조립된 패널 사이의 심(seam)을 덮도록 재료 스트립과 함께 상기 제1 및 제2 미리 조립된 패널을 부착하는 단계를
    더 포함하고,
    상기 제2 미리 조립된 패널은 제2 복수의 조이스트, 상기 제2 복수의 조이스트 위에 부착되어 배치된 제2 파형 폼 데크, 상기 제2 복수의 조이스트 아래에 부착되어 배치된 제2 천장 서브스트레이트 및 상기 제2 파형 폼 데크와 상기 제2 천장 서브스트레이트 사이에 배치된 복사열 파이프를 포함하는 것인, 바닥 시스템을 건설하기 위한 방법.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 미리 조립된 바닥 및 천장 패널은 상기 바닥 복사 가열 부재를 상기 파형 폼 데크에 고정시키기 위한 홀더를 더 포함하고,
    상기 홀더는 상기 바닥 복사 가열 부재를 수신하도록 구성되는 유지 지형(retention feature)을 포함하는 것인, 미리 조립된 바닥 및 천장 패널.
  25. 제15항에 있어서,
    상기 패널은 상기 복사 가열 부재를 상기 파형 폼 데크에 고정시키기 위한 홀더를 더 포함하고,
    상기 홀더는 상기 복사 가열 부재를 수신하도록 구성되는 유지 지형을 포함하는 것인, 패널.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 제1 미리 조립된 패널은 상기 복사 가열 부재를 상기 제1 파형 폼 데크에 고정시키기 위한 홀더를 더 포함하고,
    상기 홀더는 상기 복사 가열 부재를 수신하도록 구성되는 유지 지형을 포함하는 것인, 바닥 시스템을 건설하기 위한 방법.
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