KR102065729B1 - 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물에 관한 것으로, 슬래브 위층 세대에서 발생하는 진동을 줄이는 동시에 이 진동으로 인한 소음을 감쇄하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물은, 콘크리트로 시공된 슬래브의 바닥부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되는 버팀대(10)와; 유연성 있는 다수의 막이 적층되어 구성되며, 상기 버팀대들 사이에 설치되는 흡음막(20)과; 상기 흡음막의 상부에 적층되면서 양측이 상기 버팀대에 연결되는 완충패드(30)와; 상기 완충패드의 저부에서 상기 버팀대와 직교하는 방향으로 배열되어 상기 완충패드를 지지하는 완충패드 서포트바(40)를 포함하고, 상기 버팀대는 원주방향의 1곳에 길이방향을 따라 절개부가 구성된 원형 관(11), 상하부 수평부와 수직부로 구성되어 상기 수직부가 상기 원형 관의 절개부에 승강 가능하게 삽입되는 빔(12), 상기 원형 관의 내부에 삽입되어 상기 빔의 하부 수평부를 탄력 지지하는 완충봉(13) 및 상기 원형관과 빔이 인서트 사출되는 탄성재질의 버팀블록(14)을 포함하며, 상기 흡음막은 이웃하는 버팀대에 연결되는 한 쌍의 틀(21,22) 및 상기 틀의 사이에 적층되면서 양측 단부가 상기 틀에 고정되는 다수의 막(23)을 포함한다.

Description

층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물{The structure for soundproof interlayer}

본 발명은 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬래브 위층 세대에서 발생하는 진동을 줄이는 동시에 이 진동으로 인한 소음을 감쇄하는 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

바닥 충격음은 인간의 보행, 물건의 낙하, 어린이들의 뜀이나 달림, 가구의 이동에 의해 발생한 충격이 바닥에 가해지면 바닥슬래브가 진동하고, 그 진동이 공기중에 음으로서 방사되는 것을 말한다.

일반적으로 콘크리트 슬래브 구조는 공기 전달음을 잘 차단하기 때문에 좋은 차음재라 할 수 있으나 콘크리트 구조에 충격이나 진동을 직접 가하게 되면 고체 전파음으로 변하여 거의 감쇄되지 않고 인접한 다른 세대로 전달되어 음(소음)으로 방사되는 특성을 갖고 있으며, 이를 뒷받침하듯 최근 들어 층간소음으로 인한 세대 간의 불미스러운 사고가 빈번하게 발생하고 있고, 층간 소음의 저감을 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.

층간소음을 방지하기 위한 공법으로는 구조체를 증가시키는 방법, 마감재를 개선하는 방법, 바닥구조 내부에 완충재를 삽입하는 방법, 흡음 천정구조로 설계하는 방법 등을 들 수 있다. 구조체의 두께는 주로 구조 설계에서 결정되며, 마감재나 천정구조 역시 건축 계획적인 측면에서 결정되는 요소이므로, 이러한 부분들은 바닥충격음 성능 향상만을 위해 변경하는 것은 곤란할 경우가 많다. 그러므로 경우에 따라서는 바닥구조 내부에 완충재를 삽입하는 방법이 유일한 선택이 될 경우가 많으며 콘크리트 슬래브의 두께를 변화시키지 않고 충격음 성능을 향상시킬 수 있어 현재 가장 활발하게 연구 개발되고 있는 부분이기도 하다.

본 발명을 배경기술을 확인할 수 있는 특허문헌으로, 등록특허 제10-1707946호는, 공동주택 층간 소음 방지용 바닥재에 있어서; 상기 바닥재는 콘크리트인 바닥슬래브의 상면에 접착되는 접착성시트와; 상기 접착성시트 상면에 안착되어 합지되는 흡음흡착볼판과; 상기 흡음흡착볼판의 상면에 부착되어 일체를 이루는 완충성시트와; 상기 완충성시트의 상면에 합지되는 흡음성시트와; 상기 흡음성시트의 상면에 부착되는 다공성 필름을 포함하고; 상기 흡음흡착볼판은 사각틀 형태의 판프레임과, 상기 판프레임의 하면에 부착되는 격자상 하부망과, 상기 판프레임의 상면에 부착되는 격자상 상부망과, 상기 격자상 하부망과 격자상 상부망 사이에 장입되는 다수의 흡착볼로 이루어지며; 상기 완충성시트는 시트상의 판면에 사각형상의 베이스홈이 표면으로부터 일정깊이 요입 형성되고, 상기 베이스홈의 상단 일측에는 베이스홈 보다 상대적으로 덜 깊고 측방으로 연장된 핀홈이 더 형성되며, 상기 베이스홈의 바닥면에는 상기 완충성시트를 상하로 완전히 관통하는 다수의 관통구멍이 형성되고; 상기 흡음성시트는 시트의 판면에 흡음유도홀 다수가 상하로 관통형성되고, 상기 흡음유도홀의 하단면 중 일측에는 상기 완충성시트에 형성된 핀홈과 연통될 수 있도록 측방으로 연장된 핀연통홈이 형성된 공동주택 층간 소음 방지용 바닥재이며, 슬래브에 전달되는 진동으로 인한 소음을 저감하지 못하는 단점이 있다.

등록특허 제10-1707946호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 슬래브 위층 세대에서 발생하는 진동을 줄이는 동시에 이 진동으로 인한 소음을 감쇄하는 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물은, 콘크리트로 시공된 슬래브의 바닥부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되는 버팀대와; 유연성 있는 다수의 막이 적층되어 구성되며, 상기 버팀대들 사이에 설치되는 흡음막과; 상기 흡음막의 상부에 적층되면서 양측이 상기 버팀대에 연결되는 완충패드와; 상기 완충패드의 저부에서 상기 버팀대와 직교하는 방향으로 배열되어 상기 완충패드를 지지하는 완충패드 서포트바를 포함하고, 상기 버팀대는 원주방향의 1곳에 길이방향을 따라 절개부가 구성된 원형 관, 상하부 수평부와 수직부로 구성되어 상기 수직부가 상기 원형 관의 절개부에 승강 가능하게 삽입되는 빔, 상기 원형 관의 내부에 삽입되어 상기 빔의 하부 수평부를 탄력 지지하는 완충봉 및 상기 원형관과 빔이 인서트 사출되는 탄성재질의 버팀블록을 포함하며, 상기 흡음막은 이웃하는 버팀대에 연결되는 한 쌍의 틀 및 상기 틀의 사이에 적층되면서 양측 단부가 상기 틀에 고정되는 다수의 막을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물에 의하면, 버팀대가 강성과 탄성력을 이용하여 바닥 구조물을 유지하면서 진동을 흡수하고 완충패드가 상부로부터 가해지는 충격을 직접적으로 완충하여 슬래브에 전가되는 진동을 줄이고 이렇게 감소된 진동에 의한 소음을 흡음막에서 감쇄하여 슬래브 아래층에 전달되는 소음을 대폭으로 절감하는 효과가 있고 실내의 거주성과 쾌적성을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물의 시공 상태 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물에 적용된 버팀대의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물에 적용된 흡음막의 틀을 보인 단면도.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물에 완충패드 서포트바가 적용된 것을 보인 단면도와 사시도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물은, 다수의 버팀대(10), 버팀대(10)들의 사이에 하부에서부터 상부로 설치되는 흡음막(20) 및 완충패드(30)로 구성된다.

버팀대(10)는 강성을 통해 충격에 대한 버팀력을 확보하고 자체 완충도 가능한 구조이며, 원형 관(11), 빔(12), 완충봉(13) 및 버팀블록(14)으로 구성된다.

원형 관(11)은 바람직하게 스틸을 재질로 하며 그 재질과 형상을 통해 외부 충격에 대항하는 버팀력을 발휘하고, 빔(12)의 조립을 위하여 상부에 길이방향을 따라 절개부(11a)가 형성된다. 원형 관(11)은 빔(12)이 절개부(11a)에서 승강 가능하게 연결되며 버팀블록(14)에 의해 형상이 유지되지만 그 형상유지 효과를 높이기 위하여 길이방향의 양측 단부가 캡(11b)으로 마감될 수 있다.

캡(11b)은 빔(12)이 원형 관(11)에 결합된 후 원형 관(11)에 결합된다.

빔(12)은 스틸을 재질로 하며, 상하부 수평부(12a,12b) 및 수직부(12c)로 구성되는 I 형 단면이며, 수직부(12c)가 원형 관(11)의 절개부(11a)에 삽입 결합된다.

완충봉(13)은 고무 등 탄성재질이면서 원형 관(11)의 내부에 삽입되는 봉의 형태이고, 원형 관(11)의 내부에서 빔(12)을 찌지한다.

완충봉(13)은 빔(12)의 하강 시 원형 관(11) 안에서 원활하게 탄성 변형되도록 원형 관(11) 안에 여유 공간을 확보하는 형태 즉 원형 관(11)보다 작은 크기의 타원형이다.

버팀블록(14)은 내부에 원형 관(11)과 빔(12)이 삽입되는 형태이고, 원형 관(11)과 빔(12) 및 완충봉(13)이 금형 내부에 삽입된 상태에서 사출(인서트 사출)을 통해 제조된다.
버팀블록(14)은 좌우 양측에 각각 횡방향으로 돌출 형성되는 안내돌기(15)를 포함한다.

버팀대(10)는 저부가 접착제를 통해 슬래브에 접착 고정된다.

흡음막(20)은 한 쌍의 틀(21,22), 틀(21,22)의 사이에 적층되면서 단부가 틀(21,22)에 각각 고정되는 다수의 막(23)으로 구성된다.

틀(21,22)은 막(23)을 펼친 상태로 유지하기 위한 고정 기능을 기본으로 하고 흡음 기능도 할 수 있으며, 이를 위하여 내부에 흡음공간(21a,22b)이 구비된다.

바람직하게, 틀(21,22)은 흡음공간(21a,22b)이 구비되는 박스 형태이고 버팀대(10) 또는 막(23)을 향하는 면에 흡음공간(21a,22b)과 통하는 하나 이상의 흡음홀이 구비된다. 틀(21,22)은 흡음공간(21a,22b)에 흡음재가 삽입되는 것도 포함된다.

또한, 도 4에서 보이는 것처럼, 흡음막(20)은 틀(21)이 막(23)의 장력을 조절하도록 구성된다. 예컨대, 틀(21)은 막(23)이 고정되는 막 고정판(21b), 막 고정판(21b)을 덮는 덮개(21c), 막 고정판(21b)에 고정되면서 덮개(21c)를 관통하는 볼트(21d) 및 볼트(21d)에 나사 체결되어 막 고정판(21b)과 덮개(2c)를 서로 모아지거나 벌어지도록 이동시켜 막(23)의 장력을 조절하는 너트(21e)로 구성된다.

막 고정판(21b)은 다수의 막(23)이 삽입되는 막 관통홀이 구비되고, 막(23)은 단부가 상기 막 관통홀을 관통한 후 접착제 등을 통해 고정된다.

덮개(21c)은 막 고정판(21b)을 향해 개방되는 5면을 갖는 형태로서 막 고정판(21b)의 둘레부를 감싸 막 고정판(21b)의 이동을 안내한다.

볼트(21d)는 단부가 막 고정판(21b)의 안쪽면에 용접으로 고정 또는 막 고정판(21b)을 관통하여 고정된다.

너트(21e)는 덮개(21c)를 관통한 볼트(21d)에 나사 체결되어 막 고정판(21b)을 도 4 기준으로 좌측으로 이동시키고 볼트(21d)에서 풀려 막 고정판(21b)을 우측으로 이동시킨다.

2개의 틀(21,22) 중에서 나머지의 틀(22)은 막(23)이 고정형인 것도 가능하고 전술한 틀(21)처럼 막(23)의 장력조절형인 것도 가능하다.

틀(21,22)은 저부가 접착제를 통해 슬래브에 접착 고정되고, 또한, 옆면도 버팀대(10)에 접착 고정될 수 있다.

막(23)은 소음에 의해 떨리는 유연성이 있는 연질이면서 소음이 통과하는 다공성 구조이며, 직물, 타공 시트 등이 가능하다.

막(23)의 저부에는 막(23)을 통과한 소음을 흡읍하는 다공성의 흡음재가 더 포함되는 것도 가능하다.

상기 흡음재는 다공성의 판상이며 양측이 틀(21,22)에 끼움이나 접착 등으로 고정된다.

완충패드(30)는 자체 탄성력으로 충격을 완충하는 것으로 우레탄 폼 등으로 이루어지며, 다공성의 구조를 통해 완충과 함께 소음을 흡음하는 것도 가능하다.

완충패드(30)는 둘레부가 이웃하는 버팀대(10)에 지지되는 한편 저부가 흡음막(20)의 틀(21,22)에 지지된다.
흡음막(20)의 틀(21,22)과 완충패드(30)는 각각 버팀대(10)의 안내돌기(15)에 승강 가능하게 연결되는 안내홈(25,32)을 포함하여 버팀대(10)를 지지기반으로 하여 승강하면서 완충한다.

완충패드(30)는 저면과 옆면이 각각 틀(21,22)과 버팀대(10)에 접착 고정될 수 있다.

완충패드(30)의 지지력 증대를 위하여 도 5와 도 6에서 보이는 것처럼, 완충패드 서포트바(40)가 적용될 수 있다.

완충패드 서포트바(40)는 스틸 바, 인장선 등이 가능하고, 버팀대(10)와 직교하는 방향으로 배열되어 완충패드(30)를 지지한다.

완충패드 서포트바(40)는 흡음막(20)의 틀(21,22)에 지지될 수 있다. 예를 들어, 틀(21,22)의 상부에는 완충패드 서포트바(40)의 길이방향 양측이 각각 고정(볼트식 등)되는 보스(24)가 구성된다.

이 때, 완충패드(30)는 완충패드 서포트바(40)가 삽입되도록 저면에 하부를 향해 개방되는 홈(31)이 구성된다.

앞서 흡음막(20)의 장력 조절이 가능한 것으로 설명하였으며, 이에 맞춰 완충패드 서포트바(40)는 길이 조절이 가능하도록 구성되어야 하고, 예를 들어 턴버클 방식, 내관과 외관이 너트로 조립되는 방식 등이 가능하다.

본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물은 상부에는 통상의 바닥재가 설치되고, 저부에 난방배관이 배관된다.

본 발명에 의한 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물의 작용은 다음과 같다.

버팀대(10)와 완충패드(30)는 상층 거주자에 의해 충격을 받게 되며, 이 중에서 버팀대(20)는 빔(12)과 원형 관(11)의 강성을 통해 자신의 형상을 유지함과 더불어 완충패드(20)의 밀림을 막아주고 또한 버팀블록(14)이 자체 탄성력에 의해 충격을 완충한다. 버팀블록(14)의 압축 과정에서 빔(12)이 원형 관(11)의 안으로 하강하여 완충봉(13)을 압축하게 되고 완충봉(13)이 빔(12)의 하강을 지연시킴으로써 충격을 완충한다.

또한, 완충패드(30)는 상부로부터 가해지는 충격에 의해 자체 탄성력에 의해 압축과 팽창을 반복하면서 충격을 흡수하고, 따라서, 버팀대(10)와 완충패드(30)에 의해 상층에서 발생하는 진동이 슬래브에 전달되지 않는다.

이 때, 완충패드(30)가 완충패드 서포트바(40)의 지지를 통하여 바닥에 가해지는 충격에 대항하는 힘을 발휘하게 되어 충격 완화효과가 높아진다.

완충패드(30)의 진동에 의한 소음은 흡음막(20)에 전달되며, 흡음막(20)의 막(23)은 소음에 의해 진동을 하면서 이 소음을 감쇄하게 된다.

이와 같이 버팀대(10)와 완충패드(30)가 충격을 완충하여 슬래브에 전달되는 진동을 줄이고, 또한, 흡음막(20)이 이 과정에서 발생하는 소음을 감쇄하여 슬래브를 통해 아래층에 전달되는 소음을 줄이게 된다.

10 : 버팀대, 11 : 원형 관
12 : 빔, 13 : 완충봉
14 : 버팀블록, 20 : 흡음막
21,22 : 틀, 23 : 막
30 : 완충패드, 40 : 완충패드 서포트바

Claims (4)

1. 콘크리트로 시공된 슬래브의 바닥부에 상호 간에 일정 간격을 두고 설치되는 버팀대와;
   유연성 있는 다수의 막이 적층되어 구성되며, 상기 버팀대들 사이에 설치되는 흡음막과;
   상기 흡음막의 상부에 적층되면서 양측이 상기 버팀대에 연결되는 완충패드와;
   상기 완충패드의 저부에서 상기 버팀대와 직교하는 방향으로 배열되어 상기 완충패드를 지지하는 완충패드 서포트바를 포함하고,
   상기 버팀대는 원주방향의 1곳에 길이방향을 따라 절개부가 구성된 원형 관, 상하부 수평부와 수직부로 구성되어 상기 수직부가 상기 원형 관의 절개부에 승강 가능하게 삽입되는 빔, 상기 원형 관의 내부에 삽입되어 상기 빔의 하부 수평부를 탄력 지지하는 완충봉 및 상기 원형관과 빔이 인서트 사출되는 탄성재질의 버팀블록을 포함하며,
   상기 흡음막은 이웃하는 버팀대에 연결되는 한 쌍의 틀 및 상기 틀의 사이에 적층되면서 양측 단부가 상기 틀에 고정되는 다수의 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 버팀대의 버팀블록은 좌우 양측에 각각 횡방향으로 돌출 형성되는 안내돌기를 포함하고, 상기 흡음막의 틀과 상기 완충패드는 각각 상기 안내돌기에 승강 가능하게 연결되는 안내홈을 포함하여 상기 버팀대를 지지기반으로 하여 승강하면서 완충하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 흡음막의 틀은 내부에 외부와 통하는 흡음홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 흡음막의 틀은 상기 막이 고정되는 막 고정판, 상기 막 고정판을 덮는 덮개, 상기 막 고정판에 고정되면서 상기 덮개를 관통하는 볼트 및 상기 볼트에 나사 체결되어 상기 막 고정판의 이동을 통해 상기 막의 장력을 조절하는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 저감을 위한 건축용 바닥 구조물.

Images