KR102557475B1 - 건물의 층간소음 저감패널 - Google Patents

건물의 층간소음 저감패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물의 층간소음 저감패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 간단하고 조립이 간편하면서도 층간소음을 효과적으로 감소시킬 수 있는 건물의 층간소음 저감패널에 관한 것이다.
본 발명의 건물의 층간소음 저감패널은 상부가 개방되고 내부에 수용공간부가 형성된 케이스와, 수용공간부에 설치되는 메인방음수단과, 케이스의 벽체에 설치되어 케이스의 벽체를 통해 케이스의 내부로 전달되는 소음을 저감시키는 사이드방음수단과, 케이스의 상부에 결합되는 상판을 구비한다.

Description

건물의 층간소음 저감패널{panel for reducing interlayer noise of building}
본 발명은 건물의 층간소음 저감패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 간단하고 조립이 간편하면서도 층간소음을 효과적으로 감소시킬 수 있는 건물의 층간소음 저감패널에 관한 것이다.
최근 아파트, 빌라, 연립주택, 다세대 주택 등과 같은 공동주택에 있어서 소음공해는 거주자의 주거환경을 결정짓는 중요한 요인으로 작용하고 있으며, 그 중에서도 층간 바닥충격음은 직접적으로 거주자의 불쾌감을 유발하게 되어 주거환경에 있어 가장 중요한 요인 중의 하나로 인식되고 있다.
일반적인 공동주택 바닥구조는 콘크리트 슬래브 상부면에 단열성능을 위한 경량기포 콘크리트를 타설한 후, 타설 완료된 경량기포 콘크리트 상부면에 난방배관을 설치하여 시멘트 몰탈로 마감하고 있다. 이러한 바닥구조가 적용된 공동주택은 바닥충격음이 바닥슬래브 및 벽체를 통해 그대로 하층세대로 전달되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2061573호에는 건물의 층간흡음장치가 개시되어 있다.
상기 개시된 건물의 층간흡음장치는 건물의 바닥에 상하부가 탄성유닛으로 지지되는 웨이트부재를 설치하여 건물 상층에서 발생된 소음으로 인해 건물의 하층으로 전달되는 진동이 웨이트부재로 전달되어 흡수됨으로써 하층으로 전달되는 진동을 감쇠 또는 차단할 수 있는 장점을 갖는다.
하지만, 상기의 층간흡음장치는 하우징의 내부에 웨이트부재를 스프링으로 매달아야 하므로 구조가 복잡하여 제조가 어렵다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2061573호: 건물의 층간흡음장치
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 구조가 간단하고 조립이 간편하면서도 층간소음을 효과적으로 감소시킬 수 있는 건물의 층간소음 저감패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건물의 층간소음 저감패널은 상부가 개방되고 내부에 수용공간부가 형성된 케이스와; 상기 수용공간부에 설치되는 메인방음수단과; 상기 케이스의 벽체에 설치되어 상기 케이스의 벽체를 통해 상기 케이스의 내부로 전달되는 소음을 저감시키는 사이드방음수단과; 상기 케이스의 상부에 결합되는 상판;을 구비한다.
상기 메인방음수단은 상기 케이스의 내측 바닥에 설치되며 다수의 셀들이 형성된 차음패드와, 상기 차음패드의 상방에 배치되며 다수의 셀들이 형성된 흡음패드와, 상기 차음패드와 상기 흡음패드 사이에 설치되는 금속박판을 구비한다.
상기 사이드방음수단은 상기 케이스의 벽체에 일정 깊이로 형성되어 상기 수용공간부를 바깥에서 둘러싸는 사이드공간부와, 상기 사이드공간부에 수용되어 상기 수용공간부로 전달되는 소음에 의해 진동을 일으키면서 소음을 감쇠시키는 감쇠체를 구비한다.
상기 감쇠체는 박판의 금속띠를 나선형으로 비틀어서 형성한 트위스트부재를 뭉쳐서 형성시킨다.
상기 사이드방음수단은 상기 케이스의 벽체 외측면에 부착되는 금속 소재의 사이드플레이트를 더 구비한다.
상기 사이드방음수단은 상기 케이스의 벽체 내측면에 부착되는 흡음플레이트를 더 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 건물의 각 층의 바닥에 매립하여 상층에서 발생된 소음을 흡음유닛에서 효과적으로 감쇠시킴으로써 층간소음을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 차음패드 및 금속박판, 흡음패드를 상하로 적층하는 구조를 통해 층간소음을 효과적으로 감소시킬 수 있으며 구조가 간단하고 조립 및 시공이 용이하다.
또한, 본 발명은 케이스의 벽체에 사이드방음수단을 구비함으로써 측면에서 전달되는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
도 1은 건물의 바닥에 본 발명의 일 예에 따른 층간소음 저감패널이 설치된 상태를 보여주기 위한 일부 절개 사시도이고,
도 2는 도 1에 나타낸 층간소음 저감패널의 분리 사시도이고,
도 3은 도 2의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 층간소음 저감패널의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 예에 따른 층간소음 저감패널의 분리 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건물의 층간소음 저감패널에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명은 건물, 특히나 아파트, 빌라, 연립주택, 다세대 주택 등과 같은 공동주택의 바닥에서 발생되는 소음을 흡수하기 위하여 건물의 바닥에 매립되는 층간소음 저감패널이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 건물의 층간소음 저감패널(9)은 내부가 비어있는 하우징(10)과, 하우징(10)에 설치되는 메인방음수단(20) 및 사이드방음수단을 구비한다.
통상적인 다층 건물의 바닥구조는 바닥슬라브층(1)으로부터 경량기포 콘크리트층(3), 마감몰탈층(4) 및 장식마감층(5)이 순차적으로 형성된 구조로 되어 있다.
바닥슬라브층(1)은 건물의 층간을 나누는 골격으로 철근콘크리트로 이루어지며, 경량기포 콘크리트층(3)은 콘크리트에 기포를 주입하여 단위 중량을 줄이면서 단열효과가 있는 경량기포 콘크리트가 적층되어 형성된다. 마감몰탈층(4)은 장식마감층(5)이 경량기포 콘크리트층에 고착될 수 있도록 몰탈이 적층되어 형성된다. 장식 마감층(5)은 마감몰탈층(4)의 상부를 장식하기 위해 장판이나 타일 등이 시공된다.
본 발명의 건물의 층간소음 저감패널(9)는 경량기포 콘크리트층(3)에 매립되어 있다.
하우징(10)은 내부가 비어있는 박스 구조로 이루어진다. 하우징(10)은 상부가 개방된 케이스(11)와, 케이스(11)의 상부에 결합되는 상판(15)으로 이루어진다.
케이스(11)는 내구성이 우수한 합성수지 소재로 형성된다. 케이스(11)의 내부에는 수용공간부(12)가 형성된다.
상판(15)은 사각의 판상으로 형성된다. 상판(15)은 진동이 메인방음수단(20)으로 잘 전달될 수 있도록 금속 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 도시되지 않았지만 상판(15)에는 엠보싱 구조의 요철이 형성될 수 있다. 엠보싱 요철은 상판(15)의 바깥 표면 또는 내측 표면에 형성된다. 또한, 엠보싱 요철은 상판(15)의 바깥 표면 및 내측 표면 모두에 형성될 수 있다. 상판(15)에 엠보싱 요철을 형성할 경우 표면적이 커져 메인방음수단(20)으로의 진동 전달효과를 높일 수 있다.
케이스(11)의 내부에는 다수의 지지봉(17)이 설치된다. 지지봉(17)은 케이스(11)와 일체로 성형되어 제작될 수 있다.
지지봉(17)은 케이스(11)의 내측 바닥에 설치되어 일정한 높이로 형성된다. 지지봉(17)의 높이는 케이스(11)의 높이보다 다소 낮게 형성된다. 지지봉(17)은 메인방음수단(20)을 상하 방향으로 관통한다. 지지봉(17)은 메인방음수단(20)을 일체화시킴과 동시에 메인방음수단(20)의 이동을 방지하는 역할을 한다. 또한, 지지봉(17)에 메인방음수단(20)을 끼워서 케이스(11)의 내부에 설치하므로 조립이 매우 간편하다.
메인방음수단(20)은 수용공간부(12)에 설치되어 케이스(11)의 내부에 위치한다.
메인방음수단(20)은 케이스(11)의 내측 바닥에 설치되며 다수의 셀들(33)이 형성된 차음패드(31)와, 차음패드(31)의 상방에 위치하며 다수의 셀들(53)이 형성된 흡음패드(51)와, 차음패드(31)와 흡음패드(51) 사이에 설치되며 흡음패드(51)를 통과한 소음에 의해 진동을 발생시켜 차음패드(31)로 전달하는 금속박판(41)을 구비한다.
상술한 메인방음수단(20)은 차음패드(31), 금속박판(41), 흡음패드(51)의 순으로 적층된 구조를 갖는다.
차음패드(31)는 사각판으로 형성된다. 차음패드(31)에는 지지봉(17)이 관통하는 삽입홀(35)이 형성된다.
차음패드(31)는 메인방음수단(20)의 하부에 위치하는 구성으로서, 케이스(11)의 바닥으로 전달되는 진동을 최종적으로 차단하는 역할을 한다. 차음패드(31)는 EPS, EPP, PE, EVA 등의 합성수지 소재로 형성될 수 있다.
차음패드(31)는 차음성능을 높일 수 있도록 일정한 두께로 형성된다. 가령, 차음패드(31)는 5 내지 20mm 두께로 형성될 수 있다.
차음패드(31)는 내부와 표면에 다수의 셀들(33)이 형성된 다공체 구조로 이루어진다. 도시된 예에서 셀(cell)은 육각형으로 이루어진다. 이와 달리 셀은 구형, 사각형, 타원형 등 다양한 형상과 크기로 형성될 수 있음은 물론이다.
차음패드(31)에 형성된 셀들(33)은 도시된 바와 같이 연달아 형성되거나, 이와 달리 일정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 셀들(33)은 규칙적 또는 불규칙적으로 배치될 수 있다. 또한, 셀들(33)은 모두 동일한 크기와 형상을 가질 수도 있고, 모두 다른 크기와 형상을 가질 수도 있다.
차음패드(31)에 형성된 셀들(33)은 서로 연결되지 않은 독립된 클로즈드셀(closed cell) 구조를 갖는다. 이러한 클로즈드셀 구조는 각각의 셀들(33)이 서로 연결되지 않고 독립적으로 형성되므로 차음에 매우 효과적이다.
차음패드(31)의 상부에는 다수의 하부접촉돌기들(61)이 형성된다. 하부접촉돌기(61)는 차음패드(31)의 상면에 상방으로 볼록하게 돌출되어 형성된다. 차음패드(31)의 상부에 형성된 하부접촉돌기(61)가 금속박판(41)의 하면과 접촉한다. 금속박판(41)과 차음패드(31)가 하부접촉돌기(61)에 의해 접촉하므로 금속박판(41)에서 차음패드(31)로 소음 전달이 용이하다.
금속박판(41)은 차음패드(31)와 흡음패드(51) 사이에 수평하게 설치된다. 금속박판(41)에는 지지봉(17)이 관통하는 삽입홀(45)이 형성된다.
금속박판(41)은 위에서부터 전달되는 소음 충격에 의해 진동을 일으킬 수 있도록 탄성이 있는 얇은 두께의 판재로 이루어진다. 금속박판(41)은 강판으로 이루어질 수 있다. 금속박판(41)의 두께는 0.1 내지 5mm인 것이 바람직하다. 금속박판(41)의 두께가 0.1mm 미만이면 내구성이 약하고, 금속박판(41)의 두께가 5mm를 초과하면 진동의 감쇠효과가 낮다.
금속박판(41)으로 소음이 전달되면 얇은 금속박판(41)이 진동하면서 소음의 일부를 상쇄시키고 나머지의 소음은 차음패드(41)로 전달한다.
흡음패드(51)는 일정한 두께의 사각판으로 형성된다. 흡음패드(51)에는 지지봉(17)이 관통하는 삽입홀(55)이 형성된다.
흡음패드(51)는 차음패드(31)와 동일한 두께로 형성되거나, 더 두껍게 형성될 수 있다. 가령, 흡음패드(39)는 2 내지 30mm 두께로 형성될 수 있다.
흡음패드(51)는 메인방음수단(20)의 상부에 위치하는 구성으로서, 상판(15)을 통해 전달되는 소음을 흡수하여 소음을 감소시키는 역할을 한다. 흡음패드(51)를 통해 일부의 소음은 금속박판(41)으로 전달된다.
흡음패드(51)는 흡음성이 우수한 소재로 형성된다. 가령, 흡음패드(51)는 발포소재 예를 들면, 발포 우레탄 수지, 발포고무, EPS, EPP, PE, EVA 등의 소재로 형성될 수 있다.
흡음패드(51)는 내부와 표면에 다수의 셀들(53)이 형성된 다공체 구조로 이루어진다. 도시된 예에서 셀(cell)은 육각형으로 이루어진다. 이와 달리 셀은 구형, 사각형, 타원형 등 다양한 형상과 크기로 형성될 수 있음은 물론이다.
흡음패드(51)에 형성된 셀들(53)은 도시된 바와 같이 연달아 형성되거나, 이와 달리 일정 거리 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 셀들(53)은 규칙적 또는 불규칙적으로 배치될 수 있다. 또한, 셀들(53)은 모두 동일한 크기와 형상을 가질 수도 있고, 모두 다른 크기와 형상을 가질 수도 있다.
흡음패드(51)에 형성된 셀들(53)은 서로 연결되게 형성된 오픈셀(open cell) 구조를 갖는다. 이는 차음패드(31)에 형성된 셀들(33)이 클로즈드셀 구조를 갖는다는 점과 상이하다.
흡음패드(51)에 형성된 셀들(53)은 각각이 서로 연결된 오픈셀 구조이므로 소음을 각 셀들(53)로 전달하는데 효과적이다.
흡음패드(51)의 하부에는 다수의 상부접촉돌기들(65)이 형성된다. 상부접촉돌기(65)는 흡음패드(51)의 하면에 하방으로 볼록하게 돌출되어 형성된다. 흡음패드(51)의 하부에 형성된 상부접촉돌기(65)가 금속박판(41)의 상면과 접촉한다. 금속박판(41)과 흡음패드(51)가 상부접촉돌기(65)에 의해 접촉하므로 흡음패드(51)에서 금속박판(41)으로 소음 전달이 용이하다.
상술한 본 발명은 상부에 놓인 흡음패드(51)에서 1차로 소음을 흡수한 후 나머지 소음은 금속박판(41)으로 전달되고, 이에 따라 금속박판(41)은 진동하면서 소음의 일부를 상쇄시키고 나머지의 소음은 주위로 전달한다. 그리고 차음패드(31)는 케이스(11)의 바닥으로 전달되는 진동을 최종적으로 차단한다.
사이드방음수단은 케이스(11)의 벽체에 설치된다. 이러한 사이드방음수단은 케이스(11)의 벽체를 통해 케이스(11)의 측면에서 케이스(11)의 내부로 전달되는 소음을 저감시키는 역할을 한다.
사이드방음수단은 케이스(11)의 벽체에 일정 깊이로 형성되어 수용공간부(12)를 바깥에서 둘러싸는 사이드공간부와, 사이드공간부에 수용되어 수용공간부로 전달되는 소음에 의해 진동을 일으키면서 소음을 감쇠시키는 감쇠체(70)를 구비한다.
사이드공간부는 케이스(11)의 전후 및 좌우 벽체에 형성된다. 도시된 예에서 사이드공간부는 서로 연결되게 형성되어 있지만, 이와 달리 사이드공간부는 다수로 분리되어 형성될 수 있다.
감쇠체(70)는 사이드공간부에 수용된다. 감쇠체(70)는 트위스트부재(71)를 뭉쳐서 형성시킬 수 있다.
트위스트부재(71)는 박판의 금속띠를 나선형으로 비틀어서 형성시킨다. 가령, 트위스트부재(71)는 두께 0.01 내지 1mm인 금속띠를 나선형으로 말아서 스프링과 같은 구조로 형성시킬 수 있다. 이러한 트위스트부재(71)는 외부로부터 전달되는 충격에 의해 미세한 진동을 발생시켜 충격음을 감소시키는데 효과적이다. 금속띠의 두께가 0.01mm 미만이면 내구성이 약하고, 금속띠의 두께가 1mm를 초과하면 진동의 감쇠효과가 낮다.
한편, 도시된 예에서 사이드방음수단은 케이스(11)의 벽체 외측면에 부착되는 금속 소재의 사이드플레이트(75)를 더 구비한다.
사이드플레이트(75)는 금속소재의 박판으로 이루어진다. 사이드플레이트(75)는 케이스(11)의 전후 및 좌우 벽체에 각각 설치된다. 사이드플레이트(75)를 벽체에 설치하기 위해 케이스(11) 벽체의 외측면에는 장착홈(13)이 형성된다. 장착홈(13)에 사이드플레이트(75)가 삽입되어 설치된다. 사이드플레이트(75)는 벽체에 바인더로 부착되거나 나사를 이용하여 고정시킬 수 있다.
사이드플레이트(75)는 케이스(11)의 측면 방향의 소음을 감쇠체(70)로 전달시키는 역할을 한다.
상술한 본 발명은 건물의 각 층의 바닥에 매립되어 상층에서 발생된 소음을 감쇠시킴으로써 층간소음을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 차음패드 및 금속박판, 흡음패드가 상하로 적층된 메인방음수단을 통해 층간소음을 감소시킬 수 있으며 구조가 간단하면서 조립 및 시공이 용이하다. 또한, 본 발명은 케이스의 벽체에 사이드방음수단을 구비함으로써 케이스의 측면에서 전달되는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따른 층간소음 저감패널을 도 4에 나타내고 있다. 도 4에서 차음패드를 제외한 나머지 구성은 도 3과 동일하다.
도 4를 참조하면, 차음패드(31)에 형성된 셀들(36)은 일정한 거리로 이격되어 있다. 이는 도 3에 비해 상대적으로 차음패드(31)의 셀밀도가 작다. 여기서 셀밀도는 차음패드(31)의 부피에 대한 전체 셀들(36)이 차지하는 부피의 백분율로 정의할 수 있다. 따라서 셀밀도가 작다는 것은 차음패드(31)에 비어있는 공간이 더 작음을 의미한다. 셀밀도가 작은 차음패드(31)는 차음에 좀 더 유리하다.
본 발명의 또 다른 예에 따른 층간소음 저감패널을 도 5에 나타내고 있다. 도 5에 도시된 사이드방음수단은 흡음플레이트(80)를 더 구비한다. 흡음플레이트(80)를 제외한 나머지 구성은 도 3과 동일하다.
도 5를 참조하면, 사이드방음수단은 케이스(11)의 벽체 내측면에 부착되는 흡음플레이트(80)를 더 구비한다.
흡음플레이트(80)는 흡음성이 우수한 소재로 형성된다. 가령, 흡음플레이트(80)는 발포소재 예를 들면, 발포 우레탄 수지, 발포고무, EPS, EPP, PE, EVA 등의 소재로 형성될 수 있다.
흡음플레이트(80)는 케이스(11)의 전후 및 좌우 벽체의 내측면에 각각 설치된다. 흡음플레이트(80)는 벽체의 내측면에 바인더로 부착되거나 나사를 이용하여 고정시킬 수 있다.
상술한 흡음플레이트(80)는 감쇠체(70)와 함께 케이스(11)의 측면에서 전달되는 소음을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 하우징 11: 케이스
15: 상판 20: 메인방음수단
31: 차음패드 41: 금속박판
51: 흡음패드 70: 감쇠체
75: 사이드플레이트

Claims (6)

  1. 상부가 개방되고 내부에 수용공간부가 형성된 합성수지 소재의 케이스와;
    상기 수용공간부에 설치되는 메인방음수단과;
    상기 케이스의 벽체에 설치되어 상기 케이스의 벽체를 통해 상기 케이스의 내부로 전달되는 소음을 저감시키는 사이드방음수단과;
    진동이 상기 메인방음수단으로 전달될 수 있도록 금속 소재로 형성되어 상기 케이스의 상부에 결합되는 상판;을 구비하고,
    상기 메인방음수단은 상기 케이스의 내측 바닥에 설치되며 다수의 셀들이 형성된 차음패드와, 상기 차음패드의 상방에 배치되며 다수의 셀들이 형성된 흡음패드와, 상기 차음패드와 상기 흡음패드 사이에 설치되며 상기 흡음패드를 통해 전달되는 소음에 의해 진동을 발생시켜 소음의 일부는 상쇄시키고 나머지 소음은 상기 차음패드로 전달하는 금속박판과, 상기 흡음패드의 하부에서 볼록하게 돌출되어 형성되며 상기 금속박판의 상면과 접촉하는 상부접촉돌기들과, 상기 차음패드의 상부에서 볼록하게 돌출되어 형성되며 상기 금속박판의 하면과 접촉하는 하부접촉돌기들을 구비하며,
    상기 흡음패드의 셀들은 서로 연결되게 형성된 오픈셀이고, 상기 차음패드의 셀들은 서로 연결되지 않은 독립된 클로즈드셀이고,
    상기 메인방음수단을 상하 방향으로 관통하는 지지봉이 상기 케이스의 내측 바닥에 설치되어 일정 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 건물의 층간소음 저감패널.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 사이드방음수단은 상기 케이스의 벽체에 일정 깊이로 형성되어 상기 수용공간부를 바깥에서 둘러싸는 사이드공간부와, 상기 사이드공간부에 수용되어 상기 수용공간부로 전달되는 소음에 의해 진동을 일으키면서 소음을 감쇠시키는 감쇠체를 구비하는 것을 특징으로 하는 건물의 층간소음 저감패널.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 감쇠체는 박판의 금속띠를 나선형으로 비틀어서 형성한 트위스트부재를 뭉쳐서 형성시킨 것을 특징으로 하는 건물의 층간소음 저감패널.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 사이드방음수단은 상기 케이스의 벽체 외측면에 부착되는 금속 소재의 사이드플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 건물의 층간소음 저감패널.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 사이드방음수단은 상기 케이스의 벽체 내측면에 부착되는 흡음플레이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 건물의 층간소음 저감패널.
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