KR200453109Y1 - 건축물의 바닥충격음 방지구조 - Google Patents

건축물의 바닥충격음 방지구조 Download PDF

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KR200453109Y1
KR200453109Y1 KR2020060029803U KR20060029803U KR200453109Y1 KR 200453109 Y1 KR200453109 Y1 KR 200453109Y1 KR 2020060029803 U KR2020060029803 U KR 2020060029803U KR 20060029803 U KR20060029803 U KR 20060029803U KR 200453109 Y1 KR200453109 Y1 KR 200453109Y1
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Abstract

본 고안은 건축물의 바닥충격음 방지구조에 관한 것으로서, 건축물의 바닥충격음 방지구조에 있어서, 건물의 상층과 하층을 분리구획하는 콘크리트 슬래브층; 상기 콘크리트 슬래브층 위에 접착되도록 점착성을 갖는 댐핑시트로 이루어진 댐핑층; 바닥판과, 격자형 또는 하니콤형 공간부가 형성되도록 상기 바닥판의 상면에 형성되는 리브로 이루어지되, 상기 공간부를 바라보는 상기 바닥판에는 상기 공간부의 횡 단면적보다 작은 횡 단면적을 갖는 관통홀이 형성되어 상기 바닥판이 상기 댐핑층의 상부에 파묻히면서 상기 댐핑층에 일체형으로 압착고정되는 구속부재; 및 상기 구속부재의 공간부에 충전되는 동시에 상기 구속부재의 상부를 뒤덮는 충진재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안을 실시함으로써 건축물의 상부층의 바닥충격음이 하부층으로 전달되는 것을 방지할 수 있고, 쾌적한 거환경을 확보하므로 입주자로부터 신뢰성을 확보할 수 있고, 슬래브층에 압착고정되는 댐핑층과 일체화되어 콘크리트가 채워지는 구속층으로 인해 콘크리트 구조물의 강성이 증가되어 복합기능을 갖게 되며, 크랙이 발생하는 것을 방지하여 건축물의 내구성을 향상시킬 수 있다.
댐핑층, 콘크리트슬래브, 구속부재, 충진재

Description

건축물의 바닥충격음 방지구조{crashing sound preventing structure of building}
도 1은 건축물에 사용되는 종래 기술에 따른 바닥 슬래브 구조를 나타낸 단면 사시도.
도 2a는 본 고안의 일실시예에 사용하는 하니콤형부재의 사시도.
도 2b는 본 고안의 일실시예에 사용하는 격자형부재의 사시도.
도 3은 본 고안의 다른 일실시예의 단면도.
도 4는 본 고안의 다른 일실시예의 단면도.
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<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 콘크리트 슬래브층 2:경량기포콘크리트층
3:난방배관 4:난방배관층
5:마감모르타르층 6:바닥마감재
100:콘크리트 슬래브층
200:댐핑층 220:댐핑시트
300:구속부재 320:바닥판
340:허니컴형부재 360:격자형부재
400:충진재 420:경량기포콘크리트
440:발포우레탄 480:돌출편
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본 고안은 아파트 등과 같은 공동주택의 바닥에 설치되어 어린이들이 뛸때 위층에서 발생되는 바닥충격음(floor impact noise)이 슬래브층 및 벽체를 통해 아래층으로 전달되는 것을 차단할 수 있도록 한 건축물의 바닥충격음 방지구조에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 콘크리트 슬래브층이 타설된 건축물의 바닥에 충격이 가해 질 경우, 슬래브층위에 설치된 댐핑층을 포함하는 구속층(constrained layer damping)의 일체화에 따른 휨강성의 증가와 댐핑층의 소성변형으로 인해 충격에너지를 흡수하여 소멸시킴에 따라, 바닥충격음이 슬래브층과 벽체를 통하여 아래층으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 한 건축물의 바닥충격음 방지구조에 관한 것이다.
이때, 전술한 "구속층(constrained layer damping)"은 콘크리트 슬래브층에 바닥면이 압착고정되는 댐핑층과, 댐핑층위에 올려지는 격자형 구조물의 공간부에 채워지는 콘크리트 등에 의해 댐핑층과 일체형으로 이루어지고, 건물 바닥에 충격이 가해질 경우 댐핑층과 구속층이 동시에 휨변형됨에 따라 콘크리트 슬래브층의 유효두께 증가에 따른 휨강성을 증가시키고, 휨변형시 발생되는 충격에너지를 댐핑층에서 흡수한후 열에너지로 발산하여 소멸시킴에 따라 상충격음을 최소화시키는 것을 의미한다.
이하에서, 사용되는 용어중, "경량충격음"은 작은 물건이 바닥에 떨어지거나 가구 이동시 바닥에 가해진 충격에 의해 아래층에 전달되는 소리를 의미하는 것으로, 중/고 주파수 대역이 다소 높으며 전체 주파수 대역에서 소음도가 비슷한 특성을 갖으며, 공동주택 건물인 경우 58dB이하로 규정하고 있으며,
"중량충격음"은 어린이 등이 뛰거나 달릴 경우, 성인이 걸을때 발생되는 소 리 등을 의미하고 저주파 대역에서 매우 높고 고주파 대역으로 갈수록 소음도가 낮아지는 특성을 갖으며, 공동주택 건물의 경우 50dB이하로 규정하고 있다.
일반적으로, 바닥충격음(floor impact noise)이란 건축물의 바닥에 충격이 가해질 경우 발생되는 소음을 말한다. 보행이나 물건의 낙하, 어린이들의 뜀, 가구의 이동 등으로 인해 발생된 충격이 바닥에 가해지면 바닥 슬래브는 굴곡진동하고, 그 진동이 공기중의 음(音)으로 방사되는 현상을 말한다.
이는 고체전달음(structure borne noise)으로 구조물을 따라 전달되고 소리를 발생시킨다. 이로 인해 전달속도가 빠르고 감쇄도 적어 소리가 멀리까지 크게 전달된다. 한가지 예로서 고층아파트에서 해머드릴 작업이나 벽에 못을 박을 때 소리가 아래층까지 전달되는 것은 고체음이기 때문이다.
도 1은 종래 기술의 공동주택의 바닥 슬래브구조를 나타내는 단면사시도로서, 건물의 위층과 아래층을 구획하도록 타설되는 콘크리트 슬래브층(1)과, 단열을 위해 콘크리트 슬래브층(1)위에 타설되어 단열재 역할을 하기 위한 경량기포콘크리트층(2)과, 경량기포콘크리트층(2)위에 설치되며 실내 난방용 난방배관(3)이 매설되는 난방배관층(4)과, 난방배관층(4)상부에 타설되는 마감 모르타르층(5)과, 마감 모르타르층(5)위에 설치되는 바닥 마감재(6)를 포함한다.
종래의 콘크리트 슬래브 구조는, 바닥 마감재(6)와 충돌로 발생되는 바닥 충격음중, 특히 경량충격음은 바닥 마감재(6)와 단열재(발포성 연질의 재료 등을 말 함) 등에 의해 저감되어 아래층으로 전달되더라도 법적규정치 내의 소음만이 전달된다.
이와 반면에, 충격이 바닥마감재(6)와 충돌로 발생되는 바닥 충격음, 특히 중량 충격음은 아래층의 천정면에 진동으로 인해 발생되는 2차소음(secondary noise)과, 벽체의 떨림(진동을 말함)으로 인한 상충격음이 아래층에 거주하는 입주자의 생활공간을 침해하게되는 문제점을 갖는다.
즉, 바닥마감재(6)에 가해지는 충격으로 인해 슬래브층(2) 중앙측이 휨변형되는 경우 경량 발포콘크리트층(2)의 슬라이딩유동을 방지하는 구속수단이 없게되어, 슬래브층(1)과 경량 발포콘크리트층(2)사이에 상대적인 슬라이딩현상이 발생된다.
이로 인해, 아래층의 천정면 또는 벽체에 발생되는 진동으로 인한 상충격음을 최소화하기 위하여 콘크리트 슬래브층(1)위에 별도의 연질의 차음재를 설치하여 경량충격음 정도만을 해결 하거나, 또는 콘크리트 슬래브층(1)의 두께를 증대시키므로 건축물의 전체적인 높이가 증가되어 시공비용이 증가되는 문제점(일예로서, 바닥면 전체 두께를 135㎜에서 240㎜로 증가시키는 경우에도 중량충격음은 55dB를 초과하여 시공비용만 상승되는 것을 확인할 수 있었음)을 갖는다.
또한, 콘크리트 슬래브층(1)에 대해 슬라이딩유동되는 경량 발포콘크리트층(2)에 크랙이 발생되므로 압축 하중에 대해 취약성을 갖게되어 건축물의 사용수명이 단축되는 문제점을 갖는다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 건축물의 바닥에 충격이 가해질 경우, 슬래브층위에 설치된 댐핑층 및 구속층의 일체화에 따른 휨강성의 증가와 댐핑층의 소성변형으로 인해 충격에너지를 흡수하여 소멸시킴에 따라, 바닥충격음이 아래층으로 전달되는 것을 방지하여 쾌적한 주거환경을 확보할 수 있도록 한 건축물의 바닥충격음 방지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 콘크리트 슬래브층위에 압착고정되는 댐핑층과, 댐핑층에 올려지는 격자형 구조물내부에 콘크리트를 타설하여 댐핑층에 일체형으로 고정되는 구속층을 포함하여 이루어지고, 바닥면에 충격이 가해질 경우 댐핑층과 구속층이 콘크리트 슬래브층과 동시에 휨변형되어 충격에너지를 흡수하여 상충격음을 최소화할 수 있도록 한 건축물의 바닥충격음 방지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 콘크리트 슬래브층에 밀착고정되는 댐핑층에 일체화(一體化)되어 콘크리트가 채워지는 구속층으로 인해 콘크리트 구조물의 강성이 증가되므로 크랙 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 건축물의 바닥충격음 방지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 공동주택 건축물인 경우, 난방용 배관을 고정지지하는 가이더를 갖는 구속층을 패키지 타입으로 성형함에 따라 취급 및 운반이 용이하여 현장에서 시공하는 작업공수를 단축할 수 있도록 한 건축물의 바닥충격음 방지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 공동주택 건축물인 경우, 난방용 배관을 건식시공하여 작업공정을 단축하므로 원가비용을 절감할 수 있도록 한 건축물의 바닥충격음 방지구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 건축물의 바닥충격음 방지구조에 있어서, 건물의 상층과 하층을 분리구획하는 콘크리트 슬래브층; 상기 콘크리트 슬래브층 위에 접착되도록 점착성을 갖는 댐핑시트로 이루어진 댐핑층; 바닥판과, 격자형 또는 하니콤형 공간부가 형성되도록 상기 바닥판의 상면에 형성되는 리브로 이루어지되, 상기 공간부를 바라보는 상기 바닥판에는 상기 공간부의 횡 단면적보다 작은 횡 단면적을 갖는 관통홀이 형성되어 상기 바닥판이 상기 댐핑층의 상부에 파묻히며 상기 바닥판이 파묻히지 않은 댐핑층 부분이 상기 관통홀로 삽입 돌출되면서 상기 댐핑층에 일체형으로 압착고정되는 구속부재; 및 상기 구속부재의 공간부에 충전되는 동시에 상기 구속부재의 상부를 뒤덮는 충진재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충진재는 열전도가 적은 석면, 유리 섬유, 코르크, 발포 플라스틱 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 상기 충진재의 상층에는 난방배관을 구비한 난방배관층을 더 포함하여 구성하되, 상기 난방배관층의 측면 및 상부에는 마감 콘크리트 또는 마감재를 이용하여 마감할 수 있다. 그리고, 상기 난방배관은 동파이프 또는 XL파이프로 구성될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면의 바람직한 실시예를 들어 본 고안을 상세하게 설명한다. 도 2a는 본 고안의 일실시예에 사용하는 하니콤형부재의 사시도, 도 2b는 본 고안의 일실시예에 사용하는 격자형부재의 사시도, 도 3은 본 고안의 다른 일실시예의 단면도, 도 4는 본 고안의 다른 일실시예의 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 사용하는 구속부재(300)인 하니컴형부재(340)는 PP(Polypropylene) 계열의 합성수지재 또는 종이재질로 구성할 수 있고, 보다 바람직하게는 PP계열의 합성수지재로 구성하는 것이 타당하다.
다만, 하니컴형부재(340)를 종이재질로 구성하는 경우에는 이에 따르는 강도의 저하는 상기 하니컴부재(340)의 각 셀에 채워지는 충진재(400)에 의해서 보상될 수 있다.
또한 도 2b에 도시된 바와 같이 격자형부재(360)의 경우에도 제조원가를 고려하고 상기한 바와 같이 강도의 저하는 격자형부재(360)의 각셀에 채워지는 충진재(400)에 의해 보상된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안은 건축물의 바닥충격음 방지구조를 구성함에 있어서, 건물의 상층과 하층을 분리구획하는 콘크리트 슬래브층(100); 상기 콘크리트 슬래브층(100) 위에 접착되도록 점착성을 갖는 댐핑시트(220)로 이루어진 댐핑층(200); 바닥판(320)과, 격자형 또는 하니콤형 공간부가 형성되도록 상기 바닥판(320)의 상면에 형성되는 리브(310)로 이루어지되, 상기 공간부를 바라보는 상기 바닥판(320)에는 상기 공간부의 횡 단면적보다 작은 횡 단면적을 갖는 관통홀(321)이 형성되어 상기 바닥판(320)이 상기 댐핑층(200)의 상부에 파묻히며 상기 바닥판(320)이 파묻히지 않은 댐핑층 부분이 상기 관통홀(321)로 삽입 돌출되면서 상기 댐핑층(200)에 일체형으로 압착고정되는 구속부재(300); 및 상기 구속부재(300)의 공간부에 충전되는 동시에 상기 구속부재(300)의 상부를 뒤덮는 충진재(400);를 포함하여 구성하였다.
보다 상세하게는, 구속부재(300)의 공간부, 즉 리브(310) 사이로 형성되는 내부공간에 충진재(400)가 타설되어 채워지고, 구속부재의 바닥판(320)이 댐핑층(200)내에 고정되어 댐핑층(200)과 일체형으로 압착고정됨으로써, 댐핑층(200)과 충진재(400) 및 구속부재(300)는 일체로 거동하게 된다.
따라서, 건물의 상부에서 발생하는 중량의 충격이 바닥에 가해질 경우, 댐핑층(200)과 콘크리트 슬래브층(100)이 굴곡되면서 진동하고, 그 진동으로 인해 공기중의 음으로 방사된다.
따라서 본 기술은 이러한 진동이 댐핑층(200)내에 전달되는 경우 진동이 열로 전환되어 감소하게 되어, 일체형으로 성형된 댐핑층(200)과 충진재(400)가 콘크리트 슬래브층(100)에 대하여 슬라이딩유동되는 것을 방지하도록 구성하였다.
즉, 건물 바닥에 충격이 가해질 경우 댐핑층(200)과 충진재(400)가 동시에 휨변형되어 충격에너지를 흡수한 후 열에너지로 발산하여 소멸시킴에 따라, 건물 아래층으로 전달되는 상부층의 충격음을 최소화시킬 수 있다.
또한, 건물 상,하층간 바닥 두께를 확대하지않고도 콘크리트 슬래브층(100) 과 벽체를 통하여 건물 위층에서 아래층으로 고체전달음이 전달되는 것을 방지하게됨에 따라 쾌적한 주거문화를 확보하고, 시공비용을 절약할 수 있다.
본 고안에서 사용하는 댐핑층(200)은 댐핑시트(220)를 이용하여 실시하는 것이 바람직하다. 댐핑시트(220)는 검은색을 띠며 유동성이 있는 물렁물렁한 고무재질로 외부에서 열이 가해지면 콘크리트를 비롯한 벽면에 융착되는 것으로, 시중에 공급되는 여러 건축자재 등에서 흔히 찾아 볼 수 있는 것이다.
이 댐핑시트(220)의 외측 표면에는 유통, 보관 및 시공이 용이하도록 하기 위해서 박판의 비닐재질로 코팅된 커버가 형성되는 것이 바람직한데, 이때 비닐재질의 커버는 본 고안에 의해 형성된 건축자재를 시공하는 과정에서 쉽게 제거가 가능하다.
또한 본 고안의 상기 구속부재(300)의 하부에 형성된 바닥판(320)에서 상기 공간부를 바라보는 부위에는 관통홀(321)이 형성되며, 이 관통홀(321)은 상기 공간부의 횡 단면적보다 작은 횡단면적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 하니컴형부재(340)의 경우 하나의 공간부를 둘러싸는 리브(310)는 6각형기둥을 취하게 된다. 그리고 본 실시예에 있어서는 댐핑층(200)에 묻히게 되는 바닥판(320)에서 형성된 관통홀(321) 횡단면의 면적이 6각형기둥의 리브(310)로 둘러싸인 공간부의 횡 단면적보다 작은 면적을 형성하고, 나머지 부분은 종이재질로 바닥판을 구성하여, 바닥판(320)이 댐핑시트(220)에 파묻히게 되는 경우 대시포트의 역할을 하도록 구성한 것이다.
이렇게 함으로써 상부에서 진동이 전달되는 경우, 구속부재(300)에 전달된 진동이 곧바로 댐핑층(200)내부로 전달되고 댐핑층(200)은 이를 열로 전달하여 에너지를 소모하여 하부층으로 전달되는 진동을 최소화하도록 구성하였다.
본 고안의 실시에서 사용하는 충진재(400)는, 경량기포콘크리트(420) ,발포우레탄(440) 및 단열재 중 어느 하나로 구성하되, 이러하 충진재(400)는 구속부재(300)의 내부공간에 채워지고 일부는 상기 구속부재(300)를 뒤덮도록 하여 충진재(400) 및 구속부재(300)가 일체로 거동하도록 구성하였다.
본 고안의 실시에 사용한 단열재는 일정한 온도가 유지되도록 하려는 부분의 바깥쪽을 피복하여 외부로의 열손실이나 열의 유입을 적게 하기 위한 재료로서, 열이 전도하기 어려운 석면, 유리 섬유, 코르크, 발포 플라스틱 등 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 충진재(400)의 상층에는 도 1에서 참조될 수 있는 난방배관을 구비하여 난방배관층을 형성하고, 상기 난방배관층의 측면 및 상부에는 도시되어 있지는 않지만 마감 콘크리트 또는 마감재를 이용하여 마감할 수 있다. 이때, 난방배관은 동파이프, 또는 XL파이프가 사용될 수 있다.
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상기한 구성에 의한 실시로 발생하는 종래의 기술과 구별되는 특유의 효과는 다음과 같다.
건축물 바닥에 충격이 가해질 경우, 슬래브층위에 설치된 댐핑층 및 구속부재의 일체화에 따른 휨강성의 증가와 댐핑층의 소성변형으로 인해 충격에너지를 흡수하여 소멸시킴에 따라, 아래층으로 바닥충격음이 전달되는 것을 방지하여 쾌적한 주거환경을 확보하므로 입주자로부터 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 슬래브층위에 압착고정되는 댐핑층과, 댐핑층에 올려지는 격자형 구속부재 내부에 콘크리트 또는 발포우레탄을 채워넣어 댐핑층과 일체형으로 고정되는 구속층을 이룸으로써, 바닥에 충격이 가해질 경우 콘크리트 슬래브층과 동시에 휨변형되어 충격에너지를 흡수하여 상충격음을 최소화할 수 있다.
또한, 슬래브층에 압착고정되는 댐핑층과 일체화되어 콘크리트가 채워지는 구속층으로 인해 콘크리트 구조물의 강성이 증가되어 복합기능을 갖게 되며, 크랙이 발생하는 것을 방지하여 건축물의 내구성을 향상시킨다.

Claims (4)

  1. 건축물의 바닥충격음 방지구조에 있어서:
    건물의 상층과 하층을 분리구획하는 콘크리트 슬래브층;
    상기 콘크리트 슬래브층 위에 접착되도록 점착성을 갖는 댐핑시트로 이루어진 댐핑층;
    바닥판과, 격자형 또는 하니콤형 공간부가 형성되도록 상기 바닥판의 상면에 형성되는 리브로 이루어지되, 상기 공간부를 바라보는 상기 바닥판에는 상기 공간부의 횡 단면적보다 작은 횡 단면적을 갖는 관통홀이 형성되어 상기 바닥판이 상기 댐핑층의 상부에 파묻히며 상기 바닥판이 파묻히지 않은 댐핑층 부분이 상기 관통홀로 삽입 돌출되면서 상기 댐핑층에 일체형으로 압착고정되는 구속부재; 및
    상기 구속부재의 공간부에 충전되는 동시에 상기 구속부재의 상부를 뒤덮는 충진재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물의 바닥충격음 방지구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충진재는 열전도가 적은 석면, 유리 섬유, 코르크, 발포 플라스틱 중 어느 하나로 구성되며,
    상기 충진재의 상층에는 난방배관을 구비한 난방배관층을 더 포함하여 구성하되, 상기 난방배관층의 측면 및 상부에는 마감 콘크리트 또는 마감재를 이용하여 마감하는 것을 특징으로 하는 건축물의 바닥충격음 방지구조.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 난방배관은 동파이프 또는 XL파이프로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축물의 바닥충격음 방지구조.
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