KR20070032769A - 탄성재를 이용한 바닥충격음 완충재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공동주택의 층간 소음 및 진동을 차단하기 위한 차음 완충재에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 완충재는 격자 형태 등으로 형성된 탄성판의 양측에 다수의 탄성패드가 서로 엇갈리도록 일정한 간격으로 규칙적으로 배열되고 탄성패드의 외측에 보호재와 분리막이 부착되어 형성된다. 본 고안의 완충재는 탄성판과 탄성패드의 탄성을 이용하여 저주파 및 고주파 진동 및 소음을 효과적으로 차단한다.
바닥충격음, 완충재, 뜬바닥, 이중슬라브구조, 탄성재, 탄성판

Description

탄성재를 이용한 바닥충격음 완충재{A Shock Absorbing Plate Using Elastic Material for Reducing Inter-floor Noise}
도 1은 일반적인 공동주택의 바닥구조의 단면도,
도 2는 본 발명의 바닥충격음 완충재를 적용한 바닥구조의 단면도,
도 3은 본 발명의 바닥충격음 완충재의 단면도,
도 4는 본 발명의 바닥충격음 완충재의 투시도,
도 5는 본 발명의 바닥충격음 완충재에 사용되는 사각형구멍배열의 무방향성 탄성판의 예시도,
도 6는 본 발명의 바닥충격음 완충재에 사용되는 오각형구멍배열의 무방향성 탄성판의 예시도,
도 7는 본 발명의 바닥충격음 완충재에 사용되는 원형구멍배열의 무방향성 탄성판의 예시도이다.
공동주택에서 생활하면서 상층바닥에 가해지는 다양한 충격의 에너지가 슬라브 및 벽체를 통하여 아래층으로 전달되며, 이때 발생하는 구조체의 진동에 의한 소음이 발생하게 된다. 이러한 공동주택의 바닥구조는 도 1과 같이 바닥마감재(6), 마감모르터(5), 난방배관(4), 기포모르터(3), 단열재(2)와 콘크리트슬라브(1)로 이루어지는 것이 일반적이다.
이러한 구조의 슬라브에 충격이 가해질 때 전달되는 에너지가 크면 아래층에 발생하는 소음도 커지게 되며, 소음의 크기가 커지게 되면 아래층에 거주하는 사람에게 불쾌감을 주고 심한 경우 수면방해 및 생활에 지장을 주어 이웃 간에 분쟁이 발생하기도 한다.
이러한 충격에너지를 흡수하여 생활소음을 줄이기 위한 여러 방안중 하나로 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트슬라브(1)와 상부 마감모르터(5) 사이에 완충재(7)를 설치하는 방법이 있으며 다양한 종류의 완충재가 개발되었다. 기존의 완충재는 대부분 합성고무나 발포수지 등의 재료로 되어있으며, 바닥 구조는 도 2와 같이 바닥마감재(6), 마감모르터(5), 난방배관(4), 기포모르터(3)의 마감층과 콘크리트슬라브(1) 사이에 완충재(7)가 삽입되는 구조가 일반적으로 사용된다.
그러나 기존의 완충재는 주로 벌크 형태의 탄성 소재로 만들어져서 에너지의 투과율이 높고 특히 중량충격으로 발생하는 주파수가 낮은 범위에서의 에너지 투과율이 높아 차음효과가 만족스럽지 못한 상태이다. 기존의 완충재는 가벼운 물건이 바닥에 떨어져 나는 비교적 고주파 소음에 대하여는 어느 정도의 차단 효과를 발휘하나 걸음 진동과 같은 비교적 저주파 소음에 대하여는 매우 취약한 차단 효과만을 가지는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 바닥마감재(6), 마감모르터(5), 기포모르터(3)의 마감층과 콘크리트슬라브(1) 사이에 공간을 확보하여 에너지의 차단효과가 뛰어난 뜬바닥 이중 슬라브구조를 형성하고, 그 사이에 삽입되어 사용하중 및 바닥마감재(6), 마감모르터(4), 기포모르터(3)의 하중을 지지하고 양쪽에서 전달되는 충격음을 차단하는 탄성지지구조를 갖는 바닥충격음 완충재(7)를 제공하는데 있다. 본 발명은 특히 저주파 소음 차단 효과가 열악한 종래의 바닥 완충재의 문제를 해결하기 위해 저주파 및 고주파 소음을 모두 효과적으로 차단할 수 있는 구조의 바닥충격음 완충재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 발명의 구성을 설명한다. 본 발명에 따른 완충재는 도 3에 도시된 바와 같이 상부보호재(8), 상부분리막(9), 상부 탄성패드(10), 탄성판(11), 하부 탄성패드(12), 하부분리막(13), 하부보호재(14)으로 구성된다. 상부분리막(9)과 탄성판(11) 사이에는 상부 탄성패드(10)가 내장되어 이에 의해 상호 이격되어 그 사이에 공기층(A)이 형성되며, 탄성판(11)과 하부분리막(13) 사이에는 하부 탄성패드(12)가 내장되어 이에 의해 상호 이격되어 그 사이에 공기층이 형성된다. 본 발명의 바닥충격음 완충재는 일반적으로 도 2에 도시된 바와 같이 콘크리트슬라브(1) 위에 설치되나 경우에 따라서는 기포모르터(3) 위에 설치될 수도 있다.
상부보호재(8)는 완충재(7)의 최상부에 위치하며 작업시 완충재(7) 보호, 마감모르터(2) 또는 기포모르터(3) 타설시 수분흡수방지와 단열기능을 한다. 상기 상 부보호재(8)는 스티로폼, 발포고무, PE폼 같이 기포를 포함하고 있어 충격을 완화하고 단열기능이 있는 것으로 하며 은박이나 비닐이 코팅된 것도 사용할 수 있다.
상부분리막(9)은 상부보호재(8)와 상부탄성패드(10)사이에 설치되며 하중을 받는 상부탄성패드(10)가 상부보호재(8)에 압입되지 않도록 하중을 분산시키는 기능과 작업시 작업하중으로부터 상부보호재(8)가 손상받지 않도록 상부보호재(8)을 보강 및 지지하는 역할을 한다. 상기 상부분리막(9)은 상부에 모르타를 타설시 상부보호재(8)가 처지지 않는 구조이어야 하며 폐비닐 또는 폐플라스틱을 재활용한 재질의 판재를 사용할 수도 있다.
상부탄성패드(10)는 상부분리막(9)과 판상탄성체(11) 사이에 위치하며 상부탄성패드(10)는 완충재(7) 표면에 작용하는 하중을 판상탄성체(11)에 전달하고 1차적으로 충격에너지를 흡수하는 기능을 한다. 상부탄성패드(10)는 충격에너지 흡수를 위하여 고무나 우레탄수지와 같이 탄성이 좋은 것을 쓰는 것이 바람직하고, 상부탄성패드(10)와 하부탄성패드(12)는 서로 어긋남이 연속되도록 도 4와 같이 판상탄성체(11)의 교차부위에 부착된다. 그리하여 판상탄성체(11)의 각 줄기가 연속보 형상의 판스프링 역할을 하도록 한다. 상부탄성패드(10)의 총면적은 완충재 전체면적의 2%이하가 되도록 하는 것이 좋다.
판상탄성체(11)는 상부탄성패드(10)를 통하여 전달된 진동을 흡수하여 충격에너지가 하부의 콘크리트슬라브(1)에 직접 전달되는 것을 차단하면서 완충재(7) 상부에 작용하는 하중을 지지하는 기능을 한다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서 판상탄성체(11)은 나무, 합판, 대나무, 탄소섬유, 플라스틱, 철판, 강선, FRP, 판 스프링 등 탄성이 있는 재질로써 강선과 같이 길이가 길거나, 나무 또는 대나무와 같이 방향성이 있는 소재는 탄성이 우수한 방향으로 가늘고 길게 가공하여 도 4와 같이 상부와 하부의 재료를 격자 형태로 붙여서 사용한다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서 탄성체가 격자를 이루는 판 형상을 갖도록 되어 있으나, 도 5, 도 6 및 도 7에서 예시하는 바와 같이 판상탄성체(11)의 형상은 본 발명의 범위 내에서 규칙적으로 배열된 사각, 육각 또는 원형의 구멍을 갖는 판의 형상을 가질 수 있다.
하부탄성패드(12)는 하부분리막(13)과 판상탄성체(11) 사이에 위치하며 하부탄성패드(12)는 판상탄성체(11)에서 감쇠된 충격하중과 상부하중을 콘크리트슬라브(1)에 전달하고 2차적으로 충격에너지를 흡수하는 기능을 한다. 하부탄성패드(12)는 상부탄성패드(10)과 같이 충격에너지 흡수를 위하여 고무나 우레탄수지와 같이 탄성이 좋은 재질을 사용하는 것이 유리 하고 , 형상 또한 상부탄성패드(10)와 같이 사각, 육각 또는 원형의 기둥형상으로 하고 하부탄성패드(12)의 총면적은 전체면적의 2%이하가 되도록 한다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서 상부탄성패드(10) 및 하부탄성패드(12)는 판상탄성체(11)의 교차점에 서로 엇갈린 형태로 배열되어 판상탄성체(11)가 상부탄성패드(10) 및 하부탄성패드(12) 사이에서 판스프링과 같은 작용을 하도록 하여, 완충재(7)에 전달되는 소음 및 진동을 효과적으로 흡수한다. 본 발명에 따른 완충재(7)는 탄성재질로 형성된 상부탄성패드(10) 및 하부탄성패드(12)와 판상탄성체(11)의 탄성을 결합하여, 종래의 완충재 또는 차음재에 비하여 뛰어난 소음 및 진동 차단 능력을 발휘할 수 있다. 또한 본 발명의 완충재(7)는 판상탄성체(11)와 상 부탄성패드(10) 및 하부탄성패드(12)로 공기층을 확보하여 더욱 증진된 방음 효과를 발휘한다.
하부분리막(13)은 하부보호재(14)와 하부탄성패드(12)사이에 설치되며 판상으로 하중을 전달하는 하부탄성패드(12)가 하부보호재(14)에 압입되지 않도록 하중을 분산시키는 기능을 한다. 상기 하부분리막(13)은 하부탄성패드(12)가 작용하는 하중으로 하부보호재(14)에 압입되지 않는 구조로써 폐비닐 또는 폐플라스틱을 재활용한 재질의 판재를 사용할 수도 있으며 차음재가 설치되는 바닥에 요철이 없어 하부보호재(14)를 설치하지 않는 경우 생략할 수 있다.
하부보호재(14)는 완충재(7)의 최하부에 위치하며 작업시 콘크리트슬라브(1) 표면의 국부적인 요철로부터 차음재를 보호하는 기능과 단열기능을 하며 콘크리트슬라브(1)의 표면에 요철이 없는 경우 생략할 수 있다. 상기 하부보호재(14)는 스티로폼, 발포고무, PE폼등 기포를 포함하고 있어 충격을 완화하고 단열기능이 있는 것으로 하며 은박이나 비닐이 코팅된 것을 사용할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 상기 실시예는 상부 및 하부 탄성패드가 격자를 이룬 판상탄성체(11)의 교차점 양측에 서로 어긋나게 배열된 구조를 갖는다. 그러나 본 발명의 원리 및 범위 내에서 탄성체를 격자를 이룬 길게 연장된 판 형태로 구성하지 아니하고, 일체형 탄성판 형태로 구성하고 탄성판 양측에 일정 간격으로 서로 어긋난 위치에 상부탄성패드(10) 및 하부탄성패드(12)를 설치할 수 있다. 또한, 판상탄성체(11)를 판상체를 접합한 격자 구조 대신에 도 5에 도시된 바와 같이 일체형 탄성판을 격자 형태를 갖도록 성형하여 교차점 양측에 탄성패드를 서로 어긋나 도록 배치하여도 상기 실시예에 대응하는 작용효과를 얻을 수 있다. 또한 본 발명의 원리 및 범위 내에서 탄성판을 도 6에 도시된 바와 같이 규칙적 배열을 이룬 오각형 구멍을 갖도록 형성하거나, 도 7에 도시된 바와 같이 규칙적 배열을 이룬 원형의 구멍을 갖도록 형성하고, 도시된 바와 같이 서로 엇갈리게 탄성판 양측에 탄성 패드를 설치할 수도 있다.
이상에서는 도시된 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 원리를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야의 기술자들은 본 발명의 원리 및 범위 내에서 본 발명을 다양한 형태로 변형할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 의해 제한되지 않고, 발명특허청구의 범위에 기재된 사항에 의해서 해석되어야 한다.
상기와 같이 발명된 완충재(7)는 충격흡수력이 좋은 탄성구조와 완충재 내부에 형성된 공기층(A)으로 충격하중의 전달을 차단 또는 감소시켜 바닥충격에 의한 층간소음으로부터 공동주택의 주거환경을 개선할 수 있다.

Claims (6)

  1. 건물의 바닥을 통해 전달되는 진동 또는 소음을 차단하는 완충재에 있어서, 완충재의 내부에 탄성체가 배치되고 상기 탄성체의 양측에 다수의 탄성패드가 일정한 간격으로 서로 엇갈리게 규칙적으로 배치되고 상기 탄성패드의 외측에 보호재가 부착되고, 상기 탄성체 및 상기 보호재는 상기 탄성패드에 상호 이격되어 그 사이에 공기층이 형성된 것을 특징으로 하는 완충재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄성체는 연장된 판 형태의 다수의 탄성체들을 격자 형태로 결합하여 형성되고, 상기 탄성패드의 상기 격자 형태의 교차점에 서로 어긋나도록 규칙적으로 배치된 것을 특징으로 하는 완충재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄성체는 탄성체 평판의 일부를 사각형, 육각형, 원형의 규칙적 패턴을 이루도록 제거하여 형성된 것을 특징으로 하는 완충재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보호재와 상기 탄성패드 사이에 상기 탄성패드에 의해 상기 보호재에 작용되는 힘을 분산시키는 분리막이 배치된 것을 특징으로 하는 완충재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보호재는 스티로폼, 발포고무, PE폼 등과 같이 기포를 포함하고 있어 충격을 완화하고 단열성이 있는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 완충재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 탄성패드는 고무나 우레탄수지와 같은 탄성이 양호한 재료로 형성되고, 상기 탄성패드의 총면적은 상기 완충재 총면적의 2% 이하인 것을 특징으로 하는 완충재.
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