공동주택용 층간소음방지재(NOISE-PROOF ELEMENT OF INTER LAYER)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개실용신안공보(U)
(11) 공개번호 20-2009-0003755
(43) 공개일자 2009년04월22일
(51) Int. Cl.

E04F 15/20 (2006.01)
(21) 출원번호 20-2007-0016859
(22) 출원일자 2007년10월18일
심사청구일자 2007년10월18일
(71) 출원인
강웅갑
대구 남구 대명1동 629-1 정우맨션아파트 2동 60
3호
(72) 고안자
강웅갑
대구 남구 대명1동 629-1 정우맨션아파트 2동 60
3호
(74) 대리인
이재춘
전체 청구항 수 : 총 3 항
(54) 공동주택용 층간소음방지재
(57) 요 약
본 고안은 온돌난방식 공동주택의 층간소음 방지재의 층간소음 감쇠능력, 사용용도의 다양화, 제조원가의 절감,
건축시공비의 절감, 시공성 등을 개량한 공동주택용 층간소음방지재에 관한 것이다.
본 고안은, 밀도 8 ~ 35kg/cm
3
, 두께 15 ~ 25mm의 탄성가공, 버드법 혹은 압출법에 의해 제조된 발포 폴리스틸렌
폼(또는 폴리에틸렌폼) 단열판(10)과;
상기 발포 폴리스틸렌폼 단열판(10)의 하부에 설치되어 폐쇄공기층을 형성하여 공기 스프링과 같은 완충역활을
하기 위하여 적정공기압과 두께 150㎛ 이상을 가진 바블 시트(21)와;
상기 바블 시트(21)는 요철의 돌기가 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브 위에 직접 위치하도록 하는 구성을
가지며 고유진동수 45 ~ 55kHz 를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택용 층간소음방지재;가 제시된다.
대 표 도 - 도3
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공개실용신안 20-2009-0003755
실용신안 등록청구의 범위
청구항 1
밀도 8 ~ 35kg/cm
3
, 두께 15 ~ 25mm의 탄성가공, 버드법 혹은 압출법에 의해 제조된 발포 폴리스틸렌폼(또는 폴
리에틸렌폼) 단열판(10)과;
상기 발포 폴리스틸렌폼 단열판(10)의 하부에 설치되어 폐쇄공기층을 형성하여 공기 스프링과 같은 완충역활을
하기 위하여 적정공기압과 두께 150㎛ 이상을 가진 바블 시트(21)와;
상기 바블 시트(21)는 요철의 돌기(27)가 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브(70) 위에 직접 위치하도록 하
는 구성을 가지며 고유진동수 45 ~ 55kHz 를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택용 층간소음방지재.
청구항 2
제1항에 있어서,
바블 시트 1단을 추가하여 2단의 바블 시트(22)와,
상기 바블 시트(22)는 요철의 돌기가 모두 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브 위에 직접 위치하도록 하는
구성을 가지며,
고유진동수 38 ~ 4555kHz를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택용 층간소음방지재.
청구항 3
제1항에 있어서,
바블 시트 2단을 추가하여 3단의 바블 시트(23)와,
상기 바블 시트(23)는 요철의 돌기가 모두 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브 위에 직접 위치하도록 하는
구성을 가지며,
고유진동수 25 ~ 40kHz를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택용 층간소음방지재.
명 세 서
고안의 상세한 설명
기 술 분 야
본 고안은 온돌난방식 공동주택의 층간소음 방지재의 층간소음 감쇠능력, 사용용도의 다양화, 제조원가의 절감,<1>
건축시공비의 절감, 시공성 등을 개량한 공동주택용 층간소음방지재에 관한 것이다.
배 경 기 술
공동주택은 다수의 세대가 벽과 바닥을 사이에 두고 생활하는 주거 형태로, 공동주택에서 발생되는 소음중에서<2>
도 재료의 성질상 콘크리트면에 직접 충격이 가해짐으로 발생하는 바닥 충격음은 쉽게 전해지는 특성이 있다.
특히, 상,하층간의 바닥 충격음 계통의 소음 문제는 공동주택에서의 생활의 질을 결정하는 가장 중요한 요소 중<3>
의 하나이다.
주거환경 소음중 아이들의 뛰노는 소리, 현관문 개폐음, 의자끄는 소리, 급,배수처리 소음, 피아노 소리 등은<4>
개인적인 사생활 보장 및 쾌적한 주거환경 조성을 위해서는 소음방지의 필요성이 급증되고 있는 실정이다.
다만, 우리나라 대부분의 공동주택에 사용되고 있는 콘크리트 재료의 특성상 무겁고 밀실하기 때문에 다른 재료<5>
보다 공기를 매체로 하여 전달되는 소음(공기 전달음)에 대해서는 차단성이 양호하나, 재료 특성상 콘크리트 면
에 직접 충격이 개하짐에 따라 발생하는 바닥 충격음(고체 전달음)은 인접 세대에 쉽게 전달되는 특성을 지니고
있다.
이러한 실정에 따라 공동주택의 층간소음 방지를 위하여 고무칩 패드, 폴리스틸렌폼, 폴리에틸렌폼, EVA, 발포<6>
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공개실용신안 20-2009-0003755
고무, 무기물을 첨가한 고무시트, GLASS FIBER, GLASS WOOL 류 등이 개발되어 층간소음 방지재로 공급되고 있으
나 만족할 만한 바닥충격음 저감 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
이러한 문제는 상기와 같이 기술된 재료가 물리적인 특성이 층간소음 방지재로는 적합하지 못하고 과다한 탄성<7>
력으로 인하여 바닥 충격에 의한 진동을 감쇠시키지 못하고 콘크리트 슬래브와 공진 현상이 발생되어 바닥충격
음 저감 효과가 떨어지며, 특히 중량 충격음에 대해서는 개선효과가 별로 없는 상태이다.
또한, 바닥충격 소음 문제를 해결하기 위하여 뜬 바닥(FLOATING FLOOR) 구조를 채용하고 기존의 층간소음 방지<8>
재로서는 경량 충격음은 개선이 다소가능하나 중량충격음은 개선이 불가능하여 우리나라에서도 중량충격음을
50dB 이하로 유지하기 위하여 이와 같이 뜬바닥 구조를 표준바닥 구조로 지정하여 기존 콘크리트 슬래브 두께를
150mm에서 210mm로 증가시켜 건교부에서 2005년 6월 30일 고시하였으나 시공기간이 늘어나는 단점이 있다.
고안의 내용
해결 하고자하는 과제
본 고안은 상술한 내용을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안은, 기존 층간소음 방지재가 바닥충격음 중 경량 충<9>
격음에 대해서는 다소 개선효과가 있으나 중량 충격음에 대해서는 개선효과가 없기 때문에 경량충격음 및 중량
충격음에 대해서도 동시에 개선효과가 있고 층간소음 방지와 단열성은 재료의 특성이 서로 상반되는 성격을 요
구하나 현실적인 요구에 부응하여 동시에 만족할 수 있어야 하며, 특히 중량충격음을 해소하기 위하여 콘크리트
슬래브 두께를 150mm에서 210mm로 증가시키고( 건교부 고시 제2005 - 189호, 공동주택 바닥충격음 차단구조인정
및 관리기준) 혹은 고가 층간소음방지재 사용 등은 건축시공비의 상승을 유발시키기 때문에 콘크리트 슬래브의
두께를 구조적인 문제가 없는 범위 내에서 종전과 같이 150mm로 시공하더라도 건교부에서 고시한 바닥충격음 차
단성능의 등급기준, 경량충격음 4급(58dB) 중량 충격음 4급(50dB) 이하의 성능을 만족시킬 수 있는 구조로 설치
되는 공동주택용 층간소음방지재;를 제공함을 그 목적으로 한다.
과제 해결수단
본 고안은 상술한 목적달성을 위해, 본 고안은, 밀도 8 ~ 35kg/cm
3
, 두께 15 ~ 25mm의 탄성가공, 버드법 혹은<10>
압출법에 의해 제조된 발포 폴리스틸렌폼(또는 폴리에틸렌폼) 단열판과;
상기 발포 폴리스틸렌폼 단열판의 하부에 설치되어 폐쇄공기층을 형성하여 공기 스프링과 같은 완충역활을 하기<11>
위하여 적정공기압과 두께 150㎛ 이상을 가진 바블 시트와;
상기 바블 시트는 요철의 돌기가 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브 위에 직접 위치하도록 하는 구성을 가<12>
지며 고유진동수 45 ~ 55kHz 를 갖는 것을 특징으로 하는 공동주택용 층간소음방지재;가 제시된다.
효 과
상술한 본 고안의 공동주택용 층간소음방지재를 통해 발생되는 효과를 설명한다.<13>
본 고안에 따르면, 단열성이 높은 재료에 고유 진동수가 낮고 동탄성계수가 낮은 폐쇄 공기층을 가진 특수제작<14>
된 바블 시트(BUBBLE SHEET) 패드를 이용하여 제조 및 시공함으로 층간소음방지와 단열성은 각각 재료의 성질
측면에서 상반되는 성질을 요구하나 동시에 충족시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 기존의 다소 단단(HARD)한 재료에서 부드러운(SOFT) 재료로 변경하고 구조적인 안정을 가질 수 있는 진동에<15>
대한 진동감쇠 능력이 뛰어나도록 특수제작된 바블 시트 패드(두께 4, 8, 12mm)를 사용자의 요구수준에 따라 조
정하여 사용함으로 방진계의 고유진동수를 55kHz 이하, 동탄성계수를 7 ~ 20MN/m
3
이하로 줄여서 경량충격음 25
~ 45dB, 중량충격음 10 ~ 20dB 정도 저감시키고, 단열성능을 개선하여 열전도율이 낮은 단단한 단열재(단열성능
가등급의 재료)를 사용하더라도 층간소음 저감에는 영향을 주지 않는 구조이며, 최상의 층간소음 저감 및 단열
성능을 동시에 구현할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 기존 층간소음 방지재는 경량충격음은 개선이 가능하나 중량충격음은 개선이 불가능하여 건교부에서 콘크<16>
리트 슬래브의 두께를 150mm에서 210mm(벽식 구조)로 증가시켜 표준바닥 구조로 고시하였으나 본 고안의 층간소
음 방지재는 콘크리트 슬래브의 두께를 150mm이하에서도 중량 충격음을 43 ~ 44dB까지 개선이 가능하므로 콘크
리트 슬래브 두께를 150mm로 줄일 수 있으므로 건축시공 단가를 절감할 수 있음은 물론, 동급 층간소음 방지재
보다 제조 및 시공비를 40% 이상 절감할 수 있어 경제적으로 우수한 경쟁력을 갖추게 되는 층간소음 방지재를
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공개실용신안 20-2009-0003755
제공하는 효과를 가진다.
고안의 실시를 위한 구체적인 내용
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 설명한다.<17>
도 1은 본 고안 콘크리트 슬래브에 시공되는 1단 바블시트층이 일체로 형성된 도면, 도 2는 본 고안 콘크리트<18>
슬래브에 시공되는 1단 바블시트층을 분해한 도면, 도 3은 본 고안 콘크리트 슬래브에 1단 바블시트층이 사용된
단면도, 도 4는 본 고안 콘크리트 슬래브에 2단 바블시트층이 사용된 단면도, 도 5는 본 고안 콘크리트 슬래브
에 3단 바블시트층이 사용된 단면도이다.
참고로 본 고안을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필<19>
요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.
또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는<20>
관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.<21>
본 고안의 공동주택용 층간소음방지재는, 콘크리트 슬래브(70)의 바닥과 기포 콘크리트(50) 사이에 설치하여 한<22>
정된 두께(최대 30mm) 범위 내에서 바닥충격에 의하여 발생되는 콘크리트 슬래브(70)의 바닥 진동을 최대한 감
쇠시키고 설계사양에서 요구하는 바닥 열관류율도 만족시키는 단열성능을 가지는 층간소음 방지재로, 상부, 즉
기포 콘크리트(50) 하부는 단열재인 압출법, 버드법 등에 의해 제조된 발포스틸렌폼 또는 발포폴리에틸렌폼 등
단단한 단열판이나 또는 필요에 의한 제품구성에 따라 공진현상을 방지하기 위하여 단단한 재료를 가공하여 탄
성력를 부가한 동탄성 계수 15 ~ 35MN/m
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범위의 폴리스틸렌폼으로 제작된 단열판(10)과,
상기 단열판(10) 하부에 설치되어 폐쇄공기층을 형성하여 공기스프링과 같은 완충역활을 하기 위하여 적정두께<23>
150㎛ 이상으로 특수제작된 바블 시트(21);로 구성된다.
상기 바블 시트(21)는 요철의 돌기(평면전체의 50 ~ 70%의 면적)(27)가 하부로 향하게 하여 콘크리트 슬래브<24>
(70) 상부에 직접 접촉토록 구성되고, 바블 시트(21)는 요구소음 수준을 따라 1 ~ 3겹까지 적층하여 고유진동수
를 25 ~ 55kHz 범위 내로 조정하게 된다.
표1<25>
<26>
콘크리트 슬래브 두께 경량충격음 중량충격음
150mm 1급(43dB이하) 3급(47dB이하)
180mm 1급 2급(43dB이하)
210mm 1급 2급~1급
상기 표1과 같이 바닥충격음 차단성능을 얻을 수 있고 동급 수준의 층간소음 방지재보다 제조원가가 40% 이상<27>
감소되어 경제성이 탁훨한 점을 얻을 수 있게 된다.
실시예1<28>
공동주택용 층간소음방지재는, 밀도 8 ~ 35kg/cm
3
, 두께 15 ~ 25mm의 탄성가공, 버드법 혹은 압출법에 의해 제<29>
조된 발포 폴리스틸렌폼(또는 폴리에틸렌폼) 단열판(10)과, 상기 발포 폴리스틸렌폼 단열판(10)의 하부에 설치
되어 폐쇄공기층을 형성하여 공기 스프링과 같은 완충역활을 하기 위하여 적정공기압과 두께 150㎛ 이상을 가진
바블 시트(21)와, 상기 바블 시트(21)는 요철의 돌기(27)가 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브(70) 위에 직
접 위치하도록 하는 구성을 가지며 고유진동수 45 ~ 55kHz 를 갖는다.
실시예2<30>
공동주택용 층간소음방지재는, 바블 시트 1단을 추가하여 2단의 바블 시트(22)와, 상기 바블 시트(22)는 요철의<31>
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돌기가 모두 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브 위에 직접 위치하도록 하는 구성을 가지며, 고유진동수 38
~ 4555kHz를 갖는다.
실시예3<32>
공동주택용 층간소음방지재는, 바블 시트 2단을 추가하여 3단의 바블 시트(23)와, 상기 바블 시트(23)는 요철의<33>
돌기가 모두 하부로 향하도록 하여 콘크리트 슬래브 위에 직접 위치하도록 하는 구성을 가지며, 고유진동수 25
~ 40kHz를 갖는다.
이와같이 공동주택용 층간소음방지재는 바블 시트(21)(22)(23)를 다단으로 사용하여 기능적으로 향상되는 층간<34>
소음방지재를 제공하게 된다.
상술한 구조를 가지는 층간소음방지재를 콘크리트 슬래브(70)에 시공하게 된다면 종래의 문제로 대두되던 문제<35>
점을 해결할 수 있게 된다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 고안 콘크리트 슬래브에 시공되는 1단 바블시트층이 일체로 형성된 도면,<36>
도 2는 본 고안 콘크리트 슬래브에 시공되는 1단 바블시트층을 분해한 도면,<37>
도 3은 본 고안 콘크리트 슬래브에 1단 바블시트층이 사용된 단면도,<38>
도 4는 본 고안 콘크리트 슬래브에 2단 바블시트층이 사용된 단면도,<39>
도 5는 본 고안 콘크리트 슬래브에 3단 바블시트층이 사용된 단면도이다.<40>
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><41>
10; 단열판 21; 1단 바블시트층<42>
22; 2단 바블시트층 23; 3단 바블시트층<43>
30; 측면 완충재 40; 마감 모르타르<44>
50; 기포 콘크리트 60; 난방 배관<45>
70; 콘크리트 슬래브<46>
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도면
도면1
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도면2
도면3
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도면4
도면5
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