KR101622696B1 - 층간소음 저감용 차음부재 및 이를 이용한 바닥구조 - Google Patents

층간소음 저감용 차음부재 및 이를 이용한 바닥구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바닥슬래브와 바닥장식재 사이에 설치되고 , 층(層)과 층(層) 사이에 발생되는 소음을 저감시키기 위해 설치되는 차음부재에서, 차음부재는 소정의 두께로 이루어진 제1패널부와 제2패널부가 상·하로 적층(積層) 결합되어 구성되되, 제1패널부는 하부에 위치되는 부재로, 상부면은 평평(平平)하고 하부면은 연속적으로 일정간격마다 요철처리된 판 상의 입체 형상으로 구성되며, 제2패널부는 제1패널부 위에 결합되는 부재로, 상·하부면이 모두 평평(平平)한 판 상의 입체 형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 차음부재의 제1·2패널부는 비드법 2종 단열재 재질로 이루어지는 동시에 각각 20㎜ 두께로 구성되고, 제1패널부의 밀도가 제2패널부의 밀도보다 작게 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

층간소음 저감용 차음부재 및 이를 이용한 바닥구조{A soundproofing members for reducing inter layer noise and floor structure using the same}
본 발명은 바닥을 통해 층간 전달되는 소음을 저감시키기 위해 설치되는 차음부재 및 이를 이용한 바닥구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판과 요철 형태로 이루어진 한 쌍의 패널부재가 바닥슬래브 위에 적층 설치됨으로써 단열은 물론 층간 소음을 효과적으로 차단시킬 수 있는 층간소음 저감용 차음부재 및 이를 바람직하게 이용한 바닥구조에 관한 것이다.
일반적으로 공동주택은 토지이용의 효율성 증대 및 주택 공급의 용이성 등에 의해 계속적으로 증가되고 있는데, 이와 같은 공동주택은 다수의 세대들이 수직적인 배치구조를 갖는 특성상 이웃하는 세대들 간의 층간소음으로 인해 많은 다툼이 발생하고 있으며, 이러한 층간소음을 저감하고자 하는 많은 노력이 진행되고 있다.
상기와 같은 층간소음의 주요원인은 바닥충격음이며, 이 바닥충격음은 경량충격음과 중량충격음으로 구분될 수 있다. 여기서 경량충격음은 작은 물건의 낙하나 가구를 끄는 소리와 같은 가볍고 딱딱한 소재로 충격력이 적고 지속시간이 짧은 특성을 나타내고, 중량충격음은 어린이가 뛰어다닐 때나 무거운 바닥충격음으로 충격력이 크고 지속시간이 긴 특징을 나타낸다.
상기와 같은 바닥충격음에 대한 차음성능을 높일 수 있는 가장 일반적인 방법으로 뜬바닥 구조가 적용되고 있는데, 뜬바닥 구조는 구조체 슬래브와 마감층 사이에서 진동절연을 할 수 있는 완충재를 설치하는 것으로, 도 1에 나타난 표준바닥구조를 살펴보면 슬래브(S＇) 위에 완충재(10＇)를 설치하고 그 위로 기포콘크리트층(20＇)과 마감모르타르층(30＇)을 형성시킨다. 이러한 뜬바닥 구조는 표준바닥구조에 따라 슬래브(S＇) 210㎜, 완충재(10＇) 30㎜, 기포콘크리트층(20＇) 40㎜, 마감모르타르층(30＇) 40㎜로 이루어지는 것이 일반적이다.
한편, 뜬바닥 구조는 구조체 슬래브와 마감층 사이에서 진동절연을 할 수 있는 완충재를 설치하는 것으로, 상기 완충재로는 스프링정수(N/㎝)가 적은 것이 적용되나 경량충격음에 대한 완충재는 동탄성계수가 낮은 유연한 특성이 요구되는데 반해 중량충격음에 대한 완충재는 고강성과 밀실한 구조와 고면밀도 구조 및 중량화 된 특성이 요구된다.
또한 바닥충격음 저감용 소재에서 잔류변형량은 KSF 2873에서 정하고 있는 시험방법에 따라 측정한 값이 시료두께(dL)가 30 ㎜ 미만은 2㎜ 이하, 30 ㎜ 이상은 3 ㎜ 이하일 것을 요구하고 있는바, 잔류변형량의 실험은 일례로 가로×세로×두께가 300×300×40㎜로 제공되어 480㎏의 무게추를 올려놓고 48시간이 경과된 후 다시 20㎏의 무게추를 올려놓고 5분 후의 잔류변형량이 3% 이내일 것을 요구하고 있는데 상기 조건을 충족시키게 되면 다시 동탄성계수가 다시 높이지는 문제점을 나타내므로 이들 모두를 충족시키는 층간소음 저감소재의 개발이 요구되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반적인 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 소정의 두께로 구성된 평판형의 패널부재와 요철형의 패널부재를 간단히 적층 결합시켜 바닥구조 내에 설치함으로써 층간 소음에 대한 차단효과를 효율적으로 만족시킬 수 있는 층간소음 저감용 차음부재를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 바닥슬래브와 바닥장식재 사이에 설치되고 , 층(層)과 층(層) 사이에 발생되는 소음을 저감시키기 위해 설치되는 차음부재에서, 차음부재는 소정의 두께로 이루어진 제1패널부와 제2패널부가 상·하로 적층(積層) 결합되어 구성되되, 제1패널부는 하부에 위치되는 부재로, 상부면은 평평(平平)하고 하부면은 연속적으로 일정간격마다 요철처리된 판 상의 입체 형상으로 구성되며, 제2패널부는 제1패널부 위에 결합되는 부재로, 상·하부면이 모두 평평(平平)한 판 상의 입체 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 층간소음 저감용 차음부재를 제공한다.
또한 본 발명은 차음부재의 제1·2패널부는 비드법 2종 단열재 재질로 이루어지는 동시에 각각 20㎜ 두께로 구성되고, 제1패널부의 밀도가 제2패널부의 밀도보다 작게 구성되는 것을 특징으로 하는 층간소음 저감용 차음부재를 제공한다.
본 발명은 차음부재의 하부면이 엠보싱형태로 요철처리되고 바닥슬래브와 직접 닿는 면적이 최소화되는 동시에 공기층이 형성됨으로써 상층에서 발생되는 진동과 소음이 하층으로 전달되는 것이 최소화되는 효과가 있다.
이때, 하부면의 볼록한 부분이 위에서 아래로 작용하는 충격을 흡수시킴으로써 중량충격음에 대한 차단효과를 더욱 개선시킨다.
또한 본 발명은 차음부재가 두 개의 분할된 구조로 이루어짐으로써 진동과 소음의 전달을 더욱 억제시켜는데, 이때 두 개의 분할된 패널부재를 단순히 적층시키는 방법으로 결합시킴으로써 작업하기에도 용이하다는 장점이 있다.
아울러 하부에 위치된 패널부재의 밀도가 상부에 적층되는 패널부재의 밀도보다 작게 구성됨으로써 상부의 충격이나 소음이 하부로 진행할수록 고루 분산되는 효과를 나타낸다.
도 1은 종래 바닥구조의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 층간소음 저감용 차음부재를 이용한 바닥구조의 단면도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 차음부재의 품질검사 성적서이다.
도 4(a)와 (b)는 본 발명의 도 3의 실시예에 따라 실험한 결과를 나타낸 표와 그래프이다.
이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 층간소음 저감용 차음부재(10)를 이용한 바닥구조의 단면도이고, 도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 차음부재(10)의 품질검사 성적서이며, 도 4(a)와 (b)는 본 발명의 도 3의 실시예에 따라 실험한 결과를 나타낸 표와 그래프이다.
본 발명은 건축물 특히 공동주택의 층간에 발생되는 충격음에 대한 차단효과를 보기 위해 바닥구조 내에 설치되는 차음부재(10)에 관한 것이다. 이러한 차음부재(10)는 평판형과 요철형으로 구성되는 두 개의 패널부재가 일체를 이루며 적층된 구조로 설치된다.
구체적으로, 본 발명은 바닥슬래브(S)와 바닥장식재(F) 사이에 설치되고, 층(層)과 층(層) 사이에 발생되는 소음을 저감시키기 위해 설치되는 차음부재(10)에서, 상기 차음부재(10)는 소정의 두께로 이루어진 제1패널부(12)와 제2패널부(14)가 상·하로 적층(積層) 결합되어 구성되되, 상기 제1패널부(12)는 하부에 위치되는 부재로, 상부면은 평평(平平)하고 하부면은 연속적으로 일정간격마다 요철처리된 판 상의 입체 형상으로 구성되며, 상기 제2패널부(14)는 상기 제1패널부(12) 위에 결합되는 부재로, 상·하부면이 모두 평평(平平)한 판 상의 입체 형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉 차음부재(10)는 제1패널부(12)와 제2패널부(14)가 서로 맞닿아 결합되도록 구성된다.
제1패널부(12)는 장방형의 단면을 이루며 소정의 두께로 구성되는 육면체형태의 부재로, 바닥슬래브(S) 상부면에 맞닿아 설치된다. 이때 제1패널부(12)의 하부면은 도 2에 도시된 바와 같이 연속된 요철면으로 구성되고, 상부면은 평평한 면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉 제1패널부(12)의 하부면은 엠보싱(embossing)형상으로 구성되는데, 이로 인하여 제1패널부(12)가 바닥슬래브(S)에 직접 닿는 면적이 최소화되고 연속된 파형에 의해 바닥슬래브(S)와 제1패널부(12) 사이에 공기층이 형성된다. 이러한 공기층은 상부로부터 바닥슬래브(S)로 전달되는 진동과 소음을 최종적으로 완충시키고 흡음하게 된다.
제2패널부(14)는 제1패널부(12)와 같이 장방형의 단면을 이루며 소정의 두께로 구성되는 육면체형태의 부재로, 제1패널부(12) 위에 적층되도록 결합된다. 그리고 제2패널부(14)는 제1패널부(12)와 달리 상부면과 하부면이 모두 평평(flat)하게 구성되며, 접착제 없이 제1패널부(12) 상부면에 간단히 올려놓는 방법으로 시공함으로써 작업성이 향상될 수 있다.
한편, 차음부재(10)의 제1·2패널부(12,14)는 비드법 2종 단열재 재질로 이루어지는 동시에 각각 20㎜ 두께로 구성되고, 제1패널부(12)의 밀도가 상기 제2패널부(14)의 밀도보다 작게 구성될 수 있다. 여기서 비드법 2종 단열재는 비드법 발포 폴리스티렌 단열재를 의미하는 것으로, G-EPS(Graphite Expandable PolyStyrene, 일명 '네오폴')와 같은 재료를 포함한다.
그리고 차음부재(10)는 상기한 바와 같이 제1패널부(12)와 제2패널부(14)가 각각 20㎜ 두께로 구성되어 총 40㎜의 두께를 이루도록 구성될 수 있고, 하부에 위치된 제1패널부(12)의 밀도가 제2패널부(14)보다 상대적으로 작게 구성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 이 경우 상부의 충격이나 소음은 하부로 진행할수록 고루 분산되며 감쇄하기 때문이다.
다시 말해서 제2패널부(14)는 제1패널부(12) 상에서 일체로 적층 결합되고, 두 재료 모두 완충 및 흡음이 가능한 재질로 구성된다. 나아가 제1패널부(12)는 제2패널부(14)로부터 전달되는 진동과 소음을 2차적으로 저감시키는 역할을 수행하게 되는데, 앞서 설명한 바와 같이 하부면이 울퉁불퉁한 요철면으로 처리되어 공기층을 형성시킴으로써 윗층바닥으로부터 전달되는 충격진동음이 차단·흡수되어 건물의 층간에서 발생되는 소음을 더욱 더 효과적으로 제어하게 된다.
아울러 차음부재(10)의 제1·2패널부(12,14)는 동탄성계수가 10 내지 20MN/㎥, 손실계수가 0.1 내지 0.3, 흡수량이 4%이하, 열전도율이 0.03 내지 0.04W/m·k, 잔류변형량이 2㎜이하, 밀도가 15㎏/㎥이상으로 구성될 수 있다.
구체적으로 차음부재(10)의 제1·2패널부(12,14)는 도 3a에 도시된 바와 같이 동탄성계수가 14.3MN/㎥, 손실계수가 0.2, 흡수량이 2.2%, 열전도율이 0.031W/m·k, 잔류변형량이 1.8㎜로 구성되되, 상기 차음부재(10)의 제1패널부(12)의 밀도는 16.1㎏/㎥, 제2패널부(14)의 밀도는 16.4㎏/㎥로 구성될 수 있다.
또한 차음부재(10)의 제1·2패널부(12,14)는 도 3b에 도시된 바와 같이 차음부재(10)는 동탄성계수가 14.4MN/㎥, 손실계수가 0.1, 흡수량이 2.1%, 열전도율이 0.031W/m·k, 잔류변형량이 1.7㎜로 구성되되, 상기 차음부재(10)의 제1패널부(12)의 밀도는 15.7㎏/㎥, 제2패널부(14)의 밀도는 16.2㎏/㎥로 구성될 수 있다.
두 실시예는 국토교통부고시 제2013-611호에 기재된 '공동주택 바닥충격음 차단구조인정 및 관리기준'을 만족한다. 또한 이러한 실시예에 대한 차음부재(10)의 실험결과를 나타낸 표와 그래프를 도 4에서 확인할 수 있는데, 보이는 바와 같이 각 주파수에 대한 데시벨(dB, decibel)의 평균값을 비교해보면 종래 이용하던 30㎜의 완충재보다 본 발명에 따른 차음부재(10)의 데시벨(dB) 결과가 6dB정도 저감되는 것을 알 수 있다. 이러한 6db 차이는 소음 세기가 약 4배정도 차이나는 것을 의미하며, 특히 중량충격음을 좌우하는 63hz와 125hz 영역에서 본 발명에 따른 차음부재(10)의 소음 저감효과가 우수하게 나타난다.
이와 같은 차음부재(10)를 이용한 바닥구조는 도 2에 도시된 바와 같이 바닥슬래브(S); 제1패널부(12)와 제2패널부(14)가 상·하로 결합된 형태로 상기 바닥슬래브(S) 위로 설치되는 차음부재(10); 상기 차음부재(10) 위로 타설되는 기포콘크리트층(20); 및, 상기 기포콘크리트층(20) 위로 결합되는 모르타르층(30);을 포함하여 구성되되, 상기 차음부재(10)는 제1패널부(12)를 상기 바닥슬래브(S) 위에 설치한 후, 상기 제1패널부(12) 위로 제2패널부(14)를 적층하는 과정으로 결합 설치되고, 상기 모르타르층(30) 내부에는 소정 간격마다 온수파이프(40)가 추가로 설치되는 것을 특징으로 한다.
이러한 바닥구조의 시공방법은 골조로 형성된 바닥슬래브(S) 상부면으로 제1패널부(12)가 깔리고 그 위로 제2패널부(14)가 적층된 구조로 설치되며, 그 상부로 기포콘크리트층(20)이 일정 높이로 깔린 후 그 상부로는 모르타르층(30)이 깔리면서 온수파이프(40)가 배열되고 모르타르층(30) 상부로 마루판 등의 바닥장식재(F)가 깔리는 구성으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 바닥슬래브(S)는 210㎜, 상기 차음부재(10)는 40㎜, 상기 기포콘크리트층(20)은 30㎜이상, 상기 모르타르층(30)은 40㎜의 두께로 구성됨으로써 표준바닥구조의 기준을 따르는 동시에 도 4에 나타난 층간소음 저감효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.
따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
S: 바닥슬래브
F: 바닥장식재
W: 벽면
10: 차음부재
12: 제1패널부
14: 제2패널부
20: 기포콘크리트층
30: 모르타르층
40: 온수파이프

Claims (7)

  1. 바닥슬래브(S)와 바닥장식재(F) 사이에 설치되고, 층(層)과 층(層) 사이에 발생되는 소음을 저감시키기 위해 설치되는 차음부재(10)에서,
    상기 차음부재(10)는 소정의 두께로 이루어진 제1패널부(12)와 제2패널부(14)가 상·하로 적층(積層) 결합되어 구성되되,
    상기 제1패널부(12)는 하부에 위치되는 부재로, 상부면은 평평(平平)하고 하부면은 연속적으로 일정간격마다 요철처리된 판 상의 입체 형상으로 구성되고,
    상기 제2패널부(14)는 상기 제1패널부(12) 위에 결합되는 부재로, 상·하부면이 모두 평평(平平)한 판 상의 입체 형상으로 구성되며,
    상기 차음부재(10)의 제1·2패널부(12,14)는 비드법2종 단열재 재질로 이루어지는 동시에 각각 20㎜ 두께로 구성되고, 동탄성계수가 14.3MN/㎥, 손실계수가 0.2, 흡수량이 2.2%, 열전도율이 0.031W/m·k, 잔류변형량이 1.8㎜로 구성되며, 상기 차음부재(10)의 제1패널부(12)의 밀도는 16.1㎏/㎥, 제2패널부(14)의 밀도는 16.4㎏/㎥로 구성되는 것을 특징으로 하는 층간소음 저감용 차음부재.
  2. 바닥슬래브(S)와 바닥장식재(F) 사이에 설치되고, 층(層)과 층(層) 사이에 발생되는 소음을 저감시키기 위해 설치되는 차음부재(10)에서,
    상기 차음부재(10)는 소정의 두께로 이루어진 제1패널부(12)와 제2패널부(14)가 상·하로 적층(積層) 결합되어 구성되되,
    상기 제1패널부(12)는 하부에 위치되는 부재로, 상부면은 평평(平平)하고 하부면은 연속적으로 일정간격마다 요철처리된 판 상의 입체 형상으로 구성되고,
    상기 제2패널부(14)는 상기 제1패널부(12) 위에 결합되는 부재로, 상·하부면이 모두 평평(平平)한 판 상의 입체 형상으로 구성되며,
    상기 차음부재(10)의 제1·2패널부(12,14)는 비드법2종 단열재 재질로 이루어지는 동시에 각각 20㎜ 두께로 구성되고, 상기 차음부재(10)의 제1·2패널부(12,14)는 동탄성계수가 14.4MN/㎥, 손실계수가 0.1, 흡수량이 2.1%, 열전도율이 0.031W/m·k, 잔류변형량이 1.7㎜로 구성되며, 상기 차음부재(10)의 제1패널부(12)의 밀도는 15.7㎏/㎥, 제2패널부(14)의 밀도는 16.2㎏/㎥로 구성되는 것을 특징으로 하는 층간소음 저감용 차음부재.
  3. 삭제
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  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 층간소음 저감용 차음부재(10)를 이용한 바닥구조에서,
    바닥슬래브(S);
    제1패널부(12)와 제2패널부(14)가 상·하로 결합된 형태로 상기 바닥슬래브(S) 위로 설치되는 차음부재(10);
    상기 차음부재(10) 위로 타설되는 기포콘크리트층(20); 및,
    상기 기포콘크리트층(20) 위로 결합되는 모르타르층(30);
    을 포함하여 구성되되,
    상기 차음부재(10)는, 상기 제1패널부(12)를 상기 바닥슬래브(S) 위에 설치한 후 상기 제1패널부(12) 위로 제2패널부(14)를 적층하는 과정으로 결합 설치되고,
    상기 모르타르층(30) 내부에는 소정 간격마다 온수파이프(40)가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 층간소음 저감용 차음부재를 이용한 바닥구조.
  7. 제6항에서,
    상기 바닥슬래브(S)는 210㎜, 상기 차음부재(10)는 40㎜, 상기 기포콘크리트층(20)은 30㎜이상, 상기 모르타르층(30)은 40㎜의 두께로 구성되는 것을 특징으로 하는 층간소음 저감용 차음부재를 이용한 바닥구조.
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KR102403744B1 (ko) 2021-05-07 2022-06-07 (주)동일수지 층간소음 저감을 위한 바닥구조 및 그 시공방법

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KR100718701B1 (ko) 2005-11-29 2007-05-16 주식회사 삼양수지 건축물의 층간 소음저감재

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