KR200419652Y1 - 바닥충격음 차단구조 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 층간 슬라브 마감몰탈 사이에 시공되며, 경량기포콘크리트를 사용하지 않는 반건식 타입의 바닥충격음 차단구조에 관한 것으로, 제1 견면층(1), 제1 포움층(2), 제2 견면층(3) 및 제2 포움층(4)을 순차적으로 구비하며, 낮은 슬라브 두께에서 우수한 경량 및 중량충격음 차단성능을 발현하고, 시공이 용이한 등의 장점이 있다.
바닥충격음, 층간구조, 견면, 포움
Description
제1도는 본 고안의 바람직한 일 구현에 따르는 반건식 타입의 바닥충격음 차단구조가 적용된 공동주택의 층간구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1: 제1 견면층 2: 제1 포움층
3: 제2 견면층 4: 제2 포움층
S: 슬라브 M: 마감몰탈
본 고안은 반건식 타입의 다중 적층 바닥충격음 차단구조에 대한 것으로 바닥충격음 차단구조에서 요구되는 특성들을 효과적으로 발현하기 위하여 슬라브 상부에 섬유질의 차음탄성재, 리지드한 특성을 갖는 단열재, 그리고 소프트한 특성을 갖는 완충재를 다중 적층 조합한 것이다.
기존의 바닥충격음 차단구조는 슬라브 상부에 완충재를 설치하고, 경량기포 콘크리트를 적용하는 습식공법이 일반적인데 이 경우 경량충격음 차단 성능에는 효과가 있으나, 중량충격음 차단성능에는 효과가 미흡한 것으로 알려져 있다.
최근 들어 중량충격음 차단성능을 올리기 위하여 슬라브 자체의 두께를 올리는 방법, 고무와 같은 방진 마운트를 이용하여 뜬바닥 구조를 적용하는 방법들이 알려져 있으나, 슬라브 자체의 두께를 올리는 방법은 일정부분까지 중량충격음 차단성능을 올릴 수는 있으나, 공동주택의 층고 문제와 함께 일정수준 이상으로 차단성능을 올릴 수 없다는 단점이 있고, 방진마운트 등을 이용한 뜬바닥 구조의 경우에는 성능 향상은 기대할 수 있으나, 시공이 어렵고 많은 시공비용이 드는 단점이 있다.
경량충격음은 가볍고 딱딱한 물체에 의한 충격음(물건 떨어지는 소리)로서 공동주택의 소음기준은 1등급 43dB 이하, 2등급 48dB 이하, 3등급 53dB 이하, 4등급 58dB 이하이고, 중량충격음은 무겁고 부드러운 물건에 의한 충격음(어린이 뛰는 소리)로서 공동주택 소음기준은 1등급 40dB 이하, 2등급 43dB 이하, 3등급 47dB 이하, 4등급 50dB 이하이다.
종래 층간소음을 저감하기 위하여 제안된 선행기술을 살펴보면, 대한민국 실용신안 등록 제0-343896호에는 폴리에틸렌폼, 폴리에스테르부직포, 폴리비닐아세테이트 폼이 적층된 층간 소음 방지제가; 대한민국 실용신안등록 제20-331857호 공보에는 스티로폼층 상하부에 부직포층을 적층하고 상부 부직포층위에 발포고무층이 적층된 층간소음방지제가; 대한민국 실용신안 등록 제20-325813호 공보에 중앙아스 콘층의 양측에 유리섬유층과, 유리섬유층 상하측에 상하 아스콘층과, 상부 아스콘층 상부에 폴리올레핀발포수지패널이 적층된 바닥충격 저감을 위한 차음시트가; 대한민국 실용신안 등록 제20-18717호 공보에 중앙아스콘층 양측에 폴리에스테르섬유층과, 폴리에스테르섬유층 상하측에 상하 아스콘층과, 상하 아스콘층 외측에 폴리에틸렌필름-접착 폴리올레핀발포수지패널이 적층되고, 경우에 따라 상부에 발포고무가 적층된 된 바닥충격 저감을 위한 차음시트가; 대한민국 실용신안 등록 제20-324848호 공보에 중앙아스콘층 양측에 폴리에스테르 섬유층과, 폴리에스테르 상하측에 상하 아스콘층과, 상하아스콘층의 외측에 폴리에틸렌필름이 적층되고, 경우에 따라 상측에 폴리올레핀발포수지 패널이나 부직포-접착 천연발포고무가 적층된 바닥충격 저감을 위한 차음시트가; 대한민국 실용신안 등록 제20-324487호 공보에 중앙 폴리에스테르 섬유층의 양측에 아스콘층과, 상기 아스콘층 상측에 폴리올레핀발포수지패널과, 상기 아스콘층의 하측에 폴리에틸렌필름이 적층되고, 경우에 따라 아스콘층의 상측에 부직포-접착 천연발포고무가 적층된 바닥충격 저감을 위한 차음시트가; 대한민국 실용신안 등록 제20-318719호에 공보에는 아스팔트재 중앙방수층 양측에 섬유층과, 상기 섬유층의 양측에 아스팔트재 외부방수층과, 외부방수층 양측에 폴리에틸렌필름이 적층된 바닥충격 저감을 위한 차음시트가; 대한민국 실용신안 등록 제20-309432호 공보에는 폐섬유로 만든 방진제품과 폴리에틸렌 또는 폴리스티렌을 발포시킨 방진제품을 아스팔트용액으로 합지한 층간진동소음 차단제가; 대한민국 공개특허공보 제2004-106065호에는 중앙 아스콘층의 양측에 폴리에스테르 섬유층과, 상기 폴리에스테르 섬유층의 상하측에 아스콘층과, 아스콘층의 외측에 폴리에틸렌필름이 적층되고, 경우에 따라 아스콘층의 일측에 폴리올레핀발포수지패널이나 부직포-접착 천연발포고무가 적층된 바닥충격 저감을 위한 차음시트가 각각 기술되어 있다. 이러한 층간 소음 방지제품으로 공동주택의 바닥 충격음 소음기준을 건설회사에서 원하는 적정한 층간두께에서 만족시키기에는 부적합하다는 문제점을 안고 있는 것이다.
따라서 본 고안은 상기한 바와 같은 선행기술의 제반 문제점을 감안하여 낮은 슬라브의 두께 및 낮은 층간구조물 두께에서 높은 등급의 바닥충격음 차단효과를 달성할 수 있으며 시공이 용이한 새로운 바닥충격음 차단구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 고안자들은 충격음 차단 성능에 효과적인 상이한 특성들을 갖는 재료들을 효율적으로 조합하여 바닥충격음 차단구조가 갖추어야 할 충격음 저감효과, 단열성능, 보행감, 시공성 등을 감안하여 최적 조합을 도출하게 되어 본 고안을 완성하게 된 것이다.
그러므로 본 고안에 의하면 공동주택의 층간 슬라브와 온돌파이프 등이 배치되는 마감몰탈 사이에 배치되는 바닥충격음 차단구조에 있어서, 하부로부터 제1 견면층, 강성(rigidity)이 높은 제1 포움층, 제 2 견면층 및 강성이 낮은 제2 포 움층이 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 반건식 타입의 바닥충격음 차단구조가 제공된다.
이하 본 고안에 따르는 반건식 타입의 바닥충격음 차단구조의 바람직한 일 구현을 예시한 첨부도면을 참조하여 본 고안을 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안의 바닥충격음 차단구조가 적용된 공동주택의 층간구조를 예시한 것으로, 슬라브(S) 위에 제1 견면층(1), 강성(rigidity)이 높은 제1 포움층(2), 제 2 견면층(3) 및 강성이 낮은 제2 포움층(4)이 순차적으로 적층되고, 제 2 포움층(4) 위에 마감몰탈(M)이 적층된 구조를 나타낸 것이다.
예시되는 구조의 전체적인 구성을 강도의 관점에서 보면, 하드(hard)한 슬라브 → 소프트(Soft)한 제1 견면층 → 하드한 제1 포움층 → 소프트한 제 2 견면층 → 세미소프트(Semi-Soft)한 제2 포움층 → 하드한 마감몰탈로 구분된다. 이와 같이 하드한 재질과 소프트한 재질이 교호로 다중 적층 되도록 하면 바닥충격음 차단성능의 향상과 시스템의 구조적인 안정성을 동시에 확보할 수 있게 된다.
본 고안의 바닥충격음 차단구조는 중량충격음이 50dB 이하, 바람직하게 47dB 이하, 보다 바람직하게 43dB 이하, 가장 바람직하게 중량충격음이 40dB 이하가 되도록 구성시키는 것이 효과적이다.
하드한 슬라브(S)와 하드한 마감몰탈(M) 사이에 소프트한 제1 견면층(1), 하드한 제1 포움층(2), 소프트한 제2 견면층(3) 및 세미 소프트한 제2 포움층(4)을 순차적으로 구비하는 본 고안의 바닥충격음 차단구조에 있어서, 제 1 및 제 2 견면층으로는 합성섬유 견면, 천연섬유 견면, 합성섬유와 천연섬유의 혼합 견면, 유 리면이나 암면 등과 같은 무기 섬유질 소재의 견면 등을 이용할 수 있다. 이중에서도 가장 바람직한 것은 폴리에스테르 섬유를 소정의 두께로 적층하고 가압성형하는 것에 의해 제조되는 폴리에스테르 견면이다. 특히, 융점 100~160℃인 저융점 폴리에스테르를 함유하는 폴리에스테르 바인더 섬유와 고융점 폴리에스테르 매트릭스 섬유로 이루어지며 탄성이 있는 폴리에스테르 견면이 바람직하다. 폴리에스테르 견면은 다른 견면에 비하여 내수성, 내구성, 환경친화적인 특성 면에서 우수하고, 바닥충격음 차단구조의 안정성에 기여할 수 있으며, 중량충격음을 저감시키는 효과가 우수하다.
제 1 및 제2 견면층의 두께는 바람직하게 5~30mm, 보다 바람직하게 10~20mm 수준의 것이 적합하다. 폴리에스테르 견면의 두께가 너무 얇으면 바닥충격음 저감성능이 미흡하고, 폴리에스테르 견면의 두께가 너무 두꺼우면 층간 구조의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 또한 견면층의 밀도는 80 ~ 120kg/㎥ 수준의 것이 적당한데 밀도가 80kg/㎥이하가 되면 바닥충격음 차단구조의 안정성에 영향을 줄 수 있고, 밀도가 120kg/㎥이상이 되면 바닥충격음 흡수하여 차단하는 성능이 미흡할 수 있다. 제 1 견면층의 두께 및 밀도와 제2 견면층의 두께 및 밀도는 서로 같게 할 수도 있고, 서로 다르게 할 수도 있다. 높은 수준의 중량충격음 차단 효과를 얻기 위해서는 가급적 제1 견면층을 상기한 범위내에서 두께를 높이고 밀도를 낮게 하는 것이 바람직하다.
제 1 견면층(1) 상부에 배치되는 강성이 높은 제1 포움층(2)는 상부로부터 전해지는 집중하중을 면하중으로 변환시켜 바닥충격음 차단구조의 안정성을 향상시 킬 뿐만 아니라 적절한 단열성능을 갖게 한다. 이러한 고강성 포움층의 예로는 압출 발포 폴리스티렌, 비드 발포 폴리스티렌 등이 있다. 제1 포움층은 동탄성계수 40MN/㎥ 이상인 것, 보다 바람직하게 40~100MN/㎥인 것이 적합하다. 동탄성계수가 40 MN/㎥ 보다 낮은 경우에는 강성이 낮아 시스템의 구조적인 안정성에 문제를 초래할 수 있어 바람직하지 않다. 특히, 비드 발포 폴리스티렌을 활용하는 경우에는 리지드한 특성 발현을 위하여 압축강도가 1.6kgf/㎠이상이고 밀도가 30kg/㎥이상인 것이 바람직하다.
고 강성의 제1 포움층(2) 위에는 다시 중량충격음 저감효과가 있는 섬유질의 제 2 견면층(3)을 적용하고, 제 2 견면층(3) 위에는 강성이 낮은 제2 포움층(4)을 적용한다. 이와 같은 제2 포움층은 경량충격음을 저감시키는 효과가 우수한 포움재를 사용한다. 제2 포움층은 동탄성계수 40MN/㎥ 이하, 보다 바람직하게 10~40MN/㎥인 것이 적합하다. 제2 포움층의 동탄성계수가 40MN/㎥를 초과하는 경우에는 강성이 높아 바닥충격음 차단성능이 떨어지는 문제를 발생시킬 수 있어 바람직하지 않다. 제2 포움층의 바람직한 예로는 고발포 폴리프로필렌이나 고발포 폴리스티렌 등이 있다. 발포배율은 75배 이상이 적당하다.
이렇게 다중 적층된 바닥충격음 차단구조에는 경량기포 콘크리트를 타설하지 않고 바로 마감 몰탈(M)을 타설하게 되는데, 마감 몰탈의 안정성과 온수 배관의 고정을 용이하게 하기 위하여 제 2 포움층(4) 상부에 용접 철망을 깔고 온수배관을 설치하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 용접철망을 사용함에 의하여 반건식 타입의 바닥충격음 차단구조로부터 우려되는 마감 몰탈의 안정성과 온수 배 관의 고정성을 보다 향상시키는 기능을 수행하게 된다.
이와 같이 상이한 특성을 갖는 재료를 다중 적층하여 바닥충격음 차단구조가 갖추어야 할 특성을 최적으로 발현하게 하는 것이 본 고안의 특징이라고 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 고안의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 고안이 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.
실시예
및
비교예
하기 실시예 및 비교예에서, 폴리에스테르(PET) 견면은 120℃의 융점을 갖는 저융점 폴리에스테르 바인더 섬유 30중량%와 260℃의 융점을 갖는 고융점 폴리에스테르 매트릭스 섬유 70중량%를 함유하며 밀도가 80kg/㎥인 것을 사용하였고, 유리섬유 견면은 유리섬유와 바인더로서 열경화성 페놀수지를 함유하는 밀도 80kg/㎥의 것을 사용하였다. 또한, 비드발포 폴리스티렌(PS)은 동탄성계수 55MN/㎥의 것을 사용하였고, 발포 폴리프로필렌(PP)은 동탄성계수 25MN/㎥의 것을 사용하였다.
[실시예 1]
180mm 슬라브 상부에 폴리에스테르 견면 소재의 차음탄성재 10mm, 비드 발포 폴리스티렌 단열재 (EPS 1호) 20mm, 폴리에스테르 견면 소재의 차음탄성재 10mm, 발포 폴리프로필렌 완충재 20mm를 적용하고 50mm 마감몰탈을 타설한 후, 뱅머신을 이용하여 중량충격음을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 제시된다.
[실시예 2]
실시예 1의 조합에서 슬라브 상부의 차음 탄성재를 20mm로 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
[실시예 3]
150mm 슬라브 상부에 폴리에스테르 견면 소재의 차음탄성재 20mm, 비드 발포 폴리스티렌 단열재 (EPS 1호) 20mm, 폴리에스테르 견면 소재의 차음탄성재 20mm, 발포 폴리프로필렌 완충재 20mm를 적용하고 50mm 마감몰탈을 타설한 후 뱅머신을 이용하여 중량충격음을 측정 하여 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
150mm 슬라브 상부에 유리섬유 견면 소재의 차음탄성재 20mm, 비드 발포 폴리스티렌 단열재 (EPS 1호) 20mm, 유리섬유 견면 소재의 차음탄성재 20mm, 발포 폴리프로필렌 완충재 20mm를 적용하고 50mm 마감몰탈을 타설한 후, 뱅머신을 이용하여 중량충격음을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 제시된다.
[비교예 1 ~ 5]
표 1에 나타낸 바와 같은 재료의 조합으로 바닥충격음 차단구조를 설치한 후 뱅머신을 이용하여 중량충격음을 측정하였다.
상기 실시예와 비교예의 각 조합의 중량충격음 레벨은 다음과 같은 방법으로 측정한 후 측정결과를 표 1에 나타내었다.
- 중량충격음 레벨 : KS F 2863-2에서 규정하고 있는 평가방법중 역A특성곡선에 의한 방법으로 평가한 “역A특성 가중바닥충격음 레벨”을 말한다.
| 구분 | 층간구조물 구성요소의 종류 및 두께(mm) | 층간구조 총두께 (mm) | 중량충격음 레벨 (dB) | |||||
| 슬라브 | 제1층 | 제2층 | 제3층 | 제4층 | 마감몰탈 | |||
| 실시예 1 | 180 | PET 견면 10 | 비드발포 PS, 20 | PET 견면 10 | 발포 PP 20 | 50 | 290 | 44 |
| 실시예 2 | 180 | PET 견면 20 | 비드발포 PS, 20 | PET 견면 10 | 발포 PP 20 | 50 | 300 | 40 |
| 실시예 3 | 150 | PET 견면 20 | 비드발포 PS, 20 | PET 견면 20 | 발포 PP 20 | 50 | 280 | 44 |
| 실시예 4 | 150 | 유리섬유 견면 20 | 비드발포 PS, 20 | 유리섬유 견면 20 | 발포 PP 20 | 50 | 280 | 46 |
| 비교예 1 | 180 | 팽창질석분 40 | 콘크리트 블럭, 50 | 발포 PP 20 | - | 50 | 340 | 50 |
| 비교예 2 | 180 | 방진고무마운트, 40 | 콘크리트 블럭, 50 | 발포 PP 20 | - | 50 | 340 | 43 |
| 비교예 3 | 180 | 발포 PP 40 | 콘크리트 블럭, 50 | 고발포 PS 20 | - | 50 | 340 | 45 |
| 비교예 4 | 150 | 팽창질석분 40 | PET 견면 10 | 콘크리트 블럭, 60 | 발포 PP 20 | 50 | 330 | 48 |
| 비교예 5 | 150 | 팽창질석분 40 | PET 견면 10 | 비드발포 PS, 40 | 발포 PP 20 | 50 | 310 | 50 |
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 고안에 따라 슬라브와 마감몰탈 사이에 견면, 고강도 포움재, 견면, 저강도 포움재를 순차적으로 적층하는 경우 낮은 층간두께에서도 낮은 수치의 중량충격음 레벨을 달성할 수 있으며, 전체 층간두께 300mm에서는 1등급의 중량충격음 레벨을 달성할 수 있게 된다. 그러나 폴리에스테르 견면을 사용하지 않은 비교예 1 및 3의 경우에는 본 고안의 실시예 보다 훨씬 두꺼운 340mm의 층간두께에서 45~50dB의 중량충격음 레벨을 얻는 것에 불과하였고, 소음차단성능은 우수하지만 시공이 복잡하고 시공에 많은 비용이 소요되어 건설사들이 적용하는 것을 꺼려하는 방진마운트를 이용하는 비교예 2의 경우에도 층간두께 340mm가 되어서야 2등급의 중량충격음을 달성할 수 있었다. 또한, 본 고안과 유사하게 포움재와 폴리에스테르 견면을 사용하더라도 본 고안에 따르는 적층구조를 갖지 않는 경우를 예시한 비교예 4의 경우에는 본 실시예보다 더 두꺼운 330mm의 전체 층간두께에서 중량충격음 레벨이 48dB에 불과하였으며, 비교예 5의 경우에는 본 실시예보다 더 두꺼운 310mm의 전체 층간두께에서 중량충격음 레벨이 50dB에 불과하였다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르는 바닥충격음 차단구조의 각 구성요소들은 원하는 크기 및 두께로 가공하는 것이 용이하고 설치가 용이할 뿐만 아니라, 낮은 층간두께에서도 높은 수준의 소음방지성능을 달성할 수 있어서, 공동주택의 층고 문제를 일으킴이 높은 수준의 바닥충격음 차단효과를 달성할 수 있게 된다.
Claims (11)
- 공동주택의 층간 슬라브와 마감몰탈 사이에 배치되는 바닥충격음 차단구조에 있어서, 하부로부터 제1 견면층, 강성(rigidity)이 높은 제1 포움층, 제 2 견면층 및 강성이 낮은 제2 포움층이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 반건식 타입의 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 견면층은 합성섬유 견면, 천연섬유 견면, 합성섬유와 천연섬유의 혼합 견면, 유리면 또는 암면인 것을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 2 항에 있어서, 상기 합성섬유 견면은 융점 100 ~ 160℃인 저융점 폴리에스테르를 함유하는 폴리에스테르 바인더 섬유와 고융점 폴리에스테르 매트릭스 섬유로 이루어진 폴리에스테르 견면인 것을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 견면층의 두께는 각각 10~30mm, 밀도는 80 ~ 120kg/㎥인 것을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 제 1 포움층은 동탄성계수가 40~100MN/㎥인 것임을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 제1 포움층은 압출 발포 폴리스티렌 또는 비드 발포 폴리스티렌으로 되는 것을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 6 항에 있어서, 상기 비드 발포 폴리스티렌은 압축강도 1.6kgf/㎠이상, 밀도 30kg/㎥이상인 것을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 포움층은 동탄성계수가 10~40MN/㎥인 것임을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제2 포움층은 고발포 폴리 프로필렌 또는 고발포 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 강도에 있어서 슬라브는 하드(hard), 제1 견면층은 소프트(Soft), 제1 포움층은 하드, 제2 견면층은 소프트, 제2 포움층은 세미소프트(Semi-Soft), 그리고 마감몰탈은 하드한 강도를 가지는 것임을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
- 제 1 항에 있어서, 중량충격음 레벨이 50dB 이하인 것을 특징으로 하는 바닥충격음 차단구조.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101499033B1 (ko) * | 2013-06-14 | 2015-03-06 | (주) 포유엔지니어링 | 층간 소음 방지를 위한 복층 바닥 구조물 |
| KR20200076321A (ko) | 2018-12-19 | 2020-06-29 | 지에스건설 주식회사 | 층간소음 저감을 위한 방진구조 및 이를 시공하는 방법 |
| KR20230083175A (ko) * | 2021-12-02 | 2023-06-09 | 티에스아이(주) | 완충판이 구비되는 바닥 완충 구조 |
-
2006
- 2006-03-24 KR KR2020060007856U patent/KR200419652Y1/ko not_active IP Right Cessation
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