KR100688150B1

KR100688150B1 - 바닥충격음 저감용 적층형 패널

Info

Publication number: KR100688150B1
Application number: KR1020060016007A
Authority: KR
Inventors: 박춘근; 이종필
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2007-03-02

Abstract

본 발명은 바닥충격음 저감용 적층형 패널에 관한 것으로, 그 목적은 공동주택의 층간에 발생하는 경량충격음과 중량충격음에 대한 차단효과를 동시에 만족할 수 있는 바닥충격음 저감용 적층형 패널을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 건축물의 층을 구분하는 슬래브와 마감층의 사이에 설치되어 바닥충격음을 저감시키는 패널에 있어서, EVA 보드로 이루어진 상부층; 상기 상부층의 하부에 적층된 구조로 결합되며, 포틀랜드 시멘트를 주성분으로함과 더불어 물, 기포액, 네오폴 또는 EVA칩이 배합되어 이루어진 다공성 무기소재로 형성되는 중간층; 및 상기 중간층의 하부에 적층된 구조로 결합되며, 엠보싱 보드로 형성되는 하부층;으로 구성된 바닥충격음 저감용 적층형 패널에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

적층형 패널, EVA 보드, 다공성 무기소재, 엠보싱 보드, 충격음

Description

바닥충격음 저감용 적층형 패널{Multilayer Panel for Floor Sound-Reducing Materials}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 적층형 패널의 구조를 나타낸 단면도,

도 2 는 도 1에 도시된 적층형 패널의 결합구조를 나타낸 단면도

도 3 은 도 2에 도시된 적층형 패널을 구성하는 각 층이 분리된 상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 상부층 (11) : 홈

(12) : 돌기 (13) : 홀

(20) : 중간층 (21) : 홈

(22) : 돌기 (23) : 홀

(30) : 하부층 (31) : 콘

(32) : 돌기 (33) : 홀

(40) : EVA 채움재

본 발명은 공동주택에서 발생되는 층간소음을 저감시키는 패널에 관한 것으로, 특히 서로 다른 특성을 갖는 3개의 층이 적층된 구조로 되어 경량충격음과 중량충겸을 동시에 저감시킬 수 있는 바닥충격음 저감용 적층형 패널에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택은 토지이용의 효율성 증대 및 주택 공급의 용이성 등에 의해 계속적으로 증가되고 있는 추세이다. 이러한 공동주택은 다수개의 세대들이 수직적인 배치구조를 갖는 특성 상 이웃하는 세대들 간의 층간소음으로 인해 많은 다툼이 발생하고 있는 실정이며, 이러한 층간소음을 저감하고자 하는 많은 노력들이 진행되고 있다.

상기와 같은 층간소음의 주요원인은 바닥충격음이며, 이 바닥충격음은 경량충격음과 중량충격음으로 구분될 수 있다. 상기 경량충격음은 가볍고 단단한 물건이 바닥에 떨어졌을 때 하부층으로 전달되는 소음으로서 음장영역은 중·고주파수이다. 상기 중량충격음은 무겁고 유연한 물건이 바닥에 떨어졌을 때 하부층으로 전달되는 소음으로 음장영역은 저주파수가 지배적이다.

한편, 상기와 같은 바닥충격음에 대한 차음성능을 높일 수 있는 가장 일반적인 방법으로 뜬바닥 구조가 적용되고 있다. 이러한 뜬바닥 구조는 구조체 슬래브와 마감층 사이에서 진동절연을 할 수 있는 완충재를 설치하는 것으로, 상기 완충재로 는 스프링정수(N/㎝)가 적은 것이 적용되어진다. 그러나 경량충격음에 대한 완충재는 동탄성계수가 낮은 유연한 특성이 요구되는데 반해 중량충격음에 대한 완충재는 고강성과 밀실한 구조와 고면밀도 구조 및 중량화된 특성이 요구된다. 이와 같이 경량충격음과 중량충격음을 저감시키기 위한 특성이 서로 상반됨에 따라 동시에 두 충격음을 저감시킬 수 있는 소재의 개발은 아직까지 미미한 상태이다.

따라서 현재의 대부분의 완충재는 고분자 재료로 구성되며, 이러한 고분자 재료는 중·고주파 음장영역이 지배적인 경량충격음에 적합한 소재이다. 즉, 경량충격음은 가해지는 충격력을 완충재에서 흡수하여 전체적으로 피크값을 줄여주는 원리를 활용한 것으로 완충재의 탄성변형으로 인해 가진력의 피크치를 낮춤으로서 단위시간에 전달되는 에너지의 양을 감소시켜 바닥충격음 레벨을 저감시키도록 한 것이다. 이에 비해 중량충격음은 전달특성이 경량충격음과는 달리 구조체의 자체 진동을 통해 전파되기 때문에 탄력성이 증가된 고분자 완충재를 적용하더라도 구조체의 진동을 억제하기 힘들기 때문에 중량충격음의 저감은 어렵게 되며, 이로 인해 쾌적한 주거환경의 구성을 저해하는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 공동주택의 층간에 발생하는 경량충격음과 중량충격음에 대한 차단효과를 동시에 만족할 수 있는 바닥충격음 저감용 적층형 패널을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 건축물의 층을 구분하는 슬래브와 마감층의 사이에 설치되어 바닥충격음을 저감시키는 패널에 있어서,

EVA 보드로 이루어진 상부층;

상기 상부층의 하부에 적층된 구조로 결합되며, 포틀랜드 시멘트를 주성분으로함과 더불어 물, 기포액, 네오폴 또는 EVA칩이 배합되어 이루어진 다공성 무기소재로 형성되는 중간층; 및

상기 중간층의 하부에 적층된 구조로 결합되며, 엠보싱 보드로 형성되는 하부층;으로 구성된 바닥충격음 저감용 적층형 패널을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 패널의 구조를 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 패널은 상부층(10)과 중간층(20) 및 하부층(30)이 순차적으로 적층된 구조로서, 상기 상부층(10)과 하부층(30)은 경량충격음을 차단할 수 있는 특성을 갖으며, 중간층(20)은 중량충격음을 차단할 수 있는 특성을 갖도록 구성되어 하나의 패널로서 경량충격음과 중량충격음을 동시에 저감시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 패널은 건축물의 층을 구분짓는 슬래브와 마감층의 사이에 설치되어 상부세대로부터 하부세대로 전달되는 바닥충격음을 저감시키게 된다.

상기 상부층(10)은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer) 보드로 이루어지며, 상기 EVA 보드는 에틸렌(ethylene)과 비닐(vinyl)과 아세테이트(asetate)를 공중합체한 것으로 이루어져 중량이 가볍고 유연하며 충격흡수력이 높은 특성을 갖고 있다.

상기 중간층(20)은 포틀랜드 시멘트를 주재료로하며 유기질 충전재가 첨가된 다공성 무기소재로 구성되어 중량충격음에 효과적으로 대응하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 중간층(20)은 포틀랜드 시멘트 500g에 대하여 물 175~200g, 물과 기포제를 혼합하여 발포시킨 기포액 200~400㎖, 네오폴 3~5g 또는 EVA칩 20~40g의 비율로 배합된 콘크리트 슬러리를 양생시킴으로서 구성될 수 있다.

한편, 상기 기포액은 물과 기포제가 일정 비율로 혼합되어 이루어지는 것으로, 물 1ℓ에 대하여 기포제 30~50㎖가 혼합되어 이루어진 것이다. 이러한 기포액은 시멘트 500g에 대하여 200~400㎖의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 이는 200㎖ 미만으로 첨가될 경우, 조성물내의 기포율이 너무 낮아 단열 특성이 저하되는 문제점이 있고, 400㎖를 초과할 경우, 압축강도가 현저하게 저하되어 실제 적용하는데 문제점이 있기 때문이다.

상기 네오폴 또는 EVA칩은 충전제로서 사용되는 것으로, 상기 네오폴은 기존 EPS(Expandable Poly-Styrene)제품 대비 열전도율이 약25~30% 정도 개선된 단열재 료이며, EVA칩은 단열성능이 우수할 뿐만 아니라 중량충격음 저감 효과를 기대할 수 있는 소재로써, 층간의 단열성능과 중량충격음의 저감을 구현하기 위해 네오폴 또는 EVA칩을 선택하여 첨가하게 된다. 한편 네오폴이 첨가될 경우, 포틀랜트 시멘트 500g에 대하여 3~5g의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 이는 3g 미만으로 첨가될 경우, 단열성능을 저하되는 문제점이 있고, 5g을 초과할 경우, 시멘트 부피에 비해 네오폴의 부피가 지나치게 커져 조성물의 결합이 느슨함에 따른 압축강도가 현저하게 저하되는 문제점이 있기 때문이다. 반면 EVA칩이 첨가될 경우, 포틀랜트 시멘트 500g에 대하여 20~40g의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 이는 20g 미만으로 첨가될 경우, 단열성능을 저하되는 문제점이 있고, 40g 초과할 경우, 시멘트 부피에 비해 네오폴의 부피가 지나치게 커져 조성물의 결합이 느슨함에 따른 압축강도가 현저하게 저하되는 문제점이 있기 때문이다.

한편, 상기와 같이 배합된 슬러리의 유동성을 개선하기 위해 AE제가 더 첨가될 수 있으며, 이때 AE제는 포틀랜드 시멘트 500g에 대하여 0.5g 이하의 비율로 첨가될 수 있다.

상기 하부층(30)는 폴리스틸렌(poly stylene)으로 이루어진 엠보싱 보드로 구성되어 있다. 이때 상기 엠보싱 보드는 상광하협의 구조를 갖는 다수개의 콘(31)들이 상호 소정의 간격을 유지한 채로 하향 돌출되게 형성되어 있어 슬래브 상에 놓여지는 하부층(30)은 다수개의 콘(31)들에 의해 슬래브와의 사이에 공기층을 형성하도록 구성되어 있다.

도 2 및 도 3은 상기 상부층(10)와 중간층(20) 및 하부층(30)의 결합구조를 도시하고 있다. 상기와 같이 구성된 상부층(10)과 중간층(20) 및 하부층(30)은 도 1과 같이 별도의 결합제에 의해 상호 결합될 수도 있으며, 도 2와 같이 상호 대면하는 구조를 갖는 두개의 층이 홈과 돌기에 의해 끼움결합되는 구조로 결합될 수도 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상부층(10)와 중간층(20)의 저면에 다수개의 홈(11,21)들이 형성되고, 이에 대응하는 돌기(22,32)가 중간층(20) 및 하부층(30)의 상면에 형성되어 상호 결합되도록 함으로써 별도의 결합제 없이도 각층을 결합할 수 있게 된다. 한편 도 2 및 도 3에는 상부층(10)와 중간층(20)의 저면에 홈(11,21)이 형성되고, 중간층(20)과 하부층(30)의 상면에 돌기(22,32)가 형성된 것을 도시하고 있으나, 이와 반대로 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 보다 견고한 결합력을 유지하기 위하여 상부층(10)과 중간층(20) 및 하부층(30)을 동일선상에서 관통하는 홀(13,23,33)을 각 층의 모서리 이웃한 위치에 형성하고, 이처럼 각 층에 형성된 홀(13,23,33)이 일치되도록 적층된 상태에서 홀에 EVA 채움재(40)를 충전함으로써 각 층간의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 아래의 표는 상기 상부층(10)과 중간층(20) 및 하부층(30)의 두께에 따른 차음성능을 나타내고 있다.

상기 표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 각 층의 두께 변화에 따라 충격음의 저감 특성이 변화하는 것을 알 수 있다. 이때 하부층(30)의 경우, 슬래브와의 사이에 형성되는 공기층의 두께를 고려하여 10㎜로 고정하였다. 상기와 같은 충격음의 측정은 KSF 2810-1, KSF 2810-2조건으로 동일하게 이루어졌다.

한편, 각 시료의 성능시험결과 전체 30㎜의 두께를 갖는 시료4번이 가장 우수한 것으로 나타났다. 제품의 생산시 관리 편의와 차음성능을 고려하면 상부층(10)과 중간층(20)의 두께는 5~10㎜의 범위내에 형성됨이 바람직하다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 서로 다른 특성을 갖도록 이루어진 상부층과 중간층 및 하부층이 적층되어 이루어진 구성으로서, 하나의 패널로서 경량충격음과 중량충격음을 동시에 저감시킬 수 있게 되었다. 더욱이 하나의 패널을 이용함으로써 시공이 용이함과 더불어 경량충격음과 중량충격음을 동시에 저감시킴으로써 보다 쾌적한 주거환경의 구성이 가능하게 되었다.

Claims

건축물의 층을 구분하는 슬래브와 마감층의 사이에 설치되어 바닥충격음을 저감시키는 패널에 있어서,

EVA 보드로 이루어진 상부층;

상기 상부층의 하부에 적층된 구조로 결합되며, 포틀랜드 시멘트를 주성분으로함과 더불어 물, 기포액, 네오폴 또는 EVA칩이 배합되어 이루어진 다공성 무기소재로 형성되는 중간층; 및

상기 중간층의 하부에 적층된 구조로 결합되며, 엠보싱 보드로 형성되는 하부층;으로 구성된 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감용 적층형 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 중간층은,

포틀랜드 시멘트 500g에 대하여, 물 175~200g, 물과 기포제를 혼합하여 발포시킨 기포액 200~400㎖, 네오폴 3~5g 또는 EVA칩 20~40g의 비율로 혼합되어 이루어 다공성 무기질 로 구성된 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감용 적층형 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 각 상부층과 중간층 및 하부층은 5~10㎝ 두께를 구비하는 것을 특징으 로 하는 바닥충격음 저감용 적층형 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 상부층과 중간층 및 상기 중간층과 하부층은 홈과 돌기에 의해 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감용 적층형 패널.
제 4 항에 있어서,

상기 상부층과 중간측 및 하부층의 각 모서리에 이웃한 위치에는 상부층과 중간층 및 하부층을 관통하는 홀이 형성되고,

상기 홀에 EVA 채움재가 충전되어 각층이 결합된 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감용 적층형 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 엠보싱 모드는,

상광하협의 구조를 갖는 다수개의 콘들이 구비되어 상기 슬래브와의 사이에 공기층을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 바닥충격음 저감용 적층형 패널.