KR100724123B1 - 바닥충격음 차음구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택의 층간 바닥충격음 차음구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바닥충격음 차음구조는 철근을 포함하는 바닥 슬라브층, 바닥 슬라브층 상부에 적층되는 단열을 위한 경량기포 콘크리트층 및 난방배관이 설치되는 마감 모르타르층이 구비된 통상의 바닥구조에 있어서, 바닥 슬라브층과 경량기포 콘크리트층 사이에 바닥충격음 차단을 위한 수평의 완충재층을 구비할 때, 열융착 폴리올레핀 폼을 격자구조로 더 구비하는 것을 특징으로 하며, 벽체에도 수직의 완충재층을 구비하도록 하되, 수직 완충재층 직하부에 공간층이 배치되는 구조를 갖도록 함에 특징이 있다. 본 발명에 따르면, 바닥 충격음에 대한 차음효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

차음재층, 완충재, 부직포, 폴리올레핀

Description

바닥충격음 차음구조{The soundproof structure for a crashing sound from the bottom}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닥충격음 차단 구조를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100...바닥 슬라브층 110...벽체

200..수평 완충층 210, 210'...차음재층

220, 220'...흡음재층 230...열융착 폴리올레핀 폼층

240...공간층 250...수직 완충층

300...단열층 400..마감층

본 발명은 아파트와 같은 공동주택의 바닥충격음 차단구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가진원측의 진동으로 인해 방사되는 바닥 충격음을 순차적으로 차음 내지 흡음처리하는 바닥충격음 차단구조에 관한 것이다.

일반적으로 차음이란 외부와의 음의 교류를 차단시키는 것으로, 음이나 진동의 전파가 어려운 재질의 칸막이나 살을 끼워 넣은 소재를 이용하여 벽체 내측면을 둘러 감싸도록 설치하거나, 창문 등을 2중으로 구성시키거나, 두꺼운 천의 커튼이나 펠트 같은 흡음재층을 병용하여 시공하는 방법을 이용하여 일정 정도의 차음효과를 달성할 수 있다.

이러한 차음효과는 아파트 등의 공동주택 건축물의 층간 바닥면이나 옆 세대간 벽체에 많이 이용되는 것으로, 윗층의 바닥 충격음이나 옆 세대의 소음이 아래층이나 옆 세대로 전달되는 것을 근복적으로 차단시킴으로써 세대간의 소음 및 충격으로 인한 피해를 최소화시키기 위한 것이다.

특히, 차음의 대상이 되는 바닥 충격음은 구조물(윗층의 바닥)에 가해진 충격이 구조물에 충격력의 형태로 전달된 다음 아래층의 천장이나 벽으로 방사되는 것을 말하며, 충격음의 전달은 공기 전파음의 전달과는 달리 충격에 의한 전달과 공기음 전달을 함께 고려하여야 한다.

최근 공동주택 상하층 간에 발생되는 소음에 의해 개인의 주거생활의 질이 크게 떨어짐은 물론 이로 인해 생활민원이 빈발하고 있는 실정이다. 층간소음은 아파트 등과 같은 공동주택의 상층바닥에서 사람의 보행, 물건 등의 낙하로 인한 고체 전달 소음과 각종 음향기기 등에서 발생하는 기체전달 소음이 바닥 슬라브층 또 는 벽체를 통해 상하 좌우 인접 세대 내로 방사되어 생활상 공해로 작용하는 소리 등을 일컫는다.

이때, 문제가 되는 것은 바닥 충격음으로, 고주파수 대역의 음을 많이 발생시키는 경량충격음과 성인보행, 어린이들의 뜀뛰기 등과 같이 저주파수 대역의 음을 많이 발생시키는 중량충격음으로 구분되는바 좌식 생활을 주로 하는 한국 주택 생활에서는 경량충격음 외에도 중량충격음도 동시에 방지할 수 있는 바닥충격음 저감재의 필요성이 부각되고 있는 실정이다.

종래 기술에 따른 뜬바닥 공법은 바닥층에 가해지는 충격 에너지가 직접적으로 구조체, 즉, 바닥 슬라브층과 벽체에 전달되지 않도록 바닥 슬라브층에 완충부재 및 온돌층을 깔고 벽체를 따라 방통테이프 소위, 굽돌이를 시공한 후, 온돌층 위에 마감재를 적층하는 방식이다.

그러나, 종래에 바닥 슬라브층과 온돌층 사이에 적용되던 완충부재의 재료로서, 스티로폼은 단열성은 만족하나, 차음 및 흡음 효과는 미미하였다는 단점이 있고, 특히, 저주파수대의 충격음을 효과적으로 제거하기에는 불충분한 문제점이 인식되어 왔다. 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 여러 노력이 관련업계에서 지속되어 왔으며, 이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 종래의 여러 문제점, 즉 건축물의 상하층간에 발생되고 있는 층간 소음의 전달을 차단함과 동시에 단열성능의 유지 및 바닥 구조의 안정성 확보까지 담보하고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 바닥 충격음 차음구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바닥충격음 차음구조는, 수직면을 갖는 벽체; 상기 벽체에 면하여 일체로 형성된 수평면을 갖는 바닥 슬라브층; 상기 바닥 슬라브층 상부에 적층되되, 그 측면이 상기 벽체 수직면과 일정 간격만큼 이격되도록 배치된 소음 방지용 수평 완충층; 상기 수평 완충층의 측면 높이와 동일한 높이를 가지면서 상기 바닥 슬라브층 상면에 적층되되, 그 측면은 상기 수평 완충층의 측면에 밀착된 격자구조의 열융착 폴리올레핀 폼층; 상기 벽체 수직면을 감싸도록 부착되어 상기 수평완충층 상면 또는 수평완충층의 차음재층까지 그 두께가 연장된, 소음 방지용 수직 완충층; 상기 바닥 슬라브층 상부면, 상기 완층재층 측면, 상기 벽체 수직면 및 상기 수직 완충층 하부면에 의해 둘러싸여 형성된 공간층; 상기 수평 완충층 상면 전부와 상기 수직 완충층 측면에 밀착되는 단열층; 및 상기 단열층 상면 전부를 감싸면서 수직 완충층 측면에 밀착되는 마감층;을 포함한다.

이때, 상기 수평 완충층 및 수직 완충층은, 흡음재층 상면에 차음재층이 순차적으로 적층된 구조인 것이 바람직하다.

한편, 상기 차음재층은, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리우레탄, 폴리프로필렌 및 에틸렌비닐아세테이트 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합물을 이용하여 제조된 발포체 또는 합성수지시트인 것이 바람직하며, 상기 흡음재층은, 부직포, 섬유직물, 또는 폴리우레탄 발포체 중 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 열융착 폴리올레핀 폼층은, 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체 또는 에틸렌 비닐아세테이트 발포체를 이용하여 제조된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닥충격음 차음구조의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 바닥충격음 차음구조는 철근으로 이루어지는 바닥슬라브층(100)과, 그 상부에 순차적으로 설치된 수평 완충층(200), 단열층(300), 및 마감층(400)을 포함한다.

상기 수평 완충층(200)은 바닥슬라브층(100) 상부에 적층되는 것으로서, 바닥충격음의 차단을 위해 설치된다.

수평 완충층(200)은, 차음재층(210)과 흡음재층(220)으로 구성된 구조로 이 루어져 차음재층(210)은 바닥충격음에 의한 전달음의 진폭을 감소시켜 충격음의 상쇄효과를 상승시키고, 흡음재층(220)은 전달음의 마찰저항을 크게 하여 전달음의 운동에너지를 열에너지로 전화시켜 이때 발생하는 에너지 손실로, 전달음의 에너지를 크게 감소시킨다.

차음재층(210)의 재료로는 충격음을 흡수하는 완충재질인, 폴리에틸렌(PE;polyethylene) 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA;ethylene vinylacetate) 등 화학 가교 또는 전자선 가교 후 발포시킨 시트상태의 반경질 발포체가 이용된다. 이러한 반경질 발포체는 단열성, 내수성, 완충성 및 내약품성 등이 우수하며, 가볍기 때문에 작업이 편리하고, 또한, 환경친화적이어서 인체에 전혀 해가 없이 반영구적으로 사용할 수 있는 재료이다.

흡음재층(220)의 재료로는, 부직포, 섬유제직, 편물 또는 발포시킨 합성수지시트 중 선택된 것이 사용된다.

본 발명에 따른 구체적인 실시예에서는, 상기 차음재층(210)은 5 내지 20mm의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 구체적으로는 10mm정도의 두께를 갖는 폴리에틸렌 발포체를 사용하였다. 상기 흡음재층(220)은 7 내지 15mm의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 구체적으로는 10mm정도의 두께를 갖는 부직포를 사용하였다. 상기 층간 소재의 두께에 대한 수치한정은 차음 성능과 직결되므로, 그 수치 내에서 시공이 이루어질 수 있도록 각별한 주의가 요망된다.

또한, 수평 완충층(200)을 적층하는데 있어서, 흡음재층(220)에 해당되는 부직포를 바닥 슬라브층(100) 상부에 적층시키고, 그 상부에 차음재층(210)에 해당되 는 폴리에틸렌 폼을 적층시켜 단열층(300), 즉 경량기포 콘크리트에 접하도록 위치시키는데, 이는 경량기포 콘크리트에 포함된 시멘트의 물이 부직포에 스며드는 것을 방지하여 부직포가 흡음재층(220)으로서 성능을 유지하도록 하기 위함이다. 또한, 바닥 슬라브층(100) 상면이 다소 평탄하지 않을 경우 부직포가 직접 닿음으로써 평탄도를 감소시키는 틈을 제거하여 차음 효과를 향상시킨다.

바람직하게, 수평 완충층(200)에는 바닥 슬라브층(100)의 일부와 접하는 격자구조의 열융착 폴리올레핀 폼을 더 구비한다. 열융착 폴리올레핀 폼은 수평 완충층을 격자구조로 분할함으로써 충격음의 회절간섭을 유도하여 차음효과를 향상시킨다. 열융착 폴리올레핀 폼의 재료로는, 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체 또는 에틸렌비닐아세테이트 발포체 등이 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기한 열융착 폴리올레핀 폼층(230)은 수평 완충층(200)의 중앙에 설치된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 다양한 위치에 설치될 수 있음은 물론이다.

수평 완충층(200)은, 상술한 바와 같이 바닥 슬라브층(100)에 설치될 뿐 아니라, 벽체(110)를 따라 벽면에도 설치되어 바닥층의 충격음이 벽체(110)로 전달되는 것을 방지한다.

한편, 수직 완충층(250)은, 폴리에틸렌 폼재의 차음재층(210')과 부직포재의 흡음재층(220')이 적층된 구조가 이용되면 바람직하다.

부가적으로, 바닥 슬라브층(100) 상부면, 수평 완충층(200)의 측면, 수직 완충층(250) 하부면 및 벽체(110)에 의해 둘러싸여 빈 공간층(240)이 형성되도록 하 여, 상하층간에서 발생된 소음, 예컨대 각종 충격음이 벽체와 직접 접하는 것을 막고, 각종 충격음이 빈 공간층(240)을 통해 감소되도록 함으로써 층간 소음을 차단할 수 있게 된다.

수평 완충층(200) 상부에는 순차적으로 단열층(300) 및 마감층(400)이 적층되는데, 단열층(300)은 경량기포 콘크리트를 사용하여 단열효과를 높이고, 마감층(400)은 모르타르를 사용하고, 그 내부에는 난방배관이 시공된다.

한편, 본 발명의 보다 구체적인 실시예와 비교예를 설명함으로써 본 발명의 효과를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예와 비교예에 한정되는 것은 아니며 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있다. 단지, 다음의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.

본 실시예 및 비교예에서는 완충층의 재료 및 적층되는 두께를 변화시켜 적층하고, 동탄성계수 및 표준시험실에서의 바닥충격음을 측정하여 바닥충격음의 차음효과를 비교한다. 여기서, 독일공업품 표준규격(DIN;Deutsche Industrie Normen) 18164에 준하여, 뜬바닥구조의 고유진동수는 100Hz이하, 동탄성계수는 30MN/㎥ 를 기준으로 하였으며, 동탄성계수가 낮을수록 바닥충격음의 차음효과가 증가한다.

<실시예 1>

바닥 슬라브층 상부에 수평 완충층을 적층하는데 있어서, 그 두께가 10mm 인 폴리올레핀 폼과 부직포를 연속적으로 적층한다. 벽체에 부착되는 수직 완충층은 상기 수평 완충층과 동일한 재료로 사용하였다. 상기 수평 완충층 사이에 20mm의 두께를 갖는 열융착 폴리올레핀 폼을 사용하여 수평 완충층을 격자구조로 분할하였으며, 수평 완충층 측면과 열융착 폴리올레핀 폼 사이에 빈틈이 없도록 완전히 밀착시켰다. 이때 부가적으로 빈 공간층을 형성하였다.

<비교예 1>

바닥 슬라브층 상부 및 벽체 상면에 부착되는 완충층으로, 그 두께가 10mm 인 폴리올레핀 폼을 2층으로 적층하여 총 20mm의 두께로 적층하였으며, 공간층은 별도 형성하지 않았다.

<비교예 2>

바닥 슬라브층 상부 및 벽체 상면에 부착되는 완충층으로, 그 두께가 20mm 인 스티로폼을 연속적으로 적층하였으며, 본 발명에 따른 실시예와 달리 공간층을 별도 형성하지 않았다.

상술한 실시예 및 비교예에 따라 적층된 완충층의 동탄성 계수와 바닥충격음을 측정하고, 그 결과를 표 1에 도시하였다.

구 분	완충층의 구성재료	두께	동탄성계수	바닥충격음 [dB]
				경량음	중량음
실시예 1	폴리올레핀폼 및 부직포적층	20 mm	3.8내지 6.7 MN/㎥	46 내지 47	49 내지 50
비교예 1	폴리올레핀폼 2층 적층	20 mm	14 내지 22 MN/㎥	51 내지 53	52 내지 53
비교예 2	스티로폼 단층	20 mm	51 MN/㎥	63 내지 65	58 내지 60

표 1을 참조하면, 실시예 1과 같이 폴리올레핀 폼과 부직포를 사용하여 2층구조로 바닥충격음 차음을 위한 2층 적층 구조를 갖는 완충층을 사용한 경우, 동탄성계수가 3.8 내지 6.7MN/㎥로 독일공업품 표준규격에서 권장한 30MN/㎥이하의 범위를 만족하고 있음을 알 수 있다. 이와 달리, 비교예 1 및 비교예 2의 경우, 폴리에틸렌 폼 및 스티로폼 만으로 완충층을 적층할 경우, 동탄성 계수가 각각 14 내지 22MN/㎥, 51MN/㎥로 독일공업품 표준규격에서 권장한 30MN/㎥이하의 범위를 벗어나고 있다.

또한, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2를 비교했을 때, 폴리올레핀 폼과 부직포를 사용하여 2층 구조로 바닥충격음 차음을 위한 완충층을 사용한 실시예 1의 경우, 표준실험실에서의 바닥 충격음 측정결과가 경량음이 46 내지 47dB, 중량음이 49 내지 50dB로 주택건설기준등에 관한 규정 제 1조에서 권장한 경량음 58dB, 중량음 50dB 이하의 범위를 만족하고 있음을 알 수 있다. 이와 달리, 비교예 1 및 비교예 2의 경우, 바닥 충격음 측정결과가 실시예 1의 경우보다 현저히 높을뿐 아니라, 주택건설기준등에 관한 규정 제 1조에 의거하여 경량음 및 중량음이 권장 범위를 벗어나고 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 바닥충격음 차단구조는, 콘크리트 바닥 슬라브층과 경량기포 콘크리트 단열층 사이에 차음 및 흡음 성능이 우수한 재료로 이루어진 구조체가 구비됨으로써, 바닥면에서 발생한 충격음 및 진동이 바닥 슬라브층을 통하여 하부층 으로 전달되는 것을 확실하게 차단하고, 바닥 슬라브층에 수직한 벽체에도 차음 및 흡음 성능이 우수한 재료로 이루어진 구조체가 구비됨으로써, 바닥면에서 발생한 충격음 및 진동이 벽체를 통하여 하부층 세대 및 옆 세대로 방사되는 것을 차단한다.

Claims (8)

1. 수직면을 갖는 벽체;

   상기 벽체에 면하여 일체로 형성된 수평면을 갖는 바닥 슬라브층;

   상기 바닥 슬라브층 상부에 적층되되, 그 측면이 상기 벽체 수직면과 일정 간격만큼 이격되도록 배치된 소음 방지용 수평 완충층;

   상기 수평 완충층이 격자구조를 갖도록 하기 위하여 상기 수평 완충층의 측면 높이와 동일한 높이를 가지면서 상기 바닥 슬라브층 상면에 적층되되, 그 측면은 상기 완충층의 측면에 밀착되도록 구비된 열융착 폴리올레핀 폼층;

   상기 벽체 수직면을 감싸도록 부착되어 상기 수평 완충층 상면 또는 상기 수평 완충층의 차음층 또는 그 이하까지 하부면이 연장된, 소음 방지용 수직 완충층;

   상기 바닥 슬라브층 상부면, 상기 수평 완충층 측면, 상기 벽체 수직면 및 상기 수직 완충층 하부면에 의해 둘러싸여 형성된 공간층;

   상기 수평 완충층 상면 전부를 감싸면서 그 측면이 상기 수직 완충층에 밀착되는 단열층; 및

   상기 단열층 상면 전부를 감싸면서 그 측면이 상기 수직 완충층에 밀착되는 마감층;을 포함하고,

   상기 수평 완충층은, 흡음재층 상면에 차음재층이 순차적으로 적층된 구조이며, 상기 수평 완충층을 구성하는 흡읍재층은, 부직포, 섬유직물, 폴리우레탄 발포체 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 차음구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수평 완충층을 구성하는 차음재층은, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리프로필렌 및 에닐렌비닐아세테이트 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합물을 이용하여 제조된 발포체 또는 합성수지 시트인 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 차음구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 수직 완충층은, 흡음재층 상면에 차음재층이 순차적으로 적층된 구조인 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 차음구조.
4. 제3항에 있어서,

   상기 수직 완충층을 구성하는 차음재층은, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리프로필렌 및 에틸렌비닐아세테이트 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 조합물을 이용하여 제조된 발포체 또는 합성수지 시트인 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 차음구조.
5. 제3항에 있어서,

   상기 수직 완충층을 구성하는 흡음재층은, 부직포, 섬유직물 및 폴리우레탄 발포체 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 차음구조.
6. 제1항에 있어서,

   상기 열융착 폴리올레핀 폼층은, 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 또는 에틸렌비닐아세테이트 발포체를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 차음구조.
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