KR100894597B1 - 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 차음 및 흡음구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물의 윗층과 아래층간의 소음전달을 최소화하여 층간 소음으로부터 보다 쾌적한 생활환경을 보장하는 새로운 구조의 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 흡음구조에 관한 것이다.

즉, 윗층과 아래층 사이의 바닥체에 층간소음의 근원인 고체음의 전달을 최소화하여 효과적인 고체음 차음 및 흡음구조를 갖는 방음판넬을 설치하되, 상기 방음판넬의 차음 및 흡음구조는 상방에서 발생된 고체음이 하방으로 전달될 때 주요 매개인 고체간 연결 체적을 최소화하여 기본적으로 최소량의 고체음만이 하방 이동될 수 있도록 하고, 나아가 하방 이동 경로에 고체음의 분산 및 충돌, 공명현상에 의한 자기 소멸현상을 유도하는 한편, 일정 구간별 탁월한 흡음기능을 더불어 부여해 기존과는 비교자체가 무의미 할 정도로 우수한 층간 차음 및 흡음용 판넬을 제공하고자 하는 것이다.

하판, 상판, 흡음홈, 블록, 소음유도공극, 기둥, 흡음제, 고체음, 흡음, 차음

Description

층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 차음 및 흡음구조{Styrofoam panels and that sound-insulation and sound-absorption structure for sound insulation of floor}

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 기본 구조도

도 2는 본 발명의 다른 실시예의 구조도

도 3은 도 2의 조립도

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 단면도

도 5는 본 발명의 요부 확대도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

100:하판 200:상판

110:흡음홈 120:블록

130:소음유도공극 131:일측 공극

132:타측 공극 140:기둥

200:상판 300:흡음제

본 발명은 건축물의 윗층과 아래층간의 소음전달을 최소화하여 층간 소음으로부터 보다 쾌적한 생활환경을 보장하는 새로운 구조의 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 흡음구조에 관한 것이다.

통상 층간소음은 아파트나 빌라 등과 같이 많은 세대들이 밀집/다층으로 공동 거주하는 공동주택의 경우 특히, 윗층에서 발생된 일상의 소음 및 진동 등이 별다른 감쇄율 없이 크게 전달됨에 따라 이웃 세대간 불화를 조장하는 주된 문제점으로 늘 지적되고 있었으며,

이 문제는 어제 오늘의 문제점이 아니라 공동주택이 건립된 이후 수많은 세월이 흐른 현재에 이르기까지 늘 있어 왔을 뿐 만 아니라, 늘 서로 도우며 침목을 도모해야할 이웃 세대간 주먹이 오가는가 하면 급기야 큰 싸움으로 비화되어 사망사고에 까지 이른 경우도 있다.

최근 보도에 의하면 우리나라 전체 가구 중 공동주택가구수가 50% 이상을 육박하고, 그 공동주택 주거민들을 대상으로 주거환경에 대한 설문조사 결과 불만족 1순위가 「층간 소음」으로 나타난 것을 감안할 때 이 층간소음 문제는 일개 개인문제 차원을 넘어 누구도 예외가 될 수 없는 범사회적 문제로 보아야할 것이다.

한편, 현재 건축되는 건물에서 보편적으로 나타나는 윗층과 아래층간 층간소음의 주범은 말소리, TV음 등과 같이 공기를 매체로 전달되는 공기 전달음이 아니라 실제로는 건물바닥에 그릇 등과 같은 물건이 낙하되거나 또는 구두를 싣고 계단을 보행할 때, 특히 아이들이 꿍꿍하며 뛰어 다닐 때 또는 의자나 가구 등의 주량체를 끌거나 이동할 경우 등 건축물의 바닥 또는 벽면체의 콘크리트면에 일정한 충격이 가하여질 때 발생된 후 건물을 이루는 바닥체, 벽체, 기둥 등을 타고 비교적 먼 곳까지 전달되는 고체 전달음이 그 주범이다.

그런데, 현재 우리나라 공동주택의 바닥이나 벽체 등은 그 고체음을 상쇄하기에는 턱없이 부족한 120 ∼ 200mm의 콘크리트로 이루어질 뿐 아니라 전체가 서로 연결되어 하나의 건물 구조체로 구성되는 밀실형 벽식구조가 대부분이어서,

말소리, TV음 등과 같이 공기를 매체로 전달되는 공기 전달음은 어느 정도의 차단성능을 갖고 있지만 콘크리트면에 충격이 가하여질 때 발생되는 고체 전달음의 경우는 콘크리트 자체가 진동감쇄능력이 매우 약하기 때문에 인접 세대로 쉽게 전달되는 특성을 갖고 있다.

최근 들어 이러한 층간소음를 해결하기 위해 각 분야에서 상당한 연구가 이루어지고, 실제로 특허청에 이와 관련 특허출원이 눈에 뛰게 증가하고 있는 추세이다. 그러나 현재까지 보고된 종래 층간소음방지용 판넬 또는 시공방법 등은 다공질의 단열 겸 흡음재료를 바닥층의 중간에 매입하거나 그 건물 바닥층의 내부 혹은 매입되는 기타 방음재에 일반적인 공극구조를 형성시킨 것들이 주류를 이루고 있다.

그러나 위 종래 층간소음방지용 시공방법 및 그 수단들은 대부분 구조가 매우 복잡하고, 제작 및 설치시 상당한 비용이 소요될 뿐 아니라 그 나름대로는 상당한 흡음율이 있는 것으로 언급은 하고 있으나 실제로는 층간소음의 실체인 고체음에 대한 상쇄율/흡음율이 극히 미약하거나 전혀 발생되지 않는 비효율적 흡음구조로 되어 있어 큰 호응을 얻지 못하는 실정이다.

한편, 최근 주택공사에서는 날로 확산되는 층간소음문제의 원천 해결을 위해 아파트 신축시 층간 바닥콘크리트의 두께를 기존에 비해 대폭 상향(약 260mm)시키는 것에 대하여 이미 설계에 반영한 것으로 보고되고 있다. 그러나 층간 콘크리트 바닥두께는 여타한 규제, 실효성 등으로 인해 현실상 높일 수 있는 두께의 폭이 매우 제한적인 점을 고려할 때 단순히 층간 콘크리트 바닥두께를 높이는 것으로는 고체를 매개로 전달되는 근본 원인요소인 고체음의 완벽한 차단을 사실상 불가능하다 할 것이다.

이에 본 발명에서는 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 윗층과 아래층 사이의 바닥체에 층간소음의 근원인 고체음의 전달을 최소화하여 효과적 인 고체음 차음 및 흡음구조를 갖는 방음판넬을 설치하되, 상기 방음판넬의 차음 및 흡음구조는 상방에서 발생된 고체음이 하방으로 전달될 때 주요 매개인 고체간 연결 체적을 최소화하여 기본적으로 최소량의 고체음만이 하방 이동될 수 있도록 하고, 나아가 하방 이동 경로에 고체음의 분산 및 충돌, 공명현상에 의한 자기 소멸현상을 유도하는 한편, 일정 구간별 탁월한 흡음기능을 더불어 부여해 기존과는 비교자체가 무의미 할 정도로 우수한 층간 차음 및 흡음용 판넬을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위해 본원에서는 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉, 본 발명은 도 1에서 도시된 바와 같이 아래측에는 차음 및 흡음구조를 갖는 하판(100)이 구비되고, 그 하판(100)의 상단에는 하판(100)의 상면과 상호 밀착/대응하는 상판(200)이 결합된 구조이며,

상기 구성 중 하판(100)에는 전체 면적 중 평면에서 볼 때 가로, 세로 방향으로 일정한 폭과 깊이로 패인 상태에서 서로 연결된 둘이상의 흡음홈(110)을 각각 두 갈래 이상 교차되게 형성한 것과;

상기 가로 세로방향 각 두 갈래 이상 형성된 흡음홈(110)의 교차 형성으로 인해 일정한 넓이를 가진 하판의 상면에 일정한 높이와 넓이로 돌출된 블록(120)이 전,후,좌,우 일정한 등 간격으로 각각 배열/형성되는 것과;

상기 블록(120)의 상면 넓이 범위내에는 고체인 하판(100)에 전달된 고체음이 하판(100)의 고체상에서 공간으로의 방출/이탈을 유도한 후 상쇄 또는 소멸되거나 인접한 상기 흡음홈(110)으로 이동하여 흡음되어 소멸될 수 있도록 일정한 폭과 깊이로 패인 소음유도공극(130)이 가로, 세로방향으로 각각 더 교차 형성하되,

상기 소음유도공극(130) 중 일측 공극(131)과 타측 공극(132)간 그 깊이를 서로 다르게 형성하여 상기 공극을 통해 유동되는 소음이 상호 충돌 및 와류, 공명현상이 일으켜 자체적으로 소음제거효율성을 극대화할 수 있도록 한 것과;

상기 블록(120)에 음각된 각각의 소음유도공극(130)의 형성으로 인해 그 사이 사이에 일정한 높이와 크기의 기둥(140)이 형성되며, 그 기둥의 상면 표면적은 상기 블록(120)의 전체 상면 표면적 대비 15~50%를 초과하지 않는 넓이로 하는 한편, 하판 전체의 상면 표면적에 대비 하였어는 10~30%를 초과하지 않도록 하고,

상기 블록(120)당 기둥(140)의 수는 최소 4개 이상으로 하는 한편, 하판 전체 면적당 기둥(140)수는 36개 이상으로 구성하여 하판(100)과 상판이 닿은 면적은 최소화 하는 반면 접촉되는 부위의 수는 최대화 구성시킨 것; 을 포함하는 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 차음 및 흡음구조를 제공한 것에 그 특징요지를 갖는다.

그리고 상기 각각의 소음유도공극(130)의 바닥면은 굴곡으로 형성하면, 상기 각 기둥(140)의 고체물에서 이탈된 소음이 사방으로 틔어진 공극 통로를 통하여 회 전되면서 이동될 수 있음으로 소음간 충돌, 흡음률이 보다 증대될 수 있다.

한편, 상기 흡음홈(110)은 각 블록(120)사이의 가로세로방향으로 형성하는 가운데 큰 폭으로 대로(大路)를 형성하여 소음의 큰 이동 공간 내지 유동되던 소음의 자기소멸공간으로 작용하며, 때에 따라서는 그 흡음홈(110)에 스폰지 또는 폴리에스터폼 등과 같은 별도의 흡음제(300)를 끼워 더욱 효율적인 흡음기능이 발휘될 수 있도록 할 수 있다.

이와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 차음 및 흡음구조는 앞서 전술된 바와 같이 하판(100)의 가로 방향과 세로방향에 큰 이동경로 이면서 별도의 흡음제가 개입될 수 있는 큰 폭의 흡음홈(110)이 다수 갈래 음각 형성되어 있고,

각 구간별로 각각 구획된(120) 블록에는 적은 폭 크기의 소음유도공극(130)들이 여러 갈래 음각 형성되어 있는 한편,

이로 인해 상기 소음유도 공극(130)간 돌출 형성된 다수 기둥(140)의 상면 표면적을 최소화함에 따라,

고체 즉 하판의 기둥(140)을 타고 아래층으로 전달되는 고체소음의 전달 경로(즉, 하판과 상면이 맞닿는 밀착 면적의 최소화, 다시 말해 기둥의 상면 표면적이 하판 전체의 표면적에 비해 최소화 된 상태)를 최소화 하고,

나아가 고체소음의 주 전달 매개인 기둥(140)의 아래측 주변에 다양한 공극(130) 환경을 조성하여 추가적으로 고체음 탈락을 유도하는 한편, 상기 탈락된 고체음 및 상방에서 전해진 고체음 들이 아래층으로 직하 이동되지 못하고 일정시간 머무르게 하거나 사방 불규칙적으로 이동케 하고, 나아가 이동 중 소음간 충돌 및 공명현상을 확산 유도하여 보다 높은 소음 소멸구조를 가질 수 있게 한 획기적인 방음 또는 차음구조라 할 수 있다.

즉, 본 발명은 아파트 등의 층간소음은 그 주범이 공기를 매개로 전달되는 공기 전달음(말소리, 각종 TV소리 등)이 아니라 고체를 매개로 전달되는 고체음(건물바닥에 그릇 등과 같은 물건이 낙하되거나 또는 구두를 싣고 계단을 보행할 때, 특히 아이들이 꿍꿍하며 뛰어 다닐 때 또는 의자나 가구 등의 주량체를 끌거나 이동할 경우 등과 같이 콘크리트면에 일정한 충격이 가하여질 때 진동과 함께 나타나는 복합음)이라는 사실을 확인 하고,

그 고체임의 주요 전달 경로인 고체간 접촉면적을 최소화(기둥 상면 표면적의 최소화)하여 이를 통해 기본적으로 고체음의 전달률을 대폭 떨어트릴 수 있었으며,

또한 그 기둥의 사방둘레에 일정한 깊이의 공극을 형성함으로서 아래로 전달되는 고체음이 그 공극의 공간으로 일부 이탈될 수 있도록 함으로서, 기둥을 통해 아래로 전달되는 고체음의 량을 더욱 최소화할 수 있고,

나아가 위에서 제시된 기둥 주변의 형성된 공극과 그 공극의 바람직한 구조로 인해 기둥에서 일부 이탈된 일부 소음과 상부에서 전해 내려온 소음 들이 상호 충돌함은 물론 이동 중 와류(소용돌이와 같은 현상)현상을 일으켜 자멸할 수 있도 록 구성됨과 동시에, 흡음홈과 그 흡음홈에 끼워질수 있는 보조 흡음제를 통해 완벽 흡음 차단함에 따라 고체음의 하방 전달을 더더욱 최소화 할 수 있게 되는 등 더더욱 확실하고 완벽한 차음/방음기능을 수행할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 기둥의 상면 표면적은 상기 블록(120)의 전체 상면 표면적 대비 15~50%를 초과하지 않는 넓이로 하는 한편, 하판 전체의 상면 표면적에 대비 했을 때는 10~30%를 초과하지 않도록 하고,

또한 상기 블록(120)당 기둥(140)의 수를 최소 4개 이상으로 하는 한편, 하판 전체 면적당 기둥(140)수는 36개 이상으로 구성한다는,

수치의 제한은 하판(100)과 상판이 닿은 면적을 최소하되, 상판과 하판이 밀착된 상태에서 건물의 바닥의 내부에 매설될 시에 요구되는 상당한 버팀 강도의 유지를 위한 최대 범위와 최소범위를 개시한 것일 뿐 아니라 상,하판 밀착시 많은 수의 기둥을 통해 지지될 수 있도록 함에 있어 최소의 개수 단위를 개시한 것으로서,

예컨대, 상기 상, 하판 간 닿는 기둥의 상면 표면적이 블록(120)의 사면 표면적 대비 15%로 할 경우는 요구되는 상하 버팀력이 약하여 구조적인 취약성이 발생될 수 있는 반면 50%를 초과할 경우는 상,하 닿은 면적의 최소화로 인한 고체음 이동 경로의 최소화의 효율이 크기 않아 실효성 유무 문제를 일으킬 수 있어, 결국 10~50%가 가장 적절한 범위라는 것에 기인된 것임으로 이 또한 상당힌 중요 사항이라 할 수 있다.

이상과 같이 살펴본 본 발명의 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 차음 및 흡음구조는 전술된 바와 같이 건물의 층간소음에 대하여 기존의 방법 및 구조와는 근본적으로 다른 획기적인 감쇄구조 및 원리를 통해 방음처리함에 따라 최근 큰 사회문제로까지 확대 비화되어 가는 건물의 층간소음의 예방에 크게 일조할 수 있는 용이한 발명이다.

Claims (3)

1. 아래측에는 차음 및 흡음구조를 갖는 하판(100)이 구비되고, 그 하판(100)의 상단에는 하판(100)의 상면과 상호 밀착/대응하는 상판(200)이 결합하되,

   상기 하판(100)에는 전체 면적 중 평면에서 볼 때 가로, 세로 방향으로 일정한 폭과 깊이로 패인 상태에서 서로 연결된 둘이상의 흡음홈(110)을 각각 두 갈래 이상 교차되게 형성시킨 후 상기 흡음홈(110)에 별도의 흡음제(300)를 추가로 더 끼워 구성시킨 것과;

   상기 가로 세로방향 각 두 갈래 이상 형성된 흡음홈(110)의 교차 형성으로 인해 일정한 넓이를 가진 하판의 상면에 일정한 높이와 넓이로 돌출된 블록(120)이 전,후,좌,우 일정한 등 간격으로 각각 배열/형성되는 것과;

   상기 블록(120)의 넓이 범위내에는 고체인 하판(100)에 전달된 고체음이 하판(100)의 고체상에서 공간으로의 방출/이탈을 유도한 후 상쇄 또는 소멸되거나 인접한 상기 흡음홈(110)으로 이동하여 흡음되어 소멸될 수 있도록 일정한 폭과 깊이로 패인 소음유도공극(130)이 가로, 세로방향으로 각각 더 형성시킨 것과;

   상기 소음유도공극(130) 중 일측 공극(131)과 타측 공극(132)간 그 깊이를 서로 다르게 형성하여 상기 공극을 통해 유동되는 소음이 상호 충돌 및 와류, 공명현상이 일어나 소음제거효율성을 더욱 극대화될 수 있도록 한 것; 을 특징으로 한 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 차음 및 흡음구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 블록(120)에 음각된 각각의 소음유도공극(130)의 사이사이에는 일정한 높이와 크기의 기둥(140)을 형성하되, 그 기둥의 상면 표면적은 상기 블록(120)의 전체 상면 표면적 대비 30%를 초과하지 않는 넓이로 구성하는 한편, 하판 전체의 상면 표면적에 대비 20%를 초과하지 않도록 구성한 것과;

   상기 블록(120)당 기둥(140)의 수는 최소 4개 이상으로 하는 한편, 하판 전체 면적당 기둥(140)수는 36개 이상으로 구성하여 하판(100)과 상판이 닿은 면적은 최소화하는 반면 접촉되는 부위의 수는 최대화 구성시킨 것; 을 특징으로 한 층간소음방지용 스티로폼 판넬 및 그 차음 및 흡음구조.
3. 삭제

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