KR101058658B1 - 바닥 충격음 흡수 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바닥 충격음 흡수 패널에 관한 것이다.
본 발명은, 슬라브층 상부에 설치되어 바닥에 가해지는 충격음을 저감시키기 위한 바닥 충격음 흡수 패널에 있어서, 상면에 몰탈층 또는 경량기포콘크리트층이 설치되고, 상기 몰탈층 또는 경량기포콘크리트층으로부터 수분이 침투하는 것을 방지함과 동시에 충격음을 저감시키는 제1층; 상기 제1층의 하부에 위치하고, 엉킨 형태의 고분자 섬유로 이루어져 충격음을 저감시킴과 동시에 장기 안정성을 보장하는 제2층; 상기 제2층의 하부에 위치하고, 적층된 플라스틱판으로 이루어져 충격음을 저감시킴과 동시에 편평도를 향상시키는 제3층; 상기 제3층의 하부에 위치하고, 충격음을 저감시킴과 동시에 장기 안정성을 보장하는 제4층; 및 충격음이 저감될 수 있도록 상기 제4층의 하부 공간의 일부에만 설치되고, 탄성 복원력을 갖는 발포 고분자로 이루어진 제5층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널을 제공한다.
바닥 충격음, 발포 고분자, 밀도, 동탄성 계수, LPB(Layered Plastic Bubble) 시트(sheet)

Description

바닥 충격음 흡수 패널{Floor impact sound absorbing panel}
본 발명은 바닥 충격음 흡수 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습식 시공법 또는 반건식 시공법을 적용할 경우 사용될 수 있는 바닥 충격음 흡수 패널에 관한 것이다.
벽식구조인 아파트 등의 주거문화 확산에 따라 공동주택의 층간에 바닥 충격음이 발생하게 되고, 조금 더 나은 거주여건을 요구하는 거주민의 요청이 맞물리게 됨에 따라 이러한 바닥 충격음에 대한 거주자들의 불만이 증가되고 있는 것이 현실이다.
이러한 바닥 충격음을 감소하기 위한 근본적인 해결은 소음을 내지 않는 것이 최우선이나 그것은 실생활에서 거의 불가능하기 때문에 단순한 스티로폴등을 완충재로 사용하는 실정이다. 그러나, 2008년부터 사업승인을 요청하는 1000세대 이상의 공동주택의 건설시 성능을 인정받은 바닥 충격음 흡수 패널을 사용함으로써, 바닥 충격음이 슬라브층으로 전달되는 과정에서 바닥 충격음을 분산 및 흡수하여 층간 소음 전달을 방지하도록 관계법령이 개정되었다.
상기 바닥 충격음 흡수 패널은 습식용과 반건식용 등으로 분류될 수 있다. 습식용 바닥 충격음 흡수 패널은 공동주택의 바닥이 습식 시공법에 의해 시공될 경우 사용되고, 반건식용 바닥 충격음 흡수 패널은 공동주택의 바닥이 반건식 시공법에 의해 시공될 경우 사용된다. 상기 반건식 시공법은 슬라브층 위에 바닥 충격음 흡수 패널을 설치한 후 그 위에 진한 점도의 몰탈을 바로 시공하는 시공법을 의미한다. 그리고, 상기 습식 시공법은 슬라브층 위에 바닥 충격음 흡수 패널을 설치한 후 그 위에 매우 묽은 점도의 경량기포콘크리트를 시공하고, 상기 경량기포콘크리트가 굳어진 다음 진한 점도의 몰탈을 시공하는 시공법을 의미한다.
상기 반건식 시공법에 의하면 바닥 충격음 흡수 패널 위에 몰탈층이 바로 형성되기 때문에 습식 시공법에 비해 시공이 간편한 장점이 있고, 상기 습식 시공법에 의하면 바닥 충격음 흡수 패널 위에 경량기포콘크리트가 시공되기 때문에 상대적으로 단열성능이 향상되고 바닥의 편평도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 현재 각 건설사들은 주위 여건 및 위 시공법들의 장점을 고려하여 상기 반건식 시공법 및 습식 시공법 중 하나를 적절하게 선택하여 사용하고 있다.
한편, 건설사들은 자신들의 이익을 증가시키기 위해 동일 높이의 건물에 최대한 많은 가구수를 확보하려고 한다. 이를 위해 관련업계에서는 공동주택 바닥의 두께, 특히 바닥 충격음 흡수 패널의 두께를 줄이기 위한 방안들을 지속적으로 개발하고 있다. 특히, 반건식 시공법에 비해 경량기포콘크리트층의 두께만큼 더 두꺼운 바닥을 형성하게 되는 습식 시공법을 사용하는 경우 건설사들은 바닥 충격음 흡수 패널의 두께를 감소시킬 필요성을 더욱 절실히 느끼고 있다.
그러나, 이와 같이 바닥 충격음 흡수 패널의 두께를 감소시킬 경우 두께가 상대적으로 두꺼운 바닥 충격음 흡수 패널에 비해 충격음 저감 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 현재 건축업계에서는 두께가 얇으면서도 충격음 저감 효율이 매우 양호한 바닥 충격음 흡수 패널의 개발이 요구되고 있다.
이와 같은 요구에서 비롯된 선행기술들을 간단히 살펴보면 KR0659513 등에서는 돌출부와 오목홈이 격자형으로 형성되며 개별층이 순차적으로 형성되고 있으며, KR0629249 등은 다공명패널과 연성재질의 차음시트를 혼용사용하여 패널을 구성하고 있으며, KR0049061 등에서는 하니콤 형태로 만든 분획공간과 그곳을 충진하는 팽창질석을 이용하거나 또는 령량 기포를 시용하지 않는 반건식 구조로서 견면(폴리에스터)층 및 포옴층이 다층으로 적층되어 있는 것을 이용하고 있다. 위 선행기술들은 주로 재료의 특성보다는 단순 재질들의 조합에 관하여 개시하고 있다.
종래기술에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 현재까지 수없이 많은 형상의 바닥충격음 저감구조가 특허로 출원되어 있으나 기존기술에 의하면 바닥 충격음의 저감효과가 실제로 크지 않거나 거의 없고, 또한 대부분의 형상에 대한 단순조합을 청구한 내용으로 그에 대한 수치적인 제시가 없어 실제로 적용이 불가능한 측면이 있었다. 특히, 기존기술에서 제시하는 구조중 바닥충격음에 실제로 효과가 있는 구조는 그 두께가 80~100mm 수준에 이르러, 현재 많은 건설사들이 선호하고 있는 습식구조에는 적용이 곤란한 상황이었다. 또한 실제 아파트 현장에 적용하기 위하여서는 대부분의 경우 경량기포 콘크리트와 몰탈이 모두 필요하게 되므로 습식구조에도 대응이 가능한 고성능의 초슬림형 충격음 저감재가 필요한 상황이다.
또한, 기존기술에서는 건축자재로 사용되는 특성상 재료자체의 장기적 안정 성도 중요한 고려대상임에도 불구하고, 성능만을 내세워 장기적으로 침하가 우려되는 기술이 공개되기도 하였고, KR0419652 등의 특허에서는 바닥슬라브면에 견면이 직접 접촉하록 설계하는 등 습식구조로 사용하기 위해서 필수적인 방수 또는 내수성을 맞추지 못하는 단점이 있었고, 건축자재로 사용학 위하여서는 단면의 두께가 불균일한 견면층을 2층이상 적층하여 사용할 경우 완충층 자체가 넓은 면적에서도 평활도 및 수평도를 맞추지 못하는 문제가 제기되기도 하였다. 또한 건축자재로서 사용하기 위하여 단가적인 측면을 고려하게 된다면 다층구조로 설계할수록 시공시간이 증가하고, 제품의 단가가 상승하는 문제가 발생하게 된다. 또한 KR0342615 등의 특허는 발포PE와 발포 PS를 이용한 단순 2종 접합구조로서 슬라브와 함께 공진하게 되므로서 바닥충격음이 개선되기 어려운 단점이 있었으며, 바닥충격음을 개선하기 위해 필수적인 벽면절연재에 대한 고려가 없는 단점이 있었다.
특히, KR2008-0022905, KR2007-0065854 등은 천연섬유, 목재섬유 등을 이용한 목재패널이 친환경적이고 흡음특성이 우수하여 건축재 또는 건축용 흡음판재로 사용이 적합하다고 하고 있으나, 건물에 실제 시공하는 환경에서 특히 철거가 어려운 바닥재등에 적용시 천연섬유 특성에 의해 물에 부풀어 오르거나 또는 다습한 환경에서 곰팡이가 발생하는 등의 문제가 있었고 방치할 경우 썩거나 부패하게 된다. 이를 억제하기 위하여 방수처리를 하면 고가의 방수액 시공과정에서 자재단가가 크게 상승하는 단점이 동시에 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 업계의 요구를 만족시키기 위한 것으로서, 두께가 얇으면서도 충격음 흡수 효율이 매우 양호한 바닥 충격음 흡수 패널을 제공하는 것을 목적으로 삼고 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 슬라브층 상부에 설치되어 바닥에 가해지는 충격음을 저감시키기 위한 바닥 충격음 흡수 패널에 있어서, 상면에 몰탈층 또는 경량기포콘크리트층이 설치되고, 상기 몰탈층 또는 경량기포콘크리트층으로부터 수분이 침투하는 것을 방지함과 동시에 충격음을 저감시키는 제1층; 상기 제1층의 하부에 위치하고, 엉킨 형태의 고분자 섬유로 이루어져 충격음을 저감시킴과 동시에 장기 안정성을 보장하는 제2층; 상기 제2층의 하부에 위치하고, 적층된 플라스틱판으로 이루어져 충격음을 저감시킴과 동시에 편평도를 향상시키는 제3층; 상기 제3층의 하부에 위치하고, 충격음을 저감시킴과 동시에 장기 안정성을 보장하는 제4층; 및 충격음이 저감될 수 있도록 상기 제4층의 하부 공간의 일부에만 설치되고, 탄성 복원력을 갖는 발포 고분자로 이루어진 제5층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널을 제공한다.
바람직하게 상기 제1층은 닫힌 기공 형상의 발포 고분자로 이루어지고 2 ~ 7 mm의 두께로 형성되되, 상기 발포 고분자의 밀도는 20 ~ 60
Figure 112008077018128-pat00001
범위 내에 서, 동탄성 계수는 80
Figure 112008077018128-pat00002
이하의 범위 내에서 형성된다.
이에 대한 대안으로, 상기 제1층은 200 ~ 300
Figure 112008077018128-pat00003
범위 내의 밀도와 70
Figure 112008077018128-pat00004
이하의 동탄성 계수를 갖는 3개의 플라스틱판이 적층되어 2 ~ 7 mm의 두께로 형성될 수 있다. 이때, 상기 플라스특판 중 가운데에 위치하는 플라스틱판에는 나머지 2개의 플라스틱판을 이격시키기 위한 돌기가 형성되고 상기 돌기의 내부는 비게 형성된다.
바람직하게 상기 제2층에 포함된 고분자 섬유의 직경은 20 ~ 100 마이크로미터 범위 내에서 형성되고, 상기 제2층의 밀도는 30 ~ 90
Figure 112008077018128-pat00005
범위 내에서 형성되며, 상기 제2층의 두께는 5 ~ 25 mm 범위 내에서 형성되고, 상기 제2층의 동탄성 계수는 10
Figure 112008077018128-pat00006
이하의 범위 내에서 형성된다.
바람직하게 상기 제3층에 포함된 플라스틱판은 3층으로 적층되되, 상기 플라스특판 중 가운데에 위치하는 플라스틱판에는 나머지 2개의 플라스틱판을 이격시키기 위한 돌기가 형성되고 상기 돌기의 내부는 비게 형성된다.
여기서, 상기 플라스틱판의 밀도는 250 ~ 500
Figure 112008077018128-pat00007
범위 내에서 형성되고, 상기 플라스틱판의 굴곡탄성계수는 0.5 ~ 1.5 Gpa 범위 내에서 형성되며, 상기 제3층의 두께는 3 ~ 10 mm 범위 내에서 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
바람직하게 상기 제4층은 장기 안정성을 보장하는 프레임과 충격음을 저감시 키는 충진제를 포함하되, 상기 프레임은 발포 고분자로 형성됨과 동시에 복수개의 홀을 포함하고, 상기 충진제는 엉킨 형태의 고분자 섬유로 형성되어 상기 복수개의 홀에 충진된다.
여기서, 상기 프레임의 밀도는 30 ~ 50
Figure 112008077018128-pat00008
범위 내에서 형성되고, 상기 프레임의 압축강도는 1.5 ~ 7.0
Figure 112008077018128-pat00009
범위 내에서 형성되며, 상기 충진제가 차지하는 공간률은 상기 제3층 하부 공간의 60 ~ 90 % 범위 내에서 형성되고, 상기 제4층의 두께는 5 ~ 30 mm 범위 내에서 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 충진제를 형성하는 고분자 섬유의 직경은 20 ~ 100 마이크로미터 범위 내에서 형성되고, 상기 충진제의 밀도는 25
Figure 112008077018128-pat00010
이하의 범위 내에서 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
바람직하게 상기 제5층은 상기 제4층 하부 공간의 15 ~ 30 % 범위 내에만 설치되고, 상기 제5층의 밀도는 25 ~ 65
Figure 112008077018128-pat00011
범위 내에서 형성되며, 상기 제5층의 동탄성 계수는 100
Figure 112008077018128-pat00012
이하의 범위 내에서 형성되고, 상기 제5층의 두께는 2 ~ 15 mm 범위 내에서 형성된다.
바람직하게 상기 제1층 내지 제5층은 운반 및 설치가 용이한 크기로 모듈화된다.
본 발명에 의하면, 매우 얇은 두께로 형성됨에도 불구하고 바닥 충격음 저감 성능과 장기 안정성이 매우 뛰어난 효과가 발생한다.
이하, 본 발명에 따른 바닥 충격음 흡수 패널의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때, 상기 바닥 충격음 흡수 패널은 반건식 시공법 및 습식 시공법에 모두 사용될 수 있으나, 어느 시공법에 사용되던 간에 그 구조에는 변화가 없는바 이하에서는 상기 바닥 충격음 흡수 패널이 습식 시공법에 사용된 경우만을 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 바닥 충격음 흡수 패널이 설치된 상태를 부분적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 바닥 충격음 흡수 패널의 제3층을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 바닥 충격음 흡수 패널의 제4층을 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 바닥 충격음 흡수 패널의 제5층을 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 바닥 충격음 흡수 패널(100)은 벽면(40)과 일체형으로 형성된 슬라브층(10)과 마감 몰탈층(30)의 하부에 위치하는 경량기포콘크리트층(20)의 사이에 위치하고, 제1층 내지 제5층(110, 130, 150, 170, 190)을 포함한다.
상기 제1층(110)은 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 최상부층으로서, 공동주택의 바닥 시공 시 그 상면에 묽은 점도의 경량기포콘크리트가 도포된다. 상기 제1층(110)에 묽은 점도의 경량기포콘크리트가 도포될 경우, 도포 시점부터 상기 경량기포콘크리트가 굳어져 경량기포콘크리트층(20)으로 형성될 때까지 상기 경량기포콘크리트에 포함된 물이 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100) 내부로 침투할 수 있기 때문에 상기 제1층(110)은 방수기능을 구비하도록 형성된다. 또한, 상기 제1층(110)은 바닥 충격음을 1차적으로 저감시킬 수 있도록 흡음 기능을 구비하도록 형성된다.
이를 위해 상기 제1층(110)은 닫힌 기공 형상의 발포 고분자(발포 폴리에틸렌(EPE, Expanded Polyethylene) 등과 같은 물질)로 이루어질 수 있다. 상기 제1층(110)을 닫힌 기공 형상의 고분자로 형성함으로써 상기 경량기포콘크리트에 포함된 물이 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 내부로 침투하는 현상을 방지할 수 있고, 상기 제1층(110)을 발포 고분자로 형성함으로써 바닥 충격음을 1차적으로 저감시킬 수 있다.
여기서, 상기 발포 고분자의 밀도는 20 ~ 60
Figure 112008077018128-pat00013
범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 밀도가 상기 상한보다 클 경우 상기 제1층(110)이 너무 뻣뻣해지기 때문에 취급의 용이성 및 바닥 충격음 저감 측면에서 바람직하지 않고, 상기 밀도가 상기 하한보다 작을 경우 상기 제1층(110)의 찢김 현상이 용이하게 발생하기 때문에 안전성 측면에서 바람직하지 않다.
또한, 상기 제1층(110)의 두께는 2 ~ 7 mm의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제1층(110)의 두께가 너무 얇을 경우 찢김 현상이 용이하게 발생하고 바닥 충격음 저감 효율이 저하된다. 그리고, 상기 제1층(110)의 두께가 너무 두꺼울 경우 바닥 충격음 저감 효율이 충분히 확보될 수 있음에도 불구하고 불필요한 두께가 추가적으로 형성되는바, 발포 고분자의 낭비가 초래됨과 동시에 바닥 충격 음 흡수 패널(100)의 두께를 감소시키고자 하는 본 발명의 취지에도 반하게 된다. 따라서, 상기 제1층(110)의 두께는 위와 같은 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발포 고분자의 동탄성 계수는 80
Figure 112008077018128-pat00014
이하의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 발포 고분자의 동탄성 계수가 너무 클 경우 상기 제1층(110)이 너무 딱딱하기 때문에 상기 제1층(110)의 바닥 충격음 저감 효율이 저하된다. 따라서, 상기 발포 고분자의 동탄성 계수는 위와 같은 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 동탄성 계수는 특정 물질의 연성 또는 강성 정도를 나타내는 척도로서, 손실계수와 함께 진동저감성능을 파악하기 위해 일반적으로 사용되는 계수이다. 동탄성 계수가 작을수록 물질은 연한 성질을 갖게 되고, 동탄성 계수가 클수록 물질은 단단한 성질을 갖게 된다. 상기 동탄성 계수는 주파수 응답에서의 고유진동수를 이용하여 아래 수학식1에 의해 산정되고, 상기 손실계수는 상기 주파수 응답에서 고유진동수의 좌, 우변으로 3dB 감쇄한 곳의 진동수를 이용하여 아래 수학식2에 의해 산정된다.
Figure 112008077018128-pat00015
(단, S는 동탄성계수(KS F2868 "거주공간 뜬바닥용 재료의 동탄성 계수 측정방법"에 의해 측정), m은 단위면적당 하중판의 질량,
Figure 112008077018128-pat00016
는 시료의 고유진동수)
Figure 112008077018128-pat00017
(단,
Figure 112008077018128-pat00018
는 손실계수,
Figure 112008077018128-pat00019
은 고유진동수의 우변으로 3dB 감쇄한 곳의 진동수,
Figure 112008077018128-pat00020
은 고유진동수의 좌변으로 3dB 감쇄한 곳의 진동수,
Figure 112008077018128-pat00021
는 시료의 고유진동수)
상기 제2층(130)은 상기 제1층(110)의 하부에 위치하고, 엉킨 형태의 고분자 섬유(폴리에스터 섬유 등)로 이루어져 바닥 충격음을 저감시킴과 동시에 장기 안정성을 보장한다. 상기 제2층(130)을 엉킨 형태의 고분자 섬유로 구성할 경우, 상기 고분자 섬유 간의 공간이 바닥 충격음을 흡수하기 때문에 상기 제2층(130)이 바닥 충격음을 저감시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 고분자 섬유의 직경은 통상의 흡음용 고분자 섬유의 직경보다 훨씬 큰 20 ~ 100 마이크로미터 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 고분자 섬유의 직경이 너무 크게 되면 상기 제2층(130)이 지나치게 딱딱해지므로 상기 제2층(130)의 충격음 저감 효율이 저하된다. 그리고, 상기 고분자 섬유의 직경이 너무 작게 되면 장기간 사용시 상기 제2층(130)의 침하 가능성이 높아지게 된다. 따라서, 상기 고분자 섬유의 직경은 위와 같이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2층(130)의 밀도는 30 ~ 90
Figure 112008077018128-pat00022
범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 밀도가 너무 클 경우 상기 제2층(130)이 너무 딱딱해지기 때문에 상기 제2층(130)의 충격음 저감 효율이 저하된다. 반면, 밀도가 너무 작을 경우 상기 제2층(130)이 너무 무르게 되기 때문에 상기 제2층(130)의 장기 안정성 측면에 서 바람직하지 않다. 따라서, 상기 제2층(130)의 밀도는 위와 같은 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2층(130)의 두께는 5 ~ 25 mm 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제2층(130)의 두께가 너무 얇을 경우 찢김 현상이 용이하게 발생하고 바닥 충격음 저감 효율이 저하된다. 그리고, 상기 제2층(130)의 두께가 너무 두꺼울 경우 바닥 충격음 저감 효율이 충분히 확보될 수 있음에도 불구하고 불필요한 두께가 추가적으로 형성되는바, 고분자 섬유의 낭비가 초래됨과 동시에 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 두께를 감소시키고자 하는 본 발명의 취지에도 반하게 된다. 따라서, 상기 제2층(130)의 두께는 위와 같은 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2층(130)의 동탄성 계수는 10
Figure 112008077018128-pat00023
이하의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 동탄성 계수가 너무 클 경우 상기 제2층(130)이 너무 딱딱하기 때문에 상기 제2층(130)의 바닥 충격음 저감 효율이 저하된다.
상기 제3층(150)은 상기 제2층(130)의 하부에 위치하여 바닥 충격음을 저감시키고 편평도를 향상시키기 위한 것으로서, LPB(Layered Plastic Bubble) 시트(sheet)로 형성된다. 여기서 LPB 시트는 도 2에 도시된 바와 같이 3개의 플라스틱판(152, 154, 160)이 적층되어 이루어지고, 상기 3개의 플라스틱판 중 가운데에 위치하는 플라스틱판(154)에는 나머지 2개의 플라스틱판(152, 160)을 이격시키기 위한 돌기(156)가 형성되며, 상기 돌기(156)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이 공기가 채워질 수 있도록 공간(158)이 형성된다. 이와 같이 상기 제3층(150)을 LPB 시트로 형성할 경우, 최외곽에 위치하는 2개의 플라스틱판(152, 160) 사이에 형성된 공간 및 상기 돌기(156)의 내부공간(158)에 바닥 충격음을 흡수할 수 있는 공기가 채워지기 때문에 상기 제3층(150)의 바닥 충격음 저감 효율이 향상될 수 있다. 상기 플라스틱판(152, 154, 160)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PVC 등과 같은 물질로 형성된다.
이때, 상기 플라스틱판(152, 154, 160)의 밀도는 250 ~ 500
Figure 112008077018128-pat00024
범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 플라스틱판의 밀도가 위와 같은 범위 내에서 형성되는 경우, 상기 제3층(150)에 가해지는 하중에 의해 상기 돌기(156)가 침하되는 현상을 방지할 수 있기 때문에 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 장기 안정성을 보장할 수 있다.
또한, 상기 플라스틱판(152, 154, 160)의 굴곡탄성계수는 0.5 ~ 1.5 Gpa 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 플라스틱판의 굴곡탄성계수가 위와 같은 범위 내에서 형성되는 경우, 상기 제3층(150)에 가해지는 하중에 의해 상기 제3층(150)이 상기 제4층(170)의 충진제(176)를 압축시키면서 복수개의 홀(174) 내부로 침하되는 현상을 방지할 수 있기 때문에 첫째, 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 장기 안정성을 보장할 수 있고, 둘째, 바닥의 편평도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제3층(150)의 두께는 3 ~ 10 mm 범위 내에서 형성되는 것이 바람 직하다. 상기 제3층(150)의 두께를 위와 같은 범위 내에서 형성하는 경우, 바닥 충격음 저감 효율 향상, 바닥 편평도 향상 및 바닥의 장기 안전성이 충분히 보장되면서도 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 두께를 감소시키고자 하는 본 발명의 취지에 부합하게 된다.
상기 제4층(150)은 상기 제3층(150)의 하부에 위치하여 충격음을 저감시키고 장기 안정성을 보장하기 위한 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 프레임(172)과 충진제(176)를 포함한다. 상기 프레임(172)은 상기 제4층(170)에 가해지는 하중을 지지하는 기능을 수행하는 것으로, 발포 폴리스틸렌(Expanded Polystyleme) 등과 같은 발포 고분자로 형성되고, 복수개의 홀(174)을 포함한다. 상기 충진제(176)는 엉킨 형태의 고분자 섬유(폴리에스터 등)로 형성되고, 상기 복수개의 홀(174) 내부에 충진되어 충격음을 흡수한다. 상기 충진제(176)는 충격음 흡수 기능만을 구비하고 상기 제4층(170)에 가해지는 하중을 구조적으로 지지하지는 않는다.
이때, 상기 프레임(172)의 밀도는 30 ~ 50
Figure 112008077018128-pat00025
범위 내에서 형성되고, 압축강도는 1.5 ~ 7.0
Figure 112008077018128-pat00026
범위 내에서 형성되는 것는 것이 바람직하다. 상기 프레임의 밀도와 압축강도가 위와 같은 범위 내에서 형성되는 경우, 상기 제4층(170)에 가해지는 하중에 의해 상기 프레임(172)이 침하되는 현상을 방지할 수 있기 때문에 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 장기 안정성을 보장할 수 있다.
또한, 상기 충진제(176)가 차지하는 공간률은 상기 제3층(150) 하부 공간의 60 ~ 90 % 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 충진제(176)가 차지하는 공간률이 너무 클 경우 상기 프레임(172)을 형성하는 부재의 부족으로 인해 장기 안정성이 충분히 확보될 수 없고, 너무 작을 경우 충격음 저감 효율이 저하된다.
또한, 상기 제4층(170)의 두께는 5 ~ 30 mm 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제4층(170)의 두께가 너무 얇을 경우 찢김 현상이 용이하게 발생하고 바닥 충격음 저감 효율이 저하된다. 그리고, 상기 제4층(170)의 두께가 너무 두꺼울 경우 바닥 충격음 저감 효율이 충분히 확보될 수 있음에도 불구하고 불필요한 두께가 추가적으로 형성되는바, 재료의 낭비가 초래됨과 동시에 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 두께를 감소시키고자 하는 본 발명의 취지에도 반하게 된다.
또한, 상기 충진제(176)를 형성하는 고분자 섬유의 직경은 충격음 저감 효율을 고려하여 보았을 때 통상의 흡음용 고분자 섬유의 직경보다 훨씬 큰 20 ~ 100 마이크로미터 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 충진제(176)의 밀도는 25
Figure 112008077018128-pat00027
이하의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 밀도가 너무 클 경우 상기 충진제(176)가 너무 딱딱해지기 때문에 상기 충진제(176)의 충격음 저감 효율이 저하된다.
상기 제5층(190)은 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 홀(192)을 포함하도록 형성된다. 이와 같은 경우, 상기 복수개의 홀(192)에 바닥 충격음을 흡수할 수 있는 공기가 채워지기 때문에 상기 제5층(190)의 바닥 충격음 저감 효율이 향상될 수 있다. 또한, 상기 제5층(190)은 탄성 복원력을 갖는 발포 고분자(발포 폴리에틸렌 등)로 이루어진다. 상기 제5층(190)이 탄성 복원력을 갖는 경우 슬라브층(10) 상면 에 불규칙한 요철이 보정되기 때문에 상기 제5층(190)이 바닥의 편평도 향상에 일조하게 된다.
여기서, 상기 복수개의 홀(192)은 상기 제5층(190)의 바닥 충격음 저감 효율 향상 및 장기 안전성이 보장될 수 있도록 상기 제4층(170) 하부 전체 공간에 대해 70 ~ 85 % 범위 내의 공간율을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제5층(190)의 장기 안정성 및 바닥 충격음 저감 효율을 향상시키길 수 있도록 상기 제5층(190)의 밀도는 25 ~ 65
Figure 112008077018128-pat00028
범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제5층(190)의 바닥 충격음 저감 효율을 향상시킬 수 있도록 상기 제5층(190)의 동탄성 계수는 100
Figure 112008077018128-pat00029
이하의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제5층(190)의 두께는 상기 제5층(190)의 장기 안전성 향상, 바닥 충격음 저감 효율의 향상, 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 두께 감소 측면에서 고려하여 보면, 2 ~ 15 mm 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100)은 소정 크기, 예컨대, 가로 세로의 길이가 모두 1m인 크기 또는 가로 세로의 길이가 각각 1m, 2m인 크기 등으로 모듈화되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 상기 바닥 충격음 흡수 패널(100)의 운반 및 설치가 용이한 장점이 있다.
앞서서는 상기 제1층(110)을 닫힌 기공의 발포 고분자로 형성하였으나, 이에 대한 대안으로 상기 제1층(110)은 앞서 제3층(150)에서 설명한 것과 동일한 구조를 갖는 LPB(Layered Plastic Bubble) 시트(sheet)로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 LPB 시트를 구성하는 플라스틱은 방수 기능을 구비할 수 있도록 기공이 없는 형태로 이루어지고, 200 ~ 300
Figure 112008077018128-pat00030
범위 내의 밀도와 70
Figure 112008077018128-pat00031
이하의 동탄성 계수를 갖도록 형성되며, 상기 LPB 시트는 2 ~ 7 mm의 두께로 형성됨이 바람직하다. 이와 같은 수치 범위들은 상기 제1층(100)의 바닥 충격음 저감 효율, 장기 안정성 및 본 발명의 취지를 모두 고려하여 최적으로 설정된 것이다.
이하, 앞서 설명한 바와 같은 바닥 충격음 저감 패널(100)의 효과를 입증하기 위한 실험예에 대하여 설명한다.
본 실험예에서, 제1층(110)은 30
Figure 112008077018128-pat00032
의 밀도와, 50
Figure 112008077018128-pat00033
의 동탄성 계수와 5 mm의 두께를 갖는 EPE(Expanded Polyetylene)5로 형성되었고, 제2층(130)은 40
Figure 112008077018128-pat00034
의 밀도와, 1.5
Figure 112008077018128-pat00035
의 동탄성 계수와, 15 mm의 두께를 갖도록 직경이 60 마이크로미터인 폴리스에스터 섬유로 형성되었고, 제3층(150)은 300
Figure 112008077018128-pat00036
의 밀도와 0.8 Gpa의 굴곡탄성계수를 갖는 폴리프로필렌을 적층하여 5 mm의 두께로 형성되었고, 상기 제4층(170)은 40
Figure 112008077018128-pat00037
의 밀도와 1.5
Figure 112008077018128-pat00038
의 압축강도와 70 %의 공간율과 20 mm의 두께를 갖는 프레임(172)에 20
Figure 112008077018128-pat00039
의 밀도를 갖도록 직경이 60 마이크로미터인 폴리에스터 섬유로 형성된 충진제(176)를 충진하여 형성되었고, 상기 제5층(190)은 50
Figure 112008077018128-pat00040
의 밀도와, 60
Figure 112008077018128-pat00041
의 동탄성 계수를 갖는 EPE10을 사용하여 80 %의 공간율과 5 mm의 두께를 갖도록 형성되었다.
또한, 바닥 충격음 흡수 패널(100)은 가로 세로가 모두 1 m인 모듈로 형성되어 서로 테이핑에 의해 연결되었고, 슬라브층(10)은 180 mm의 두께로, 경량기포콘크리트층(20)은 40 mm의 두께로, 마감 몰탈층은 40 mm의 두께로 형성되었다.
이와 같은 조건으로 바닥을 시공한 후 KS F 2863-1 및 2에 의한 "역A특성 평가방법"에 의해 바닥 충격음을 측정한 결과 중량충격음과 경량충격음 모두 1급에 해당하는 매우 우수한 수준으로 측정되었다.
위 실험결과에 의하면, 바닥 충격음 흡수 패널(100)은 50 mm의 매우 얇은 두께로 형성되었음에도 불구하고 바닥 충격음 저감 성능이 매우 뛰어남을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바닥 충격음 흡수 패널이 설치된 상태를 부분적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 바닥 충격음 흡수 패널의 제3층을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 바닥 충격음 흡수 패널의 제4층을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 바닥 충격음 흡수 패널의 제5층을 도시한 사시도이다.

Claims (22)

  1. 슬라브층 상부에 설치되어 바닥에 가해지는 충격음을 저감시키기 위한 바닥 충격음 흡수 패널에 있어서,
    상면에 몰탈층 또는 경량기포콘크리트층이 도포되고, 상기 몰탈층 또는 경량기포콘크리트층으로부터 수분이 침투하는 것을 방지함과 동시에 충격음을 저감시키기 위하여 밀도가 20 ~ 60
    Figure 112011013193575-pat00059
    이고, 동탄성 계수가 80
    Figure 112011013193575-pat00060
    이하인 닫힌 기공 형상의 발포 고분자를 두께 2 ~ 7 mm로 형성한 제1층;
    상기 제1층의 하부에 위치하고, 엉킨 형태의 고분자 섬유로 이루어져 충격음을 저감시킴과 동시에 장기 안정성을 보장하는 제2층;
    상기 제2층의 하부에 위치하고, 플라스틱판을 3층으로 적층하되, 상기 플라스틱판 중 가운데에 위치하는 플라스틱판에는 나머지 2개의 플라스틱판을 이격시키기 위한 돌기가 형성되고 상기 돌기의 내부는 비어있어 충격음을 저감시킴과 동시에 편평도를 향상시키는 제3층;
    상기 제3층의 하부에 위치하고, 장기 안정성을 보장하는 프레임과 충격음을 저감시키는 충진제를 포함하되, 상기 프레임은 발포 고분자로 형성됨과 동시에 복수개의 홀을 포함하고, 상기 충진제는 엉킨 형태의 고분자 섬유로 형성되어 상기 복수개의 홀에 충진되어 충격음을 저감시킴과 동시에 장기 안정성을 보장하는 제4층; 및
    충격음이 저감될 수 있도록 상기 제4층의 하부 공간의 일부에만 설치되고, 탄성 복원력을 갖는 발포 고분자로 이루어진 제5층을 포함하고;
    상기 제3층의 플라스틱판의 밀도는 250 ~ 500
    Figure 112011013193575-pat00061
    범위 내에서 형성되고, 상기 플라스틱판의 굴곡탄성계수는 0.5 ~ 1.5 Gpa 범위 내에서 형성되며, 상기 제3층의 두께는 3 ~ 10 mm인 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2층에 포함된 고분자 섬유의 직경은 20 ~ 100 마이크로미터 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2층의 밀도는 30 ~ 90
    Figure 112011013193575-pat00046
    범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2층의 두께는 5 ~ 25 mm 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2층의 동탄성 계수는 10
    Figure 112011013193575-pat00047
    이하인 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 프레임의 밀도는 30 ~ 50
    Figure 112011013193575-pat00049
    범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프레임의 압축강도는 1.5 ~ 7.0
    Figure 112011013193575-pat00050
    범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 충진제가 차지하는 공간률은 상기 제3층 하부 공간의 60 ~ 90 % 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 충진제를 형성하는 고분자 섬유의 직경은 20 ~ 100 마이크로미터 범위 내에서 형성되고, 상기 충진제의 밀도는 25
    Figure 112011013193575-pat00051
    이하의 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제4층의 두께는 5 ~ 30 mm 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  18. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제5층은 상기 제4층 하부 공간의 15 ~ 30 % 범위 내에만 설치되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제5층의 밀도는 25 ~ 65
    Figure 112011013193575-pat00052
    범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제5층의 동탄성 계수는 100
    Figure 112011013193575-pat00053
    이하의 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제5층의 두께는 2 ~ 15 mm 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 제1층 내지 제5층은 운반 및 설치가 용이한 크기로 모듈화되는 것을 특징으로 하는 바닥 충격음 흡수 패널.
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KR100624357B1 (ko) * 2006-02-01 2006-09-15 한본인더스트리 주식회사 띄움바닥 구조를 이루는 공동주택의 층간 바닥충격음완충재

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