KR101238743B1 - Architectural structure for noise reduction - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 건축용 제1부재와, 상기 제1부재와 이격되어 배치되는 건축용 제2부재와, 상기 제1부재 및 상기 제2부재 사이에 배치되어, 상기 제1부재 및 상기 제2부재와의 사이에 각각 제1내부공간 및 제2내부공간을 한정하며, 상기 제1부재 및 상기 제2부재 중 일 부재로부터 전달되는 소음을 막 진동에 의하여 소산시킴으로써, 상기 전달된 소음이 다른 부재 전달되는 것을 방지하는 하나 또는 복수 개의 멤브레인 시트를 포함하는 건축 구조체를 제공한다.The present invention provides a building first member, a building second member disposed to be spaced apart from the first member, and disposed between the first member and the second member, and the first member and the second member. Respectively defining a first inner space and a second inner space, and dissipating noise transmitted from one of the first and second members by membrane vibration, thereby transmitting the transmitted noise to another member. An architectural structure is provided that includes one or a plurality of membrane sheets to prevent.
따라서, 상기 전달된 소음의 차폐 성능이 크게 향상된다. 또한, 상기 멤브레인 시트는 플렉서블한 필름 소재를 이용하여 형성될 수 있기 때문에, 동일차음성능대비 제조비용이 감소되고, 제작이 용이해 진다. 더욱이, 상기 멤브레인 시트의 면 밀도 및 공기층의 두께를 조절하여, 특정 대역의 소음 주파수를 선택적으로 제거할 수 있기 때문에, 선택적 소음 차폐의 효과를 가진다.Thus, the shielding performance of the transmitted noise is greatly improved. In addition, since the membrane sheet may be formed using a flexible film material, manufacturing cost is reduced compared to the same sound insulation performance, and manufacturing is easy. Furthermore, by controlling the surface density of the membrane sheet and the thickness of the air layer, it is possible to selectively remove the noise frequency of a specific band, thereby having the effect of selective noise shielding.
Description
본 발명은 건축 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차음 성능이 향상되는 차음용 건축 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to a building structure, and more particularly to a soundproof building structure is improved sound insulation performance.
일반적으로 아파트에서 외부와 접하는 벽에는 경량칸막이벽이 설치된다. 또한, 건물 내의 공간을 구획할 경우에도, 경량칸막이벽이 설치된다. 상기 경량칸막이벽은 석고 보드 및 글래스 울 등을 이용하여 제조된다.In general, lightweight partition walls are installed on the walls facing the exterior of the apartment. In addition, when partitioning a space in a building, a lightweight partition wall is provided. The lightweight partition wall is manufactured using a gypsum board and glass wool.
상기 경량칸막이벽은 내화 및 차음을 위하여 설치된다. 그런데, 일반적인 경량칸막이벽의 차음 성능이 매우 좋지 않기 때문에, 현장에서 차음 성능을 맞추기 위하여 단순히 석고보드의 개수를 더 많게 하거나, 두께가 큰 석고보드를 적용하거나, 별도의 차음 석고보드를 설치하는 실정이다.The lightweight partition wall is installed for fire resistance and sound insulation. However, since the sound insulation performance of the general lightweight partition wall is not very good, the situation is to simply increase the number of gypsum board, apply a thick gypsum board, or install a separate sound insulation gypsum board in order to match the sound insulation performance in the field to be.
하지만, 석고보드의 개수가 증가하거나 두께가 증가하더라도 차음 성능이 크게 향상되지 않을 뿐만 아니라, 재료비용이 증가하고, 경략칸막이벽이 차지하는 공간이 증가하는 문제점이 있다. 더욱이, 차음 석고 보드가 설치되더라도, 차음 성능이 높지 않고, 비용이 크게 증가하는 문제점이 있다.However, even if the number of gypsum boards is increased or the thickness is increased, the sound insulation performance is not greatly improved, as well as the material cost is increased, and the space occupied by the partition wall increases. Moreover, even if the soundproof gypsum board is installed, there is a problem that the sound insulation performance is not high and the cost is greatly increased.
본 발명은 차음 성능이 향상되는 건축 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a building structure in which the sound insulation performance is improved.
본 발명은, 건축용 제1부재와, 상기 제1부재와 이격되어 배치되는 건축용 제2부재와, 상기 제1부재 및 상기 제2부재 사이에 배치되어, 상기 제1부재 및 상기 제2부재와의 사이에 각각 제1내부공간 및 제2내부공간을 한정하며, 상기 제1부재 및 상기 제2부재 중 일 부재로부터 전달되는 소음을 막 진동에 의하여 소산시킴으로써, 상기 전달된 소음이 다른 부재 전달되는 것을 방지하는 하나 또는 복수 개의 멤브레인 시트를 포함하는 건축 구조체를 제공한다.The present invention provides a building first member, a building second member disposed to be spaced apart from the first member, and disposed between the first member and the second member, and the first member and the second member. Respectively defining a first inner space and a second inner space, and dissipating noise transmitted from one of the first and second members by membrane vibration, thereby transmitting the transmitted noise to another member. An architectural structure is provided that includes one or a plurality of membrane sheets to prevent.
본 발명에 있어서, 상기 건축 구조체는 경량칸막이벽으로 이용되며, 상기 제1부재 및 상기 제2부재는 각각 하나 또는 복수 개의 석고보드가 적층된 구조를 가질 수 있다. 하지만, 상기 건축 구조체는 복층 창호로 이용되어, 상기 제1부재 및 상기 제2부재는 유리일 수도 있다.In the present invention, the building structure is used as a lightweight partition wall, the first member and the second member may each have a structure in which one or a plurality of gypsum board is stacked. However, the building structure is used as a multi-layer window, so that the first member and the second member may be glass.
본 발명의 건축 구조물은 다음과 같은 효과를 가진다.The building structure of the present invention has the following effects.
첫째, 전달된 소음의 에너지가 멤브레인 시트에 의하여 진동 에너지로 변환된 후, 소산되기 때문에, 차음 성능이 매우 향상된다.First, the sound insulation performance is greatly improved because the energy of the transmitted noise is converted to vibration energy by the membrane sheet and then dissipated.
둘째, 상기 멤브레인 시트는 플렉서블한 필름 소재를 이용하여 형성될 수 있기 때문에, 제조비용이 감소되고, 제작이 용이해 진다.Second, since the membrane sheet can be formed using a flexible film material, manufacturing cost is reduced, and manufacturing is easy.
셋째, 상기 멤브레인 시트의 면 밀도 및 공기층의 두께를 조절하여, 특정 대역을 소음 주파수를 선택적으로 제거할 수 있기 때문에, 선택적 소음 차폐의 효과를 가진다.Third, by controlling the surface density of the membrane sheet and the thickness of the air layer, it is possible to selectively remove the noise frequency in a specific band, thereby having the effect of selective noise shielding.
도 1 및 도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조체의 일 예로서 경량칸막이벽(100)이 도시되어 있다. 도 1은 사이 경량칸막이벽(100)의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다. 본 발명에서, 차음용 건축 구조체는 경량칸막이벽과 복층 창호에 이용되는 구조물이다.1 and 2 illustrate a
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 경량칸막이벽(100)은 제1부재(110), 제2부재(120), 제1고정부재(130), 제2고정부재(140), 단열소재(160) 및 멤브레인 시트(150)를 포함한다. 1 to 3, the
상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)는 건축용 부재로서, 15㎜ 두께의 2장의 석고 보도가 적층된 구조를 가진다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)가 1개로 형성되거나, 3개 이상의 석고보드가 적층된 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)의 소재로서 석고 보드뿐만 아니라 유리 등의 다양한 소재가 이용될 수 있다. 또한, 상기 제1부재(110)와 상기 제2부재(120)에서 적층되는 석고보드의 개수가 상이할 수도 있다.The
상기 제1부재(110)는 상기 제2부재(120)와 서로 이격된 상태로 평행하게 배 치되어 있다. 상기 제1부재(110)와 상기 제2부재(120) 사이의 이격공간이 크면, 일반적으로 차음성이 향상되지만, 차지하는 공간의 크기가 커지는 단점이 있는 바, 다양한 설계 조건을 고려하여 그 크기가 적절하게 선택되어야 한다.The
상기 멤브레인 시트(150)는 상기 제1부재(110)와 상기 제2부재(120) 사이에 한 개가 배치된다. 상기 멤브레인 시트(150)는, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120) 중 일 부재로부터 전달되는 소음을 막 진동에 의하여 소산시킴으로써, 상기 전달된 소음이 다른 부재 전달되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 상기 멤브레인 시트(150)의 개수는 이에 한정되지 않고, 2개 이상의 멤브레인 시트가 서로 이격되어 배열될 수도 있다.One
상기 멤브레인 시트(150)는 다양한 소재로 형성될 수 있으며, 플렉서블한 구조를 가진다. 본 실시예에서, 상기 멤브레인 시트(150)는 PVC 필름으로 형성되며, 약 1.0㎜의 두께를 가진다. 상기 멤브레인 시트(150)에 의하여, 상기 제1부재(120)와 상기 제2부재(120) 사이의 공간이 제1내부공간(171) 및 제2내부공간(172)으로 구획된다.The
상기 제1고정부재(130)는 상기 제1내부공간(171)에 배치되며, 제1 C-스터드(133)들, 제1상부 러너(131) 및 제1하부 러너(132)를 포함한다. 상기 제1상부 러너(131)는 상기 제1부재(110)의 폭 방향을 따라 연장되며, 상기 제1부재(110)의 상부의 내측면에 밀착 고정된다. 상기 제1하부 러너(132)도 상기 제1부재(110)의 폭 방향을 따라 연장되며, 상기 제1상부 러너(131)와 평행하다. 상기 제1하부 러너(132)는 상기 제1부재(110)의 하부의 내측면에 밀착 고정된다.The
상기 제1 C-스터드(133)들은 상기 제1부재(110)의 폭 방향을 따라 이격된 상태로 수직 방향으로 세워져 있다. 상기 제1 C-스터드(133)들의 상면들 및 하면들이 각각 상기 제1상부 러너(131) 및 상기 제1하부 러너(132)에 삽입되어 고정된다. The first C-
상기 단열소재(160)는 상기 제1고정부재(130)에 의하여 고정된다. 본 실시예에서는, 상기 단열소재(160)는 상기 제1상부 러너(131) 및 상기 제1하부 러너(132)의 오목한 부분에 끼워진다. 상기 단열소재(160)는 다양한 소재로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 약 50 ㎜의 글래스 울로 형성된다. 상기 제1고정부재(130)에 의하여, 상기 단열소재(160)의 형태가 유지되고, 고정된다.The
상기 제2고정부재(140)는, 상기 제2내부공간(172)에 배치되며, 제2 C-스터드(143)들, 제2상부 러너(141) 및 제2하부 러너(142)를 포함한다. 상기 제2상부 러너(141)는 상기 제2부재(120)의 폭 방향을 따라 연장되며, 상기 제2부재(120)의 상부의 내측면에 밀착 고정된다. 상기 제2하부 러너(142)도 상기 제2부재(120)의 폭 방향을 따라 연장되며, 상기 제2상부 러너(141)와 평행하다. 상기 제2하부 러너(142)는 상기 제2부재(120)의 하부의 내측면에 밀착 고정된다.The
상기 제2 C-스터드(143)들은 상기 제2부재(120)의 폭 방향을 따라 이격된 상태로 수직 방향으로 세워져 있다. 상기 제2 C-스터드(143)들의 상면들 및 하면들이 각각 상기 제2상부 러너(141) 및 상기 제2하부 러너(142)에 삽입되어 고정된다.The second C-
상기 멤브레인 시트(150)는, 상기 제2 C-스터드(143)들, 상기 제2상부 러너(141) 및 상기 제2하부 러너(142)에 접착제를 이용하여 고정된다. 따라서, 상기 멤브레인 시트(150)가 안정적으로 고정된다. 이 때, 상기 멤브레인 시트(150)는 상기 모든 제2 C-스터드(143)들에 부착될 수도 있지만, 일부에만 부착될 수도 있다. 일 예로서, 상기 제2 C-스터드(143)들 중에서 가장자리에 배열되어 있는 것에만 부착되고, 가운데 부분에 있는 것에는 부착되지 않을 수도 있다.The
상기 제2고정부재(120)에는 별도의 단열소재가 충진되어 있지 않다. 따라서, 상기 멤브레인 시트(150)와 상기 단열소재(160) 사이에는 제1공기층(175)이 형성되고, 상기 멤브레인 시트(150)와 상기 제2부재(120) 사이에 제2공기층(176)이 한정된다. 본 실시예에서, 상기 제1공기층(175)의 폭(d1)은 36㎜이고, 상기 제2공기층(176)의 폭(d2)은 52㎜이다.The
이하에서는, 상기 경량칸막이벽(100)의 작용에 대하여, 살펴본다.Hereinafter, the operation of the
상기 제1부재(110)로부터 소음이 전달되면, 상기 전달된 소음 중 일부는 상기 제1부재(110) 및 상기 단열소재(160)를 투과하여 상기 멤브레인 시트(150)에 입사된다. 이러한 입사에 의하여, 상기 멤브레인 시트(150)는 미세 막 진동을 하게 되는데, 이 때 소음 에너지가 진동에너지로 변환되어 감쇠된다. 궁극적으로 상기 멤브레인 시트(150)와 공기 사이의 마찰에 의하여 상기 소음 에너지(즉, 진동 에너지)가 감소하게 된다. 상기 멤브레인 시트(150)에 의한 흡음 주파수 대역은 [수학식 1]과 같다. 즉, 상기 멤브레인 시트(150)의 면밀도 및 상기 제2공기층(176)의 두께를 조절하여, 차음하고자 하는 소음의 주파수 대역을 조절할 수 있다. 따라서, 재실자에게 가장 불쾌하게 느껴지는 소음의 주파수, 가장 크기가 큰 소음의 주파수 등을 선택한 후, 이에 적합한 상기 멤브레인 시트(150)의 소재 선정 및 상기 제2공기층(176)의 두께를 선택하면 된다.When noise is transmitted from the
[수학식 1][Equation 1]
c: 공기 음속c: air speed
ρ: 공기 밀도ρ: air density
m: 멤브레인 시트의 면밀도m: surface density of the membrane sheet
d: 공기층의 두께 (여기서는, 제2공기층(176)의 두께(d2)에 해당됨)d: thickness of the air layer (here, corresponds to the thickness d2 of the second air layer 176)
도 4에 비교예에 따른 경량칸막이벽(1)의 단면도가 도시되어 있다. 전체 두께는 200㎜이고, 제1부재(10) 및 제2부재(20)가 19㎜의 석고 보드 2장이 적층된 구조를 가진다. 또한, C-스터드(133)는 금속소재로서 50㎜의 폭을 가지며, 글래스 울이 50㎜ 두께 및 24㎏/㎡으로 충진되어 있다. 차음 석보보드(80)의 두께는 12.5㎜이고, 상기 차음 석고보드(80)의 양측으로 공기층들(91, 92)의 두께가 각각 11.5㎜, 50㎜이다.4 is a cross-sectional view of the
이와 비교되어, 본 실시예의 경량칸막이벽(100)의 전체 두께는 200㎜이고, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)가 15㎜의 석고 보드 2장이 적층된 구조를 가진다. 상기 제1 C-스터드(133) 및 상기 제2 C-스터드(143)는 금속소재로서 50㎜ 의 폭을 가지며, 상기 단열소재(160)가 50㎜ 두께 및 24㎏/㎡으로 충진되어 있다. 상기 제1상부 러너(131), 상기 제1하부 러너(132), 상기 제2상부 러너(141) 및 상기 제2하부 러너(142)의 폭은 52㎜이다. 전술한 바와 같이, 상기 제1공기층(175)의 폭(d1)은 36㎜이고, 상기 제2공기층(176)의 폭(d2)은 52㎜이다.In comparison with this, the overall thickness of the
도 5는 소음원의 주파수에 따른 1/3 옥타브 밴드 분석한 실험 결과 그래프이다. 본 실시예의 경우, 국내에서 경량칸막이 벽의 등급을 평가하는 단일수치평가량(Rw+C)의 기준으로 59㏈이고, 비교예의 경우 54.5㏈로 약 4.5dB가 큰 폭으로 감소되었다. 특히, 본 실시예는 소음 주파수 중에서 가장 문제가 되는 500㎐이하에서 비교예보다 차음 성능이 우수한 것으로 나타났다. 만일, 상기 멤브레인 시트(150)의 면밀도와 상기 제2공기층(176)의 폭(d2)을 조절하여, 500㎐ 이외의 영역에서 비교예보다 차음 성능이 우수하게 설계될 수도 있다.Figure 5 is a graph of the experimental results of 1/3 octave band analysis according to the frequency of the noise source. In the case of the present embodiment, it is 59 dB based on a single numerical evaluation amount (Rw + C) for evaluating the grade of the lightweight partition wall in Korea, and about 4.5 dB was greatly reduced to 54.5 mm in the comparative example. In particular, the present embodiment was found to have better sound insulation performance than the comparative example at 500 kHz or less, which is the most problematic noise frequency. If the surface density of the
도 6에 본 발명의 다른 실시예에 따른 건축 구조체의 일 예로서 복층 창호(300)의 부분 단면도가 도시되어 있다. 제1부재(310) 및 제2부재(320)가 사이에 공기층(390)을 형성하도록 서로 이격되어 배치되어 있다. 상기 제1부재(310) 및 상기 제2부재(320)는 유리이다.6 is a partial cross-sectional view of a
PVC 소재의 멤브레인 시트(350)는 상기 제1부재(310) 및 상기 제2부재(320)와 이격되어, 상기 공기층(390) 내에 설치된다. 상기 멤브레인 시트(350)에 의하여, 상기 제1부재(310)를 통하여 전달되는 소음의 에너지가, 진동 에너지로 변환된 후, 소산된다. 따라서, 상기 복층 창호(300)의 차음 성능이 크게 향상된다. 더욱이, 상기 멤브레인 시트(350)의 문양을 다양하게 하여, 사용자의 미적 만족감을 증 가시킬 수 있다. 또한, 상기 멤브레인 시트(350)가 플렉서블한 박막형 태양전지일 경우, 상기 멤브레인 시트(350)가 차음 기능뿐만 아니라 에너지 저장 기능까지 수행할 수 있다.The
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건축 구조체의 일 예로서 경량칸막이벽의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a lightweight partition wall as an example of a building structure according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in Fig.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1.
도 4는 비교예에 따른 경량칸막이벽의 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a lightweight partition wall according to a comparative example.
도 5는 소음원의 주파수에 따른 1/3 옥타브 밴드 분석한 실험 결과 그래프이다.Figure 5 is a graph of the experimental results of 1/3 octave band analysis according to the frequency of the noise source.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건축 구조체의 일 예로서 복층 창호의 부분 단면도이다.6 is a partial cross-sectional view of a multi-story window as an example of a building structure according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>
100: 경량칸막이벽 110, 310: 제1부재100:
120, 320: 제2부재 130: 제1고정부재120, 320: second member 130: first fixing member
131: 제1상부 러너 132: 제1하부 러너131: first upper runner 132: first lower runner
133: 제1 C-스터드 140: 제2고정부재133: first C-stud 140: second fixing member
141: 제2상부 러너 142: 제2하부 러너141: second upper runner 142: second lower runner
143: 제2 C-스터드 150, 350: 멤브레인 시트143: second C-
160: 단열소재160: insulation material
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