KR102580462B1 - 항아리형, 원통형 및 요철형 흡음부를 구비한 음파 완충 단열재와 진동 차단 기능을 갖는 댐퍼가 적층된 다층 층간 차음재, 그 제조방법, 건물의 바닥 구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

항아리형, 원통형 및 요철형 흡음부를 구비한 음파 완충 단열재와 진동 차단 기능을 갖는 댐퍼가 적층된 다층 층간 차음재, 그 제조방법, 건물의 바닥 구조물 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물의 단열성을 유지하면서 층간 소음을 저감할 수 있는 층간 차음재 및 그 제조방법, 건축물의 바닥 구조물, 그 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 항아리형, 원통형 및 요철형 흡음부가 구비한 음파 완충 단열재와 진동 차단 기능을 갖는 댐퍼를 교번적으로 적층시켜 바닥 슬래브에 가해지는 고주파의 충격음(경량 충격음)과 저주파의 충격음(중량 충격음)을 저감하는 한편, 건물의 외부로부터 전파 및 전달되는 진동음을 효과적으로 차단할 수 있는 다층 층간 차음재, 그 제조방법, 건물의 바닥 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.

Description

항아리형, 원통형 및 요철형 흡음부를 구비한 음파 완충 단열재와 진동 차단 기능을 갖는 댐퍼가 적층된 다층 층간 차음재, 그 제조방법, 건물의 바닥 구조물 및 그 시공방법{MULTI-LAYER SOUND INSULATION MATERIAL LAMINATED A NOISE ABSORBING PART WITH A JAR, CYLINDER AND CONCAVO-CONVEX STRUCTURE AND A DAMPER WITH A VIBRATION BLOCKING FUNCTION, MANUFACTURING METHOD THEREOF, FLOOR STRUCTURE OF BUILDING ABD CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은 건물의 단열성을 유지하면서 층간 소음을 저감할 수 있는 층간 차음재 및 그 제조방법, 건축물의 바닥 구조물, 그 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 항아리형, 원통형 및 요철형 흡음부가 구비한 음파 완충 단열재와 진동 차단 기능을 갖는 댐퍼를 교번적으로 적층시켜 바닥 슬래브에 가해지는 고주파의 충격음(경량 충격음)과 저주파의 충격음(중량 충격음)을 저감하는 한편, 건물의 외부로부터 전파 및 전달되는 진동음을 효과적으로 차단할 수 있는 다층 층간 차음재, 그 제조방법, 건물의 바닥 구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
구조 전달 소음(structure borne noise)은 건축 구조물의 내·외부에서 발생된 진동이 건물의 천장, 바닥 및/또는 벽체 등으로 전달되어 공기 중으로 직접 방사되는 소음을 의미한다. 이러한 건축 구조물의 구조 전달 소음으로는 건물의 내부에서 발생하는 소음과, 건물의 외부에서 내부로 전파 및/또는 전달되는 소음이 있다.
건물의 내부에서 발생하는 소음으로는, 대표적으로 바닥 충격에 의한 바닥 충격음과, 급배수 장치의 구동에 의한 소음과, 엘리베이터의 운행 과정에서 발생하는 소음 등이 있고, 건물의 외부에서 전파 및/또는 전달되는 소음으로는 자동차나 철도(전철)의 주행에 의한 진동음과, 또는 도로공사, 건설공사 및/또는 토목공사에서 발생되는 진동음이 지반을 타고 건축 구조물로 전파되어 발생하는 소음 등이 있다.
이러한 건축 구조물의 구조 전달 소음은 고층화 및 고밀도화에 따른 건축 구조물의 구조 계획 합리화와 원가 절감으로 인해 얇아진 바닥 슬래브(slab)의 두께와 경량화된 건축 구조물 자체로 인한 내부 칸막이벽 등의 건식화 등으로 인해 가중됨에 따라 최근 구조 전달 소음으로 인한 소비자 불만과 민원이 급증하고 있다. 심지어 이웃간 분쟁 및 사고를 초래하여 그에 대한 대책 마련이 시급한 실정에 있다.
KR 10-2012-0003557 A, 2012. 01. 11. KR 10-1269110 B1, 2013. 05. 23. KR 20-2009-0004623 U, 2009. 05. 15. KR 20-0473232 Y1, 2014. 06. 11. KR 10-0794237 B1, 2008. 01. 07.
건축 구조물의 구조 전달 소음 중 대표적으로 바닥 충격음이 있다. 바닥 충격음은 물체의 이동이나 낙하, 사람의 보행 등으로 인하여 바닥에 가해지는 충격으로 인해 건물의 바닥이 진동하여 하부층 및 인접 공간에서 발생하는 층간 소음을 말한다. 바닥 충격음은 크게 고주파의 충격음(경량 충격음)과 저주파의 충격음(중량 충격음)으로 구분할 수 있으며, 음원의 역할을 하는 충격 소음원의 크기, 진동 에너지가 전달되는 바닥 구조의 특성, 구조 전달 소음으로 전파되는 하부층의 공간 구조에 의해 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 경량 충격음은 예를 들어 의자를 끄는 소리, 구두의 굽소리, 단단한 물체의 낙하로 인한 충격 소리 등과 같은 경우에 발생하는 소음이고, 중량 충격음은 맨발로 걷거나 뛰는 경우에 발생하는 소음이다.
이러한 건축 구조물의 바닥 충격음을 저감시키기 위한 기술적 방안들이 제안되고 있으며, 대표적으로는 단열층의 차음 성능을 향상시켜 바닥 충격음을 저감시키는 방안과, 바닥 슬래브 두께를 증가시켜 바닥 충격음을 저감시키는 방안이 알려져 있다.
단열층의 차음 성능을 향상시키는 방안 및 그 문제점
국내의 아파트 바닥 구조는 일반적으로 구조체 역할을 하는 콘크리트 슬래브와 단열층, 그리고 배관 누름을 위한 축열층(누름층)과, 비닐시트나 장판지 계통의 마감층과 석고보드로 처리되는 천장면으로 구성된다. 현재 국내 아파트의 슬래브 두께는 대략 120~150㎜ 범위에서 시공되고 있으며, 온수 배관이 놓이는 축열층은 약 40~50㎜ 정도이고, 천장 마감재는 대부분 10㎜ 이내의 석고보드를 사용하고 있다.
이러한 바닥 구조의 특성으로 인해 단열층의 차음 성능을 향상시켜 바닥 충격음을 개선시킬 수 있다. 이에 따라 단열층은 현재 바닥 충격음의 저감 대책으로 가장 많이 활용되고 있으며, 단열층의 차음 성능 향상을 위해서 가령 타이어 분쇄칩, 발포고무 및/또는 고무재료의 팰릿 등의 완충재를 10~20㎜두께로 시공하고 있다. 이러한 바닥 구조를 통상 '뜬 바닥(floating floor) 구조'라고도 부르며, 습식과 건식으로 분류하기도 한다. 그러나 이러한 바닥 구조는 경량 충격음에서는 효과적이지만, 중량 충격음에 있어서는 개선 효과가 적은 것으로 알려져 있다. 또한 단열층의 두께 증가에 의한 바닥 충격음의 저감 효과는 거의 없는 것으로 알려져 있다.
슬래브 두께를 증가시키는 방안 및 그 문제점
국내의 아파트 바닥 구조는 대부분 균질 슬래브와 온돌 구성층으로 이루어져 있다. 이에 따라 슬래브 두께를 증가시키면 슬래브의 면 밀도가 증가될 뿐만 아니라 강성 증대 효과까지 갖게 되어서 바닥면의 진동 현상을 억제시키는 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 슬래브 두께가 30mm 증가할 때마다 중량 충격음은 1.45dB이 감소하는 것으로 알려져 있다. 그러나 현실적으로 슬래브의 두께를 300㎜ 이상으로 증가시키는 것은 건물 구조물의 설계 및 시공 과정에서 불가능한 경우가 많기 때문에 슬래브 두께를 증가시켜 바닥 충격음을 저감시키는 방안은 한계가 있을 수 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 제반적인 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 건물 내부의 경량 충격음과 중량 충격음을 포함하는 바닥 충격음을 효과적으로 저감하는 한편, 건물 내부 또는 외부로부터 내부로 전달되는 진동음을 효과적으로 차단할 수 있는 다층 층간 차음재 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기한 다층 층간 차음재를 구비한 건물의 바닥 구조물 및 그 시공방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전술한 목적들로 제한되지 않으며, 이외에도 후술하는 실시예들 및 청구범위를 통해 기재된 기술들을 통해 다양한 목적들이 추가로 제공될 수도 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 본 발명은 제1 댐퍼; 상기 제1 댐퍼의 상부에 적층된 제1 음파 완충 단열재; 상기 제1 음파 완충 단열재의 상부에 적층된 제2 댐퍼; 상기 제2 댐퍼의 상부를 덮도록 설치된 비닐시트; 및 상기 비닐시트의 상부에 적층된 제2 음파 완충 단열재를 포함하는 다층 층간 차음재를 제공한다.
또한, 상기 제1 및 제2 댐퍼의 내부에는 각각 복수 개의 에어 포켓이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 음파 완충 단열재에는 하부로 개구된 복수 개의 톱니형 흡음부와 하부로 개구된 복수 개의 요철형 흡음부가 상기 톱니형 흡음부 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 톱니형 흡음부는 상기 제1 음파 완충 단열재의 하면에서 상측방향으로 함몰 형성된 복수 개의 반구형 홈이 소정 간격으로 서로 직교하도록 형성되고, 상기 반구형 홈의 내면에는 톱니 형태로 복수 개의 돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 음파 완충 단열재는 상기 제1 음파 완충 단열재를 관통하는 원통형 흡음부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 음파 완충 단열재에는 상부로 개구되고 하측방향으로 형성된 항아리 형상을 갖는 캐비티(cavity) 구조로 이루어진 복수 개의 항아리형 흡음부가 형성되고, 상기 항아리형 흡음부 사이에는 상기 제2 음파 완충 단열재의 상면에서 하면까지 관통된 관통구멍으로 이루어진 복수 개의 원통형 흡음부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 음파 완충 단열재에는 하부로 개구되고 상측방향으로 함몰된 홈 구조의 에어층이 형성되고, 상기 에어층의 개구부는 상기 비닐시트에 의해 밀폐될 수 있다.
또한, 상기 제2 음파 완충 단열재의 양측부에는 이웃하게 설치된 제2 음파 완충 단열재들끼리 상호 후크 결합하기 위해 후크 결합부가 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 실시 예에 따른 본 발명은 상기한 다층 층간 차음재의 제조방법에 있어서, 제1 댐퍼 상부에 제1 음파 완충 단열재를 설치하는 과정; 상기 제1 음파 완충 단열재에 제2 댐퍼를 설치하는 과정; 상기 제2 댐퍼의 상부를 덮도록 비닐시트를 설치하는 과정; 및 상기 비닐시트의 상부에 제2 음파 완충 단열재를 설치하는 과정을 포함하는 다층 층간 차음재의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시 예에 따른 본 발명은 건물의 벽체에 설치된 측면 완충제; 바닥 슬래브의 상면에 설치된 상기 층 층간 차음재; 및 상기 다층 층간 차음재를 덮도록 설치되고, 내부에 난방 배관이 매립된 방바닥 통미장을 포함하는 건물의 바닥 구조물을 제공한다.
또한, 상기 측면 완충제는 상기 건물의 벽체에 설치된 에어벤트씰; 및 상기 에어벤트씰의 측면에 부착된 진동 흡수 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방바닥 통미장의 내부에는 상기 난방 배관을 덮도록 철망이 매립될 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시 예에 따른 본 발명은 상기한 건물의 바닥 구조물의 시공방법에 있어서, 건물의 벽체에 측면 완충제를 설치하는 과정; 바닥 슬래브의 상면에 다층 층간 차음재를 설치하는 과정; 상기 다층 층간 차음재의 상부에 난방 배관을 설치하는 과정; 상기 난방 배관을 덮도록 상기 다층 층간 차음재의 상부에 철망을 설치하는 과정; 및 상기 철망을 덮도록 상기 다층 층간 차음재의 상부에 마감 몰탈을 투입하여 방바닥 통미장을 완성하는 과정을 포함하는 건물의 바닥 구조물의 시공방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 항아리형, 원통형 및 요철형 흡음부가 구비한 음파 완충 단열재와 진동 차단 기능을 갖는 댐퍼가 교번적으로 상하로 적층된 다층 구조의 층간 차음재를 사용하여 바닥 구조물을 시공함으로써 바닥 슬래브의 고주파 충격음(경량 충격음)과 저주파 충격음(중량 충격음)을 저감하는 한편, 건물의 외부로부터 전파 및/또는 전달되는 진동음을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다층 층간 차음재의 최상단을 형성하는 제2 음파 완충 단열재의 양측부에 후크 결합을 위한 후크형 결합부를 구비함으로써 이웃하게 설치된 층간 차음재끼리 간편하게 후크 결합하는 방식으로 설치할 수 있으며, 또한 후크 결합방식을 통해 바닥 슬래브의 표면이 고르지 않는 경우에도 개별적으로 높낮이를 조정할 수 있어 층간 차음재의 들뜸 현상을 원천적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다층 층간 차음재의 최상단을 형성하는 제2 음파 완충 단열재에 상부로 개구된 항아리형 흡음부와 원통형 흡음부를 형성하고, 마감 몰탈 작업시 마감 몰탈 일부가 항아리형 흡음부와 원통형 흡음부의 내부에 채워지도록 함으로써 방바닥 통미장과 층간 차음재가 일체화되어 크랙을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다층 층간 차음재의 제2 음파 완충 단열재의 하부에 에어층을 형성하는 한편, 제1 및 제2 댐퍼의 내부에 에어 포켓을 각각 형성하여 3층 구조의 단열층을 형성함으로써 에너지를 절감하여 에너지 효율을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 종래 바닥 구조물 시공에서 필수적으로 수행되는 기포 콘크리트 타설공정을 생략함으로써 시공 기간을 단축하고 건물의 하중을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건물의 바닥 구조물을 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 나타낸 'A' 부위를 확대한 확대도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층 층간 차음재를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 제1 음파 완충 단열재를 하부에서 바라본 도면.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 층간 차음재의 제조과정을 나타낸 공정도.
도 10 내지 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 건물의 바닥 구조물의 시공방법을 나타낸 공정도.
이하, 본 발명의 이점 및 특징, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하는 것이다. 또한, 각 도면에 도시된 각 구성요소들은 크기 및 형상이 과도하게 도시될 수도 있는데, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 제한을 두고자 하는 것이 아니다. 또한, 'A 및/또는 B'라 기재된 경우 A와 B 모두를 의미하거나, 또는 A 또는 B 중 어느 하나를 의미할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 건물의 바닥 구조물은 바닥 슬래브의 두께를 증가시키는 방식 대신에 층간 차음재(층간 단열층)의 구조를 개선시키는 방식을 적용하고, 층간 단열층의 두께를 단순히 증가시키는 종래 방식에서 문제로 지적된 낮은 중량 충격음의 저감 효과를 해결하기 위해 음향학적인 특성을 이용하여 바닥 충격음을 효과적으로 저감할 수 있는 있는 새로운 구조의 다층 층간 차음재를 제공한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 건물의 바닥 구조물을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 'A' 부위를 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 건물의 바닥 구조물(1)은 바닥 슬래브(미도시)의 상부에 시공 설치된 다층 구조의 층간 차음재(10)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층 층간 차음재를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다층 층간 차음재(10)는 바닥 슬래브의 상면으로부터 순차적으로 적층된 제1 댐퍼(11), 제1 음파 완충 단열재(12), 제2 댐퍼(13), 비닐시트(14) 및 제2 음파 완충 단열재(15)를 포함한다.
제1 댐퍼(11)는 바닥 슬래브의 상면에 설치되고, 제2 댐퍼(13)는 제1 및 제2 음파 완충 단열재(12, 15) 사이에 설치되어 바닥 충격음의 중량 충격음을 분산시킨다.
제1 댐퍼(11)에는 내부에 진동을 차단하기 위해 소정 간격으로 복수 개의 에어 포켓(11a)이 형성될 수 있다. 이러한 제1 댐퍼(11)는 중량 충격음을 분산하기 위해 소정의 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 댐퍼(11)는 합성고무, 실리콘고무, 우레탄고무, 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA, Ethylene-Vinyl Acetate copolymer) 또는 발포폴리에틸렌(PE, Polyethylene) 등으로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 음파 완충 단열재를 하부에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4와 같이, 제1 음파 완충 단열재(12)는 제1 댐퍼(11)의 상부에 적층 설치된다. 이러한 제1 음파 완충 단열재(12)의 하부(제1 댐퍼(11)의 상면과 대면하는 부위)에는 톱니형 흡음부(12a)와 요철형 흡음부(12b)가 각각 형성되어 있다.
톱니형 흡음부(12a)는 도 4와 같이, 제1 음파 완충 단열재(12)의 하면에서 상측방향으로 함몰 형성된 복수 개의 홈이 소정 간격으로 서로 직교하도록 형성되어 있고, 상기 홈의 내면에는 도 2와 같이, 톱니 형태의 돌기가 복수 개로 형성될 수 있다. 이러한 홈은 반구형 홈이나 각형 홈으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 반구형 홈으로 이루어지고, 상기 돌기는 정방형 또는 장방형 구조로 이루어질 수 있다.
요철형 흡음부(12b)는 이웃하게 형성된 톱니형 흡음부(12a) 사이에 복수 개가 형성될 수 있으며, 톱니형 흡음부(12a)와 마찬가지로 제1 음파 완충 단열재(12)의 하부면에서 상측으로 함몰된 각형 홈(예컨대, 정방형 홈, 장방형 홈 또는 삼각형 홈)이나 반구형 홈으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 각형 홈으로 이루어진다.
요철형 흡음부(12b)는 톱니형 흡음부(12a)의 반구형 홈에 비해 작은 직경(도 2의 가로방향)을 갖는 장방형 홈으로 형성될 수 있고, 요철형 흡음부(12b)의 홈 깊이(도 2의 세로방향)는 톱니형 흡음부(12a)의 홈보다 작거나 동일하게 형성될 수 있다.
제2 댐퍼(13)는 도 1 내지 도 3과 같이, 제1 음파 완충 단열재(12)의 상부에 적층 설치되고, 제1 댐퍼(11)와 같이 탄성을 갖는 재질들 중 어느 하나로 이루어지거나, 또는 차음 특성과 흡음 특성을 갖는 단섬유 부직포로 이루어질 수 있다. 바람직하게 단섬유 부직포로 이루어진다. 그리고 제1 댐퍼(11)와 마찬가지로 내부에는 진동을 차단하기 위해 소정 간격으로 복수 개의 에어 포켓(13a)이 형성될 수 있다.
비닐시트(14)는 제2 댐퍼(13)와 제2 음파 완충 단열재(15) 사이에 위치되도록 제2 댐퍼(13)의 상부에 설치되어 바닥 충격음이 비닐시트(14)의 하부로 전파되는 것을 차단하는 한편, 바닥 슬래브로부터 상부로 새어나오는 바닥 충격음을 차단한다.
제2 음파 완충 단열재(15)는 도 2와 같이, 비닐시트(14)의 상부에 적층 설치된다. 이러한 제2 음파 완충 단열재(15)에는 항아리형 흡음부(15a)와 원통형 흡음부(15b)가 형성되고, 또한 진동 흡수를 위한 복수 개의 에어층(15c)이 형성될 수 있다.
항아리형 흡음부(15a)는 공명형 흡음부로서, 항아리 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 항아리형 흡음부(15a)는 제2 음파 완충 단열재(15)의 상면과 연통하도록 상면으로부터 하측방향으로 소정 깊이로 형성된 항아리 형상을 갖는 캐비티(cavity) 구조로 이루어진다. 이때 상기 캐비티의 내부는 원형, 타원형 또는 각형 구조로 이루어질 수 있으며, 최대 지름(도 2에서 가로방향)은 상기 캐비티의 입구측(제2 음파 완충 단열재(15)의 상부 개구부)에 비해 큰 지름으로 형성될 수 있다.
원통형 흡음부(12b)는 도 2와 같이, 제2 음파 완충 단열재(15)에 형성된 구멍으로서, 제2 음파 완충 단열재(15)의 상면에서 하면까지 연장되어 관통된 관통구멍일 수 있다. 이때, 상기 관통구멍은 원형, 타원형 또는 각형으로 이루어질 수 있다.
에어층(15c)은 도 1 및 도 2와 같이, 제2 음파 완충 단열재(15)의 하면에 상측방향으로 함몰된 홈 구조로 형성될 수 있다. 이러한 에어층(15c)은 개구부가 비닐시트(14)의 상면에 의해 덮여져 밀폐된다. 이에 따라 그 내부에 공기가 충진될 수 있다.
도 1과 같이, 제2 음파 완충 단열재(15)는 양측부(도 1에서 좌우측부)에는 이웃하게 설치되는 다른 제2 음파 완충 단열재와 결합되기 위해 후크형 결합부(15d)가 형성되어 있다. 후크형 결합부(15d)는 제2 음파 완충 단열재(15)의 양측부에 이웃한 제2 음파 완충 단열재끼리 후크 결합될 수 있도록 상하 대칭 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 제1 및 제2 음파 완충 단열재(12, 15)는 각각 발포성 합성수지 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 발포폴리프로필렌(EPP), 발포폴리스티렌(EPS)(비드법보호판 포함), 압출발포폴리스티렌(압출법보호판 포함), 발포비닐아세테이트(EVA), 발포폴리에틸렌(PE), 발포폴리우레탄(PU), 부직포(PET), 폴리염화비닐(PVC) 또는 PF(페놀폼) 보드 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 바람직하게는 가공이 쉽고 가격이 저렴하고, 재료 특성상 건축물에 설치된 상태에서도 내부에 열을 머금고 있는 비드법 발포폴리스티렌 또는 압출발포폴리스티렌을 사용할 수 있다.
한편, 제1 음파 완충 단열재(12)에는 바닥 충격음과 진동음이 바닥 슬래브로 전달되지 않도록 하기 위해 제2 음파 완충 단열재(15)의 원통형 흡음부(15b)와 동일한 구조의 원통형 흡음부가 추가로 형성될 수 있다. 상기 원통형 흡음부는 톱니형 흡음부(12a) 사이에 형성되고, 요철형 흡음부(12b)에 간섭되지 않도록 형성될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 다층 층간 차음재(10)의 동작 특성을 설명하기로 한다.
건축 구조물에서 발생하는 경량 충격음은 제2 음파 완충 단열재(15)에 가공된 항아리형 흡음부(15a)와 원통형 흡음부(15b)를 통해 흡음하여 저감할 수 있다. 제2 음파 완충 단열재(15)에 의해 흡음 저감된 경량 충격음은 제2 음파 완충 단열재(15)의 하부에 설치된 비닐시트(14)에 의해 하측방향으로 전파 및/또는 전달되는 것이 1차 차단된다. 그리고 제2 음파 완충 단열재(15)에서 흡음되지 않은 나머지 경량 충격음과 진동은 제2 음파 완충 단열재(15)의 하면에 형성된 에어층(15c)과 제2 댐퍼(13), 그리고 제2 댐퍼(13)에 형성된 에어 포켓(13a)을 통해 2차 흡음 저감된다.
건축 구조물에서 발생하는 중량 충격음은 경량 충격음의 저감 방식과 마찬가지로 제2 음파 완충 단열재(15)에 가공된 항아리형 흡음부(15a), 원통형 흡음부(15b), 에어층(15c), 제2 댐퍼(13)에 형성된 에어 포켓(13a) 및 비닐시트(14)를 통해 흡음 저감되고, 제1 음파 완충 단열재(12)에 형성된 톱니형 흡음부(12a) 및 요철형 흡음부(12b)와, 제1 댐퍼(11)에 형성된 에어 포켓(11a)을 통해 흡음 저감된다.
한편, 소음(충격음)을 흡음하는 흡음재는 다공질 흡음재, 판상 흡음재 또는 공명형 흡음재를 분류된다. 이중 본 발명에 따른 항아리형 흡음부(15a)는 공명형 흡음재로서, 공명 특성을 이용하여 소음(충격음)을 저감한다. 소음이 항아리형 흡음부(15a)의 입구를 통해 캐비티의 내부로 들어오면, 상기 캐비티 내부로 들어온 소음은 캐비티 내의 빈 공간을 타고 다시 입구로 되돌아 나오는 과정에서 들어오는 소음과 상호 대응하는 주파수 대역의 에너지가 열로 전환되면서 소멸되어 흡음된다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 다층 층간 차음재의 제조과정을 나타낸 도면들이다.
도 5 내지 도 9와 같이, 제1 댐퍼(11)의 상부에 제1 음파 완충 단열재(12)를 적층하고, 그 상부에 제2 댐퍼(13)와 비닐시트(14)를 순차적으로 적층한다. 이어서, 비닐시트(14)의 상부에 제2 음파 완충 단열재(15)를 적층하여 완성한다. 제1 댐퍼(11), 제1 음파 완충 단열재(12), 제2 댐퍼(13), 비닐시트(14) 및 제2 음파 완충 단열재(15) 간에는 서로 긴밀하게 부착되도록 접착제를 이용하여 부착할 수도 있다.
한편, 도 1 및 도 2와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 건물의 바닥 구조물(1)은 다층 층간 차음재(10)의 상부에 설치된 방바닥 통미장(20)을 포함한다. 그리고 다층 층간 차음재(10)의 측부와 방바닥 통미장(20)의 측부에는 이들과 직교하는 방향으로 측면 완충제로서 설치된 진동 흡수 패드(31)와 에어벤트씰(32)을 더 포함할 수 있다.
방바닥 통미장(20)의 내부에는 난방 배관(21)이 매립된다. 또한 철망이 매립된다. 진공 흡수 패드(31)는 다층 층간 차음재(10) 및 방바닥 통미장(20)의 측부에 에어벤트씰(32) 사이에 설치되고, 에어벤트씰(32)은 건축 구조물의 벽체와 진공 흡수 패드(31) 사이에 설치된다. 이러한 진공 흡수 패드(31)와 에어벤트씰(32)은 방바닥 통미장(20)에서 전달되는 충격음이 건축 구조물의 벽체로 전달되는 것을 차단한다.
도 10 내지 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 건물의 바닥 구조물의 시공방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 건축 구조물, 즉 건물의 벽체(w)에 측면 완충제를 설치한다. 상기 측면 완충제는 우선 건물의 벽체(w) 테두리를 따라 에어벤트씰(32)을 설치한 후 에어벤트씰(32)의 전면에 진동 흡수 패드(31)를 설치한다. 진동 흡수 패드(31)로는 예를 들어, 대략 4mm~6mm, 바람직하게는 5mm 두께의 에틸렌초산비닐 공중합체(EVA, Ethylene-Vinyl Acetate copolymer)의 테이프를 사용할 수 있다.
이어서, 도 12과 같이, 바닥 슬래브(s)의 전면에 도 5 내지 도 10의 과정을 통해 제조된 다층 층간 차음재(10)를 한 장씩 설치한다. 설치된 상태는 도 13과 같다.
다층 층간 차음재(10)는 다층 층간 차음재(10)의 최상단에 적층되는 제2 음파 완충 단열재(15)의 양측부에 형성된 후크 결합부(15d)를 통해 이웃한 것끼리 상호 결합하여 설치한다. 이에 따라 이웃하게 설치된 다층 층간 차음재(10) 간의 틈새가 발생되지 않기 때문에 마감 몰탈이 새지 않고, 다층 층간 차음재(10)의 시공 또한 간편하다.
또한, 후크 결합방식은 바닥 슬래브(s)의 상면이 고르지 않아도 후크 결합부(15d)를 통해 다층 층간 차음재(10)를 각각 개별적으로 높낮이를 조정할 수 있도록 한다. 이를 통해 바닥 슬래브(s)의 단차에 대응하여 다층 층간 차음재(10)의 단차를 조정함으로써 다층 층간 차음재(10)의 들뜸 현상을 방지할 수 있고, 이를 통해 다층 층간 차음재(10)의 상부에 설치되는 난방 배관(21)의 들뜸 현상도 방지할 수 있다.
이어서, 도 14와 같이, 다층 층간 차음재(10) 상부에 난방 배관(21)을 설치한 후, 도 15와 같이 난방 배관(21)의 상부를 덮도록 철망(메탈라스, 22)을 설치한다.
이어서, 도 16과 같이, 철망(22)이 설치된 다층 층간 차음재(10)의 상부를 마감 몰탈(23)로 마감하여 방바닥 통미장(20)을 완성한다. 이때, 도 1 및 도 2와 같이, 제2 음파 완충 단열재(15)에 형성된 항아리형 흠음부(15a)와 원통형 흡음부(15b)의 내부에는 마감 몰탈이 유입되어 채워진다. 이에 따라 방바닥 통미장(20)은 항아리형 흠음부(15a)와 원통형 흡음부(15b)를 통해 제2 음파 완충 단열재(15)와 일체형 구조로 상호 연결됨으로써 방바닥 통미장(20)의 크랙 등을 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 바닥 구조물 10 : 다층 층간 차음재
11 : 제1 댐퍼 11a : 에어 포켓
12 : 제1 음파 완충 단열재 12a : 톱니형 흡음부
12b : 요철형 흡음부 13 : 제2 댐퍼
13a : 에어 포켓 14 : 비닐시트
15 : 제2 음파 완충 단열재 15a : 항아리형 흡음부
15b : 원통형 흡음부 15c : 에어층
15d : 후크형 결합부 20 : 방바닥 통미장
21 : 난방 배관 22 : 철망(메탈라스)
23 : 마감 몰탈 31 : 진동 흡수 패드
32 : 에어벤트씰 w : 건물의 벽체
s : 바닥 슬래브

Claims (13)

  1. 복수 개의 에어 포켓이 형성된 제1 댐퍼;
    상기 제1 댐퍼의 상부에 적층된 제1 음파 완충 단열재;
    복수 개의 에어 포켓이 형성되고, 상기 제1 음파 완충 단열재의 상부에 적층된 제2 댐퍼;
    상기 제2 댐퍼의 상부를 덮도록 설치된 비닐시트; 및
    상기 비닐시트의 상부에 적층된 제2 음파 완충 단열재; 를 포함하고,
    상기 제1 음파 완충 단열재에는 하부로 개구된 복수 개의 톱니형 흡음부가 형성되고, 상기 톱니형 흡음부 사이에는 하부로 개구된 복수 개의 요철형 흡음부가 형성되되, 상기 톱니형 흡음부는 하면에서 상측방향으로 함몰 형성된 반구형 홈으로 이루어지고, 상기 톱니형 흡음부의 반구형 홈의 내면에는 복수 개의 돌기가 형성되고,
    상기 제2 음파 완충 단열재는 상부로 개구되고 하측방향으로 형성된 항아리 형상을 갖는 캐비티(cavity) 구조로 이루어진 복수 개의 항아리형 흡음부가 형성되고, 상기 항아리형 흡음부 사이에는 상기 제2 음파 완충 단열재의 상면에서 하면까지 관통된 관통구멍으로 이루어진 복수 개의 원통형 흡음부가 형성되고,
    상기 제2 음파 완충 단열재에는 하부로 개구되고 상측방향으로 함몰된 홈 구조의 에어층이 형성되고, 상기 에어층의 개구부는 상기 비닐시트에 의해 밀폐되고,
    상기 제2 음파 완충 단열재의 양측부에는 이웃하게 설치된 제2 음파 완충 단열재들끼리 상호 후크 결합하기 위해 후크 결합부가 각각 형성된,
    다층 층간 차음재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항의 다층 층간 차음재의 제조방법에 있어서,
    제1 댐퍼 상부에 제1 음파 완충 단열재를 설치하는 과정;
    상기 제1 음파 완충 단열재에 제2 댐퍼를 설치하는 과정;
    상기 제2 댐퍼의 상부를 덮도록 비닐시트를 설치하는 과정; 및
    상기 비닐시트의 상부에 제2 음파 완충 단열재를 설치하는 과정;
    을 포함하는 다층 층간 차음재의 제조방법.
  10. 건물의 벽체에 설치된 측면 완충제;
    바닥 슬래브의 상면에 설치된 제 1 항의 다층 층간 차음재; 및
    상기 다층 층간 차음재를 덮도록 설치되고, 내부에 난방 배관이 매립된 방바닥 통미장;
    을 포함하는 건물의 바닥 구조물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 측면 완충제는,
    상기 건물의 벽체에 설치된 에어벤트씰; 및
    상기 에어벤트씰의 측면에 부착된 진동 흡수 패드;
    를 포함하는 건물의 바닥 구조물.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 방바닥 통미장의 내부에는 상기 난방 배관을 덮도록 철망이 매립된 건물의 바닥 구조물.
  13. 제 10 항의 건물의 바닥 구조물의 시공방법에 있어서,
    건물의 벽체에 측면 완충제를 설치하는 과정;
    바닥 슬래브의 상면에 다층 층간 차음재를 설치하는 과정;
    상기 다층 층간 차음재의 상부에 난방 배관을 설치하는 과정;
    상기 난방 배관을 덮도록 상기 다층 층간 차음재의 상부에 철망을 설치하는 과정; 및
    상기 철망을 덮도록 상기 다층 층간 차음재의 상부에 마감 몰탈을 투입하여 방바닥 통미장을 완성하는 과정;
    을 포함하는 건물의 바닥 구조물의 시공방법.
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