KR20100035306A - 흡차음 건식벽체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡차음 건식벽체에 관한 것으로, 보다 구체적으로 제 1 보드층; 상기 제 1 보드층의 일면에 일 측단부가 각각 고정되며, 유체가 유입되는 하나 이상의 홀이 각각 형성된 복수의 스터드; 상기 각 스터드의 타 측단부에 고정된 제 2 보드층; 및 상기 스터드에 고정되며 홀을 통해 유입되는 유체가 수용되는 중공 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 흡차음 건식벽체는 건축 및 산업용 제품에 다양하게 적용할 수 있으며, 넓은 주파수 대역에 대하여 우수한 흡음 특성을 갖고, 미려한 외관 효과를 연출할 수 있다.
흡음, 차음, 건식벽체, 스터드, 중공 프레임, 차음재, 단열재
Description
본 발명은 흡차음 건식벽체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 건축 및 산업용 제품에 다양하게 적용할 수 있으며, 넓은 주파수 대역에 대하여 우수한 흡음 특성을 갖고, 미려한 외관 효과를 연출할 수 있는 흡차음 건식벽체에 관한 것이다.
일반적으로 각 종 건축물의 비 내력벽(하중을 받지 않는 벽)은 벽돌, 블록을 쌓아 벽체의 형태를 만든 후 그 표면을 시멘트 모르타르로 미장 마감하는 습식 공법이 널리 알려져 있다.
그러나, 주택의 밀집도가 향상되면서 공간 활용성을 높인 라멘구조나 무량판 구조의 주상 복합 아파트가 일반화되고, 경골구조(Light-frame Structure)의 타운하우스나 단독주택의 보급이 증가됨에 따라 건식 벽체(dry wall) 또는 조적조 벽체의 시공이 증가하고 있다.
이러한 건식 공법은 2장의 보드 사이에 단열재 또는 차음재가 내재된 조립식 건식벽체를 상, 하부 런너와 같은 지지구조물에 의해 원하는 실내공간에 간단하고 신속하게 시공할 수 있고, 그 철거 또한 간편하여, 위치변경이 용이하다는 장점이 있다.
첨부된 도 1은 종래 건식벽체의 일예를 나타내는 것으로서, 도 1에도시된 바와 같이 종래의 건식벽체는 실내 바닥면(1)과 실내 천장(2)에 바(bar) 형태의 상부런너(3)와 하부런너(4)를 못(5)이나 타카(미도시)를 이용하여 각각 고정하고, 상기 상,하부런너(3,4)의 사이로는 3면 또는 4면 형의 스터드(6)들을 일정간격으로 2개 이상 설치한다.
그리고, 상기 스터드(6)들 사이에는 유리면 또는 암면으로 된 단열재 혹은 흡음재 등의 내장재(7)를 설치하며, 상기 스터드(6)들의 양측으로는 석고보드와 같은 보드(8)를 나사 고정한 구성을 이루고 있다.
그러나, 이러한 건식벽체는 경량이며, 조립형 구조로 인하여 리모델링시 탈부착이 가능하여 위치 변경이 용이하다는 장점이 있으나, 두께방향에 대하여 등방적인 특성으로 인하여 부분적인 흡차음 성능 조절은 가능하나, 주파수 대역별 성능의 구현은 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 건축 및 산업용 제품에 다양하게 적용할 수 있으며, 넓은 주파수 대역에 대하여 우수한 흡음 특성을 갖고, 미려한 외관 효과를 연출할 수 있는 흡차음 건식벽체를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 일 측면에 따르면, 제 1 보드층; 상기 제 1 보드층의 일면에 일 측단부가 각각 고정되며, 유체가 유입되는 하나 이상의 홀이 각각 형성된 복수의 스터드; 상기 각 스터드의 타 측단부에 고정된 제 2 보드층; 및 상기 스터드에 고정되며 홀을 통해 유입되는 유체가 수용되는 중공 프레임을 포함하는 흡차음 건식벽체가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 흡차음 건식벽체는 건축 및 산업용 제품에 다양하게 적용할 수 있으며, 넓은 주파수 대역에 대하여 우수한 흡음 특성을 갖고, 미려한 외관 효과를 연출할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체를 나타내는 요부 분리 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 흡차음 건식벽체의 측면도이며, 도 4는 도 2의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도이고, 도 5는 도 4의 C 부분의 상세 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체(100)는 제 1 보드층(101), 상기 제 1 보드층(101)의 일면에 일 측단부가 각각 고정되는 복수의 스터드(110) 및 상기 각 스터드(110)의 타 측단부에 고정된 제 2 보드층(102)을 포함한다.
여기서, 상기 각 보드층(101, 102)은 플라스틱 보드, 무기보드, 목재 합판, 목분 압착 보드 및 목분과 무기물의 혼합 보드로 이루어진 군에서 선택된 일종 또는 이종 이상이 적층 또는 접합된 것으로 형성될 수 있다.
상기 스터드(110)는 수직부(113)와 상기 수직부(113)의 양 종단에서 수평으로 연장된 제 1 및 제 2 수평부(111, 112)로 구분되며, 상기 각 수평부(111, 112)는 제 1 및 제 2 보드층(101, 102)의 일면에 각각 고정되고, 상기 수직부(113)에는 스터드의 길이방향을 따라 하나 이상의 홀(114)이 형성되며, 이러한 스터드(110)는 목재, 스틸 또는 플라스틱 등으로 형성될 수 있다.
이처럼, 소정의 간격으로 이격 배치된 복수의 스터드(110)를 매개로 결합된 양 보드층(101, 102) 사이에는 소정의 공간부(B)가 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체(100)는 상기 각 스터드(110)에 고정되며, 스터드(100)에 형성된 홀(114)을 통해 유입되는 유체(공기)가 수용되는 중공 프레임(120)을 포함한다.
이러한 중공 프레임(120)은 개구된 일 종단이 상기 스터드(110)에 고정되며, 전술한 양 보드층(101, 102)과 스터드(110) 사이의 공간에 배치된다.
또한, 상기 스터드(110)의 홀(114)과 중공 프레임(120)은 일 대 일로 대응될 수 있으며, 이때, 스터드(110)의 각 홀(114)에 대응되는 각 중공 프레임(120)의 유체 수용 공간(122)은 서로 상이할 수 있다.
이처럼, 각 중공 프레임(120)의 유체 수용 공간(122)을 서로 상이하게 형성함으로써, 음파의 주파수별 흡음율이 달라지게 되고, 이에 따라 다양한 주파수 영역 대의 흡차음 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체는 상기 중공 프레임과 각 보드층 사이의 공간(B)에 배치되는 흡차음재 및/또는 단열재(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있으며, 상기 차음재를 형성하는 수지 발포 폼은 폴리우레탄 발포 폼, 폴리우레아 발포 폼, 폴리 염화비닐 발포 폼, 폴리플로필렌 발포 폼, 폴리에틸렌 발포 폼, 폴리스티렌 발로 폼, 폴리비닐아세테이트 발포 폼, 멜라민 발포 폼, 페놀 발포 폼, 아크릴 발포 폼, 부직포, 섬유직물, 글라스울, 미네랄울 및 락울로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 또는 둘 이상이 적층 또는 접합된 것을 포함한다.
또한, 단열재의 예로는 합성수지 발포시트, 글라스울, 락울, 미네랄울 및 직포로 이루어진 그룹에서 선택된 일종 또는 이종 이상이 적층 또는 적합된 것을 들 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 흡차음 건식벽체(100)에서는 어느 한 보드층을 투과한 음파가 스터드에 형성된 홀을 통과하여 중공 프레임 내의 유체 수용 공간으로 진행된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체(100)는 유체(공기)의 진행방향의 수직방향으로 흡음 성능을 갖는 공명기(홀이 형성된 스터드 및 중공 프레임)를 배치하여, 공명기를 통과한 공기 또는 음파의 진동이 계속적으로 어느 한 보드층을 투과한 공기 또는 음파의 진행을 방해함으로써 흡음 기능을 구현하는 구조를 갖는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체(100)를 구성하는 스터드(110)의 홀(114))의 직경은 0.5 ~ 60 mm 이하, 목의 길이는 1 ~ 300 ㎜, 중공프레임에서 공동(空洞)의 반지름은 120mm 이하, 공동(空洞) 깊이는 30 ~ 1000 ㎜ 로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 목표 주파수에 따라 홀의 직경은 0.5 ~ 5 ㎜, 목의 길이는 10~100 ㎜, 공동의 반지름은 30 ~ 100 ㎜, 공동의 깊이는 30~800mm 이 다.
홀(114)의 직경이 5 mm이하인 경우에는 시스템의 고유진동수가 낮아져 저주파 대역의 흡음 성능이 높아지게 되고, 홀(114)을 통해서만 음파가 중공 프레임(120) 내로 전달되며, 음파는 상기 홀(114)을 통과하는 과정에서 열어네지로 일부 소산된다.
또한, 홀(114)을 통과해 반사된 음파는 스터드(110)의 표면에서 반대 위상을 갖는 음파로 변환되어 되돌아 나오며, 스터드(110)를 향하여 진행하는 음파와 상쇄 및 간섭을 일으키게 되므로, 음에너지가 소산된다.
전술한 바와 같이, 음파가 스터드(110)의 홀(114)을 통과하는 과정에서 1차적으로 열에너지의 형태로 소산되고, 중공 프레임(120)의 유체 수용 공간(122) 내에서는 음파의 난반사가 진행되어 열 교환 및 진동의 교류가 발생되며, 이러한 2차적 소산으로 인하여 중/저 주파수 대역의 흡음 성능이 높아진다.
중공 프레임(120) 내에서 위와 같은 음파의 난반사를 유도하기 위하여, 상기 중공 프레임(120)의 유체 수용 공간(122)은 그 단면이 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있으며, 특히 다각형으로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체(100)를 구성하는 중공 프레임(120)의 종단부에는 하나 이상의 배출홀(도시되지 않음)이 형성될 수 있다.
이러한 배출홀을 형성함으로써, 음파가 중공프레임(120)의 개구로 반사되는 것을 방지하고, 배출홀을 통하여 음파가 외부로 방사될 수 있도록 하여 공기 저항에 의한 열에너지 형태로 음파를 소산시킬 수 있다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체(100)는 중공프레임(120)의 깊이, 직경, 홀의 크기 및 목의 길이를 조절함으로써, 작은 두께로 높은 흡음 성능을 나타낼 수 있고, 설치 공간이 작아 공간 활용도가 높으며, 넓은 주파수 대역에 걸쳐 우수한 흡음 성능을 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체(100)는 상기 어느 한 보드층(101, 102)의 표면에 부착된 기능성층(103)을 더 포함할 수 있으며, 상기와 같은 기능성층의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 치수안정층, 방수층, 단열재층 또는 차음재층과 같은 이 분야의 일반적인 층이 포함된다.
이때, 상기 치수 안정층은 유리 섬유, 합성수지 필름 및 천연 또는 합성 섬유로 제조된 직포 또는 부직포로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일종 또는 이종 이상을 적층 또는 접합하여 형성할 수 있으며, 상기 방수층은 불투과성 합성수지 필름, 합성수지가 함침 또는 코팅된 부직포로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일종 또는 일종 이상을 적층 또는 접합하여 형성할 수 있다.
흡음재 층은 오픈 셀(open cell)로 형성되고 밀도가 낮은 다공성 흡음부재를 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들어 유리섬유, 폴리에스터, 폴리에스틸렌, 멜라민 및 우레탄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상인 것으로 형성할 수 있다.
이러한 다공성 흡음재는 파장이 짧고, 쉽게 발산되는 고주파 대역의 소음을 흡음하고, 공기와의 마찰에 의해 음에너지를 열에너지로 소산시킨다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래의 건식벽체를 나타내는 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡차음 건식벽체를 나타내는 요부 분리 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 흡차음 건식벽체의 측면도.
도 4는 도 2의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.
도 5는 도 4의 C 부분의 상세 단면도.
Claims (9)
- 제 1 보드층;상기 제 1 보드층의 일면에 일 측단부가 각각 고정되며, 유체가 유입되는 하나 이상의 홀이 각각 형성된 복수의 스터드;상기 각 스터드의 타 측단부에 고정된 제 2 보드층; 및상기 스터드에 고정되며 홀을 통해 유입되는 유체가 수용되는 중공 프레임을 포함하는 흡차음 건식벽체.
- 제 1 항에 있어서,상기 스터드는 수직부와 상기 수직부의 양 종단에서 수평으로 연장된 제 1 및 제 2 수평부로 구분되며,상기 각 수평부에는 제 1 및 제 2 보드층이 각각 고정되고,상기 수직부에는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 흡차음 건식벽체.
- 제 1 항에 있어서,상기 스터드의 홀과 중공 프레임은 일 대 일로 대응되는 것을 특징으로 하는 흡차음 건식벽체.
- 제 3 항에 있어서,상기 스터드의 복수의 홀에 대응되는 각 중공 프레임의 유체 수용 공간은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 흡차음 건식벽체.
- 제 1 항에 있어서,상기 중공 프레임의 단면은 다각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 흡차음 건식벽체.
- 제 1 항에 있어서,상기 중공 프레임과 각 보드층 사이의 공간에 배치되는 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡차음 건식벽체.
- 제 1 항에 있어서,상기 중공 프레임과 각 보드층 사이의 공간에 배치되는 차음재를 더 포함하는 흡차음 건식벽체.
- 제 1 항에 있어서,상기 어느 한 보드층의 표면에 부착된 기능성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡차음 건식벽체.
- 제 1 항에 있어서,상기 중공 프레임에는 배출홀이 형성된 것을 특징으로 하는 흡차음 건식벽체.
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|---|---|---|---|---|
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