KR20160046047A - 흡음패널 및 이를 포함하는 바닥구조물 - Google Patents

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KR20160046047A
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유영동
윤태양
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 충격에 의하여 발생하는 소리를 흡수하도록 구성되는 흡음패널 및 이를 포함하는 바닥구조물에 관한 것으로서, 상기 흡음패널은 강판으로 이루어진 패널본체와 상기 패널본체의 일부 영역에 공간부를 형성하도록 상기 패널본체의 두께 방향으로 관통되어 복수 개로 마련되는 단위셀을 포함하여 구성된다. 이러한 구성으로 상기 복수 개의 단위셀에 형성되어 있는 공간부에 공기를 유동시키거나 흡음재를 충진하여 충격에 의해 발생하는 충격음의 크기를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

흡음패널 및 이를 포함하는 바닥구조물{Sound absorption panel and Floor structure including the same}
본 발명은 흡음패널 및 이를 포함하는 바닥구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충격에 의하여 발생하는 소리를 흡수하도록 구성되는 흡음패널 및 이를 포함하는 바닥구조물에 관한 것이다.
최근, 건물 형태가 아파트나 빌라 등과 같이 다층구조를 가지는 공동주택으로 집중화되고 있는 추세이다. 이러한 공동주택에서 층간 발생되는 소음에 의한 거주자 간의 갈등이 주요 사회적 문제로 대두되고 있어, 정숙한 주거환경을 확보하기 위한 바닥충격음 차단성능이 무엇보다 중요시되고 있다.
이러한 바닥충격음은 아이들이 뛰는 소리와 같은 중량충격음과 의자를 끄는 소리와 같은 경량충격음으로 구분된다. 여기서, 층간소음 갈등의 주요 원인은 중량충격음으로서, 건축물 바닥 콘크리트 슬래브의 두께를 증가시키는 것과 같이 구조체를 보강하는 것이 유일한 해결 방법인 것으로 인식되고 있다.
그러나, 건축물의 바닥 슬래브의 두께를 증가시키면, 바닥 슬래브의 물량뿐만 아니라 건축물의 자중이 증가하여 보, 기둥, 기초 등 주요 구조부재의 치수도 함께 증가하게 된다. 따라서 건축물의 구조물량과 공사비 증가가 불가피하게 되며 건축물의 층고도 증가하게 되어 건물의 경제성이 낮아지는 문제가 있다.
한편, 종래 공동주택의 바닥온돌 구조는, 대부분 습식공법으로 이루어지는데, 이러한 습식공법에 의한 바닥구조는 도 1에 도시된 일 예와 같이, 바닥슬래브(10) 상에 설치되는 단열재(11)와, 경량기포콘크리트(12)와, 마감몰탈(13)과, 마감재(14)와, 배관(15)으로 구성될 수 있다.
그런데, 종래 습식공법에 의한 바닥 구조에서는 바닥충격음을 저감시킬 수 있는 요소가 단열재밖에 없으며, 단열재를 완충재로 대체하더라도 상기 중량충격음을 저감하는 데에 큰 효과가 없으며, 습식공법에 의한 마감몰탈이나 경량 기포콘크리트의 열화로 단열재나 완충재가 부식되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 충격에 의하여 발생하는 소리를 흡수하도록 구성되는 흡음패널 및 이를 포함하는 바닥구조물을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡음패널은, 강판으로 이루어진 패널본체; 및 상기 패널본체의 일부 영역에 공간부를 형성하도록, 상기 패널본체의 두께 방향으로 관통되어 복수 개로 마련되는 단위셀;을 포함한다.
상기 단위셀은 단면이 다각형 또는 원형 구조로 마련되어, 서로 이웃하여 배열될 수 있다.
그리고, 상기 단위셀은 서로 이웃하는 단위셀 사이에 공기가 유동할 수 있는 연통홀을 구비할 수도 있다.
또한, 상기 단위셀의 공간부에는 소음을 흡수할 수 있는 흡음재가 충진될 수도 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바닥구조물은, 바닥슬래브; 상기 바닥슬래브의 상부에 놓이는 흡음패널; 및 상기 흡음패널의 상부에 타설되는 경량기포콘크리트를 포함한다.
그리고, 상기 흡음패널과 경량기포콘크리트 사이에 흡음판재를 더 구비할 수도 있다.
본 발명에서는, 상기 바닥본체와 흡음패널의 테두리를 감싸되, 상기 흡음패널의 외부와 상기 흡음패널의 단위셀의 공간부와 연통되는 통기홈이 형성된 측면완충재;를 포함한다.
그리고, 상기 측면완충재에서 외부로 노출된 부분을 커버하며, 상기 흡음패널의 외부와 상기 통기홈과 연통된 연결홀이 형성된 걸레받이;를 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 의한 흡음패널과 이를 구비하는 바닥구조물에 따르면, 흡음패널이 평평한 패널 본체의 두께 방향으로 관통된 공간부를 마련하고, 상기 공간부에 공기를 유동시키거나 흡음재를 충진하여 충격에 의해 발생하는 충격음의 크기를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은 마감재 외부와 흡음패널의 공간부를 연통시키는 측면완충재 및 걸레받이를 구성하여, 다른 층에 대한 소리 및 충격음의 전달을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 습식공법에 의한 바닥구조물을 도시해 보인 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 바닥구조물을 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 흡음패널을 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 4는 도 3의 A 영역을 확대해 보인 확대도,
도 5는 다른 방법에 의하여 제조된 본 발명의 일 실시예에 의한 흡음패널을 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 흡음패널을 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 바닥구조물을 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 바닥구조물의 시공된 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도이다.
본 발명은 충격에 의하여 발생하는 소리를 흡수하도록 구성되는 흡음패널 및 이를 포함하는 바닥구조물이 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 바닥구조물을 도시해 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 흡음패널을 도시해 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 A 영역을 확대해 보인 확대도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 흡음패널(200)은 강판으로 이루어진 패널본체(210)와, 상기 패널본체(210)의 두께 방향으로 관통되어 공간부(220s)를 형성하는 복수 개의 단위셀(220)을 포함한다.
이때, 상기 패널본체(210)는 판형 구조로서 평평한 형상을 취할 수 있고, 상기 단위셀(220)은 이러한 패널본체(210)에 관통되어 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 단위셀(220)은 상기 패널본체(210)의 두께 방향으로 양면을 관통하여 형성되고, 동일한 형상으로 복수 개의 단위셀(220)이 서로 이웃하여 배치된다. 이러한 상기 단위셀(220)은 단면이 다각형 또는 원형 구조로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 단위셀(220)은 서로 이웃하는 단위셀(220) 사이에 공기가 유동할 수 있는 연통홀(220a)을 구비한다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 상기 단위셀(220)의 단면이 6각형 모양 즉, 하니콤 형태로 형성되고, 각 단위셀(220)의 측면에 다른 단위셀(220)이 이웃하게 배치되고, 그 단위셀(220) 사이에 공기가 유동할 수 있는 연통홀(220a)이 마련된다.
이러한 구성으로, 충격에 의하여 충격음이 발생하는 경우 각 단위셀(220)에 채워져 있던 공기를 통하여 충격음이 전달되고, 이웃하는 단위셀(220)에서 발생한 충격음이 연통홀(220a)을 통하여 서로 만나는 경우 서로 간섭효과를 일으켜 충격음이 감쇠되는 효과가 있다. 또한, 모든 단위셀(220)이 연통홀(220a)을 통하여 연통되어 있으므로, 단위셀(220)에서 발생한 충격음이 하부로 전달되지 않고 연통홀(220a)을 통하여 흡음패널(200)의 외측면으로 전달되고, 이하에서 설명되는 측면완충재(300)를 통하여 외부로 전달될 수 있다.
또한, 상기 단위셀(220)의 공간부(220s)에는 소음을 흡수할 수 있는 흡음재(미도시)가 충진될 수도 있다. 상기 흡음재는 재료 표면에 부딪히는 소리에너지의 일부를 흡수하여 반사음을 줄여 소음이 발생하는 장소에 사용하여 방음 및 흡음 효과를 나타내는 재료이다. 상기 공간부(220s)에는 중고음 흡음률이 뛰어난 암면, 유리 울, 텍스, 스폰지, 모래 등이 충진될 수 있다. 물론 흡음재가 이에 한정되는 것은 아니고 방음 및 흡음 효과가 뛰어난 다양한 재질이 충진될 수 있다.
나아가, 상기 단위셀(220)의 형태는, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 단면이 삼각형 또는 원형으로 마련될 수도 있다. 그리고, 각 단위셀(220)의 측면에 다른 단위셀(220)이 이웃하게 배치되고, 그 단위셀(220) 사이에 공기가 유동할 수 있는 연통홀(220a)이 마련된다.
이와 같이 구성되는 흡음패널(200)은 건축물에 있어서 바닥구조물에 활용될 수 있으며, 나아가 측부구조물에도 활용될 수 있다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니고 완충 및 흡음을 필요로 하는 어떠한 구조체에도 적용될 수 있다.
이하에서는, 상술된 바와 같이 구성되는 흡음패널(200)의 제조방법에 대해 살펴 보기로 한다.
먼저, 흡음패널(200)의 제조방법에 대해 개략적으로 나누면, 패널본체(210)를 마련하고, 상기 패널본체(210)에 단위셀(220)을 구비하도록 상기 패널본체(210)를 프레스 즉, 펀칭하여 제작할 수 있다.
우선, 상기 패널본체(210)는 프레스작업을 위해 강판을 마련하며 아울러 후술하는 롤스탬핑 작업을 위해 강판 중에서도 스트립 형상으로 마련하는 것이 바람직하다.
다음으로, 프레스장치에 단위셀(220) 형상의 커터날을 구비하여 상기 패널본체(210)를 프레스하여 상기 패널본체(210)의 두께 방향으로 관통되어 공간부(220s)를 형성하는 단위셀(220)을 제작할 수 있다.
이때, 상기 프레스는 롤스탬핑 기술을 적용할 수도 있다. 이러한 롤스탬핑으로 본 발명의 흡음패널(200)을 제작하기 위한 방법은, 예를 들어, 상부롤에 상부롤의 길이방향으로 단위셀 형상의 커터날을 구비하고, 하부롤에 상기 커너날이 삽입되는 홈을 구비하여, 상부롤과 하부롤 사이를 패널본체가 지나가면서 단위셀이 형성된다. 또한, 커터날이 구비된 상부롤과 홈이 형성된 하부롤을 복수로 배열하여 연속하여 단위셀을 형성할 수도 있다.
도 5는 다른 방법에 의하여 제조된 본 발명의 일 실시예에 의한 흡음패널을 개략적으로 도시해 보인 사시도이다.
상기 흡음패널은 익스팬디드 메탈(expanded metal)로 제작될 수 있다. 즉, 복수 개의 철판을 프레스로 일정간격 눌러주어 메쉬 형태의 판으로 변형시켜 제작할 수 있다. 또는, 철판에 일정 간격으로 홈을 형성하고 철판을 늘려서 공간부를 형성하는 흡음패널을 마련할 수도 있다. 물론, 익스팬디드 메탈의 제작 방법이 이에 한정되는 것은 아니고, 종래의 다양한 제작 방법이 적용될 수 있다.
그리고, 상기 흡음패널에 연통홀을 마련하기 위하여, 펀칭 또는 드릴링 작업에 의하여 미리 일정 간격으로 홈을 형성한 후 프레스 작업을 수행하거나, 철판을 늘려서 연통홀이 마련된 흡음패널을 제작할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 흡음패널(200)의 제조방법은, 특히, 롤스탬핑에 의해 동일한 재질인 일체형의 흡음패널을 연속적으로 생산할 수 있는 장점이 있다. 종래 흡음패널을 제작함에 있어 복수의 구성을 용접 또는 체결하는 과정을 통하였으므로, 본 발명은 종래에 비하여 작업의 부하 및 시간을 절감시킬 수 있다.
아울러, 이러한 제조방법에 의해 제조된 흡음패널(200)은 설치방법에 있어서도 종래기술과 비교하여 간단하다. 종래기술에 따른 흡음패널은 제조 및 설치를 위한 별도의 체결 및 배치과정 등이 필요하지만, 본 발명은 제조가 완료된 흡음패널(200)을 단순히 설치위치에 안착시키면 되는 구성으로 보다 신속하면서도 용이하게 설치를 할 수 있다.
이하에서는, 상술된 바와 같은 흡음패널(200)이 내부에 구성되는 바닥구조물에 대하여, 도 7 내지 도 8을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 바닥구조물을 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 8은 상기 바닥구조물의 시공된 상태를 도시해 보인 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 바닥구조물은 바닥슬래브(110), 단열재(111), 경량기포콘크리트(112), 배관(115), 마감몰탈(113), 마감재(114)를 구비하는 바닥본체와, 상기 바닥본체 내에 구성되는 상술된 흡음패널(200)을 포함한다.
우선, 상기 바닥본체는 기초인 바닥슬래브(110)에 단열재(111)가 안착되고, 그 위에 경량기포콘크리트(112)가 타설되며, 그 위에 난방을 위한 배관(115)이 설치되고, 마감몰탈(113)로 배관(115)을 덮은 다음 장판 등의 마감재(114)를 설치하여 시공된다.
이러한 시공 순서에서, 상기 흡음패널(200)은 상기 단열재(111)가 안착된 다음에 단열재(111) 위에 놓여지고 그 위에 경량기포콘크리트(112)가 타설되어 시공된다. 이때, 상기 흡음패널(200)의 단위셀(220)에 공기가 충진되도록 하기 위하여, 흡음패널(200) 위에 흡음판재(500)를 안착한 다음에 경량기포콘크리트(112)를 타설한다. 이러한 구성으로, 경량기포콘크리트(112)를 타설하여도 흡음판재(500)에 의하여 흡음패널(200)의 공간부(220s)를 확보할 수 있다.
또는, 상기 흡음패널(200)의 단위셀(220)의 공간부(220s)에 흡음재가 충진되어 있는 경우에는 상기 흡음판재(500) 없이 바로 경량기포콘크리트(112)가 상기 흡음패널(200) 위에 타설될 수도 있다.
여기서, 상기 흡음판재(500)는 합판이나 경질 섬유판 등으로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 다공질 흡음판재가 적용될 수 있다. 다공질 흡음판재는 표면과 내부에 작은 기포 또는 가는 관 모양의 구멍이 많이 형성되어 있어, 이 구멍 속의 공기가 음파에 의해 진동하고, 이때 생긴 마찰에 의하여 소리에너지가 열에너지로 바뀌면서 흡수된다. 물론 흡음판재(500)가 이에 한정되는 것은 아니고 방음 및 흡음 효과가 뛰어난 다양한 판재가 구비될 수 있다.
본 발명의 바닥구조물은 바닥본체와 흡음패널(200)의 테두리를 감싸는 측면완충재(300)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 측면완충재(300)는 흡음패널(200)의 공간부(220s)와 마감재(114) 측 외부와 연통되는 통기홈(300a)이 형성될 수 있다.
상기 마감재(114) 측 외부는 건축물에서 바닥구조물 상측인 실내공간으로서, 이러한 실내공간에서 발생하는 소리 및 실내공간으로부터 바닥구조물에 충격을 주는 충격음은, 바닥구조물을 통해 전파되는데 이러한 과정에서 흡음패널(200)의 패널본체(210)에 형성되어 있는 단위셀(220)의 공간부(220s)에 채워져 있는 공기에 흡수된다.
이때, 흡음패널(200)의 공간부(220s)에서 소리를 흡수한 공기가 바닥구조물과 접하는 다른 층 즉, 아래층으로 이동하지 않고, 측면완충재(300)의 통기홈(300a)을 통하여 마감재(114) 측 외부인 상측 실내공간으로 다시 되돌아 감에 따라, 실내공간에서 발생하는 소리 및 실내공간으로부터 바닥구조물에 충격을 주는 충격음이 다른 층으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 측면완충재(300)에서 마감재(114) 측 외부로 노출된 부분을 커버하는 걸레받이(400)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 걸레받이(400)는 마감재(114) 측 외부와 통기홈(300a)과 연통된 연결홀(400a)이 형성될 수 있다.
이러한 걸레받이(400)에 의해 측면완충재(300)의 통기홈(300a)이 외부인 실내공간에 노출되는 것을 차단함으로써, 상기 통기홈(300a)으로 물 등의 이물질이 용이하게 유입되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 상기 걸레받이(400)에는 마감재(114) 측 외부인 실내공간과 통기홈(300a)을 연결하기 위한 연결홀(400a)이 형성됨으로써, 통기홈(300a)을 통한 공기가 실내공간으로 유입되도록 할 수 있다. 이때, 상기 연결홀(400a)은 일례로서, 도면에 도시된 바와 같이, 두 개의 통기홈(300a)과 연결되게 슬릿형상으로 길게 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 통기홈(300a)과 연통되는 구조만 취하면 될 뿐, 심미적인 부분을 감안하여 여러 가지 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
110 : 바닥슬래브 111 : 단열재
112 : 경량기포콘크리트 113 : 마감몰탈
114 : 마감재 115 : 배관
200 : 흡음패널 210 : 패널본체
220 : 단위셀 220a : 연통홀
220s : 공간부 300 : 측면완충재
300a : 통기홈 400 : 걸레받이
400a : 연결홀 500 : 흡음판재

Claims (8)

  1. 강판으로 이루어진 패널본체; 및
    상기 패널본체의 일부 영역에 공간부를 형성하도록, 상기 패널본체의 두께 방향으로 관통되어 복수 개로 마련되는 단위셀;
    을 포함하는 흡음패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단위셀은 단면이 다각형 또는 원형 구조로 마련되어, 서로 이웃하여 배열되는 것을 특징으로 하는 흡음패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단위셀은 서로 이웃하는 단위셀 사이에 공기가 유동할 수 있는 연통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 흡음패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단위셀의 공간부에는 소음을 흡수할 수 있는 흡음재가 충진되는 것을 특징으로 하는 흡음패널.
  5. 바닥슬래브;
    상기 바닥슬래브의 상부에 놓이는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서의 흡음패널; 및
    상기 흡음패널의 상부에 타설되는 경량기포콘크리트;
    를 포함하는 바닥구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 흡음패널과 경량기포콘크리트 사이에 흡음판재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 바닥구조물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 바닥본체와 흡음패널의 테두리를 감싸되, 상기 흡음패널의 외부와 상기 단위셀의 공간부와 연통되는 통기홈이 형성된 측면완충재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥구조물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 측면완충재에서 외부로 노출된 부분을 커버하며, 상기 흡음패널의 외부와 상기 통기홈과 연통된 연결홀이 형성된 걸레받이;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥구조물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180133659A (ko) * 2017-06-07 2018-12-17 지랜드 주식회사 층간소음을 감쇄하는 바닥구조

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