쾌적한 실내 작업 환경을 유지하기 위하여 사무용 건물이나 공장 등 대부분의 건축구조물에는 냉난방 및 급배수 기기와 같은 업무시설용 건축설비들이 많이 설치되어 있다. 하지만 이러한 건축설비들은 많은 소음과 진동문제를 발생시키고 있으며, 특히 건축 설비의 과도한 진동에 의한 에너지는 건물 바닥에 큰 힘을 전달시켜 건물 수명을 단축시킬 뿐 아니라, 고체소음을 유발시켜 인접 사무실의 실내근무 환경을 저해하게 된다. 따라서 건축설비들의 소음·진동을 효과적으로 줄이기 위한 연구들이 많이 이루어지고 있는 실정이며^(1∼4), 실제로 건축구조물에 설치된 팬, 펌프 압축기, ...
쾌적한 실내 작업 환경을 유지하기 위하여 사무용 건물이나 공장 등 대부분의 건축구조물에는 냉난방 및 급배수 기기와 같은 업무시설용 건축설비들이 많이 설치되어 있다. 하지만 이러한 건축설비들은 많은 소음과 진동문제를 발생시키고 있으며, 특히 건축 설비의 과도한 진동에 의한 에너지는 건물 바닥에 큰 힘을 전달시켜 건물 수명을 단축시킬 뿐 아니라, 고체소음을 유발시켜 인접 사무실의 실내근무 환경을 저해하게 된다. 따라서 건축설비들의 소음·진동을 효과적으로 줄이기 위한 연구들이 많이 이루어지고 있는 실정이며^(1∼4), 실제로 건축구조물에 설치된 팬, 펌프 압축기, 냉각탑 등의 각종 기계 및 장비는 소음·진동을 발생시켜 실내는 물론 주변에까지 다양한 형태의 환경문제를 유발시키고 있다. 가장 효과적인 소음·진동저감 방안은 소음·진동원을 제거하거나 수정하는 것이지만, 불가능한 경우가 많기 때문에 방진고무, 스프링, 공기스프링, 코르크 등 다양한 종류의 방진재료를 사용하거나, 필요한 경우 감쇠기를 추가하여 바닥으로 전달되는 힘과 진동에 의한 영향을 줄인다^((5)). 방진재료는 건축설비의 실제 설치될 시스템에 가장 알맞은 저감효과를 갖는 것을 선택해야 하는데, 이를 위해 실제 적용될 경우 방진저감효과를 예측할 수 있도록 방진재료의 성능평가가 이루어져야 한다. 그러나 우리나라의 여러 방진 업체에서 생산하고 있는 이러한 방진재료의 성능에 대한 시험자료는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 팬, 펌프, 압축기, 냉각탑 등과 같은 각종 업무시설용 건축설비에 사용되는 16종의 방진재료성능을 시험 평가하였으며, 이를 위하여 방진 재료가 사용되는 실제 현장조건과 유사하게 시험장치를 제작해서 하중 및 가진주파수에 따른 진동저감효과를 분석하였다. 그 결과 스프링형태의 국내산 방진재료의 경우 방진재료 설치 전에 비해 큰 진동저감효과를 나타냈으며, 반면 일체형인 국외산 방진재료는 거의 방진효과가 없었고, 오히려 회전속도가 큰 경우 방진재료로서의 성능이 다소 저하되고 있었다. 가진기를 이용한 강체바닥과 유연바닥에 따른 실험결과 방진재료별 강체바닥과 유연바닥간의 바닥가속도값이 'Sig.<0.05'으로 통계학적으로 차이를 보이며, 진동저감량은 스프링 방진장치의 경우에 'Sig.>0.05'으로 통계학적으로 차이가 없는 것으로 나타났다^((6)). 강체바닥과 유연바닥에서 방진재료의 진동저감량은 차이가 없지만 바닥가속도값이 유의한 차이를 나타내므로, 방진재료가 유연바닥에 설치되었을 때가 강체바닥에 설치되었을 때보다 커지게 된다. 이를 이론적으로 모델링하기 위해서 강체바닥을 1자유도계로, 유연바닥을 2자유도계로 가정하여 normalized amplitude를 일치시켜, 그 때의 질량과 스프링상수 그리고 감쇠계수를 1자유도계의 데이터로 채택하였다. 또한 충격실험(impact test)을 수행하여 강체바닥과 유연바닥의 특성과 방진재료별 FRF(Frequency Response Function : Acceleance)를 확인한 후, 모드해석(Modal analysis)을 통해 강체바닥과 유연바닥의 진폭을 비교하였다. 결론적으로 방진재료는 건축 설비의 설계 및 시공시 설비의 특성(하중 및 회전 속도 등)에 적합한 것을 선택해야 하며, 그러한 건축 설비용 방진재료의 성능을 평가하기 위해서는 방진재료의 강성(stiffness)과 진동저감효과 뿐만 아니라 설치될 바닥의 특성을 반드시 고려해야 한다.
쾌적한 실내 작업 환경을 유지하기 위하여 사무용 건물이나 공장 등 대부분의 건축구조물에는 냉난방 및 급배수 기기와 같은 업무시설용 건축설비들이 많이 설치되어 있다. 하지만 이러한 건축설비들은 많은 소음과 진동문제를 발생시키고 있으며, 특히 건축 설비의 과도한 진동에 의한 에너지는 건물 바닥에 큰 힘을 전달시켜 건물 수명을 단축시킬 뿐 아니라, 고체소음을 유발시켜 인접 사무실의 실내근무 환경을 저해하게 된다. 따라서 건축설비들의 소음·진동을 효과적으로 줄이기 위한 연구들이 많이 이루어지고 있는 실정이며^(1∼4), 실제로 건축구조물에 설치된 팬, 펌프 압축기, 냉각탑 등의 각종 기계 및 장비는 소음·진동을 발생시켜 실내는 물론 주변에까지 다양한 형태의 환경문제를 유발시키고 있다. 가장 효과적인 소음·진동저감 방안은 소음·진동원을 제거하거나 수정하는 것이지만, 불가능한 경우가 많기 때문에 방진고무, 스프링, 공기스프링, 코르크 등 다양한 종류의 방진재료를 사용하거나, 필요한 경우 감쇠기를 추가하여 바닥으로 전달되는 힘과 진동에 의한 영향을 줄인다^((5)). 방진재료는 건축설비의 실제 설치될 시스템에 가장 알맞은 저감효과를 갖는 것을 선택해야 하는데, 이를 위해 실제 적용될 경우 방진저감효과를 예측할 수 있도록 방진재료의 성능평가가 이루어져야 한다. 그러나 우리나라의 여러 방진 업체에서 생산하고 있는 이러한 방진재료의 성능에 대한 시험자료는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 팬, 펌프, 압축기, 냉각탑 등과 같은 각종 업무시설용 건축설비에 사용되는 16종의 방진재료성능을 시험 평가하였으며, 이를 위하여 방진 재료가 사용되는 실제 현장조건과 유사하게 시험장치를 제작해서 하중 및 가진주파수에 따른 진동저감효과를 분석하였다. 그 결과 스프링형태의 국내산 방진재료의 경우 방진재료 설치 전에 비해 큰 진동저감효과를 나타냈으며, 반면 일체형인 국외산 방진재료는 거의 방진효과가 없었고, 오히려 회전속도가 큰 경우 방진재료로서의 성능이 다소 저하되고 있었다. 가진기를 이용한 강체바닥과 유연바닥에 따른 실험결과 방진재료별 강체바닥과 유연바닥간의 바닥가속도값이 'Sig.<0.05'으로 통계학적으로 차이를 보이며, 진동저감량은 스프링 방진장치의 경우에 'Sig.>0.05'으로 통계학적으로 차이가 없는 것으로 나타났다^((6)). 강체바닥과 유연바닥에서 방진재료의 진동저감량은 차이가 없지만 바닥가속도값이 유의한 차이를 나타내므로, 방진재료가 유연바닥에 설치되었을 때가 강체바닥에 설치되었을 때보다 커지게 된다. 이를 이론적으로 모델링하기 위해서 강체바닥을 1자유도계로, 유연바닥을 2자유도계로 가정하여 normalized amplitude를 일치시켜, 그 때의 질량과 스프링상수 그리고 감쇠계수를 1자유도계의 데이터로 채택하였다. 또한 충격실험(impact test)을 수행하여 강체바닥과 유연바닥의 특성과 방진재료별 FRF(Frequency Response Function : Acceleance)를 확인한 후, 모드해석(Modal analysis)을 통해 강체바닥과 유연바닥의 진폭을 비교하였다. 결론적으로 방진재료는 건축 설비의 설계 및 시공시 설비의 특성(하중 및 회전 속도 등)에 적합한 것을 선택해야 하며, 그러한 건축 설비용 방진재료의 성능을 평가하기 위해서는 방진재료의 강성(stiffness)과 진동저감효과 뿐만 아니라 설치될 바닥의 특성을 반드시 고려해야 한다.
Building facilities are used to improve indoor environment, but have some problems like noise and vibration. Vibration and vibration-induced noise, major sources of occupant complaint, are increasing in modern building. So many researches are interested in reducing the noise and vibration of the mac...
Building facilities are used to improve indoor environment, but have some problems like noise and vibration. Vibration and vibration-induced noise, major sources of occupant complaint, are increasing in modern building. So many researches are interested in reducing the noise and vibration of the machines. Engineers are constantly endeavoring to control noise and vibration of the building facilities^((1∼4)). The most effective way to reduce unwanted vibration is to stop or modify the source of vibration. If this cannot be done, it is sometimes possible to design a vibration isolation system to isolate the source of vibration from the system of interest or to isolate the device from the source of vibration. The problem of isolating a device from a source of vibration is analyzed in terms of reducing vibration displacement transmitted through base motion. The problem of isolating a source of vibration from its surroundings is analyzed in terms of reducing the force transmitted by the source through its mounting points^((5)). Passive vibration isolation involves the use of an isolator to reduce the transmission of vibration from one body or structure to another. The efficiency of the isolator is defined by dynamic stiffness and natural frequency of the elastic material for isolating. The isolator is designed by considering the exciting force, frequency, and available vibration criteria of the near area of a vibration source. This study was tried to evaluate the efficiency of isolator for the building facilities such as fan, pump, compressor and cooling tower. The experimental setup was considered the real condition that the machine was mounted by an isolator. There is a statistical significance between the floor acceleration of SDOF and 2DOF(Sig.0.05)^((6)). Impact test was conducted to define the floor characteristic of SDOF and 2DOF. Modal analysis was performed to compare the vibration responses of SDOF and 2DOF. To evaluate the isolation efficiency of an isolator of building facilities, it is necessary to consider the characteristics of an isolator such as stiffness, vibration reduction, excitation frequency as well as flexibility of the floor mounting the isolator.
Building facilities are used to improve indoor environment, but have some problems like noise and vibration. Vibration and vibration-induced noise, major sources of occupant complaint, are increasing in modern building. So many researches are interested in reducing the noise and vibration of the machines. Engineers are constantly endeavoring to control noise and vibration of the building facilities^((1∼4)). The most effective way to reduce unwanted vibration is to stop or modify the source of vibration. If this cannot be done, it is sometimes possible to design a vibration isolation system to isolate the source of vibration from the system of interest or to isolate the device from the source of vibration. The problem of isolating a device from a source of vibration is analyzed in terms of reducing vibration displacement transmitted through base motion. The problem of isolating a source of vibration from its surroundings is analyzed in terms of reducing the force transmitted by the source through its mounting points^((5)). Passive vibration isolation involves the use of an isolator to reduce the transmission of vibration from one body or structure to another. The efficiency of the isolator is defined by dynamic stiffness and natural frequency of the elastic material for isolating. The isolator is designed by considering the exciting force, frequency, and available vibration criteria of the near area of a vibration source. This study was tried to evaluate the efficiency of isolator for the building facilities such as fan, pump, compressor and cooling tower. The experimental setup was considered the real condition that the machine was mounted by an isolator. There is a statistical significance between the floor acceleration of SDOF and 2DOF(Sig.0.05)^((6)). Impact test was conducted to define the floor characteristic of SDOF and 2DOF. Modal analysis was performed to compare the vibration responses of SDOF and 2DOF. To evaluate the isolation efficiency of an isolator of building facilities, it is necessary to consider the characteristics of an isolator such as stiffness, vibration reduction, excitation frequency as well as flexibility of the floor mounting the isolator.
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