[논문]구조용 직교 집성판 슬래브와 상부 토핑 조건에 따른 바닥충격음 및 공기전달음 평가

이효진; 하연수; 이상준

doi:10.7776/ask.2023.42.6.572

구조용 직교 집성판 슬래브와 상부 토핑 조건에 따른 바닥충격음 및 공기전달음 평가
Evaluation of floor impact sound and airborne sound insulation performance of cross laminated timber slabs and their toppings 원문보기

한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, v.42 no.6, 2023년, pp.572 - 583

이효진 (국립산림과학원) , 하연수 (국립산림과학원) , 이상준 (국립산림과학원)

초록
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전 세계적으로 탄소중립 2050 실현을 위한 목조 건축물 수요가 늘어나고 있으며, 국내에서도 구조용 직교 집성판(Cross Laminated Timber, CLT)을 이용한 목조 고층 건축물에 대한 기술적 검토가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 CLT의 기초 음향성능을 검토하기 위해, 국내산 낙엽송과 소나무로 CLT 슬래브(두께 150 mm)를 제작해 바닥 충격음 차단 성능과 음향투과손실을 측정했다. 실험은 상하로 연결된 페어 잔향실에서 수행했으며, CLT 슬래브에 콘크리트 토핑(두께 50 mm ~ 210 mm, 6조건)을 추가해 차음성능 개선량을 정량적으로 평가했다. 수종에 따른 바닥충격음 차단 성능의 단일수치 평가량을 비교하면, 낙엽송 CLT가 소나무 CLT보다 중량 바닥충격음에서 3 dB, 경량 바닥충격음에서 1 dB 낮았으나, 상부에 콘크리트 토핑을 추가한 조건에서는 수종 간 차이가 없었다. 상부의 콘크리트 층 두께 상승에 따라 중량 바닥충격음이 9 dB ~ 20 dB, 경량충격음이 20 dB ~ 30 dB 저감했다. 이 관계를 면밀도로 분석한 결과, CLT 슬래브의 바닥충격음 차단 성능은 면밀도와 높은 상관관계(R² = 0.94 ~ 0.99)가 있는 것을 확인했다. CLT 슬래브의 음향투과손실은 수종에 따른 차이가 없었다. 면밀도와 주파수로 산출한 음향투과손실 이론치와 실측치의 주파수 특성은 유사하지만 실측치가 8 dB ~ 12 dB 낮아, 보정치를 이용해 실험 대상인 CLT 슬래브의 음향투과손실과 주파수 특성의 관계를 도출했다.

Abstract ▼ AI-Helper

Demand for wood in construction is increasing worldwide. In Korea, technical reviews of high-rise Cross Laminated Timber (CLT) buildings are under way. In this paper, Floor Impact Sound Insulation Performance (FISIP) and Transmission Loss (TL) of 150 mm thick CLT floor panels made of two domestic species, Larix kaempferi and Pinus densiflora, are investigated. The CLT slabs were tested in reverberation chambers connected vertically. When comparing Single Number Quantity (SNQ) of FISIP of the bare panels, the Larix CLT is 3 dB lower in heavy-weight and 1 dB in light-weight than the Pinus CLT. However, there was no difference when concrete toppings were added to improve the performance. As the concrete toppings became thicker, the heavy-weight was reduced by 9 dB ~ 20 dB, and the light-weight by 20 dB ~ 30 dB. And the analysis of these results with area density has confirmed that the area densities are highly correlated (R2 = 0.94 ~ 0.99) to the FISIP of the CLT. The types of CLT didn't affect the TL. Comparison of theoretical TL values with measured TL values has shown that the frequency characteristics are similar but 8 dB ~ 12 dB lower in measured values. The relationship between the TL and frequency characteristics of the tested CLT slabs was derived by using the correction value.

주제어

표/그림 (18)

그림 Fig. 1. Test rooms.
그림 Fig. 2. (Color available online) Cross laminated timber : Spline joint.
그림 Fig. 3. Test material and exciting points (chamber1).
그림 Fig. 5. Floor impact sound of CLT bare slabs.
그림 Fig. 4. (Color available online) Test case composition.
표 Table 1. Measurement instruments.
표 Table 2. Test case.
그림 Fig. 6. Larix kaempferi CLT slab applied PC panel.
그림 Fig. 7. Pinus densiflora CLT slab applied PC panel.
그림 Fig. 8. Larix kaempferi CLT slab applied PC panel and EPS.
그림 Fig. 9. Pinus densiflora CLT slab applied PC panel and EPS.
표 Table 3. Single number quantity of floor impact sound.
표 Table 4. Resonance frequency.
그림 Fig. 10. SPL differences caused by EPS.
그림 Fig. 11. Relationships between floor impact sound and area density.
그림 Fig. 12. Transmission loss of CLT bare slab.
표 Table 5. Single number quantity of airborne noise.
그림 Fig. 13. Transmission loss of CLT slab applied PC panel.

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