[스크랩] 알고지어야 후회없는 목조주택의 차음처리법
목조주택의 차음
목재는 무수한 세포들로 구성된 다공성(多空性) 물질이기 때문에 매우 뛰어난 흡입력을 갖고 있고, 건축자재로도 탁월한 차음 역할을 한다. 그러나 흔히 목조주택이라 부르는 경골목조주택은 구조용 판재와 소단면의 규격자재를 활용해 구조물을 만드는 것이므로 외부와 바닥에서 들어오는 음의 전달을 효과적으로 막는 것은 어려운 일이다. 따라서 경골목조주택이 뛰어난 차음성을 갖기 위해서는 목재와 여타 재료들을 적절히 조합해야 한다. 벽, 바닥구조에 알맞은 재료의 선택, 배열방법, 개구부의 위치, 종류, 두께 및 기밀성, 현장에서의 정확한 시공 등이 이루어져야 한다.
철근콘크리트주택 보다 차음성은 좋으나 층간차음성은 부족
목조주택은 구조부가 경량이고 벽체가 얇아 다른 공법에 비해 내외부 차음성이 모두 떨어질 것이라고 여기는 경우가 많다. 그러나 충남대 장상식 임산공학과 교수의 연구발표에 따르면 ‘주택의 음환경에 대한 불만족도 조사’ 결과 외부 소음은 RC조, 위층으로부터의 충격음은 목구조 및 철골조에서 그 불만도가 높은 것으로 나타났다.
목조주택의 경우 개구부가 많고, 구조부 자체의 차음성능이 RC조 보다 낮기 때문에 외부 차음성이 떨어질 것이라 예상되지만 의외의 결과다.
RC조와 목조주택을 놓고 과학적으로 음향투과 손실을 따져보면 RC조가 차음성이 좋다. 그러나 RC조는 실내에 노출된 콘크리트 벽면으로 인해 소리의 흡음성이 떨어지고 울림이 많으며, 목조주택은 실내 소음의 잔향이 적고 초음파음의 유입이 많아 실질적으로 생활하는데 목조주택이 더 차음성이 좋게 느껴지는 것이다.
그러나 바닥충격음은 그렇지 않다. 다른 구조물에 비해 구조부재의 치수가 작고 가볍기 때문에 소음이 크게 발생되고, 울림도 심하다. 이는 1층 천장과 2층 바닥의 구성, 구조체 내에 차음층의 설치, 2층 바닥마감 재료의 선택 등을 통해 바닥충격음을 만족할 수준까지 낮춰주어야 한다.
재료별 차음성능
그렇다면 경골목구조주택에 사용되는 자재의 차음성을 알아보고, 기능을 높이기 위한 활용안에 대해 알아보자.
단열재: 단열재의 내부는 수많은 공극(孔隙) 구조로 이루어져 있기 때문에 에너지 효율이 좋을 뿐만 아니라, 차음성능 또한 탁월하다.
석고보드: 재료의 질량을 증가시키면 공기전파음의 전파가 감소된다. 그러므로 벽체 또는 천장 자체의 질량을 증가시키기 위해 방화성능과 내부마감을 원활하게 해주는 석고보드나 합판 무게가 나가는 재료들을 이중으로 사용하면 차음 성능이 증가한다.
방음용 철물(Resilient Channel): 벽체나 천장을 통한 진동의 이동경로를 차단시키는 천장을 통한 진동의 이동경로를 차단시키는 자재인 방음용 철물을 구조체와 석고보드 사이에 사용하면 차음 성능을 높일 수 있다.
차음재(층간소음재): 보통 10~30mm 정도의 두께로 진동에너지를 흡수해 경량충격음이나 중량충격음을 저감시키는 역할을 하는데 차음기능 뿐만 아니라 단열성, 내구성, 내화성 등의 복합적인 긴으을 가진 재료들이 있다.
Posi-Strut: MSR(기계응력등급)이 되어진 목재를 상현재와 하현재로 사용해서 Posi-Strut Web과 결합시킨 공학트러스로 강하고 안전해 바닥장선용이나 서까래용으로 현장에서 쉽게 고정시킬 수 있는 Hybrid 트러스(Truss)이다. 에어컨 덕트나 상,하수도 배관, 전기배선 등이 트러스 공간을 자유롭게 다닐 수 있어 시공이 쉬울 뿐만 아니라, 기계설비로 인한 소음의 감소효과를 얻을 수 있다는 점에서 현장에서 사용되기 시작했다.
I-Joist: 규격재 장선의 대체부재로서 적절하며, 차음 바닥구조재로 충분한 역할을 한다.
기포콘크리트: 온돌바닥용 단열재, 채움재에 사용되고 있는 기포콘크리트는 시멘트, 배합수, 기포제가 주류를 이루고 있다.
바닥 구조의 차음성능 개선방안
경골목구조주택은 공기전파음 뿐만 아니라 위층에서 충격으로 인한 쿵쾅거리는 소리등이 진동에 의해 충격음으로 발생하여 2층 바닥마감재 -> 완충재 -> 바닥구조 -> 1층 천장재 -> 벽체구조 순으로 전달된다.
경골 목구조주택에서 바닥충격음에 대한 대책을 효과적으로 수행하기 위해서는 여러형태의 바닥구조물에 다양한 종류의 재료를 배열하거나 두께를 증가시켜 차음성능을 높여주어야 한다.
이는 초기 공사비가 증가되기 때문에 건축 시 다소 고민 될 수 있는데 차후 소음에 대한 불편사항으로 재시공을 하는 수도 있다는 것을 염두해야 한다.
방안 1. 국내 RC구조는 바닥 슬래브에 온돌설치 시 완충층의 구성재료에 따라 차음성능이 좌우되는데 경량콘크리트류, 발포스티렌폼류, 방음블럭, 방음보드 등을 주로 사용하고 있다. 경골 목조주택에서도 바닥에 온돌 설치 시 완충층으로 내력특성을 가진 방음용 자재들과 단열재를 사용해 차음효과를 증가시킬 수 있다.
방안 2. 온돌이 벽체와 접촉되어 있으면 바닥 충격음이 온돌을 통해 벽체로 전달되어 차음성능이 감소된다. 그러므로 바닥구조에 온돌을 설치 시 벽체와 접촉되지 않도록 사이에 공간을 형성하여 Semirigid fiberglass board와 같은 방음재료로 채워주고 코킹(cauking) 처리를 하여 음의 전파를 감소시킨다.
방안 3. 천장의 유무에 따라서도 바닥충격음에 대한 차음성능의 개선효과가 있다. 경골 목조주택에서 찬장마감으로 사용하고 있는 석고보드의 두께를 증가시키거나 2겹의 석고보드를 사용하면 더 높은 차음효과를 얻을 수 있다. 또한 두 겹의 석고보드 중 안쪽에 내화 석고보드를 사용하면 화재에 대한 안정성을 높여주는 효과도 기대할 수 있다.
방안 4. 카펫, 발포비닐계 장판지 등 유연한 바닥마감재를 사용하면 탄성에 의해 충격시간이 길게 된다. 이로 인해 전체 충격력은 변하지 않아도 피크 충격력은 작아지기 때문에 충격음이 작아지는 경향이 있다. 결국 중량충격원 보다는 경량충격원에 상당한 개선효과가 있다.
세대간 경계벽 차음성능 개선 방안
경골 목구조주택의 경계벽에 사용되고 있는 벽체의 구조는 교차스터드(2×4 Staggered stud) 구조와 이중 스터드(2×4 Double stud) 구조가 있다.
교차 스터드는 한 구조요소에서 다음 구조요소로 진동이 전파되는 것을 막기 위해 각각의 구조요소를 서로 격리시켜 벽체를 구성하는 것이다.
2×6 plate 위에 엇갈리게 세워진 2×4 stud 사이의 공간에 공기층의 증가로 공기음 전파가 감소되는 구조다. 여기에 석고보드와 방음용 철물을 사용하면 차음효과를 기대할 수 있다.
교차스터드 구조는 차음성능도 양호하고 구조적으로도 내력벽이 될 수 있는 벽체 구조이지만, 시공 시 2×4 stud 사이의 폭이 좁아 작업상 불편하고 시공기간이 길어져 인건비가 상승된다. 그러므로 세대간 경계벽으로는 거의 시공하지 않고 있다.
이중스터드 구조는 2×4 stud를 2개 제작하여 사이에 1inch 정도의 공간을 두어 시공하는 구조형태다. 다른 구조와 달리 벽체 자체가 두 겹으로 되어 있어서 방음용 철물을 사용하지 않고도 차음성능이 우수하다.
여기에 석고보드를 부착해 차음성능을 높여준다. 현재 우리나라의 시공현장에서는 세대간 경계벽 차음구조로 이 이중스터드구조가 가장 많이 사용되고 있다.
기타 차음성능 개선방안
방안 1. 외벽의 차음성능을 높이기 위해서는 2×4 stud보다는 구조적인 안정성과 공기층이 큰 2×6 stud 사용이 좋다.
방안 2. 창문, 문과 같은 개구부 설치 시 기밀성을 유지하는 것이 차음성능 향상에 영향이 크다.
방안 3. 내벽은 시공상의 어려움과 자재비 및 인건비 상승을 초래하는 방음용 철물보다는 차음성능에도 큰 차이가 없고 공사비도 비교적 저렴한 두 겹의 석고보드를 사용하는 것이 유리하다. 특히 외층은 내화 석고보드를 사용해 화재에 대한 안정성을 높일 수도 있다.
방안 4. 모든 석고보드 표면의 접합부와 못 자국에는 Tape와 Compound 작업을 반드시 한다. 두 겹의 석고보드를 사용할 경우 코너 부분의 접합은 엇갈리게 해야 하며 두 겹의 석고보드가 겹치지 않게 층을 쌓아야 한다.
방안 5. 바닥 장선에 합판을 설치할 경우 못 뿐만 아니라 접착제를 사용하는데 견고하게 부착시키기 위한 목적도 있지만 걸어 다닐 때 합판을 통해 나는 삐걱거리는 소리를 잡아주는 역할을 하기 때문에 반드시 사용해야 한다.
방안 6. 전기박스나 스위치박스 등과 같은 벽에 부착되는 자재들을 설치할 때 바로 뒤에 맞대어 설치하지 말고 가능한 600mm(24inch) 이상의 간격을 두고 엇갈리게 설치한다. 맞대어 설치할 수 밖에 없는 경우에는 Heavy cauking을 사용하여야 한다. 전기 박스나 스위치 박스의 위, 아래, 옆, 뒤 모두에 최소한 3mm(1/8inch) 두께로 밀착해서 설치해야 한다.
방안 7. 세대간 경계벽에 급배수관과 덕트를 설치할 때 양쪽 스터드 사이에 Blocking을 댈 경우 진동을 막아주는 효과가 떨어지게 되므로 한 쪽의 벽에만 Blocking을 설치해야 한다. 또한 급배수관과 접촉된 스터드에도 진동의 전달을 막기 위해 코킹을 해주어야 한다.
출처: 전원속의 내집