JP2000352143A

JP2000352143A - 防音天井構造

Info

Publication number: JP2000352143A
Application number: JP11166613A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Oku; 岳史奥; Masafumi Sakamoto; 雅文阪本
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】建物全体を１つの音・振動の連成系として捉
えて、固体伝搬経路及び空気伝搬経路による床衝撃音の
低減、さらには壁材からの放射音の伝搬も低減して非常
に高い防音効果を得るようにする。【解決手段】階上の天井基材１とその下部に設置され
る天井材２との間の空間３に、複数枚の仕切り板材４と
弾性ゴムなどのエネルギー吸収部材５とにより上下複数
層で、かつ、互いに断面積の異なる密閉状空気室ＳＡ，
ＳＢを区画形成してなる防音用ユニット６を配設し、こ
の防音用ユニット６を介して天井材２を天井基材１に吊
下げ支持させた構造としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は防音天井構造に関
し、詳しくは戸建住宅やマンション等の集合住宅におい
て、階上から階下への床衝撃音の伝搬を低減するための
防音天井構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】戸建住宅や集合住宅等の天井構造は、一
般的に階上の天井基材（階上の床版、コンクリートスラ
ブ、梁などに相当する部位であり、以下、天井基材とい
う）の下面に設置した複数の吊り木あるいは吊りボルト
などの吊り材を介して石膏ボードや合板などからなる天
井材を吊下げ固定支持することにより、天井基材と天井
材との間に空間を設けた構造が採られている。

【０００３】ところで、戸建住宅や集合住宅等におい
て、問題となっている階下への床衝撃音は、階上での飛
びはねや走り回り、歩行などに起因する重量衝撃音と、
物の落下や引き摺りなどに起因する軽量衝撃音であり、
これらいずれの床衝撃音においても、その衝撃音の階下
への伝搬経路としては、天井基材の振動が吊り材を介し
て天井材に伝わる固体伝搬経路と、天井基材からの放射
音が天井基材と天井材との間の空間内の空気層を音波と
して伝わる空気伝搬経路とが考えられる。従来一般の天
井構造では、これらいずれの伝搬経路においても、特に
２５０Ｈｚ以下の低周波数域における遮音性能が低いた
めに、床衝撃音を十分に低減することは困難であった。

【０００４】そこで、このような階下への床衝撃音の低
減対策として、従来、（１）例えば特開平９−２２８５
３６号公報や特開平９−２２８５３５号公報等のよう
に、天井材上にかさ密度及びヤング率が異なる範囲の多
孔質材を積層してなる吸音材や、粒子の振動により吸音
性能を発現する粉体層を備えた吸音材を配設したもの、
（２）例えば特開平１０−３１１１０５号公報等のよう
に、天井材周囲の壁面に沿って吸音材を設けたもの、
（３）例えば特開昭１０−３１１１０６号公報等のよう
に、天井材として紙製ハニカム構造の通気材を用い、こ
の通気材と天井基材との間に吸音材を配設したもの、
（４）特開平１０−１８３８４９号公報等のように、天
井材を天井基材に吊下げ支持する吊り具の途中に、弾性
体の内部に流体を封入してなる防振材を介装したもの、
などが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の防音天井構造のうち、（１）〜（３）の構造は
空気伝搬経路による床衝撃音の低減にある程度の効果が
あるものの、天井基材に一体に連なる階下の壁材から放
射される空気伝搬音についての低減効果が小さいこと
と、固体伝搬経路による床衝撃音が考慮されていないこ
ととによって、特に低周波数域における遮音性能に十分
な効果が得られない。また、（４）の構造は吊り具を介
しての固体伝搬経路による床衝撃音の低減には効果があ
るものの、空気伝搬経路による床衝撃音の低減には殆ど
効果がない。

【０００６】以上のように、従来の防音天井構造はいず
れも、固体伝搬経路及び空気伝搬経路の両方を考慮した
ものでないため、特に低周波数域におけれ遮音性能が低
く、床衝撃音を十分に低減することが困難であった。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、建物全体を１つの音・振動の連成系として捉えて、
固体伝搬経路による床衝撃音の伝搬を低減できるととも
に、特に空気伝搬音を著しく減衰して高い防音効果を確
保することができると防音天井構造を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る防音天井構造は、階上の天井基材
（１）とこの天井基材（１）の下部に設置される天井材
（２）との間の空間（３）に、天井基材（１）及び天井
材（２）と平行に位置する少なくとも１枚の板材（４）
と上下方向に弾性変位可能なエネルギー吸収部材（５）
とにより上下複数層で、かつ、互いに断面積が異なる密
閉状空気室（ＳＡ），（ＳＢ）を区画形成させてなる防
音用ユニット（６）の１つまたは複数個を配設し、この
防音用ユニット（６）を介して天井基材（１）に天井材
（２）を吊下げ支持させていることを特徴とするもので
ある。

【０００９】上記構成の本発明によれば、天井基材
（１）上での衝撃により生じた振動が防音用ユニット
（６）を介して天井材（２）に伝わる際、防音用ユニッ
ト（６）のエネルギー吸収部材（５）の弾性変位作用に
伴いユニット（６）全体が振動して振動エネルギーを消
費することになり、これによって、天井材（２）の振動
レベルを小さくして固体伝搬経路による階下への衝撃音
の伝搬を低減させることが可能である。また、天井基材
（１）と天井材（２）との間の空間（３）が上記防音用
ユニット（６）を介して上下複数層で、かつ、互いに断
面積が異なる密閉状空気室（ＳＡ），（ＳＢ）に区画形
成されているために、衝撃が加えられた箇所の直下に位
置する空気室（ＳＡ），（ＳＢ）及び天井基材（１）に
一体に連なる階下の壁材（Ｗ）からの放射音の放射箇所
に位置する空気室（ＳＡ），（ＳＢ）内の空気は断面積
変化に伴い圧力変動して音波の通過を阻止する低域音響
フィルター機能を発揮し、これによって、音波として天
井材（２）に伝わる空気伝搬エネルギーが減衰されて空
気伝搬経路による階下への衝撃音の伝搬をも低減させる
ことが可能であり、このような固体伝搬音の低減及び空
気伝搬音の低減が相乗して階下での防音効果の向上が図
れる。

【００１０】上記構成の防音天井構造において、防音用
ユニット（６）におけるエネルギー吸収部材（５）は、
請求項２に記載のように、弾性ゴムまたは金属製蛇腹の
いずれから構成されたものであってもよいが、特に、弾
性ゴムから構成する場合は、振動エネルギーの吸収性能
に優れ、防音効果の一層の向上が図れる。

【００１１】また、上記構成の防音天井構造において、
防音用ユニット（６）における互いに断面積が異なる密
閉状空気室（ＳＡ），（ＳＢ）を上下三層に形成するこ
とによって、後述する実験結果からも明らかなように、
床衝撃音の対象周波数全域において、平均的に音圧を大
きく低減することができる。

【００１２】さらに、上記防音用ユニット（６）の少な
くとも一つを、天井基材（１）に一体に連なる壁材
（Ｗ）に近接配置して該壁材（Ｗ）に弾性支持させる構
成を採用することによって、天井材（２）及び防音用ユ
ニット（６）を建物躯体に対して安定よく支持させつ
つ、壁材（Ｗ）及びその支持部を通しての振動の固体伝
搬及び空気伝搬を共に低減することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る防音天井構
造の第１の実施の形態を示し、この防音天井構造は、戸
建住宅や集合住宅などに適用されるものであり、階上の
天井基材１と、この天井基材１の下部に設置される石膏
ボード、合板などの天井材２との間に空間３に、防音用
ユニット６の複数個を配設し、これら防音用ユニット６
を介して天井基材１に天井材２を吊下げ支持するととも
に、建物躯体を構成するように上記天井基材１に一体に
連なる壁材Ｗに近接配置された天井材２及び防音用ユニ
ット６の周辺部を壁材Ｗに固定した天井支持体７及び弾
性体８を介して壁材Ｗに弾性支持させた構造を有してい
る。なお、弾性体８としては、天然ゴム、ブチルゴム、
ニトリルゴム、クロロピレンゴムなどが使用される。

【００１４】上記防音用ユニット６は、図１及び図２の
斜視図に明示するように、上記天井基材１及び天井材２
と平行に位置し、かつ、互いに異形状、つまり、一方は
その中央部に矩形状の開口４ａを有し、他方は無開口で
全体が平坦に形成された上下２枚の矩形状の仕切り板材
４Ａ，４Ｂと、これら仕切り板材４Ａ，４Ｂの外周辺部
及び中央部の矩形状開口４ａの周辺部に配置された上下
方向に弾性変形可能なエネルギー吸収部材５Ａ，５Ｂ
（吊り材となる）とにより、上下二層で、かつ、互いに
断面積の異なる密閉状空気室ＳＡ，ＳＢが区画形成され
てなる。

【００１５】上記防音用ユニット６におけるエネルギー
吸収部材５Ａ，５Ｂとしては、例えばゴムエストラマー
などの弾性ゴムが最も好ましいが、金属製蛇腹であって
もよい。また、仕切り板材４Ａ，４Ｂとしては、ＳＳ４
００等の金属材料が好ましいが、木材や塩ビ等のプラス
チック樹脂であってもよい。

【００１６】上記のように構成された防音天井構造にお
いては、階上の天井基材１に衝撃が加えられた場合、振
動が防音用ユニット６に伝わって、そのエネルギー吸収
部材５Ａ，５Ｂの弾性変位作用に伴い該ユニット６全体
が振動することにより、振動エネルギーが消費されて天
井材２の振動レベルが小さくなる。つまり、固体伝搬経
路による階下への衝撃音の伝搬が低減される。また、天
井基材１と天井材２との間の空間３が上記防音用ユニッ
ト６により上下二層で、かつ、互いに断面積の異なる密
閉状空気室ＳＡ，ＳＢに区画形成されているため、天井
基材１上のどの位置で衝撃が加えられたとしても、その
衝撃が加えられた箇所の直下に位置する空気室ＳＡ，Ｓ
Ｂ及び天井基材１に一体に連なる階下の壁材Ｗからの放
射音の放射箇所に位置する空気室ＳＡ，ＳＢ内の空気は
弾性波を受けて移動し、この移動する空気が断面積変化
に伴い圧力変動して音波の通過を阻止する低域音響フィ
ルター機能が発揮されることになり、これによって、音
波として天井材２に伝わる空気伝搬エネルギーが減衰さ
れて空気伝搬経路による階下への衝撃音の伝搬も低減さ
れる。

【００１７】以上のように、建物全体を１つの音・振動
の連成系として捉えて、階上に加えられた衝撃音の固体
伝搬音及び空気伝搬音だけでなく、壁材Ｗなど建物躯体
からの放射音が音波として伝わる空気伝搬音も低減する
ことによって、全体として非常に高い防音効果を発揮さ
せることが可能である。

【００１８】図３は本発明に係る防音天井構造の第２の
実施の形態を示し、この第２の実施の形態では、天井基
材１の下面に直接に固定可能な肉厚の固定用板材９を設
け、この固定用板材９への防音用ユニット６上端部の固
定と天井支持体７及び弾性体８を介しての防音用ユニッ
ト６周辺部の壁材Ｗへの弾性支持とにより、防音用ユニ
ット６を建物躯体に安定よく取り付けた構造としてい
る。なお、防音用ユニット６の最下層の仕切り板材４Ｂ
が天井材２を兼用するものである。また、この第２の実
施の形態において、第１の実施の形態と同一または相当
部分には同一の符号を付して、それらの説明を省略す
る。

【００１９】図４は本発明に係る防音天井構造の第３の
実施の形態を示し、この第３の実施の形態では、防音用
ユニット６の周辺部を壁材Ｗに弾性支持するための天井
支持体７及び弾性体８の使用を省いたものであり、その
他の構成は第１の実施の形態と同様であるため、それと
同一または相当部分には同一の符号を付して、それらの
説明を省略する。

【００２０】図５は本発明に係る防音天井構造の第４の
実施の形態を示し、この第４の実施の形態では、上記第
１の実施の形態と同様な支持構造を採用している上に、
互いに隣接する防音用ユニット６，６間に、天井基材１
側に固定して垂下させた天井材支持部材７Ａと天井面２
側に固定して立上げた天井材支持部材７Ｂとの上下対向
面間に弾性体８Ａを挟在させることにより、大きな面積
の天井材２及び複数個の防音用ユニット６を建物躯体に
安定よく施工できるようにしたものであり、その他の構
成は第１の実施の形態と同一であるため、それと同一ま
たは相当部分には同一の符号を付して、それらの説明を
省略する。

【００２１】図６は本発明に係る防音天井構造の第５の
実施の形態を示し、この第５の実施の形態では、上下に
等しい間隔を隔てて互いに平行に配置した２種合計４枚
の仕切り板材４Ａ，４Ｂとそれらに対応するエネルギー
吸収部材５Ａ，５Ｂを用いて上下四層で、かつ、上下交
互に断面積が異なる密閉状空気室ＳＡ，ＳＢを区画形成
してなる防音用ユニット６を介して天井基材１に天井材
２（これは最下層の仕切り板材で兼用する）を吊下げ支
持させたものであり、その他の構成は第１の実施の形態
と同一であるため、それと同一または相当部分には同一
の符号を付して、それらの説明を省略する。

【００２２】図７は本発明に係る防音天井構造の第６の
実施の形態を示し、この第６の実施の形態では、基本的
に上記第１の実施の形態と同様な構成を有しており、相
違する点は、上下二層の密閉状空気室ＳＡ，ＳＢのう
ち、上層の空気室ＳＡの高さ寸法ｈに対して下層の空気
室ＳＢの高さ寸法を３倍（３ｈ）にした点である。

【００２３】図８は本発明に係る防音天井構造の第７の
実施の形態を示し、この第７の実施の形態では、基本的
に上記第１の実施の形態と同様な構成を有しており、相
違する点は、上下二層の密閉状空気室ＳＡ，ＳＢのう
ち、下層の空気室ＳＢの高さ寸法ｈに対して上層の空気
室ＳＡの高さ寸法を３倍（３ｈ）にした点である。

【００２４】図９、図１０及び図１１は本発明に係る防
音天井構造の第８、第９及び第１０の実施の形態を示
し、これら第８〜１０の実施の形態は、いずれも上下に
不等な間隔（高さ寸法ｈ）を隔てて互いに平行に配置し
た２種合計３枚の仕切り板材４Ａ，４Ｂとそれらに対応
するエネルギー吸収部材５Ａ，５Ｂを用いて、互いに断
面積が異なる三層の密閉状空気室ＳＡ，ＳＢ，ＳＣを区
画形成してなる防音用ユニット６を介して天井基材１に
天井材２を吊下げ支持させたものであり、その他の構成
は第１の実施の形態と同一であるため、それと同一また
は相当部分には同一の符号を付して、それらの説明を省
略する。

【００２５】次に、上記各実施の形態における防音天井
構造の床衝撃音の低減効果に関し、縮小模型を用いて本
発明者が実施した計測実験について説明する。実験に用
いた縮小模型Ｍとは建物の躯体を縮小したものであり、
図１２に示すように、外寸において幅ｗ０．３８６ｍ、
奥行ｄ０．４８９ｍ、高さｈ０．３４１ｍの直方体で、
壁Ｗには板厚３ｍｍのベニア板を使用し、直方体の各辺
（骨組）Ａは一辺の長さが２７ｍｍの木材を使用し、正
面の壁を取り除いた一面開放としたものである。このよ
うな縮小模型Ｍの天井面Ｃの裏側に防音天井構造を設置
して、その中心部における音圧レベル［ｄＢ］を計測し
た。

【００２６】試験に用いた防音天井構造は、図６に示す
第５の実施の形態に対応するモデルＡと、図７に示す第
６の実施の形態に対応するモデルＢと、図１に示す第１
の実施の形態に対応するモデルＣと、図８に示す第７の
実施の形態に対応するモデルＤと、図９に示す第８の実
施の形態に対応するモデルＥと、図１０に示す第９の実
施の形態に対応するモデルＦと、図１１に示す第１０の
実施の形態に対応するモデルＧとであり、各モデル毎に
おいて計測された音圧レベルは図１３〜図１９に示すと
おりであった。なお、計測対象とする床衝撃音は６３Ｈ
ｚ付近と１２５Ｈｚ付近であり、６３Ｈｚ付近は縮小模
型Ｍでは３００〜４００Ｈｚの範囲に相当する。

【００２７】上記の縮小模型による計測実験結果から次
のようなことが明らかになった。１．モデルＡに示すように、防音用ユニット６における
空気室ＳＡ，ＳＢを上下四層以上にする場合は、対象周
波数（３００〜４００Ｈｚ）の全域で音圧を低減できる
ものの、その低減幅は大きくとることができない。２、モデルＥ，モデルＦ、モデルＧに示すように、防音
用ユニット６における空気室ＳＡ，ＳＢを上下三層にす
る場合は、対象周波数内で音圧が基準値（図１３〜図１
９の点線で示す）を越えるところがあるが、対象周波数
の全域で平均的に音圧の低減幅を大きくとることができ
る。３．モデルＢ、モデルＣ、モデルに示すように、防音用
ユニット６における空気室ＳＡ，ＳＢを上下二層にする
場合は、上下四層の場合と同様に、対象周波数（３００
〜４００Ｈｚ）の全域で音圧を低減できるものの、その
低減幅は大きくとることができない。

【００２８】以上のことからみて、音圧の低減幅を大き
くしたい箇所では、モデルＥ、モデルＦ、モデルＧに示
すように、防音用ユニット６における空気室ＳＡ，ＳＢ
を上下三層にしたものを用いるのが好ましい。また、音
圧が対象周波数全域で基準値を越えないことが望ましい
箇所では、モデルＣに示すように、防音用ユニット６に
おける空気室ＳＡ，ＳＢを上下二層にしたものを用いる
のが好ましい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、階上の
天井基材での床衝撃により生じた振動が固体伝搬経路だ
けでなく、天井基材と天井材との間の空間での空気伝搬
経路及び天井基材に一体に連なる階下の壁材からの放射
音波としても階下に伝搬されることに着目して、すなわ
ち、建物全体を１つの音・振動の連成系として捉えて、
天井基材と天井材との間の空間に複数枚の板材と上下に
弾性変位可能なエネルギー吸収部材とにより互いに断面
積が異なる上下複数層の密閉状空気室を区画形成してな
る防音用ユニットを介在させているので、固体伝搬経路
による階下への衝撃音の伝搬を低減させることができる
とともに、上下複数層の密閉状空気室の断面積変化に伴
う空気圧力の変動で音波の通過を阻止する低域音響フィ
ルター機能により衝撃が加えられた箇所の直下及び天井
基材に一体に連なる階下の壁材からの放射音の放射箇所
のいずれにおいても、音波として天井材に伝わる空気伝
搬エネルギーを減衰させて空気伝搬経路による階下への
衝撃音の伝搬をも低減させることができる。したがっ
て、固体伝搬音の低減及び空気伝搬音の低減の相乗作用
によって、階下に対する防音効果の著しい向上を達成す
ることができるという効果を奏する。

【００３０】特に、防音用ユニットの少なくとも一つ
を、天井基材に一体に連なる壁材に近接配置して該壁材
に弾性支持させる構成を採用することによって、天井材
及び防音用ユニットを建物躯体に対する支持を安定化し
つつ、壁材及びその支持部を通しての振動の固体伝搬も
低減して所定の防音効果の一層の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防音天井構造の第１の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図２】同上防音天井構造における構成部材の斜視図で
ある。

【図３】本発明に係る防音天井構造の第２の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図４】本発明に係る防音天井構造の第３の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図５】本発明に係る防音天井構造の第４の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図６】本発明に係る防音天井構造の第５の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図７】本発明に係る防音天井構造の第６の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図８】本発明に係る防音天井構造の第７の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図９】本発明に係る防音天井構造の第８の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図１０】本発明に係る防音天井構造の第９の実施の形
態を示す要部の縦断面図である。

【図１１】本発明に係る防音天井構造の第１０の実施の
形態を示す要部の縦断面図である。

【図１２】各実施の形態における防音天井構造の床衝撃
音の低減効果について本発明者が行なった計測実験に用
いた縮小模型の概略斜視図である。

【図１３】同上計測実験のうち、第５の実施の形態に対
応するモデルＡの実験結果（音圧：周波数）を示すグラ
フである。

【図１４】同上計測実験のうち、第６の実施の形態に対
応するモデルＢの実験結果（音圧：周波数）を示すグラ
フである。

【図１５】同上計測実験のうち、第１の実施の形態に対
応するモデルＣの実験結果（音圧：周波数）を示すグラ
フである。

【図１６】同上計測実験のうち、第７の実施の形態に対
応するモデルＤの実験結果（音圧：周波数）を示すグラ
フである。

【図１７】同上計測実験のうち、第８の実施の形態に対
応するモデルＥの実験結果（音圧：周波数）を示すグラ
フである。

【図１８】同上計測実験のうち、第９の実施の形態に対
応するモデルＦの実験結果（音圧：周波数）を示すグラ
フである。

【図１９】同上計測実験のうち、第９の実施の形態に対
応するモデルＧの実験結果（音圧：周波数）を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１天井基材２天井材３空間４Ａ，４Ｂ，４Ｃ仕切り板材５Ａ，５Ｂエネルギー吸収部材（弾性ゴムまたは金属
製蛇腹）６防音用ユニットＳＡ，ＳＢ，ＳＣ密閉状小空間Ｗ壁材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０４Ｂ 5/58 Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階上の天井基材とこの天井基材の下部に
設置される天井材との間の空間に、天井基材及び天井材
と平行に位置する上下方向に複数枚の板材と上下方向に
弾性変位可能なエネルギー吸収部材とにより上下複数層
で、かつ、互いに断面積が異なる密閉状空気室を区画形
成させてなる防音用ユニットの１つまたは複数個を配設
し、この防音ユニットを介して天井基材に天井材を吊下
げ支持させていることを特徴とする防音天井構造。
【請求項２】上記エネルギー吸収部材が、弾性ゴムま
たは金属製蛇腹から構成されている請求項１に記載の防
音天井構造。
【請求項３】上記防音用ユニットにおける互いに断面
積が異なる密閉状空気室が、上下三層に形成されている
請求項１または２に記載の防音天井構造。
【請求項４】上記防音用ユニットの少なくとも一つ
は、天井基材に一体に連なる壁材に近接して弾性支持さ
れている請求項１ないし３のいずれかに記載の防音天井
構造。