JP2001173122A - ヘルムホルツ型吸音装置を有する二重床の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】床衝撃音遮断性能の向上を図ることが可能であ
ると共に、床としての良好な歩行感を保持することがで
き、更に床仕上部材の強度低下を防止することが可能な
ヘルムホルツ型吸音装置を有する二重床を提供する。 【解決手段】中空部１５を有するボイドスラブ１０と、
このボイドスラブ１０上に支持脚１１を介して配置され
た床仕上部材１２と、中空部１５内に設けられたヘルム
ホルツ型吸音装置１６とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘルムホルツ型吸
音装置を有する二重床の構造に関し、更に詳細には、床
衝撃音遮断性能を向上させることが可能な二重床の構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】集合住宅などにおいては、上下の階の遮
音を図るため、二重床にすることがある。この二重床
は、図３に示すように例えばボイドスラブ３０上に支持
脚３１を介して床仕上部材３２が配置されている。支持
脚３１の底には、防振ゴム３３などの緩衝材が取り付け
られている。なお、図中の符号３４はボイドスラブ３０
の中空部、３５はグラスウールなどの充填材である。

【０００３】しかし、このような従来の二重床では、床
仕上部材３２に衝撃が加わったときに、床仕上部材３２
が共振して床衝撃音遮断性能、すなわち、衝撃によって
発生する衝撃音を遮断する能力が低下するという問題が
あった。これは、中空部３４のないスラブを使用する場
合でも同様である。

【０００４】そこで、従来は、このような床衝撃音遮断
性能の低下を防止するため、次のような各種の対策を行
っていた。その第１は、床仕上部材３２の減衰を大きく
する方法であり、これは、上述のように床仕上部材３２
の支持脚３１に比較的軟らかな防振ゴム３３を取り付け
たり、或いは床仕上部材３２に制振シート（図示せず）
を貼り付けることによって行っていた。

【０００５】その第２は、ボイドスラブ３０と床仕上部
材３２との間の空気層が、空気バネとして作用するのを
抑制する方法であり、これは、床仕上部材３２の端部と
これに接する壁面との間に隙間を設けて、空気層を外部
と連通することによって行っていた。

【０００６】なお、通常、床仕上部材３２の端部は、タ
ンスなどを置いても沈まないようにするため、支持脚３
１に代えて際根太（端部（際）にある根太）で支持され
ており、上述のように端部に隙間を設ける場合には、こ
の際根太を取り除くこともあった。

【０００７】その第３は、吸音力により衝撃音を減音さ
せる方法であり、これは、ボイドスラブ３０と床仕上部
材３２との間の空気層に、グラスウールなどの吸音材を
充填することによって行っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
二重床の床衝撃音遮断性能の低下を防止するための対策
では、次のような問題があった。

【０００９】すなわち、第１の床仕上部材３２の減衰を
大きくする方法のうち、支持脚３１に軟らかな防振ゴム
３３を取り付ける方法では、床面がぐらついて歩行感が
不自然になるという問題があった。

【００１０】また、床仕上部材３２に制振シートを貼り
付ける方法では、十分な減音効果を得るためには制振シ
ートを床仕上部材３２と一体化させる必要があるが、制
振シートの貼付作業が難しいため、貼付が不充分な場所
ができやすく、そのため、減音効果が不充分であった
り、減音効果にバラツキが発生したりするという問題が
あった。

【００１１】第２の床仕上部材３２と壁面との間に隙間
を設ける方法では、実験的には有効性が認められるが、
そもそも床仕上部材３２と壁面との間に隙間を設けるこ
と自体が現実的でなく、また、際根太を無くして隙間を
設けた場合には、強度面で不利になるという問題があっ
た。

【００１２】第３のボイドスラブ３０と床仕上部材３２
との間の空気層に、グラスウールなどの吸音材を充填す
ることにより、吸音力により衝撃音を減音させる方法で
は、空気層内の空気の流動性が悪くなるため、衝撃力の
増大により空気層の体積変化が大きくなった場合でも、
空気層が体積変化に追従できなくなり、吸音材を充填し
たためかえって床衝撃音遮断性能が低下する場合があっ
た。

【００１３】そこで、本発明は、床衝撃音遮断性能の向
上を図ることが可能であると共に、床としての良好な歩
行感を保持することができ、更に床仕上部材の強度低下
を防止することが可能なヘルムホルツ型吸音装置を有す
る二重床を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明はヘルムホルツ型
吸音装置を有する二重床の構造であり、前述の技術的課
題を解決するために以下のように構成されている。すな
わち、本発明は、中空部を有するボイドスラブと、前記
ボイドスラブ上に支持脚を介して配置された床仕上部材
と、前記中空部内に設けられたヘルムホルツ型吸音装置
とを備えたことを特徴とする。

【００１５】次に、各部の構成を説明する。 （ボイドスラブ）特に限定はなく、通常のボイドスラブ
を使用できる。但し、中空部形成用の枠部材の代わりに
ホルムヘルツ型吸音装置の枠部材を使用する。 （支持脚）特に限定はなく、通常の支持脚を使用でき
る。 （床仕上部材）特に限定はなく、通常の床仕上部材を使
用できる。 （ヘルムホルツ型吸音装置）小さな開口を持つ閉鎖空間
からなるものであり、ボイドスラブの中空部を閉鎖空間
として利用する。開口は、ボイドスラブの上面側に設け
ることができる。

【００１６】本発明によれば、ボイドスラブの中空部内
にヘルムホルツ型吸音装置を設けたので、床衝撃音遮断
性能が向上すると共に、床仕上部材、又はボイドスラブ
と床仕上部材との間の空気層に、特別な工夫を施す必要
がなくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るヘルムホルツ
型吸音装置を有する二重床の構造の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明のヘルムホルツ型吸音装置
を有する二重床（以下、二重床という。）１を示す。こ
の二重床１は、ボイドスラブ１０と、このボイドスラブ
１０上に支持脚１１を介して配置された床仕上部材１２
とを備えている。

【００１９】ボイドスラブ１０は、プレキャストコンク
リート版１３と、このプレキャストコンクリート版１３
上に打設されたコンクリート板１４とを有している。コ
ンクリート板１４には、複数の中空部１５が設けられて
いる。

【００２０】また、ボイドスラブ１０の中空部１５内に
は、ホルムヘルツ型吸音装置１６が設けられている。本
実施の形態では、全ての中空部１５内にヘルムホルツ型
吸音装置１６が設けられている。

【００２１】このヘルムホルツ型吸音装置１６は、中空
部１５内に挿入された枠部材１７と、この枠部材１７の
上部側に設けられた筒状部１８に挿入された管状部材１
９とを有している。枠部材１７の内側には閉鎖空間２０
が形成され、管状部材１９の内側には閉鎖空間２０とボ
イドスラブ１０の上面側の外部空間とを連通する開口２
１が形成されている。

【００２２】枠部材１７は、例えばＦＲＰ（繊維強化プ
ラスチック）によって直方体状に形成されている。管状
部材１９は、例えば塩化ビニール製のパイプを使用で
き、空気との摩擦が生じやすいように、内面を粗くして
おく。

【００２３】このヘルムホルツ型吸音装置１６は、次に
説明するように床仕上部材１２に発生した衝撃音を減衰
するように作用する。すなわち、床仕上部材１２に衝撃
が加わると、この衝撃によって発生する衝撃音の波長に
比べて、寸法の小さい空洞である閉鎖空間２０の中の空
気がバネとして働く。

【００２４】このとき、閉鎖空間２０に設けられた小さ
な開口２１が外に通じているため、開口２１内の空気の
塊をマス（ｍａｓｓ）として１質点系バネ・マスモデル
が形成される。そして、この系の共振周波数において
は、開口２１内の空気の塊が激しく振動し、開口２１の
周壁と空気の塊との摩擦によって、衝撃音のエネルギー
が熱エネルギーに変換される。つまり、衝撃音が減衰さ
れる。

【００２５】いま、図３に示すように開口２１の長さを
Ｌ、開口２１の横断面積をＳ、閉鎖空間２０の容積を
Ｖ、音速をＣ、開口２１の有効長さをＬｅ（Ｌｅ≒Ｌ＋
０．８・Ｓ^1/2）とすると、ヘルムホルツ型吸音装置１
６の共鳴周波数ｆ０は、ｆ０＝１／２π（Ｃ²Ｓ／Ｌｅ
・Ｖ）^1/2となる。

【００２６】この式から、開口２１の横断面積Ｓ又は有
効長さＬｅ、すなわち、管状部材１９の内径ｄ又は長さ
Ｌを変えることによって、共鳴周波数ｆ０を調整でき、
これにより、周波数の異なる衝撃音を減音できることが
分かる。

【００２７】このヘルムホルツ型吸音装置１６は、ボイ
ドスラブ１０の現場施工時に同時に組み入れることがで
きる。すなわち、ボイドスラブ１０の現場施工において
は、まず、予め工場でプレキャストコンクリート版１３
上にヘルムホルツ型吸音装置１６を取り付けておく。

【００２８】次に、このプレキャストコンクリート版１
３を建築現場に搬送して所定の位置に配置した後、プレ
キャストコンクリート版１３上にコンクリートを打設し
てコンクリート板１４を形成する。これにより、ヘルム
ホルツ型吸音装置１６が中空部１５内に配置される。

【００２９】ヘルムホルツ型吸音装置１６は、例えば５
個を１単位とし、各単位毎に管状部材１９の内径ｄを変
えることができる。これによって、二重床１全体として
複数種類の共鳴周波数ｆｏを持たせることができ、複数
種類の周波数の衝撃音を吸音することが可能になる。す
なわち、幅広い周波数領域に対して吸音効果を持たせる
ことができる。なお、管状部材１９の長さを変えること
によっても、上述と同様な効果を得ることができる。

【００３０】支持脚１１（図１）は、例えば棒状部材２
２と、この棒状部材２２の上端に水平に取り付けられた
板状部材２３と、棒状部材２２の底部に取り付けられた
比較的硬質のゴムなどの緩衝部材２４とを有している。
この支持脚１１は、ボイドスラブ１０上に単に載置する
ことができ、また、固定することもできる。

【００３１】床仕上部材１２は、支持脚１１の板状部材
２３上に載置されビスなどで固定された床下部材２５
と、この床下部材２５上に貼り付けられた床表面部材２
６とを有している。床下部材２５としては、パーチクル
ボードやＶＦＲＣ（ビニロン繊維補強コンクリート板）
等を使用できる。また、床表面部材２６としては、フロ
ーリングや絨毯などを使用できる。

【００３２】上述のように、本発明の二重床１は、ボイ
ドスラブ１０の中空部１５内にヘルムホルツ型吸音装置
１６を設けたので、床仕上部材３２に衝撃が加わった場
合でも、この衝撃による衝撃音がヘルムホルツ型吸音装
置１６によって吸音されるため、床衝撃音遮断性能が向
上し、二重床１の品質が向上する。

【００３３】また、床仕上部材１２に制振シートなどを
貼る必要がないので、適正な歩行感を達成でき、更に、
床仕上歩合１２と壁面との間に隙間を設ける必要がない
ので、隙間による不自然さを感じさせることがなく、床
仕上部材１２の端部を支持している際根太を取り除く必
要もないので、床仕上部材１２の強度低下を防止でき
る。

【００３４】更に、ヘルムホルツ型吸音装置１６の管状
部材１９の内径ｄ又は長さＬを変えることによって、共
鳴周波数ｆ０を調整しているため、床仕上部材１２の条
件が変わった場合でも容易に対応できる。

【００３５】更に、本発明は、ヘルムホルツ型吸音装置
１６を使用しているので、次に説明するように、二重床
１の施工前に予めヘルムホルツ型吸音装置１６の仕様を
決めておき、施工後において吸音効果を確実に発揮する
ことができるので、設計が容易になる。

【００３６】すなわち、一般に、二重床の共振現象によ
る振動増幅は、床仕上部材の重量や曲げ剛性と、空気層
や防振ゴムなどのバネ作用により、ある特定の周波数で
共振が生じやすい。しかも、現在一般に用いられている
二重床は乾式工法であり、施工者による差異も生じにく
いことから、同じ床仕上部材を同じ空気層高さで用いた
場合には、ほぼ同じ周波数で共振が生じると考えられ
る。

【００３７】したがって、二重床１の施工前に、床仕上
部材１２の施工後の共振周波数を推定でき、この共振周
波数にヘルムホルツ型吸音装置１６の共鳴周波数ｆ０を
同調させておくことにより、二重床１の施工後にヘルム
ホルツ型吸音装置１６の吸音効果を確実に発揮すること
ができる。しかも、ヘルムホルツ型吸音装置１６は、あ
る限られた周波数に対して大きな吸音力が作用するた
め、二重床１に発生するような特定の周波数の共振対策
に適している。

【００３８】また、本発明の二重床１は、従来のボイド
スラブの中空部を形成するための枠部材を、ヘルムホル
ツ型吸音装置１６の枠部材１７に置き換えるだけであ
り、施工の手間が増加するようなことはない。

【００３９】なお、上述の実施の形態では、ボイドスラ
ブ１０の全ての中空部１５内にヘルムホルツ型吸音装置
１６を設けたが、一部の中空部１５内にのみ設けること
もできる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボイドスラブの中空部内にヘルムホルツ型吸音装置を配
置したので、床仕上部材などに特別な対策を施すことな
く床衝撃音遮断性能を向上させることができるため、床
の歩行感を良好に保持できると共に、床の強度低下を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヘルムホルツ型吸音装置を有する
二重床の断面図である。

【図２】ヘルムホルツ型吸音装置の共鳴周波数を説明す
る模式図である。

【図３】従来例に係る二重床の断面図である。

【符号の説明】

１ 二重床 １０ ボイドスラブ １１ 支持脚 １２ 床仕上部材 １５ 中空部 １６ ヘルムホルツ型吸音装置 １７ 枠部材 １９ 管状部材 ２０ 閉鎖空間 ２１ 開口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空部を有するボイドスラブと、前記ボ
   イドスラブ上に支持脚を介して配置された床仕上部材
   と、前記中空部内に設けられたヘルムホルツ型吸音装置
   とを備えたことを特徴とするヘルムホルツ型吸音装置を
   有する二重床の構造。
2. 【請求項２】 前記ヘルムホルツ型吸音装置は、前記中
   空部内に配置された枠部材と、前記枠部材から前記ボイ
   ドスラブの上面側に延びる管状部材とを備え、前記枠部
   材内に閉鎖空間が形成され、前記管状部材の内側に前記
   閉鎖空間と外部空間とを連通する開口が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のヘルムホルツ型吸音
   装置を有する二重床の構造。
3. 【請求項３】 前記管状部材の内径又は長さを変えるこ
   とによって、前記ヘルムホルツ型吸音装置の共鳴周波数
   を調整するようにしたことを特徴とする請求項２に記載
   のヘルムホルツ型吸音装置を有する二重床の構造。
4. 【請求項４】 前記ヘルムホルツ型共鳴装置は複数個を
   １単位とし、各単位毎に共鳴周波数を変えたことを特徴
   とする請求項３に記載のヘルムホルツ型吸音装置を有す
   る二重床の構造。