JP2002004227A - 上方に放射される交通騒音の低減装置 - Google Patents
上方に放射される交通騒音の低減装置Info
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Abstract
において、開口部から上方に放射される交通騒音を低減
する。 【解決手段】 堀割道路の開口部に水平下向きの吸音表
面を有する複数の吸音板1を水平方向が互いに平行に一
定の間隔をおいて設置され、かつ前記吸音板1が上下2
段にかつ上下の段で互い違いに設置され、さらに上段の
吸音板下面の略中央部にほぼ鉛直な吸音表面を有する吸
音板2が設置された交通騒音低減装置。
Description
開口を有する道路又は鉄道における交通騒音の低減装置
に関する。
有する道路では、自動車から排出される排気ガスが、走
行する自動車の押し出し作用により外部に放出され、自
然換気が可能となり(換気性能)、特別な換気装置が不
必要である。また、上部に開口を有することにより自然
光を取り入れることが可能であり、路面の明るさをある
程度確保することができる(採光性能)。従って、トン
ネルなどに比べ、換気及び照明などのランニングコスト
を低減できるメリットがある。
は、このような長所がある一方、上部を開口しているた
めに、自動車の走行音が集中して開口部から放射される
ために、沿道での交通騒音が問題となることがある。こ
の問題を解決するため、特開平2000−8333号公
報において、両側が壁で上部に開口を有する道路等の交
通騒音の低減構造として、開口部に水平下向きの吸音表
面を有する複数の吸音板が互いに間隔をおいて設置さ
れ、かつその吸音板が上下に複数段設置されたものが提
案された。ここで提案された交通騒音の低減構造は、騒
音低減性能はもとより、換気性能及び採光性能にも優
れ、大きな効果を発揮している。
の低減構造において、上下複数段の吸音板を千鳥配置す
ると、仮に鉛直方向の投影面で隙間がない状態にした場
合でも、斜め方向に見通せる隙間が存在するために十分
に騒音を低減できない。また、前記交通騒音の低減構造
において、吸音板をむやみな寸法構成で実施すれば、上
部に開口を有する道路等の長所を阻害しかねない。例え
ば、複数の吸音板を互いに間隔をおいて設置する際、そ
の間隔が広すぎると、換気や採光は充分な性能を有する
ことになるが、騒音低減装置としては性能が劣ることに
なる。逆の場合は、騒音低減装置の性能が十分であって
も、換気や採光が悪くなることになる。従って、複数の
吸音板の水平方向の設置間隔や上下の設置間隔には適切
な配置があるはずである。さらに、前記前記交通騒音の
低減構造において、各吸音板を現場で組み付ける場合の
施工性の改善が求められていた。
道路又は鉄道において、前記の交通騒音の低減構造を改
良して、さらに騒音低減性能に優れ、かつ自然の換気や
採光を大きく阻害しない交通騒音の低減装置を得ること
を目的とする。あわせて、その交通騒音の低減装置の施
工性を改善することを目的とする。
低減装置は、開口部に水平下向きの吸音表面を有する複
数の吸音板が水平方向に互いに平行に一定の間隔をおい
て設置され、前記吸音板が上下2段にかつ上下の段で互
い違い(いわゆる千鳥配置)に設置され、さらに、上段
の吸音板下面の略中央部にほぼ鉛直な吸音表面を有する
吸音板が設置されていることを特徴とする。いうまでも
なく、鉛直な吸音表面を有する吸音板は下段の吸音板の
隙間に沿った位置に配置されている。
下2段の吸音板の斜め方向に見通せる隙間から放射され
る直接音を遮蔽し、しかもこの吸音板は上段の吸音板の
略中央部に設置されて換気流れの対称位置にあるため、
換気性能をほとんど低下させることがない。上記鉛直な
吸音表面を有する吸音板は、例えば、面密度500g/
m2以上の遮音板を介して両側に吸音材を配置し両面を
吸音表面としたものである。ただし、開口部の両端に吸
音板が配置される場合は、一方側にだけ吸音材を配置し
片面のみを吸音表面とすればよい。遮音板は通気性のな
い金属板、セラミック板、プラスチック板等で構成する
ことができる。
を組み付けて一体化したユニット組立体を複数連接して
構成することができ、これにより施工性が改善される。
各ユニット組立体は、前記装置を道路延長方向に垂直な
断面及び道路延長方向に平行な断面において分割したも
のである。なお、ユニット組立体を複数連接して構成す
る方法は、鉛直な吸音表面を有する吸音板を設置しない
交通騒音の低減装置、つまり、開口部に水平下向きの吸
音表面を有する複数の吸音板が水平方向に互いに一定の
間隔をおいて設置され、前記吸音板が上下2段にかつ上
下の段で互い違いに設置された交通騒音の低減装置に対
しても、同様に適用することができる。
実質的に同一構造を有し、かつ吸音板の長さ方向に垂直
な断面において実質的に左右対称構造を有するユニット
組立体を連接して構成される。この場合、例えば、各ユ
ニット組立体は、吸音板の長さ方向に沿って、つまり隙
間の方向に平行に分割され、かつ上下段いずれかの吸音
板のうち左右の端に位置するものは、そのほぼ中央部で
分割される。上段の吸音板がそのほぼ中央部で分割され
るとき、そこに鉛直な吸音表面を有する吸音板が設置さ
れていれば、その吸音板も縦に分割される。さらに、前
記ユニット組立体には4方を取り囲む枠体を設けること
が望ましい。この枠体に吸音板が取り付けられる。その
際、枠体の少なくとも1面に内側に吸音表面を有する吸
音板が設置されていることが望ましい。これにより、自
然の換気や採光性能を損なうことなく、大きな騒音低減
効果が得られる。
の総面積に対する吸音板間隔の面積の割合(これを開口
率と定義する)と上下2段に設置される吸音板の間隔と
が図1の斜線部に示す領域で構成されることが望まし
い。この場合において、上下各段の開口率は同一とす
る。この領域は、開口率を横軸とし上下吸音板間隔を縦
軸とする図1において、開口率25%と上下吸音板間隔
100mmのポイント、開口率54%と上下吸音板間隔
100mmのポイント、開口率39%と上下吸音板間隔
600mmのポイント、及び開口率25%と上下吸音板
間隔600mmのポイントで囲まれる領域である。開口
率と上下吸音板の間隔がこの条件を満たすとき、自然の
換気及び採光を確保したまま、効率よく騒音を低減でき
る。
間隔をおいて設置する装置において、吸音板によって遮
蔽される音の周波数と、おのおのの吸音板の幅には一定
の関係がある。各吸音板の幅を大きくするとより低周波
の音から低減効果を発揮するが、幅を狭くすると低減効
果を発揮する周波数が高くなってしまう。しかし、吸音
板の幅をむやみに大きくすると、換気性能を確保するた
めに上下段の吸音板間隔も広くする必要が生じて、騒音
低減装置が大きな構造物となり経済的でなくなる。自動
車などの交通騒音を対象として、その周波数特性を考慮
に入れると、おのおのの吸音板の幅は500mm〜20
00mmの範囲内とするのがよい。
本発明に係る交通騒音の低減装置についてより具体的に
説明する。まず、図1に示すものは、上部に幅W0の開
口部を有する堀割道路に設置した騒音低減装置Aの基本
構造であって、水平下向きの吸音表面を有する幅w1の
複数の吸音板1が道路の延長方向に沿って互いに間隔W
1を隔てて設置され、さらに同じ吸音板1が上下に間隔
h0を隔てて2段に設置され、上下段の吸音板は互い違
いに配置されている。また、図1では、吸音板1のうち
開口部の壁部に接する左右の端の吸音板は半分の幅とさ
れている。しかし、開口部の幅W0、吸音板の幅w1及
び間隔W1の関係に基づいて適宜の幅とすることもでき
る。各吸音板1として、例えば前記特開平2000−8
333号公報に記載されたものを用いることができる。
え、上段の吸音板1の中央下面の略中央部にほぼ鉛直な
吸音表面を有する吸音板2が設置されたものである。こ
こでは、吸音板2のうち開口部に接する左右の端の吸音
板は半分の厚みとされている。吸音板2は、例えば図3
に示すように、枠体3及び両面の多孔板4で囲まれる空
間の中間に面密度が500g/m2以上の金属板又はそ
れに相当するものからなる遮音板5を設置し、その両側
に吸音材6を配置したものである。左右の端の吸音板2
については片面を遮音板、片面を吸音表面とすればよ
い。また、吸音板2において、遮音板を省略し、吸音材
のみを前記空間に配置することもできる。上段の吸音板
下面の略中央部に前記吸音板2を配置することにより、
より大きな騒音低減効果が得られる一方、自然の換気の
流れは、図4(b)に示すごとく対称的な流れとなるた
め、吸音板2がない場合(図4(a))と比べて、換気
を大きく阻害しないという利点がある。
置を道路延長方向に垂直な断面において上段の吸音板群
のほぼ中央で分割し、かつ道路延長方向にも分割し、そ
れぞれを複数の吸音板で構成される一体化したユニット
組立体としたものである。これは、上段が中央の吸音板
1とその半分の幅の左右の端の吸音板1a、下段が2つ
の吸音板1からなり、上下の吸音板1、1aが千鳥配置
された左右対称断面のユニット組立体であり、その周囲
は側板7及び端板8からなる枠体で取り囲まれ、各吸音
板1、1aはこの側板7及び端板8に取り付けられてい
る。このユニット組立体を複数個連接することで図1に
示す騒音低減装置を得ることができる。これで、現場で
の施工性に優れ、かつ騒音低減効果の大きい騒音低減装
置を得ることができる。
減装置を同様に分割し、それぞれを複数の吸音板で構成
される一体化したユニット組立体としたものである。上
段の中央の吸音板1の下に鉛直に向く吸音表面を両面に
有する吸音板2、及び左右の吸音板1aの下に鉛直内向
きの吸音表面を有する吸音板2aが設置され、周囲が側
板7及び端板8からなる枠体で取り囲まれ、各吸音板
1、1a、2、2aは側板7及び端板8に取り付けられ
ている。さらに両方の端板8にも鉛直内向きの吸音表面
を有する吸音板9が設置されている。このユニット組立
体を複数個連接することで図2に示すタイプの騒音低減
装置を得ることができる。なお、吸音板2aが隣接する
ユニット組立体の吸音板2aと背中合わせに設置される
場合、当該吸音板2aは中央の吸音板1の下面中央部に
設けた吸音板2と同等の作用をもつ。なお、図5及び図
6に示すユニット組立体では、上段中央の吸音板1が1
枚、下段の吸音板1が2枚であるが、ユニット組立体の
構造はこれに限定されるものではない。例えば騒音低減
装置の幅が大きく断面にさらに多数の吸音板が配置され
ている場合など、ユニット組立体として吸音板1に相当
する吸音板をさらに多数並設する態様もあり得る。
音低減効果を評価する方法について説明する。騒音低減
効果は、騒音低減装置Aがあるときとないときで外部に
放射される音のレベル差(挿入損失)で評価する。実験
による方法では、図7に示すごとく、矩形状の残響箱1
1で囲まれた上部に騒音低減装置Aを設置する。残響箱
11の底部に音源となるスピーカー12を設置し、騒音
低減装置Aを通して外部に放射された音を、騒音低減装
置A上面中央を中心とした半径3m上に15゜間隔で1
3点設置したマイクロホン13により計測を行う。同様
にして騒音低減装置Aがないときの場合も、前記設定点
に設置したマイクロホン13により外部に放射された音
を計測する。
よりシミュレーション(前記特開平2000−8333
号公報参照)するときの解析モデルを示す一例である。
矩形領域14の底部に音源15を設定することにより、
矩形領域14内で乱反射を起こした拡散音の一部が騒音
低減装置Aを通して外部に放射され、外部に放射された
その音は、騒音低減装置Aの上面中央を中心とした半径
3m上に15゜間隔で13点設置した観測点16により
計測される。同様にして騒音低減装置Aがないときの場
合も、前記観測点と同一点で外部に放射された音が計測
される。
法を用いたシミュレーションの結果から、以下に述べる
方法を用いて、自動車騒音を考慮した騒音低減装置Aの
騒音低減量(挿入損失)を求める。騒音低減装置Aの有
無における計測された13点それぞれの50Hzから5
kHzの1/3オクターブの各スペクトルについて、k
番目の1/3オクターブのスペクトルを、騒音低減装置
Aがない場合とある場合、それぞれ
減量(挿入損失)
ルギー平均値の差を算出することにより求める。
失)を算出するにあたり、騒音低減装置の効果を考慮し
た自動車騒音の1/3オクターブスペクトルを、自動車
騒音の代表スペクトルから各1/3オクターブ周波数の
騒音低減量(挿入損失)
表スペクトルは音響学会で提示されている図9に示す特
性を用いる。
のオーバーホール値
減装置の騒音低減量(挿入損失)
果及び実験結果とも、上記のごとく求めたものである。
Aの効果を計測した。矩形の残響箱11の上部に騒音低
減装置Aを設置し、残響箱11の内部底面に設置したス
ピーカー12から試験音を発生させ、騒音低減装置Aの
上面中央を中心とした半径3m上に15゜間隔で13点
の計測点における音圧レベルを計測して、前記方法によ
り自動車騒音を考慮した騒音低減量を求めた。騒音低減
装置Aとして図10に示す断面構造のもの(試験例1)
を用いた。騒音低減装置Aの全幅W0は2,320m
m、吸音板の幅w1は700mm、吸音板間隔W1は4
60mmであり、開口率は40%である。また、上下吸
音板間隔h0は300mmである。
示す断面構造のもの(試験例2、試験例3)を用いた。
上下段の基本断面構造は試験例1と同じであるが、上段
の吸音板1の下面の略中央部にほぼ鉛直の吸音面を両面
に有する吸音板2を設置し、同じく吸音板1aの端にほ
ぼ鉛直内向きの吸音表面を有する吸音板2aを設置して
いる。試験例2の吸音板2は吸音材の中心に遮音板がな
く(a)、試験例3の吸音板2には吸音材の中心に遮音
板が設置されている(b)。また、両端の吸音板2aは
中央の吸音板2を中心で分割した構造を有する。さら
に、騒音低減装置Aとして、試験例3の断面構造に加
え、図6に示すように前後方向の両端(端板)に鉛直内
向きの吸音表面を有する吸音板を設置したもの(試験例
4)を用いた。端板間の間隔は5mとした。表1に、試
験例1を基準として、試験例2〜4の騒音低減量の相対
レベル差を示す。試験例2では、試験例1よりも騒音低
減効果が2.5dB(A)向上し、試験例3では、3.
3dB(A)、試験例4では4.0dB(A)とさらに
高い騒音低減効果が得られた。
道路の上方開口部の開口率と上下に設置された吸音板1
の間隔h0、及び騒音低減量の関係を示したグラフであ
る。用いた騒音低減装置Aの断面構造は図10に示す通
りである。グラフの横軸は開口部の幅W0に対する吸音
板間隔W1合計の割合(開口率)を示し、グラフの縦軸
は上段吸音板の下面と下段吸音板の上面との間隔h0を
示す。図8に示す境界要素法の解析モデルを用いて、開
口率25〜55%と吸音板間隔100〜800mmにお
いて解析を行った騒音低減量結果をグラフの等高線とし
て示している。等高線の間隔は1dB(A)であり、グ
ラフの左下ほど性能がよく、右上ほど性能が悪いことを
示している。
なるが、換気性能を損なうため開口率25%以上が適切
である。逆に開口率を大きくし過ぎると有効な騒音低減
効果が得られなくなるため、上下吸音板間隔100mm
で開口率54%以下が適切である。一方、上下吸音板間
隔を狭くし過ぎると、騒音低減量は大きくなるが換気性
能が十分でなくなるため上下吸音板間隔100mm以上
が適切である。また、上下吸音板間隔を広くすると、同
じ開口率でも騒音低減量は低下するが、上下吸音板間隔
を600mm以上ではほとんど変化がなくなる。つま
り、上下吸音板間隔を広げても騒音低減装置をむやみに
大きくするだけで経済性に乏しくなる。以上のことを考
慮すると、開口率と上下吸音板間隔とが図12の斜線部
に示す領域となる騒音低減装置の構造が有効であるとい
える。
音低減効果に大きい差が出ることを説明する。騒音低減
装置Aとして図10に示す断面構造のものを用い、開口
率を40%と一定とし、吸音板1枚当りの幅をグラフの
横軸とし、図8に示す境界要素法の解析モデルを用いた
解析結果を、自動車騒音を考慮した騒音低減量の相対差
として示したものである。図中の3本のグラフは、それ
ぞれ上下吸音板間隔h0を400mm、500mm、6
00mmとしたものである。いずれの上下吸音板間隔に
おいても、吸音板1の幅が500mmまではほとんど騒
音低減量が変化しないのに対して、500mmを越える
と、同じ開口率であっても騒音低減量が大きくなる。こ
れは、同じ吸音板面積であっても騒音低減効果を大きく
できることを意味し、経済的でより効果の大きい騒音低
減装置が得られる。
が異なるのは、対象とする騒音の波長と関係するためで
ある。すなわち、各吸音板の幅を広くすると、より低周
波の音から低減効果を発揮するが、各吸音板の幅を狭く
することで、低減効果を発揮する周波数が高くなってし
まう。さらには同一開口率で吸音板の幅を大きくすると
き、上下段の吸音板の重なり部分が多くなることによる
効果も含まれている。なお、必要以上に吸音板の幅を広
くすると、自然の換気を確保するために上下吸音板間隔
を広くする必要が生じて、結局、大きな騒音低減構造と
なり経済的でなくなるため、吸音板の幅は2,000m
m以下が適切である。
を有する道路又は鉄道において、開口部から上方に放射
される交通騒音を低減し、経済的であり、かつ自然の換
気や採光を大きく阻害しない交通騒音の低減装置を得る
ことができる。
面図である。
的断面図である。
る。
式的な一部切欠き斜視図である。
の模式的な一部切欠き斜視図である。
ある。
る。
る。
図である。
断面図及び鉛直な吸音板の断面図(a)、(b)であ
る。
量の関係をシミュレーションの解析結果から示す図であ
る。
ーションの解析結果から示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 両側が壁で上部に開口を有する道路又は
鉄道における交通騒音の低減装置であって、開口部に水
平下向きの吸音表面を有する複数の吸音板が水平方向に
互いに平行に一定の間隔をおいて設置され、前記吸音板
が上下2段にかつ上下の段で互い違いに設置され、さら
に上段の吸音板下面の略中央部にほぼ鉛直な吸音表面を
有する吸音板が設置されていることを特徴とする上方に
放射される交通騒音の低減装置。 - 【請求項2】 前記鉛直な吸音表面を有する吸音板が、
面密度500g/m 2以上の遮音板を介して両側に吸音
材を配置したものであることを特徴とする請求項1に記
載された上方に放射される交通騒音の低減装置。 - 【請求項3】 両側が壁で上部に開口を有する道路又は
鉄道における交通騒音の低減装置であって、開口部に水
平下向きの吸音表面を有する複数の吸音板が水平方向に
互いに一定の間隔をおいて設置され、前記吸音板が上下
2段にかつ上下の段で互い違いに設置され、さらに上段
の吸音板下面の略中央部にほぼ鉛直な吸音表面を有する
吸音板が設置され、この装置は複数の吸音板を組み付け
て一体化したユニット組立体を複数連接して構成され、
各ユニット組立体は、前記装置を道路延長方向に垂直な
断面及び道路延長方向に平行な断面において分割したも
のであることを特徴とする上方に放射される交通騒音の
低減装置。 - 【請求項4】 両側が壁で上部に開口を有する道路又は
鉄道における交通騒音の低減装置であって、開口部に水
平下向きの吸音表面を有する複数の吸音板が水平方向に
互いに一定の間隔をおいて設置され、前記吸音板が上下
2段にかつ上下の段で互い違いに設置され、この装置は
複数の吸音板を組み付けて一体化したユニット組立体を
複数連接して構成され、各ユニット組立体は前記装置を
道路延長方向に垂直な断面及び道路延長方向に平行な断
面において分割したものであることを特徴とする上方に
放射される交通騒音の低減装置。 - 【請求項5】 実質的に同一構造を有し、かつ吸音板の
長さ方向に垂直な断面において実質的に左右対称構造を
有する複数のユニット組立体を連接したものであること
を特徴とする請求項3又は4に記載された上方に放射さ
れる交通騒音の低減装置。 - 【請求項6】 前記ユニット組立体には4方を取り囲む
枠体が設けられていることを特徴とする請求項3〜5の
いずれかに記載された上方に放射される交通騒音の低減
装置。 - 【請求項7】 前記枠体の少なくとも1面に内側に吸音
表面を有する吸音板が設置されていることを特徴とする
請求項6に記載された上方に放射される交通騒音の低減
装置。 - 【請求項8】 開口部の総面積に対する吸音板間隔の面
積の割合と上下2段に設置される吸音板の間隔とが図1
の斜線部に示す領域で構成されることを特徴とする請求
項1〜7のいずれかに記載された上方に放射される交通
騒音の低減装置。 - 【請求項9】 前記水平に設置される吸音板が、各々5
00mm〜2000mmの幅を有することを特徴とする
請求項1〜8のいずれかに記載された上方に放射される
交通騒音の低減装置。
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---|---|---|---|
JP2000180341A JP4289765B2 (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 上方に放射される交通騒音の低減装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107143445A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-08 | 重庆万力联兴实业(集团)有限公司 | 一种电动燃油泵调压阀降噪装置 |
-
2000
- 2000-06-15 JP JP2000180341A patent/JP4289765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107143445A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-08 | 重庆万力联兴实业(集团)有限公司 | 一种电动燃油泵调压阀降噪装置 |
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