JP2004084339A

JP2004084339A - 二重壁構造

Info

Publication number: JP2004084339A
Application number: JP2002247933A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Oi; 大井　尚志; Shigeki Wataya; 綿谷　重規
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】共鳴透過現象を減少でき、また、施工も簡単に行なえ、コストの上昇を抑制できる二重壁構造を提供すること。
【解決手段】界壁１２は、コンクリート壁１４と、コンクリート壁１４に接着剤２２で取着されたプラスターボード１６と、各プラスターボード１６の表面に設けられる仕上げ材１８と、コンクリート壁１４とプラスターボード１６との間に介在する空気層２０とで構成されている。空気層２０は、布製の粘着テープからなる仕切り材２４により互いに仕切られた複数の分割空気層２００２から構成されている。分割空気層２００２は、外部からの音に対して空気層２０が共鳴することにより発生する共鳴透過現象における共鳴透過強度のピーク近傍の周波数の波長（λ）と同じ長さＬで仕切られている。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二重壁の共鳴透過現象を低減する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築の内壁工法としてコンクリート壁などの躯体壁に水性の石膏系接着材によりプラスターボードなどの内装下地ボートを直に貼り付けるＧＬ工法は比較的簡易に施工できることや安価なことなどから外壁の内壁部分、界壁の一部などの部分によく用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このＧＬ工法は躯体壁と仕上げプラスターボードの間にある空気層による共振現象、石膏系接着材をばねとした表面材を質点とした共振現象あるいは石膏系接着材が支持点となるボード振動系の固有振動現象などによると思われる共鳴透過現象とプラスターボード自体のコインシデンス効果により、コンクリート壁単体に比べて著しく遮音性能が低下することが一般的に知られている。
より詳細には、ＧＬ工法は、中低域（２００〜５００Ｈｚ）の音域で共鳴透過現象が起こる為、コンクリート壁のみが持つ遮音性能を下回ることがあり、隣戸の話声や電話のベル等がよく聞こえるといった苦情が過去に多く起こった。
そのこともあり現在では鉄筋コンクリート造系の新築住宅の戸境壁にはこのＧＬ工法はほとんど使用されることがなくなった。
【０００４】
しかしながら、遮音上の問題を解決できれば、安価であることや施工が容易であることなどから非常に有効な施工方法だと思われる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、共鳴透過現象を減少でき、また、施工も簡単に行なえ、コストの上昇を抑制できる二重壁構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、互いに平行する２つの壁材と、これら壁材の間に介在する空気層とからなる二重壁構造において、前記空気層は、互いに仕切られた複数の分割空気層から構成され、前記分割空気層は、外部からの音に対して前記空気層が共鳴することにより発生する共鳴透過現象における透過損失周波数特性が谷となる周波数に相当する波長の寸法の２分の１の整数倍の長さで仕切られていることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、施工も簡単に行なえ、コストの上昇を抑制でき、同時に、共鳴透過現象を減少できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の二重壁構造を添付図面に従って説明する。
まず、第１の実施の形態から説明すると、図１は住宅の界壁部分の断面図、図２はプラスターボードと接着剤と仕切り材との関係図を示す。
界壁１２は、コンクリート壁１４と、コンクリート壁１４に取着されたプラスターボード１６（内装系ボード）と、各プラスターボードの表面に貼られるクロス、あるいは、表面に塗布される塗装層などの仕上げ材１８と、コンクリート壁１４とプラスターボード１６との間に介在する空気層２０とで構成されている。各プラスターボード１６は、コンクリート壁１４の壁面１４０２（躯体面）との間に均一な間隔をおいて該壁面１４０２に対して平行に取り付けられ、したがって、空気層２０は均一な厚さ（例えば、１２ｍｍ）となっている。
【０００８】
各プラスターボード１６のコンクリート壁１４の壁面１４０２への取り付けは、壁面１４０２とプラスターボード１６との間で互いに間隔をおいた多数箇所で団子状に点在する接着剤２２によりなされている。
このような接着剤２２として、例えば、石膏系接着材や弾性シーリング材を用いることができる。前記石膏系接着材としては、例えば、吉野石膏株式会社の「ＧＬボンド」を用いることができる。前記弾性シーリング材は、硬化した状態で弾性を有するシーリング材である。すなわち、シーリング材は、硬化した状態で弾性を有する性状になるものと、塑性の性状となるものとに大別されるが、本発明において弾性シーリング材とは、硬化した状態で弾性を有する性状になるものをいう。弾性シーリング材が接着性を有していない場合には、例えば、プライマーを躯体面と内装系ボードの双方に塗布し、あるいは、弾性シーリング材の表面に塗布するようにすればよい。
【０００９】
そして、前記空気層２０は、仕切り材２４により互いに仕切られた複数の分割空気層２００２から構成されている。
前記分割空気層２００２は、前記厚さと直交する方向（水平方向である横方向）で、外部からの音に対して前記空気層２０が共鳴することにより発生する共鳴透過現象における透過損失周波数特性が谷となる周波数に相当する波長の寸法の２分の１の整数倍の長さで仕切られており、本実施の形態では、１波長（λ）の長さＬで仕切られている。
より詳細には、各プラスターボード１６は、前記長さＬと同じ寸法の幅で形成されており、このプラスターボード１６の幅方向両端の合わせ面毎に、シーリンブ材やパテなどの隙間埋材２６が配設され、また、前記仕切り材２４が配設されている。
前記仕切り材２４としては、空気層２０を仕切れるものであればよく、例えば、テープ類、板材、シーリンブ材などを用いることができ、本実施の形態では布製の粘着テープを用いている。
【００１０】
接着剤２２として弾性シーリング材を用いてプラスターボード１６をコンクリート壁１４の壁面１４０２に貼り付け、仕切り材２４として布製の粘着テープを用いてプラスターボード１６とコンクリート壁１４の壁面１４０２との間に長さＬ（９１０ｍｍ）の分割空気層２００２を設けた試験体１と、分割空気層２００２が設けられておらず空気層２０のみを有する試験体２を作り、音響透過損失を測定（ＪＩＳ　Ａ　１４１６実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法に準ずる）した。その測定結果を図５に示す。
【００１１】
図５に示されるように、分割空気層２００２を有しておらず空気層２０のみを有する試験体２では、４００Ｈｚを中心として共鳴透過と思われる遮音性能の低下が見られる。
これに対して、分割空気層２００２を有する試験体１では、４００Ｈｚを中心とする共鳴周波数部分の遮音性能の向上が見られた。この場合の分割空気層の長さＬは９１０ｍｍであり、この長さＬが１波長λとなる周波数は３７０Ｈｚであり、したがって、分割空気層２００２の長さＬは、外部からの音に対して空気層２０が共鳴することにより発生する共鳴透過現象における透過損失周波数特性が谷となる周波数に相当する波長の寸法の２分の１の２倍の長さ、すなわち１波長の長さとなっている。
【００１２】
接着剤２２として石膏系接着材を用いてプラスターボード１６をコンクリート壁１４の壁面１４０２に貼り付け、仕切り材２４として布製の粘着テープを用いてプラスターボード１６とコンクリート壁１４の壁面１４０２との間に長さＬ（９１０ｍｍ）の分割空気層２００２を介在させた試験体１と、分割空気層２００２を有しておらず空気層２０のみを有する試験体２を作り、音響透過損失を測定し、その測定結果を図６に示す。
図６に示されるように、空気層２０のみを有する試験体２では、４００Ｈｚを中心として共鳴透過と思われる遮音性能の低下が見られるのに対して、分割空気層２００２を有する試験体１では、４００Ｈｚを中心とする共鳴周波数部分の遮音性能の向上が見られた。
【００１３】
一般的には、閉管内において、その長さの半分の整数倍に当たる波長の周波数において共鳴（共振）することが知られているが、本発明では、連続した閉管空間（分割空気層２００２）を作ることで、プラスターボード１６とコンクリート壁１４との空気層２０によって生じる共鳴現象もしくはプラスターボード１６の固有振動数によってプラスターボード１６内に発生する音と閉管空間（分割空気層２００２）内の定在波の位相が逆相になるためなどの原因により共振現象を低減することで、プラスターボード１６外側への透過音が低下され、低域での遮音性能が向上するものと考えられる。
また、実験では、分割空気層２００２を、外部からの音に対して前記空気層２０が共鳴することにより発生する共鳴透過現象における透過損失周波数特性が谷となる周波数に相当する波長の１波長の長さで仕切った場合について行ない、顕著な効果が現れたが、本発明では、分割空気層２００２を１波長の長さで仕切った場合に限定されず、外部からの音に対して前記空気層２０が共鳴することにより発生する共鳴透過現象における透過損失周波数特性が谷となる周波数に相当する波長の寸法の２分の１の整数倍の長さで仕切られている場合に適用されるものである。
【００１４】
したがって、本実施の形態によれば、接着剤２２によりプラスターボード１６をコンクリート壁１４の壁面１４０２に貼り付け、仕切り材２４により空気層２０を複数の分割空気層２００２に仕切ることで二重壁構造ができるので、施工も簡単に行なえ、コストの上昇を抑制でき、同時に、共鳴透過現象を減少できる。また、実施の形態のように、予め、プラスターボード１６を前記長さＬの幅で形成しておき、プラスターボード１６の幅方向両端の合わせ面毎に仕切り材２４を配設するようにすると、仕切り材２４の配設が簡単になされ、従来のＧＬ工法と同様に施工を行なえ、施工をより簡単化する上で有利となる。
【００１５】
次に第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、分割空気層２００２が、空気層２０の厚さの方向に対して直交する１方向（横方向）にのみ長さＬを有している場合について説明したが、第２の実施の形態では、図３に示すように、分割空気層２００２が空気層２０の厚さ方向に対して直交する面内で互いに直交する横方向及び縦方向のそれぞれに対して異なった長さＬ１、Ｌ２で仕切られてる。
この場合には、前記と同様に、予め、プラスターボード１６を前記長さＬ１と同じ寸法の幅と、前記Ｌ２と同じ寸法の高さを有する矩形に形成しておき、プラスターボード１６の４辺の合わせ面毎にそれぞれ仕切り材２４を配設すればよい。あるいは、図３に示すように、プラスターボード１６を前記長さＬ１の幅で形成しておき、プラスターボード１６の幅方向両端の合わせ面毎に仕切り材２４を配設し、また、プラスターボード１６の裏面に縦方向に前記寸法Ｌ２の間隔をおいて板材を予め取着したり、シーリング材２４０２を直線状に塗布すればよい。この場合、長さＬ１を９１０ｍｍとし、長さＬ２を１５００ｍｍとすると、Ｌ１（９１０ｍｍ）が１波長λとなる周波数は３７０Ｈｚであり、Ｌ２（１５００ｍｍ）が１波長λとなる周波数は２２５Ｈｚであり、したがって、３７０Ｈｚ付近と２２５Ｈｚ付近の双方において遮音性能が改善される。
【００１６】
接着剤２２として弾性シーリング材を用いてプラスターボード１６をコンクリート壁１４の壁面１４０２に貼り付け、仕切り材２４として布製の粘着テープを用いてプラスターボード１６とコンクリート壁１４の壁面１４０２との間に横方向長さＬ１（９１０ｍｍ）の分割空気層２００２を設けた試験体１と、仕切り材２４として布製の粘着テープとシーリング材２４０２を用いてプラスターボード１６とコンクリート壁１４の壁面１４０２との間に横方向長さＬ１（９１０ｍｍ）で縦方向長さＬ２（１５００ｍｍ）の分割空気層２００２を設けた試験体２と、分割空気層２００２を有しておらず空気層２０のみを有する試験体３を作り、音響透過損失を測定し、その測定結果を図７に示す。
図７に示されるように、双方の試験体１、２とも９１０ｍｍが１波長となる周波数３７０Ｈｚ付近での遮音性能の改善が見られた。さらに、分割空気層２００２を縦方向に１５００ｍｍに仕切った試験体２では、１５００ｍｍが１波長となる周波数２２５Ｈｚ付近でも遮音性能の改善が見られた。
【００１７】
次に第３の実施の形態について説明する。
なお、第１の実施の形態では、分割空気層２００２が、空気層２０の厚さ方向に対して直交する１方向（横方向）に均一の長さＬを有している場合について説明したが、第３の実施の形態では、図４に示すように、分割空気層２００２の横方向の長さＬが均一ではない。
すなわち、図４に示すように、分割空気層２００２は、空気層２０の厚さの方向に対して直交する方向で、かつ、前記長さＬの方向と直交する方向の高さを有し、高さ内において前記長さＬは変化している。
より具体的には、一つの分割空気層２００２の下端（高さ方向の下端）の長さがＬ３で形成され、上端（高さ方向の上端）の長さがＬ３よりも大きい寸法のＬ４で形成され、分割空気層２００２の長さが下端から上端に至るにつれて次第に大きくなるように形成されている。
また、この分割空気層２００２の隣に位置する分割空気層２００２では、下端の長さがＬ４で形成され、上端の長さがＬ３で形成され、分割空気層２００２の長さが下端から上端に至るにつれて次第に小さくなるように形成されている。
そして、このように下端から上端に至るにつれて長さが次第に大きくなる分割空気層２００２と、下端から上端に至るにつれて長さが次第に小さくなる分割空気層２００２とが交互に設けられている。
【００１８】
この場合には、予め、プラスターボード１６を前記長さＬ３、Ｌ４と同一寸法の上辺と下辺を有する幅の台形に形成しておき、プラスターボード１６の幅方向の合わせ面毎にそれぞれ仕切り材２４を配設してもよく、あるいは、図４に示すように、プラスターボード１６を矩形に形成すると共に、プラスターボードの裏面に前記Ｌ３、Ｌ４の間隔となるように板材を予め取着したり、シーリング材２４０２を直線状に塗布すればよい。
第３の実施の形態によれば、Ｌ３が１波長λとなる周波数付近からＬ４が１波長λとなる周波数付近にわたり遮音性能が改善され、したがって、広範囲で共鳴現象を低減できるので、広帯域に共鳴透過現象がある場合や、複数の周波数で共鳴透過現象がある場合に好適となる。
【００１９】
なお、前記第１乃至第３の実施の形態では、本発明を、コンクリート壁１４とプラスターボード１６からなる界壁１２に適用した場合について説明したが、本発明の二重壁構造は、壁と壁との間に空気層が存在する壁構造、すなわち乾式二重壁や、設備機器の二重の防音パネル、ペアガラスなどにも広く適用されるものである。
また、前記長さＬに対して直交する方向の分割空気層２００２の寸法が５００ｍｍ程度以上であれば本発明の効果が奏される。すなわち長さＬが横方向の寸法である場合には分割空気層２００２の縦方向の寸法、あるいは、長さＬが縦方向の寸法である場合には分割空気層２００２の横方向の寸法が５００ｍｍ程度以上であれば本発明の効果が奏される。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明の二重壁構造によれば、空間部を所定の長さで仕切るといった簡単な構成により遮音性能を向上でき、また、施工も簡単になされてコストダウンを図る上で極めて有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】住宅の界壁部分の断面図である。
【図２】第１の実施の形態の説明図で、プラスターボードと石膏系接着材と弾性シーリング材との関係図である。
【図３】第２の実施の形態の説明図で、プラスターボードと石膏系接着材と弾性シーリング材との関係図である。
【図４】第３の実施の形態の説明図で、プラスターボードと石膏系接着材と弾性シーリング材との関係図である。
【図５】第１の実施の形態による試験体の音響透過損失の測定結果を示す図である。
【図６】第１の実施の形態による試験体の音響透過損失の測定結果を示す図である。
【図７】第２の実施の形態による試験体の音響透過損失の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１４　コンクリート壁
１６　プラスターボード
２０　空気層
２００２　分割空気層
２２　接着剤
２４　仕切り材
２６　隙間埋材

Claims

互いに平行する２つの壁材と、これら壁材の間に介在する空気層とからなる二重壁構造において、
前記空気層は、互いに仕切られた複数の分割空気層から構成され、
前記分割空気層は、外部からの音に対して前記空気層が共鳴することにより発生する共鳴透過現象における透過損失周波数特性が谷となる周波数に相当する波長の寸法の２分の１の整数倍の長さで仕切られている、
ことを特徴とする二重壁構造。
前記分割空気層は、前記２つの壁材の間の寸法である厚さの方向に対して直交する面内で互いに直交する横方向及び縦方向のそれぞれに対して異なった長さで仕切られていることを特徴とする請求項１記載の二重壁構造。
前記分割空気層は、前記２つの壁材の間の寸法である厚さの方向に対して直交する方向で、かつ、前記長さの方向と直交する方向の幅を有し、前記幅内において前記長さは変化していることを特徴とする請求項１記載の二重壁構造。
前記２つの壁材のうちの一方は、コンクリート壁であり、他方は内装系ボードであり、内装系ボードは、前記長さと同じ寸法の幅を有し、内装系ボードの前記幅方向両端の合わせ面毎に、前記空気層を分割空気層に仕切る仕切り材が配設されていることを特徴とする請求項１記載の二重壁構造。