JP2005282104A

JP2005282104A - 騒音低減のための室内壁等の構成方法

Info

Publication number: JP2005282104A
Application number: JP2004096775A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ando; 研治安藤
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】住宅室内の共振現象を防止することによって、その室内の騒音を低減することを目的とする。
【解決手段】住宅の特定の室内(１)の壁、天井、床、クローゼット(12)又は収納家具等の各構成物の位置、形状および大きさの一部又は全部を決定するに際して、その室内(１)の固有周波数を前記住宅周辺環境における騒音の卓越周波数と異ならせるように、前記の各構成物の位置、形状および大きさの一部又は全部を決定する。
【選択図】図５

Description

この発明は、建築後又は設計段階において、騒音を低減することを目的として、室内の壁やクローゼット等の位置、形状および大きさを決定する室内壁等の構成方法に関する。

住宅周辺環境の騒音が室内へ伝搬するのを防止する遮音対策としては、内装材を重ね貼りすることでその内装材の重量を大きくしたり、窓部を二重サッシにして遮音性能を向上させることが一般的に行われている。

また、特許文献１には、特殊な共鳴吸音機構を備えた収納家具を室内に配置することで、その室内の騒音を低減する構成が開示されている。

特開平１０−１０５１７８号公報

ところで、例えば集合住宅において、その住宅周辺環境の騒音の大きさが特に気にならない場合であっても、特定の住居の室内では、その騒音が非常に大きく聞こえてしまうことがあり、その室内には何らかの騒音対策を施す必要があった。

しかし、そのような室内に上記のような一般的な遮音対策を施しても、十分に騒音を低減できないことがあった。他方、特許文献１に記載された構成は、床衝撃音等の建物内で発生する騒音を低減するものであり、住宅周辺環境の騒音を低減するためのものではなかった。

そのような問題に対して、この発明の発明者は、特定の室内のみで騒音が大きくなる原因について様々な実験や検討を重ねた結果、その室内の形状により定められる固有周波数と、騒音の卓越周波数(様々な周波数の音が含まれる騒音の中でも卓越して含まれる周波数)とが一致するか又は近接する場合に、その室内で共振現象が起こって騒音が増幅することを見いだした。

そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、住宅室内の共振現象を防止することによって、その室内の騒音を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、この発明における騒音低減のための室内壁等の構成方法は、住宅の特定の室内の壁、天井、床、クローゼット又は収納家具等の各構成物の位置、形状および大きさの一部又は全部を決定するに際して、その室内の固有周波数を前記住宅周辺環境における騒音の卓越周波数と異ならせるように、前記の各構成物の位置、形状および大きさの一部又は全部を決定することを特徴とする。

具体的には、前記各構成物によって囲まれる室内空間が略直方体状であって、その室内空間を構成する６面のうち少なくとも一面を、その面に対向する面に対して近接又は離間する方向にずらすことで、その室内の固有周波数を増減させる。

また、室内の固有周波数を、前記卓越周波数よりも少なくとも５Ｈｚ以上望ましくは１０Ｈｚ以上大きくするか又は小さくする。

さらに具体的に、室内空間を仕切る間仕切りを、床面に平行な縦方向又は横方向のいずれか一方の方向と高さ方向とに平行で、且つ、それら両方向において室内空間の全幅に亘るように設ける。また、前記間仕切りを挟んだ一方の空間を収納スペースとして利用する。

またさらに、室内の固有周波数ｆnを、
計算式ｆn＝ｃ／２｛(ｎx／ｌx)²＋(ｎy／ｌy)²＋(ｎz／ｌz)²｝^1/2
｛但し、ｃは音速(ｍ／ｓ)、ｌx、ｌy、ｌzはそれぞれ室内空間の横、縦、高さ方向の寸法(ｍ)、ｎx、ｎy、ｎzは固有振動モード変数：０，１，２，３，４，…｝
により求める。

そして、前記計算式により求めた固有周波数が前記卓越周波数と一致するか又は近似する場合に、室内空間の横方向、縦方向又は高さ方向のうち少なくともいずれか１つの方向の寸法を変更する。

この発明によれば、建築後又は設計段階において、室内の壁やクローゼット等の位置、形状および大きさを決定する際に、その室内の固有周波数を住宅周辺環境における騒音の卓越周波数と異ならせるようにしているため、その室内において共振現象が起こることを防止して騒音を低減することができる。

特に、室内の固有周波数ｆnを、卓越周波数ｆよりも少なくとも５Ｈｚ以上望ましくは１０Ｈｚ以上大きくするか又は小さくすることで、共振現象が起こることを確実に防ぐことができる。

また、室内の固有周波数を騒音の卓越周波数と異ならせるため、室内空間を仕切る間仕切りを設けた場合は、その間仕切りを挟んだ一方の空間を収納スペースとして利用することにより、スペースの有効利用を図ることができる。

さらに、室内の固有周波数を計算式により求めることにより、設計段階の時点でも共振現象の発生を予想することができるため、設計中の室内について、計算式で求めた固有周波数が騒音の卓越周波数と一致する場合は、その室内の寸法を変更することで共振現象を未然に防止することが可能となる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１乃至図３は、住宅の特定の室内の壁、天井、床、クローゼット又は収納家具等の各構成物によって囲まれる室内空間(１)を模式的に示している。

室内空間(１)は略直方体状であり、騒音対策前における室内空間(１)は、床面に平行な横方向および縦方向の寸法がそれぞれｌx、ｌyとされ、高さ方向の寸法がｌzとされている。この室内の固有周波数ｆnは、次の計算式(ａ)により求められる。

ｆｎ＝ｃ／２｛(ｎx／ｌx)²＋(ｎy／ｌy)²＋(ｎz／ｌz)²｝^1/2…(ａ)
｛但し、ｃは音速(ｍ／ｓ)、ｌx、ｌy、ｌzはそれぞれ室内空間の横、縦、高さ方向の寸法(ｍ)、ｎx、ｎy、ｎzは固有振動モード変数：０，１，２，３，４，…｝
ここで、固有振動モード変数ｎx、ｎy、ｎzには、それぞれ任意の整数を代入し、各モードにおける種々の固有周波数ｆnを求める。

そして、建築後又は設計段階において、室内の上記各構成物の位置、形状及び大きさの一部又は全部を決定するに際して、上記の計算式(ａ)により求めた種々の固有周波数ｆnのうちいずれかの固有周波数ｆnが、住宅周辺環境の騒音の卓越周波数ｆと一致するか又は近似する場合に、室内空間(１)の横方向、縦方向又は高さ方向のうち少なくともいずれか１つの方向の寸法ｌx、ｌy、ｌzを変更する。そのようにして室内空間(１)の形状を変えることで、その室内の固有周波数ｆnを、住宅周辺環境の騒音の卓越周波数ｆと異ならせるように増減させ、共振現象を防止して騒音を低減することができる。

このとき、室内の固有周波数ｆnを、卓越周波数ｆよりも少なくとも５Ｈｚ以上望ましくは１０Ｈｚ以上大きくするか又は小さくすることで、共振現象が起こることを確実に防ぐことができる。

なお、卓越周波数ｆは、住宅周辺環境の騒音を測定して周波数分析を行うことにより求める。また、建築後の室内で実際に共振現象が起こる場合は、必ずしも固有周波数ｆnおよび卓越周波数ｆを求めておく必要はなく、固有周波数ｆnと卓越周波数ｆとが一致しているか又は近似しているとみなして、同様に室内空間(１)の各寸法ｌx、ｌy、ｌzを変更すれば良い。

図１は、室内空間(１)の横方向の寸法ｌxを変更する場合を示している。この図１に示す例では、室内空間(１)を構成する６面のうち縦方向及び高さ方向に平行な一方の面を、その面に対向する面に対して近接する方向にずらすことで、横方向の寸法ｌxを短くするようにｌ_x1に変更して、その室内の固有周波数ｆnを増加させるようにしている。

このように横方向の寸法ｌxを変更する代わりに、図２に示すように、室内空間(１)の縦方向の寸法ｌyを変更するようにしても良い。この図２に示す例では、室内空間(１)を構成する６面のうち横方向及び高さ方向に平行な一方の面を、その面に対向する面に対して近接する方向にずらすことで、縦方向の寸法ｌyを短くするようにｌ_y1に変更して、その室内の固有周波数ｆnを増加させるようにしている。

これら図１又は図２に示すように、横方向の寸法ｌx又は縦方向の寸法ｌyを短くするように変更するための具体的な騒音対策として、例えば、室内空間(１)を構成する壁の位置を変更するか、又は、クローゼットや押入れ等の奥行きを調整して、室内空間(１)を構成するクローゼット等の前面側の開閉部の位置を変更することなどが考えられ、さらに、室内空間(１)を構成する可動式の間仕切り壁を移動させることも考えられる。

また、室内空間(１)を仕切る間仕切りを、縦方向又は横方向のいずれか一方の方向と高さ方向とに平行で、且つ、それら両方向において室内空間(１)の全幅に亘るように設けるようにしても良い。これにより、間仕切りを挟んだ両側の空間は、騒音対策前の室内空間(１)に比べて、横方向の寸法ｌｘ又は縦方向の寸法ｌｙが短くなるように変更されることとなる。そのような間仕切りの具体例としては、間仕切り壁、襖、又はクローゼット前面側の開閉部等が考えられる。このように室内空間(１)を仕切る間仕切りを設けた場合は、その間仕切りを挟んだ一方の空間を、クローゼットや押入れ等の収納スペースとして利用することにより、スペースの有効利用を図ることができる。

さらに、具体例として、縦方向又は横方向のいずれか一方の方向と高さ方向とにおいて室内空間(１)の全幅に亘るような大きさの収納家具その他の付帯物を、それら両方向に平行となるように配置するようにしても良く、或いは、騒音対策前から室内空間(１)を構成するように配置されていた収納家具その他の付帯物の位置や形状を変更することも考えられる。

図３は、室内空間(１)を構成する６面のうち横方向及び高さ方向に平行な一方の面を、その面に対向する面に対して離間する方向にずらすことで、縦方向の寸法ｌyを長くするようにｌ_y2に変更して、その室内の固有周波数ｆnを減少させる場合を示している。なお、縦方向の寸法ｌyと同様に、横方向の寸法ｌxを長くするように変更しても良い。このように、縦方向の寸法ｌy又は横方向の寸法ｌxを長くするように変更するための具体的な騒音対策としては、上記と同様に、室内空間(１)を構成する壁、クローゼット等の前面側の開閉部、又は可動式の間仕切り壁等の位置を変更することが考えられる。

また、室内空間(１)を構成する間仕切り壁、襖、又はクローゼット前面側の開閉部等の間仕切りを取り払うことも考えられ、その場合は、間仕切りで仕切られていた両側の空間が一続きになるため、騒音対策前の室内空間(１)に比べて、横方向の寸法ｌx又は縦方向の寸法ｌyが長くなるように変更されることとなる。さらには、室内空間(１)を構成する収納家具その他の付帯物の位置や形状を変更するか、又は、取り払うことも考えられる。

図４は、室内空間(１)の高さ方向の寸法ｌzを変更する場合を示している。この図４に示す例では、室内空間(１)を構成する６面のうち横方向及び縦方向に平行な一方の面を、その面に対向する面に対して近接する方向にずらすことで、高さ方向の寸法ｌzを短くするようにｌ_z1に変更して、その室内の固有周波数ｆnを増加させるようにしている。

このように高さ方向の寸法ｌzを短くするように変更するための具体的な騒音対策としては、例えば、室内空間(１)を構成する天井面の下方において、横方向と縦方向とに平行で、且つ、それら両方向において室内空間(１)の全幅に亘るようにして、カーテン等の幕を張ることが考えられる。また、床を二重床構造にするなど、室内空間(１)を構成する床面を嵩上げすることも考えられる。

なお、高さ方向の寸法ｌzについても、横方向及び縦方向の寸法ｌx、ｌyと同様に長くなるように変更しても良い。

以上のように、図１乃至図４に示すような略直方体状の室内空間(１)については、その室内空間(１)を構成する６面のうち少なくとも一面を、その面に対向する面に対して近接又は離間する方向にずらすことで、その室内の固有周波数ｆnを増減させるようにすれば良い。ただし、この発明は、直方体以外の形状の室内空間についても適用することができるものである。すなわち、室内空間の形状に関わらず、その室内の固有周波数を住宅周辺環境における騒音の卓越周波数と異ならせるように、その室内の壁等の上記各構成物の位置、形状および大きさを決定するようにすれば良い。

図５は、図１のように横方向の寸法ｌxを短くするようにｌ_x1に変更する騒音対策の具体例として、集合住宅(10)の中の１つの住居(11)を示す平面図である。この住居(11)における居室の室内空間(１)は、騒音対策前において、横方向、縦方向、高さ方向の寸法がそれぞれｌx、ｌy、ｌzである略直方体状となっている。図６に示すように、この集合住宅(10)の東側には工場(15)が隣接しており、騒音対策前において、この工場(15)で発生する騒音の卓越周波数ｆと、室内空間(１)における固有周波数ｆnとが略一致するため、共振現象が起こり室内騒音が大きくなっていた。

そこで、この室内空間(１)の共振現象を防止する騒音対策として、室内空間(１)の東側の壁面に奥行きが６００ｍｍのクローゼット(12)を設けている。すなわち、室内空間(１)を構成する東側の内壁面から西側に６００ｍｍ離れた位置に、室内空間(１)を仕切る間仕切りとしてクローゼット(12)前面側の開閉部(13)を設けて、その開閉部(13)を挟んだ東側の空間を収納スペース(14)として利用している。

この開閉部(13)は、縦方向と高さ方向とに平行で、且つ、それら両方向において室内空間(１)の全幅に亘るように設けられている。このようにクローゼット(12)を新たに設けて、室内空間(１)を構成する東側の面を、その面に対向する西側の面に近接する方向にずらすことにより、横方向の寸法ｌxをｌ_x1に短く変更して室内の固有周波数ｆnを増加させている。これにより、室内の固有周波数ｆnを工場(15)で発生する騒音の卓越周波数ｆと異ならせて共振現象を防止している。

図７は、図５に示す騒音対策の前後において、室内空間(１)の東側の壁際、中央部、西側の壁際のそれぞれ３箇所(Ａ)〜(Ｉ)において測定した騒音レベルの測定結果を示している。この図７に示すように、対策前においては、特に東側の壁際(Ａ)〜(Ｃ)および西側の壁際(Ｇ)〜(Ｉ)において騒音レベルが高くなっている。これに対して、対策後の騒音レベルは、開閉部(12)の扉を閉めた状態では、いずれの測定箇所(Ａ)〜(Ｉ)においても３０ｄＢＡ以下となっており、その室内空間(１)は、睡眠にほとんど影響を与えない良好な環境となっている。この対策後の騒音レベルは、対策前に比べて約２〜１１ｄＢＡ低くなっており、特に東側の壁際(Ａ)〜(Ｃ)及び西側の壁際(Ｇ)〜(Ｉ)での効果が大きくなっている。なお、対策後の騒音レベルについて開閉部(12)の扉を開けた状態と閉めた状態とを比較すると、特に東側の壁際(Ａ)〜(Ｃ)および西側の壁際(Ｇ)〜(Ｉ)において、扉を閉めた状態の方がより効果が大きいことが分かる。

この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。

室内空間の横方向の寸法を短くする場合を示す模式図である。室内空間の縦方向の寸法を短くする場合を示す模式図である。室内空間の縦方向の寸法を長くする場合を示す模式図である。室内空間の高さ方向の寸法を短くする場合を示す模式図である。室内空間の横方向の寸法を短くする場合の具体例を示す平面図である。同じくその室内空間の住宅周辺環境を示す模式図である。同じくその室内空間における騒音レベルの測定結果を示すグラフである。

符号の説明

(１) 室内空間
(12) クローゼット
(13) 間仕切り(クローゼット前面側の開閉部)
(14) 収納スペース

Claims

住宅の特定の室内の壁、天井、床、クローゼット又は収納家具等の各構成物の位置、形状および大きさの一部又は全部を決定するに際して、その室内の固有周波数を前記住宅周辺環境における騒音の卓越周波数と異ならせるように、前記の各構成物の位置、形状および大きさの一部又は全部を決定することを特徴とする騒音低減のための室内壁等の構成方法。
前記各構成物によって囲まれる室内空間が略直方体状であって、その室内空間を構成する６面のうち少なくとも一面を、その面に対向する面に対して近接又は離間する方向にずらすことで、その室内の固有周波数を増減させる請求項１記載の騒音低減のための室内壁等の構成方法。
室内の固有周波数を、前記卓越周波数よりも少なくとも５Ｈｚ以上望ましくは１０Ｈｚ以上大きくするか又は小さくする請求項１又は２記載の騒音低減のための室内壁等の構成方法。
室内空間を仕切る間仕切りを、床面に平行な縦方向又は横方向のいずれか一方の方向と高さ方向とに平行で、且つ、それら両方向において室内空間の全幅に亘るように設ける請求項２又は３記載の騒音低減のための室内壁等の構成方法。
前記間仕切りを挟んだ一方の空間を収納スペースとして利用する請求項４記載の騒音低減のための室内壁等の構成方法。
室内の固有周波数ｆnを、
計算式ｆn＝ｃ／２｛(ｎx／ｌx)²＋(ｎy／ｌy)²＋(ｎz／ｌz)²｝^1/2
｛但し、ｃは音速(ｍ／ｓ)、ｌx、ｌy、ｌzはそれぞれ室内空間の横、縦、高さ方向の寸法(ｍ)、ｎx、ｎy、ｎzは固有振動モード変数：０，１，２，３，４，…｝
により求める請求項２乃至５のいずれかに記載の騒音低減のための室内壁等の構成方法。
前記計算式により求めた固有周波数が前記卓越周波数と一致するか又は近似する場合に、室内空間の横方向、縦方向又は高さ方向のうち少なくともいずれか１つの方向の寸法を変更する請求項６記載の騒音低減のための室内壁等の構成方法。