JP2009249904A - 遮音構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】方向によって遮音性能の異なる遮音構造体を提供する。
【解決手段】屋内空間１を仕切る遮音壁２である。
そして、複数の貫通孔２１ａ，・・・が形成された孔あき板２１と、その孔あき板２１に空気層２２を挟んで並設される遮音シート２４を備えた遮音部２０と、その遮音部２０に並設される襞２５ａが形成された防音カーテン２５とを有している。
ここで、遮音部２０は、複数の遮音シート２４，２４とその間に介在されるグラスウール２３とによって構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、屋内空間を仕切る遮音構造の間仕切り壁などの遮音構造体に関するものである。

従来、建物の屋内空間を壁で仕切って複数の部屋を構築する際に、双方の部屋から発生する音が互いに伝達されることがないように、遮音性能に優れた遮音壁を構築することが知られている（特許文献１など参照）。

また、特許文献２には、車両のエンジンルームと車室内とを仕切るダッシュパネルを遮音構造にした発明が開示されている。
特開平８−１０９６８７号公報 特開平９−７６３９１号公報

しかしながら、乳幼児のベッドなどが置かれた子供部屋や、介護を必要とする高齢者が寝起きする部屋などは、リビングからの会話や生活音が伝わらないような静かな環境が求められる一方、乳幼児や高齢者に異変が発生したときには、その異状を知らせる泣き声などの音がリビングにいる家族に伝わるようにするのが望ましい。

このように、一方側からの音は遮蔽し、他方側からの音は伝達したいという要望があるが、そのような方向性のある遮音性能を備えた遮音構造体は従来にはなかった。

そこで、本発明は、方向によって遮音性能の異なる遮音構造体を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の遮音構造体は、空間を仕切る遮音構造体であって、複数の貫通孔が形成された有孔板と、その有孔板に空気層を挟んで並設される遮音面材を備えた遮音部と、その遮音部に並設される襞が形成された防音カーテンとを有することを特徴とする。

ここで、前記遮音部は、複数の遮音面材としての遮音シートとその間に介在される多孔質吸音材又は空気層とによって構成することができる。また、前記遮音部の前記有孔板側には、多孔質吸音材を取り付けることもできる。

さらに、前記防音カーテンの前記遮音部側には、形状保持力の高い吸音材が貼り付けられていてもよい。

このように構成された本発明の遮音構造体は、一方の面には有孔板が配置され、他方の面には防音カーテンが配置され、有孔板と防音カーテンとの間には遮音面材を備えた遮音部が設けられている。すなわち、この遮音構造体は、各面の構成が異なっている。

そして、有孔板側の空間で発生した音は、有孔板で吸音されたうえに遮音部で遮蔽されるため防音カーテン側の空間に透過されにくく、それに比べて防音カーテン側の空間で発生した音は有孔板側の空間に伝達されやすくなるというように、方向によって遮音性能の異なる方向性のある遮音構造体を形成することができる。

特に、防音カーテンの面密度や襞の形状を調整することによって、人の声などある特定の周波数帯域の音だけを共振させて透過させやすくすることができる。

また、有孔板の背後に空気層を形成することで、低音域まで吸音効果を広げることができる。

さらに、遮音部を複数の遮音シートと多孔質吸音材によって形成することで、遮音部を軽量にすることができる。さらに、遮音シートのように薄い材料であれば、音のエネルギーを振動によって効率的に熱エネルギーに変えて吸音させることができる。

また、遮音部の有孔板側に多孔質吸音材を取り付けることによって、広い周波数にわたって吸音させることができる。

さらに、防音カーテンの遮音部側に形状保持力の高い吸音材を貼り付けることによって、遮音性能を高めることができるうえに、防音カーテンの襞の形状を所望する形状に保持させることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図２は、本実施の形態の遮音構造体としての遮音壁２によって空間が仕切られる建物１０の平面図である。

すなわちこの建物１０は、空間としての屋内空間１が遮音壁２によって仕切られて、リビングＡと子供部屋Ｂとの２つの部屋が形成される。

ここで、リビングＡは、家族が団欒する部屋で、子供の保護者である親が長く滞在する部屋と位置づける。また、子供部屋Ｂは、親の充分な監視が必要な乳幼児などが居る部屋と位置づける。

そして、図３は、この遮音壁２をリビングＡ側から見た斜視図、図１は、遮音壁２を上方から見た断面図である。

まず、構成から説明すると、この遮音壁２は、図１，３に示すように、複数の貫通孔２１ａ，・・・が形成された有孔板としての孔あき板２１と、その孔あき板２１に空気層２２を挟んで並設される遮音部２０と、その遮音部２０に並設される襞２５ａが形成された防音カーテン２５とを有している。

この孔あき板２１は、図３に示すように複数の貫通孔２１ａ，・・・が点在された板材で、合板、石こうボード、石綿セメント板、ケイ酸カルシウム板、アクリル板などの面に垂直方向の孔を多数、貫通させることによって製作される。

この孔あき板２１は、板の厚さ、貫通孔２１ａ，・・・の内径及び間隔によって吸音特性が規定される。ここでは、例えば板厚を４ｍｍとし、開口率が２０％となるように貫通孔２１ａ，・・・の内径と間隔を設定する。一般に、開口率が大きければ高音域の吸音効果が高まるので、所望する性能が得られるように適宜、調整すればよい。

また、孔あき板２１の背後（子供部屋Ｂ側）に設ける空気層２２は、貫通孔２１ａを通過した空気をばねのように振動させて吸音効果を向上させる部分である。一般に、孔あき板２１の背後の空気層２２の厚さが厚くなるほど、低音域の吸音効果が大きくなる。

そして、この空気層２２を挟んで遮音面材としての遮音シート２４を備えた遮音部２０が並設される。

ここでは、遮音部２０は、間隔を置いて並設される２枚の遮音シート２４，２４と、その遮音シート２４，２４の間及びリビングＡ側の遮音シート２４の孔あき板２１側の面に、多孔質吸音材としてのグラスウール２３，２３がそれぞれ取り付けられている。

この遮音シート２４は、アスファルトシートや合成ゴムなどによって成形される制振シートなどの面密度が大きな可撓性のシート材である。例えば、アスファルトシートであれば1.0−1.5mm、制振シートであれば3.0−4.5mmのものが使用できる。

この遮音シート２４のように薄い材料であれば、音のエネルギーを振動によって効率的に熱エネルギーに変えて吸音させることができる。特に、この遮音シート２４では、低音域の吸音効果を上げることができる。

また、多孔質吸音材は、グラスウール、ロックウールなどのように、小さな繊維の振動や、細かい隙間に入るときの摩擦などによって、音のエネルギーを熱エネルギーに変換して吸音させる材料である。これらの多孔質吸音材では、高音域の吸音効果を上げることができる。

ここでは、面密度が40kg/m³以上の面密度が大きな厚さ10mm程度のグラスウール２３を、遮音シート２４，２４の孔あき板２１側にそれぞれ取り付ける。

そして、このように構成された遮音部２０によって、例えば10−15ｄＢの遮音性能が確保できるようにする。

また、防音カーテン２５は、所定の間隔で所定の深さの襞２５ａが形成された布状材料で、通常使用されるカーテンより面密度の大きな材料が使用される。また、防音カーテン２５は、素材や襞２５ａの形状や表面形状などによって遮音効果が異なる。

そして、本実施の形態では、この襞２５ａの形状を、人の声の周波数帯域で共振が起きる形状に調整する。すなわち、人の声の周波数帯域（例えば周波数が85−1100Ｈｚ）で共振が起きるように襞２５ａの間隔や深さを設定しておくと、その周波数帯域の音をそれほど低減させずに透過させることができる。他方、共振が起こらない周波数帯域の音は、この防音カーテン２５によって遮音されることになる。すなわち、所望する周波数帯域（例えば中低域）でコインシデンス効果が起きるように防音カーテン２５の襞２５ａの形状を調整する。

この防音カーテン２５は、このように設定された襞２５ａの形状を保持させるために、おもり（図示せず）によって形状を保持させることができる。

また、防音カーテン２５の遮音部２０側に形状保持力の高い吸音材を貼り付けることによって、襞２５ａの形状を保持させることもできる。このような吸音材としては、例えば折り曲げたときの形状が元に戻り難くい硬さを備えたフェルト２５１などが使用できる。すなわち、形状保持力の高いフェルト２５１を防音カーテン２５の一面に貼り付けることで、所定の周波数帯域の音に共振させるために形成された防音カーテン２５の襞２５ａの形状をそのまま保持させることができる。

次に、本実施の形態の遮音壁２の作用について説明する。

このように構成された本実施の形態の遮音壁２は、図１に示すように、リビングＡ側の面には孔あき板２１が配置され、子供部屋Ｂ側の面には防音カーテン２５が配置され、孔あき板２１と防音カーテン２５との間には遮音シート２４を備えた遮音部２０が設けられている。すなわち、この遮音壁２は、各面の構成が異なっている。

そして、孔あき板２１側となるリビングＡで発生した音は、孔あき板２１及び空気層２２で吸音されたうえに遮音部２０で遮蔽されるため、防音カーテン２５側の子供部屋Ｂに透過されにくく、それに比べて防音カーテン２５側の子供部屋Ｂで発生した音はリビングＡに伝達されやすい。

図１に示した白抜き矢印は、透過する音の大きさを矢印の太さで模式的に示したもので、Ｉ_ABと記した細い矢印はリビングＡで発生した音が子供部屋Ｂに伝達される大きさを示し、Ｉ_BAと記した矢印は子供部屋Ｂで発生した音がリビングＡに伝達される大きさを示している。

例えば、この遮音壁２では、リビングＡから子供部屋Ｂに音が伝達される際に25ｄＢ程度、透過損失されて、低減された音Ｉ_ABが子供部屋Ｂに伝達される。他方、子供部屋ＢからリビングＡに音が伝達される際には10−15ｄＢ程度しか透過損失されず、音Ｉ_ABよりも大きな音Ｉ_BAがリビングＡに伝達される。

そして、この矢印で示すように、リビングＡの音は子供部屋Ｂに伝達され難く、子供部屋Ｂの音はリビングＡに伝達され易くなるというように、方向によって遮音性能の異なる方向性のある遮音壁２を形成することができる。

特に、この遮音壁２では、防音カーテン２５の面密度や襞２５ａの形状を調整することによって、人の声などある特定の周波数帯域の音だけを共振させて透過させやすくすることができる。

図４は、リビングＡから子供部屋Ｂに音が透過される際の透過損失ＴＬ_ABと、子供部屋ＢからリビングＡに音が透過される際の透過損失ＴＬ_BAとを示した図である。

この図からわかるように、透過損失ＴＬ_ABは、通常の遮音壁と同様に、低中音域の周波数帯域（125−1000Ｈｚ）では通常とおりに透過損失が得られているが、周波数が1000Ｈｚを超えたあたりの高音域では、孔あき板２１の吸音効果で、コインシデンスが発生するが通常より音が透過しにくくなっている。このため、リビングＡで発生する生活音の子供部屋Ｂへの伝達が遮断され、子供部屋Ｂの安静を保つことができる。

他方、透過損失ＴＬ_BAでは、防音カーテン２５の襞２５ａの材質、形状を調整することにより、周波数が1000Ｈｚを越えたあたりの中高音域に透過損失が小さくなる部分が形成されている。このため、子供部屋Ｂで子供が泣き出した場合に、その声は遮音壁２を透過してリビングＡに伝達され、リビングＡにいる保護者は子供の異状を察知することができるようになる。

また、孔あき板２１の背後に空気層２２を形成することで、低音域まで吸音効果を広げることができる。すなわち、孔あき板２１の背後に空気層２２を設けると、貫通孔２１ａを通過した音は空気層２２でばねのように振動して音が吸収されることになる。さらに、この空気層２２は薄くても高周波数の音を吸音させる効果を有しているが、空気層２２が厚くなるに従って低周波数の音まで吸音されやすくなるので所望する性能に合わせて適宜、調整する。

このように、孔あき板２１の背後に空気層２２を形成することで、リビングＡの音を広い周波数帯域で吸音させることができるようになり、リビングＡで発生する様々な種類の音が子供部屋Ｂに伝達されず静寂を保つことができる。

さらに、このような遮音壁２は、遮音部２０を複数の遮音シート２４，２４とグラスウール２３，２３とによって形成することで軽量にすることができる。例えば質量則によって防音壁を構成しようとした場合、壁を重くすることで遮音性能を向上させることになるが、重い壁になると構築に手間がかかる。また、壁の位置を移動させて間取りを変更したくても容易におこなうことができない。

これに対して本実施の形態の遮音壁２のように軽量に構成できるのであれば、設置や移動を容易におこなうことができ、将来の間取りの変更の要望にも容易に対応することができる。

また、リビングＡ側の遮音シート２４の孔あき板２１側にグラスウール２３を取り付けることによって、空気層２２を透過した音を吸音できるので、周波数の低い音から高い音まで広い周波数にわたって吸音させることができる。

さらに、防音カーテン２５の遮音部２０側に形状保持力の高いフェルト２５１を貼り付けることによって、遮音性能を高めることができるうえに、防音カーテン２５の襞２５ａの形状を所望する形状に保持させることができる。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、遮音部２０の遮音シート２４，２４間にグラスウール２３を配置したが、これに限定されるものではなく、遮音シート２４，２４間は何も配置されない空気層であってもよい。

また、前記実施の形態では、遮音面材として遮音シート２４を使用したが、これに限定されるものではなく、合板などの薄い板材などでもよい。さらに、ここでは２枚の遮音シート２４，２４を配置したが、遮音面材は１枚でも３枚以上でも任意に調整することができる。

また、前記実施の形態では、多孔質吸音材としてグラスウール２３を使用したが、これに限定されるものではなく、ロックウール、ポリウレタンフォームなどの高分子発泡材料などの連続気泡材料を使用することができる。

さらに、前記実施の形態では、屋内空間１をリビングＡと子供部屋Ｂに仕切る遮音壁２について説明したが、これに限定されるものではなく、リビングと介護が必要な者の部屋を仕切る遮音壁２、主寝室と子供部屋を仕切る遮音壁２などであってもよい。また、遮音構造体は遮音壁２のような壁体に限定されるものではなく、間仕切りなどであってもよい。

本発明の最良の実施の形態の遮音壁の構成を説明する断面図である。 遮音壁を配置する建物の構成を説明する平面図である。 遮音壁の構成を説明する斜視図である。 遮音壁の方向性のある遮音性能を説明するために周波数と透過損失の関係を示した図である。

符号の説明

１ 屋内空間（空間）
２ 遮音壁（遮音構造体）
２０ 遮音部
２１ 孔あき板（有孔板）
２１ａ 貫通孔
２２ 空気層
２３ グラスウール（多孔質吸音材）
２４ 遮音シート（遮音面材）
２５ 防音カーテン
２５ａ 襞
２５１ フェルト（吸音材）

Claims (4)

1. 空間を仕切る遮音構造体であって、
   複数の貫通孔が形成された有孔板と、その有孔板に空気層を挟んで並設される遮音面材を備えた遮音部と、その遮音部に並設される襞が形成された防音カーテンとを有することを特徴とする遮音構造体。
2. 前記遮音部は、複数の遮音面材としての遮音シートとその間に介在される多孔質吸音材又は空気層とによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の遮音構造体。
3. 前記遮音部の前記有孔板側には、多孔質吸音材が取り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮音構造体。
4. 前記防音カーテンの前記遮音部側には、形状保持力の高い吸音材が貼り付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遮音構造体。

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