JP2010053642A - 遮音性ベランダ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】建物近傍の主要な騒音源からベランダ天井面に入射する屋外騒音をより確実に屋外へ反射することができ、窓から居室内へ伝搬する屋外騒音を低減することができる遮音性ベランダ構造を提供する。
【解決手段】建物外側に設けられるベランダ構造であって、建物外部２２の騒音を反射する第１反射面１０をベランダ天井面１２に備え、騒音の直接波の伝搬方向に対する第１反射面１０の傾斜角度θａを９０度以上に設定する。第１反射面１０に入射する騒音の直接波は、騒音源または屋外に向かって反射される。
【選択図】図１

Description

本発明は、集合住宅やオフィスビル等の建築物における室内の静音性を保つためのベランダ構造であって、屋外騒音に対して遮音性能を有する遮音性ベランダ構造に関するものである。

近年、幹線道路・鉄道に近接して高層あるいは超高層の集合住宅やオフィスビルが建設されるケースが多くなってきている。これは、駅周辺の大規模再開発や、従来このような立地にあった工場・倉庫等の郊外への移転等が背景にあり、建設用地の調達や利便性の確保といった面から、今後もこうした傾向は続くと考えられている。

幹線道路・鉄道は騒音源となることから、幹線道路・鉄道に極めて近い距離に立地する建築物内部には、外壁面から窓サッシ等を介して騒音が伝搬しやすく、建築物内部における静音性を保つことが難しい。一方で、居住環境や労働環境に対する意識の高まりから、居室内や執務空間における高度の静穏化が要求されている。

このような屋外騒音を低減または遮断する従来の一般的な対策として、高気密サッシや二重サッシなどの防音窓による対策が採られる。しかしながら、こうした窓サッシの高遮音化には限界がある上、重量の大きいサッシや二重サッシは利便性に劣るといった問題がある。

建築物がベランダを有する場合には、屋外騒音はベランダを介して窓サッシから建築物内部に伝搬する。ベランダの手摺りをコンクリートあるいは板状の樹脂等で構成して、屋外の騒音源から窓開口に直接伝搬する騒音を遮蔽する対策が一般的に採られる。しかしながら、図８および図９に示すように、手摺り上方の開口から伝搬する騒音や、手摺り上端で音波が回り込むことによる回折した騒音がベランダ天井面で反射して、あるいはベランダ内で乱反射して窓開口に入射するため、大きな騒音低減効果は期待できない。

そこで、ベランダ天井面で反射して窓開口に入射する騒音の対策として、天井面で騒音を屋外側へ反射するために、ベランダ天井面を屋外側へ傾斜させた構造や、鋸状断面の反射体を天井面に取り付けた構造が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。また、ベランダ天井面に吸音材を設けることで、窓開口へ反射する騒音を低減する構造が知られている（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。特許文献３では、ベランダ手摺り上端に吸音材を取り付けることで屋外から伝搬する騒音を低減する構造が提案されている。

特開２００４−１６２２７４号公報 特開２００６−２６５８３９号公報 特開２００３−４１６８０号公報 特開２００２−３３２７０１号公報 「日本音響学会道路交通騒音予測モデル"ＡＳＪ ＲＴＮ−Ｍｏｄｅｌ ２００３"」、社団法人日本音響学会 道路交通騒音調査研究委員会、日本音響学会誌第６０巻４号、２００４年

ところで、屋外からベランダ内に伝搬する騒音は、図８および図９に示すように、屋外の騒音源からベランダ手摺り上方の開口を直接通過して伝搬する騒音（直接波）と、ベランダ手摺り上端で回折して伝搬する騒音（回折波）とに区別することができる。

この場合、上記の従来の特許文献１等のベランダ天井面に反射体を備える構造では、直接波や回折波による騒音を屋外へ確実に反射させなければベランダ内（天井面、床面、手摺りのベランダ内側の面）で再反射した騒音が窓開口を介して居室内に伝搬することとなる。特に、回折音波はベランダ手摺り上端から放射状に伝搬することから、上記の従来の特許文献１等のベランダ天井面の反射体でこの放射状の音波を屋外へ確実に反射させることは難しい。

また、上記の従来の特許文献３や特許文献４に示される天井面や手摺り上端に吸音材を用いた構造では、吸音材の汚れや吸音材の破損片の飛散、経年変化による吸音性能の劣化といった問題があり、維持管理の手間やコストが生じる。さらに、一般的に用いられる多孔質性吸音材は、低周波数域における吸音効果が低いといった効果の周波数依存性がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、建物近傍の主要な騒音源からベランダ天井面に入射する屋外騒音をより確実に屋外へ反射することができ、窓から居室内へ伝搬する屋外騒音を低減することができる遮音性ベランダ構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る遮音性ベランダ構造は、建物外側に設けられるベランダ構造であって、前記建物外部の騒音を反射する第１反射面を前記ベランダ天井面に備え、前記騒音の直接波の伝搬方向に対する前記第１反射面の傾斜角度を９０度以上に設定したことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る遮音性ベランダ構造は、上述した請求項１において、前記ベランダに設置されたベランダ手摺りによる前記騒音の回折波を反射する第２反射面を前記ベランダ天井面にさらに備え、前記第２反射面を、側面視で凹弧状に設定したことを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る遮音性ベランダ構造は、上述した請求項２において、前記第２反射面を、前記ベランダ手摺りの端部を中心とする円弧状に設定したことを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る遮音性ベランダ構造は、上述した請求項１から請求項３のいずれか一つにおいて、前記ベランダに設置されたベランダ手摺りは、屋外側に延出する板状の遮音部材を有することを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る遮音性ベランダ構造は、上述した請求項１から請求項４のいずれか一つにおいて、前記第１反射面は反射体の屋外側側面に設けられ、前記反射体の屋内側側面の傾斜角度を、前記騒音の直接波の伝搬方向に合わせたことを特徴とする。

本発明によれば、建物外部の騒音を反射する第１反射面をベランダ天井面に備え、騒音の直接波の伝搬方向に対する第１反射面の傾斜角度を９０度以上に設定したので、第１反射面に入射する騒音の直接波は騒音源または屋外に向かって反射される。このように、ベランダ天井面に入射する屋外騒音をより確実に屋外へ反射することができるので、ベランダを通過して窓から居室内へ伝搬する屋外騒音を低減することができる。したがって、建物内部の居室内の静音性を保持することができる。しかも、この騒音低減効果は、ベランダの天井高と居室内からの眺望を確保したまま実現することができる。

また、本発明では吸音材を用いないので、吸音材やベランダに対する維持管理を要することなく上記効果を得ることができる。さらに、本発明によれば、窓開口に一重サッシを用いることで、本発明を適用せずに二重サッシを用いた場合とほぼ同等の屋外騒音に対する遮音性能を実現することができる。このように、二重サッシを用いないことにより、窓サッシの利便性の向上と設計上の自由度とを得ることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る遮音性ベランダ構造の好適な実施の形態（実施例１〜５）を詳細に説明する。図１〜５は、本発明に係る遮音性ベランダ構造の側断面図であり、道路・鉄道（騒音源）からの騒音伝搬を模式的に示した図である。図中、ベランダ手摺りや天井面、床面で反射した騒音の波面は省略している。

図１に示すように、本発明に係る遮音性ベランダ構造１００は、ベランダ天井面１２と床面１４と居室１６の窓開口１８とを有し、側断面視で略コの字状に形成されている。ベランダ屋外２２側には、床面１４から上方に延びる板状のベランダ手摺り２４が設置されてある。遮音性ベランダ構造１００は、図８に示すように、高層建築物の外側の各階にそれぞれ設けられ、建築物の斜め下方には騒音源となる道路・鉄道が通っている。

建築物の中層階あるいは高層階においては、騒音源からある程度離れているため、騒音の直接波は平面波とみなすことができ、ベランダへの直接波の入射角度θ（水平線とのなす角度）は、騒音源との位置関係により一意に決まる。また、ベランダ手摺り２４に隠れて騒音源が直接見通せない領域においては、回折波がベランダ手摺り上端２６（回折点）から放射状にベランダ内に伝搬する。
道路や鉄道が建築物近傍にある場合、これら道路や鉄道から発生する騒音が建築物外壁面に入射する騒音の主な成分とみなすことができる。

（実施例１）
まず、実施例１について説明する。図１は、実施例１を示す側断面図である。
図１に示すように、実施例１の遮音性ベランダ構造１００は、騒音源から騒音が直接入射する領域の天井面１２に対して配置される反射体１を備える。反射体１は、騒音の直接波の伝搬方向に対する傾斜角度θａが９０度ないし９０度以上となる第１反射面１０を有する。反射体１に入射した騒音の音波は第１反射面１０で反射してその伝搬方向は反転して騒音源または屋外の方向に進むので、ベランダ内に侵入しない。このため、騒音の直接波はより確実に屋外に反射される。

（実施例２）
次に、実施例２について説明する。図２は、実施例２を示す側断面図である。
図２に示すように、実施例２の遮音性ベランダ構造２００は、反射体１と、回折波が入射する領域の天井面１２に対して配置される反射体２とを備える。反射体２は、側断面視で回折点Ｃ（ベランダ手摺り上端２６）を円の中心とする凹円弧状の第２反射面２０を有する。反射体２の反射面形状は直線を組み合わせて円弧を近似した形状としても良い。反射体２は反射体１よりも居室１６側に配置し、反射体１の居室１６側の傾斜面１ａは直接波の伝搬方向と平行にして、反射体２と接続する。手摺り上端２６からベランダ天井面１２側に進む回折波は、反射体２の凹円弧状の第２反射面２０によって円弧の中心すなわち回折点Ｃに向けて確実に反射される。

（実施例３）
次に、実施例３について説明する。図３は、実施例３を示す側断面図である。
図３に示すように、実施例３の遮音性ベランダ構造３００は、反射体１と、ベランダ手摺り上端２６から屋外２２側に略水平に延出した遮音部材としての遮音板３とを備える。この場合、遮音板３により直接波がベランダ内に入射する領域が狭まるので、反射体１を小型化することができる。

（実施例４）
次に、実施例４について説明する。図４は、実施例４を示す側断面図である。
図４に示すように、実施例４の遮音性ベランダ構造４００は、反射体１と反射体２と遮音板３とを有する。この場合、遮音板３の屋外２２側の端点が回折点Ｃになるため、反射体２の第２反射面２０は、遮音板３の屋外２２側の端点を中心とする側断面視で凹円弧状の曲面となる。

（実施例５）
次に、実施例５について説明する。図５は、実施例５を示す側断面図である。
図５に示すように、実施例５の遮音性ベランダ構造５００は、反射体１と、ベランダの奥行き方向（図５における左右方向）に複数に分割した反射体２と、遮音板３とを有する。分割した反射体２の居室１６側の傾斜面２ａはその延長直線が円弧の中心Ｃを通るようにして、互いに接続する。この場合、反射体１および反射体２を小型化することにより、騒音低減作用を維持しつつ、ベランダの天井高の確保と居室内からの眺望の確保とを実現することができる。

上記の実施例１〜５において、反射体１および反射体２は、低減対象の騒音に対して十分な反射性能を有していればどのような材質で構成してもよい。
反射体２は、ベランダ手摺り上端を中心とする円弧が最も効果が高いが、ベランダ手摺り上端およびそれより屋外側の１点を焦点とする楕円弧状の形状でもよい。また、直線を組み合わせてなる上記円弧あるいは楕円弧を近似した形状でもよい。

次に、本発明の効果を検証するために行った数値解析結果について説明する。
解析は、実施例１〜５の側断面を持つベランダが無限に連なっていると仮定して、２次元音響数値解析により行い、開放された窓開口１８から居室１６内に伝搬する騒音のエネルギーレベルを求めた。直接波の入射角度θは６０度とし、反射体１の第１反射面１０の傾斜角度θａは９０度とした。

図６は、数値解析による実施例１〜５の騒音低減効果の周波数特性（１／３オクターブバンドレベル）であり、標準型ベランダ（反射体１、反射体２および遮音板３を有さないベランダ）に対する居室１６内に伝搬する騒音エネルギーレベルの低減量を示した図である。

図６に示すように、騒音低減効果は、おおむね２００Ｈｚ以上の周波数で得られ、周波数が高いほど大きくなる。

図７は、騒音源として自動車騒音を想定した場合のＡ特性音圧レベルにおける騒音低減効果を示した図であり、上記の標準型ベランダに対する居室内に伝搬する騒音エネルギーレベルの低減量を示した図である。図７において、Ａ特性音圧レベルは、１／３オクターブバンドレベルを非特許文献１に示される日本音響学会道路交通騒音予測モデルに基づく自動車騒音の周波数特性による重み付けおよびＡ特性補正を行い、それらをエネルギー合成して求めたものである。

図７に示すように、実施例１、３の反射体１による騒音低減効果はＡ特性音圧レベルで７ｄＢＡ程度得られる。実施例２、４および５の反射体１に反射体２を組み合わせた構成では、騒音低減効果はＡ特性音圧レベルで１０ｄＢＡ程度得られる。実施例１と３の比較および実施例２と４の比較によれば、遮音板３を設置して、反射体１を小型化しても騒音低減効果はほぼ変わらない。実施例４と５の比較によれば、反射体２を分割しても騒音低減効果はほぼ変わらない。

以上により、本発明によれば、ベランダから窓開口を介して建築物内部に伝搬する屋外騒音をより確実に低減することができ、例えば標準型ベランダと比べてＡ特性音圧レベルで７〜１０ｄＢＡ低減することができる。このため、居室や執務室内の高度な静音化を実現できる。しかもこの効果はベランダの天井高と居室内からの眺望を確保したまま実現できる。さらに、本発明では吸音材を用いないので、吸音材やベランダに対する維持管理の手間やコストを要することなく上記効果を得ることができる。

また、本発明によれば、窓開口に一重サッシを用いる場合であっても、本発明を適用せずに二重サッシを用いた場合とほぼ同等の屋外騒音に対する遮音性能を実現することができる。このように、二重サッシを用いないことにより、窓サッシの利便性の向上と設計上の自由度とを得ることができる。

本発明に係る実施例１の遮音性ベランダ構造の側断面図である。 本発明に係る実施例２の遮音性ベランダ構造の側断面図である。 本発明に係る実施例３の遮音性ベランダ構造の側断面図である。 本発明に係る実施例４の遮音性ベランダ構造の側断面図である。 本発明に係る実施例５の遮音性ベランダ構造の側断面図である。 数値解析結果による実施例１〜５の騒音低減効果の周波数特性図である。 数値解析結果による実施例１〜５のＡ特性音圧レベルの騒音低減効果を示す図である。 従来の建築物近傍の騒音源から建築物外壁面に入射する騒音の伝搬状況を示す側断面図である。 従来のベランダに入射する騒音の伝搬状況を示す側断面図であり、図８の部分拡大図である。

符号の説明

１，２ 反射体
３ 遮音板（遮音部材）
１０ 第１反射面
１２ 天井面
１４ 床面
１６ 居室
１８ 窓開口
２０ 第２反射面
２２ 屋外
２４ ベランダ手摺り
２６ ベランダ手摺り上端
１００，２００，３００，４００，５００ 遮音性ベランダ構造

Claims (5)

1. 建物外側に設けられるベランダ構造であって、前記建物外部の騒音を反射する第１反射面を前記ベランダ天井面に備え、前記騒音の直接波の伝搬方向に対する前記第１反射面の傾斜角度を９０度以上に設定したことを特徴とする遮音性ベランダ構造。
2. 前記ベランダに設置されたベランダ手摺りによる前記騒音の回折波を反射する第２反射面を前記ベランダ天井面にさらに備え、前記第２反射面を、側面視で凹弧状に設定したことを特徴とする請求項１に記載の遮音性ベランダ構造。
3. 前記第２反射面を、前記ベランダ手摺りの端部を中心とする円弧状に設定したことを特徴とする請求項２に記載の遮音性ベランダ構造。
4. 前記ベランダに設置されたベランダ手摺りは、屋外側に延出する板状の遮音部材を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の遮音性ベランダ構造。
5. 前記第１反射面は反射体の屋外側側面に設けられ、前記反射体の屋内側側面の傾斜角度を、前記騒音の直接波の伝搬方向に合わせたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の遮音性ベランダ構造。

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