JP2011012399A - 遮音壁 - Google Patents

Abstract

【目的】従来の遮音壁と遜色のない遮音効果を維持しつつ，軽い重量の遮音壁を提供する。
【構成】遮音壁は，間隔をあけて立設された複数本の支柱と，隣接する支柱間に張られ，高さ方向に３段に重ねられた３つの遮音パネル４，５，６を備えている。最下段の遮音パネル６の厚さｔ₃ が最も厚く，中段の遮音パネル５の厚さｔ₂ は最下段の遮音パネル６の厚さｔ₃ よりも薄い。最上段の遮音パネル４の厚さｔ₁ は，中段の遮音パネル５の厚さｔ₂ よりも薄い。高い位置に設けられる遮音パネルほど，厚さの薄い遮音パネルが設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は，高速道路，高速鉄道，プラント工場，建設工事現場その他の遮音または防音が要求される場所に設置される遮音壁に関する。

道路交通騒音をはじめとする騒音を低減するために，高速道路や高速鉄道の側部に遮音（防音）壁が設置されている。遮音壁は複数枚の遮音パネルを連結してつくられ，遮音パネルによって騒音源からの音波を反射させ，その透過を阻止することにより遮音するものである。遮音パネルの面密度（単位面積当たりの重量）が大きいと，大きな音響透過損失（小さな透過音）を得ることができる。遮音パネルを厚くすることで遮音パネルの面密度は増加し，その結果大きな音響透過損失が得られる。

遮音壁の頂部で回折する音波も存在する。遮音壁の頂部付近と下部付近とでは，遮音壁による回折音の減音量に差があり，遮音壁の頂部付近の回折減音量は小さく，遮音壁の下部付近において回折減音量は大きい。遮音壁の高さを高くすることによって，回折による騒音の漏洩防止は図られる。

従来の遮音壁では，音響透過損失が基準値以上である遮音パネルを，高さ方向に複数重ねて遮音壁の高さを高くすることによって，要求される遮音効果を得ることが行われている（たとえば，特許文献１）。

特許第３９５２８５７号公報

ここで，高速道路や高速鉄道の側部に設置される遮音壁の場合，その頂部付近では騒音源（車道を走行する車両のエンジン音，ロード・ノイズなど）から距離が離れているので，騒音源に近い遮音壁の下部付近の遮音パネルほどの音響透過損失は必要とされない。それにもかかわらず，従来の遮音壁では，基準値以上の音響透過損失を持つ複数の同一の遮音パネルを，回折による騒音を防止できる高さにまで高く設置することが行われている。すなわち，遮音壁の頂部付近では，過大な音響透過損失を持つ遮音パネルが用いられているのが現状である。過大な音響透過損失を持つ遮音パネルは，面密度すなわち単位面積当りの重量が必要以上に大きいことを意味する。これは，支柱や遮音壁の下部構造の大規模化，建設費用の増大等につながる。

この発明は，従来の遮音壁と遜色のない遮音効果を維持しつつ，軽い重量の遮音壁を提供することを目的とする。

この発明はさらに，遮音壁に使用される材料量を従来に比べて減少させることによって，環境負荷を軽減することを目的とする。

この発明による遮音壁は，間隔をあけて立設された複数本の支柱，および隣接する支柱間に張られ，高さ方向に複数段設けられる複数のパネル体を備え，騒音発生源から離れた位置に設けられるパネル体ほど，音響透過損失の小さいパネル体が設けられていることを特徴とする。

高速道路，高速鉄道などでは，騒音発生源は車両からのエンジン音，モータ音，ロード・ノイズ等である。これらの騒音発生源は遮音壁の下部に近い。この発明による遮音壁は，高速道路等に側部に設けられる場合，間隔をあけて立設された複数本の支柱，および隣接する支柱間に張られ，高さ方向に複数段設けられる複数のパネル体を備え，高い位置に設けられるパネル体ほど，音響透過損失が小さいパネル体が設けられているものである。

音響透過損失が大きいほど遮音性能が高く，したがって遮音壁（パネル体）としての性能が優れていることを意味する。しかしながら，音響透過損失が大きいと，遮音壁の重量が大きくなってしまう。また，騒音源に遠い位置に設置されているパネル体は，近い位置に設置されているパネル体よりも騒音源から入射する音のエネルギーが小さいので，騒音源に近い位置に設置されているパネル体の音響透過損失よりも小さくても，近い位置と同等の遮音（防音）を達成することができる。この発明は，過大な音響透過損失を持つパネル体を用いるのを避け，騒音源からの距離に応じて適正な音響透過損失を持つパネル体を用いるものである。

この発明によると，騒音源からの距離が離れている位置において音響透過損失の小さいパネル体，典型的には厚さの薄いパネル体が用いられて遮音壁が構成されるので，遮音壁全体にかかる費用が少なくて済む。遮音壁の重量も軽くなるので，遮音壁を支える構造体（支柱，支柱を支えるコンクリート・ブロック等）の構造の簡素化が図られる。

遮音壁を構成するパネル体の使用材料も少なくすることができる。遮音パネルを廃棄処分する際の環境負荷の軽減も達成される。

一実施態様では，遮音壁に用いられるパネル体にはアクリル樹脂製のものが用いられる。アクリル樹脂製パネルは透明（または半透明）であって透光性に優れているので，遮音壁による圧迫感が軽減される。もっとも，金属製またはコンクリート製のパネル体を用いて遮音壁を構成してもよい。

遮音壁の斜視図を示す。 遮音壁を構成する遮音パネルの端面図である。 遮音性能解析結果を示すグラフである。 遮音性能解析における音源，遮音壁および複数の受音点の位置関係を示す。

図１は道路の側部に沿って立設されている遮音壁１を示している。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う遮音パネル４，５，６の拡大端面図を示している。図２において，遮音パネル４と５の間，遮音パネル５と６の間の枠３の図示は省略されている。また，わかりやすくするために，図２において遮音パネル４〜６の厚さが強調して描かれている。

遮音壁１は，間隔をあけて立設された支柱２と，隣接する支柱２に両端部が固定され，横（水平）方向にのびる枠３と，隣接する支柱２および枠３によって囲まれる矩形の空間に壁をつくる遮音パネル４，５，６とから構成される。３つの遮音パネル４，５，６が，遮音壁１の高さ（上下）方向に３段に積み上げられ，かつそれが道路の側部に沿って並べられることで遮音壁１は構成される。遮音パネル４，５，６のそれぞれは，支柱２および枠３に嵌め込まれて固定されている。遮音パネル４〜６はいずれもアクリル樹脂を素材とし透光性を有する。

遮音パネル４〜６はいずれも同一の高さおよび幅を持つが，その厚さが互いに異なっている。図２を参照して，最上段の遮音パネル４の厚さｔ₁ が最も薄く，最下段の遮音パネル６の厚さｔ₃が最も厚い。中段の遮音パネル５の厚さｔ₂は，上下段の遮音パネル４，６の厚さｔ₁，ｔ₃の中間の厚みを持つ。一例では，遮音パネル４〜６はいずれもその高さが２０００ｍｍ，幅が４０００ｍｍであり，最上段の遮音パネル４の厚さｔ₁ は５ｍｍ，中段の遮音パネル５の厚さｔ₂は１０ｍｍ，最下段の遮音パネル６の厚さｔ₃は１５ｍｍである。

図３は，構造が異なる４つの遮音壁Ａ〜Ｄのそれぞれについての遮音性能解析結果を示している。

遮音性能解析では，以下に説明する４種類の遮音壁Ａ〜Ｄのそれぞれについて，遮音壁を隔てて一方側に音源（スピーカ）を配置しかつ他方側にレシーバＲを配置して，レシーバＲによって音源からの音を受音して音圧レベルを測定した。図４に示すように，音圧レベルは，高さおよび遮音壁からの距離が異なる２０カ所の受音点Ｒ１〜Ｒ２０のそれぞれにおいて測定した。模型実験および数値シミュレーション（ＢＥＭ（Boundary Element Method）とＦＥＭ（Finite Element Method）の結合解法による解析）を行ったところ，いずれも同様の解析結果を得ることができた。

図３に示すグラフにおいて，横軸が図４に示す受音点Ｒ１〜２０の位置を示している。縦軸は，剛壁（音を透過しない（完全反射する）壁）を基準とした遮音性能低下値ΔＬ_A,Vib（単位：ｄＢ）を示している。遮音性能低下値ΔＬ_A,Vibは，式１によって算出される。

ΔＬ_A,Vib＝ΔＩＬ_A,Vib−ΔＩＬ_A ・・・式１

式１において，ΔＩＬ_A,Vib は，遮音壁の挿入損失（遮音壁を設置（挿入）する前の音圧レベル−遮音壁を設置（挿入）した後の音圧レベル）である。ΔＩＬ_A は剛壁の挿入損失である。

図３において，×プロットは，厚さ１５ｍｍの同一のアクリル樹脂製遮音パネルを３段に積み上げた遮音壁Ａの遮音性能低下値を示している。△プロットは，厚さ１５ｍｍ，１０ｍｍ，５ｍｍの３枚のアクリル樹脂製遮音パネルをこの順番に３段に積み上げた遮音壁Ｂの遮音性能低下値を示している。□プロットは厚さ１５ｍｍ，１２ｍｍ，１０ｍｍの３枚のアクリル樹脂製遮音パネルをこの順番に３段に積み上げた遮音壁Ｃの遮音性能低下値を示している。○プロットは参考として示すもので，厚さ５ｍｍの同一のポリカーボネイド樹脂製遮音パネルを３段に積み上げた遮音壁Ｄの遮音性能低下値を示している。

厚さ１５ｍｍの遮音パネルを３段に積み上げた遮音壁Ａの遮音性能低下値（×プロット）と比較して，中段および最上段の遮音パネルを薄くした遮音壁Ｂ（△プロット）および遮音壁Ｃの遮音性能低下値（□プロット）は数値が低下しているが，その低下量はわずかであることが分かる。音源から離れた高い位置（最上段および中段）の遮音パネル４，５の厚さを薄くしても（音響透過損失の小さい遮音パネルを用いても），厚さ１５ｍｍの遮音パネルを３段に重ねた遮音壁Ａの遮音性能と比べて，遜色のない遮音性能を得ることができている。

遮音壁Ｂ，Ｃは，最上段および中段の遮音パネル４，５の厚さが薄く，したがって遮音壁Ａと比較して遮音壁全体の材料コストが縮減される。また，最上段および中段の遮音パネル４，５の重量が軽いので，遮音パネル４〜６を固定する支柱２，枠３および支柱２を支えるコンクリート基礎に対する重量負荷が軽減され，これらの支柱２，枠３および基礎の簡素化を図ることができる。

さらに，最上段および中段の遮音パネル４，５に用いられるアクリル樹脂の使用量が少なくなるので，遮音パネルを廃棄処分する際の環境負荷も軽減される。

１ 遮音壁
２ 支柱
３ 枠
４，５，６ 遮音パネル

Claims (3)

1. 間隔をあけて立設された複数本の支柱，および
   隣接する支柱間に張られ，高さ方向に複数段設けられる複数のパネル体を備え，
   騒音発生源から離れた位置に設けられるパネル体ほど，音響透過損失の小さいパネル体が設けられている，遮音壁。
2. 間隔をあけて立設された複数本の支柱，および
   隣接する支柱間に張られ，高さ方向に複数段重ねられる複数のパネル体を備え，
   高い位置に設けられるパネル体ほど，音響透過損失の小さいパネル体が設けられている，遮音壁。
3. 上記パネル体はアクリル樹脂製である，請求項１または２に記載の遮音壁。

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