JP2013068044A - 遮音性と防振性を有するロフトとその遮音防振工法 - Google Patents

Abstract

【課題】集合住宅において、（１）ロフトを躯体部分の建設後に任意の位置に設置することができ、（２）ロフト上での歩行や飛び跳ね、階段上での歩行や走り飛び、等により階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができるロフトとその遮音防振工法を提供する。
【解決手段】床スラブ１と天井スラブ２の間に設置され遮音性と防振性を有するロフトであって、床スラブと天井スラブの中間に位置するロフト床１２と、ロフト床へ登るロフト階段２４とを有するロフト躯体１０を備える。ロフト躯体１０は、床スラブ１、天井スラブ２及びその間を連結する周囲造作壁４から独立して設置されている。ロフト躯体１０と床スラブ１との間に挟持され、ロフト躯体の１次固有振動数を床スラブの１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材３０と、ロフト躯体から床スラブへの振動を緩和しかつロフト躯体の水平移動を防止する複数の防振アンカー３２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、遮音性と防振性を有するロフトとその遮音防振工法に関する。

ロフト（ｌｏｆｔ）とは、本来は建物の最上階にある屋根裏部屋を意味し、めったに使われない物を置く倉庫などに使われていた。
一方、近年、マンション等の集合住宅において、住居空間の有効利用を図る手段としてロフトが設けられている。このような住宅用ロフトは、居室内の床面より高い位置に設けられた小部屋であり、書斎や子供部屋として用いられている（例えば、特許文献１〜４）。

特開２００２−２１３０９１号公報、「集合住宅の天井構造」 特開２００７−２３９３２７号公報、「集合住宅」 特開２００２−２８５７１０号公報、「集合住宅の床下構造」 実用新案登録第３１６０２６７号公報、「ロフト付き住戸」

特許文献１〜３のロフトは、マンション等の集合住宅において、予めロフト位置を決定してその設置位置の天井スラブや床スラブに段差を設ける必要があった。そのため、天井スラブや床スラブなどの躯体部分の建設後に使用者の希望により好みの位置にロフトを設置することができない問題点があった。

また、従来の集合住宅において、ロフトは床スラブの上に直接設置し、かつ室内を仕切る壁板にも直接連結していた。そのため、特許文献４のようにロフトを子供の遊び場として使用した場合、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段での歩行や走り飛び、等により、階下へ伝達される衝撃音や振動が大きくなるおそれがあった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、マンション等の集合住宅において、（１）予めロフト位置を決定することなく躯体部分の建設後に任意の位置に設置することができ、（２）子供の遊び場として使用した場合でも、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段での歩行や走り飛び、等により階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる遮音性と防振性を有するロフトとその遮音防振工法を提供することにある。

本発明によれば、床スラブと天井スラブの間に設置され遮音性と防振性を有するロフトであって、
床スラブと天井スラブの中間に位置するロフト床と、該ロフト床へ登るロフト階段とを有するロフト躯体を備え、
該ロフト躯体は、床スラブ、天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置されており、
さらに、ロフト躯体と床スラブとの間に挟持され、ロフト躯体の１次固有振動数を床スラブの１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材と、
ロフト躯体から床スラブへの振動を緩和しかつロフト躯体の水平移動を防止する複数の防振アンカーとを備えた、ことを特徴とする遮音性と防振性を有するロフトが提供される。

また本発明によれば、床スラブと天井スラブの間に設置されたロフトの遮音防振工法であって、
床スラブと天井スラブの中間に位置するロフト床と、該ロフト床へ登るロフト階段とを有するロフト躯体を、床スラブ、天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置し、
ロフト躯体の１次固有振動数を床スラブの１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材を、ロフト躯体と床スラブとの間に挟持し、
複数の防振アンカーにより、ロフト躯体から床スラブへの振動を緩和しかつロフト躯体の水平移動を防止する、ことを特徴とするロフトの遮音防振工法が提供される。

上述した本発明の装置と方法によれば、ロフト躯体が、床スラブ、天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置されるので、マンション等の集合住宅において、予めロフト位置を決定することなく躯体部分の建設後に任意の位置に設置することができる。

また、ロフト躯体の１次固有振動数を床スラブの１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材が、ロフト躯体と床スラブとの間に挟持されるので、ロフトを子供の遊び場として使用した場合でも、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により床スラブを介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。

さらに、複数の防振アンカーがロフト躯体から床スラブへの振動を緩和しかつロフト躯体の水平移動を防止するので、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により周囲造作壁を介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。

本発明によるロフト躯体の構造を示す斜視図である。 図１におけるロフト床を示す平面図である。 図１におけるロフト床の下方を示す平面図である。 図１におけるロフト天井を示す平面図である 防振アンカーの構造を示す断面図である。 本発明によるロフトの振動数と振幅との関係を示す図である。 下部防振材のたわみと荷重の関係図である。 遮音性能試験によるロフトの歩行状態と騒音レベルとの関係図である。 遮音性能試験によるロフトのＪＩＳゴムボール測定による試験結果を示す図である。 遮音性能試験によるロフトの床衝撃音レベルを示す図である。 実際の集合住宅における歩行状態と騒音レベルとの関係図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明によるロフト躯体の構造を示す斜視図である。
本発明によるロフト躯体１０は、床スラブ１と天井スラブ２の間に設置される。床スラブ１と天井スラブ２の間隔、すなわちロフトを設置する部屋の天井高さは好ましくは２５００ｍｍ以上である。

またこの図に示すように、本発明のロフト躯体１０は、ロフト床１２、ロフト土台部材１６、ロフト上縁部材１８、複数の垂直支持部材２０、ロフト天井２２、及びロフト階段２４を有する。
この例において、ロフト土台部材１６、ロフト上縁部材１８、及び垂直支持部材２０は、例えば７２ｍｍ×７２ｍｍの矩形断面を有する木材である。

図２は、図１におけるロフト床１２を示す平面図である。

図１と図２において、ロフト床１２は、床スラブ１と天井スラブ２の中間に位置し、点ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２，ｇ２，ｈ２を結ぶ変形６角形状の水平床である。このうちａ２−ｂ２とｇ２−ｈ２の間にロフト階段２４が床スラブ１から浮かして設置されている。
ロフト枠部材１４は、複数の垂直支持部材２０に連結され、ロフト床１２を囲み水平に延びる。
またロフト床１２は、図示しない支持部材により、その上に複数の子供が載り、子供の遊び場として使用できるようになっている。さらに、ロフト床１２は、直張の遮音フローリング仕上げとなっている。

また、ｃ２−ｄ２の中間部Ｉ２ａから点ｄ２ａ，ｇ２ａ，ｈ２ａを結ぶ３方向には、ロフト床１２の外縁に子供の落下を防ぐ高さの落下防止壁が設けられ、落下防止壁の上部からロフト床１２上で遊ぶ子供が居室内を見ることができ、かつ居室側からロフト床１２上で遊ぶ子供を見ることができるようになっている。

ロフト床１２とロフト天井２２との間隔、すなわちロフトの天井高さは、子供が直立することができる高さ、例えば１４００ｍｍ以上であるのがよい。
後述する実施例において、ロフト床１２の面積は４．５畳であり、子供一人の重さが３０ｋｇ、床設計荷重に基づく最大の積載荷重は、１８０ｋｇ／ｍ^２×７．４３ｍ^２≒１３３７ｋｇである。

図３は、図１におけるロフト床１２の下方を示す平面図である。

ロフト土台部材１６は、この例において、点ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１を結ぶ３本の水平部材と点ｅ１，ｆ１、点ｇ１，ｈ１を結ぶ２本の水平部材とからなり、床スラブ１に近接してロフト床１２の下方に位置し、ロフト床１２の下方に位置する床下収納スペース３を囲み水平に延びる。

床下収納スペース３は、ロフト床１２の下方に位置する床スラブ上の矩形スペースであり、そのロフト床１２の下方空間が収納空間として用いられる。この収納空間は、高さ１１００ｍｍ以下であることが好ましい。

図４は、図１におけるロフト天井２２を示す平面図である。

ロフト上縁部材１８は、この例において、点ａ３，ｂ３，ｃ３，ｄ３を結ぶ４本の水平部材とからなる。
また、ロフト上縁部材１８の内側にも交差して水平部材が固定されている。
さらに、ロフト天井２２の内面と外面には、遮音性と防振性を有する遮音板が張り付けられ遮音壁２１を構成している。
この構成により、遮音壁２１により、ロフト床１２の上方が囲まれているので、ロフト床１２の上面から伝達される騒音をロフト床１２内に閉じ込め、ロフト躯体１０から外部への騒音の遮音性を高めることができる。

複数の垂直支持部材２０は、ロフト土台部材１６とロフト上縁部材１８を間隔を隔てて連結する。また、一部の垂直支持部材２０は、ロフト土台部材１６とロフト上縁部材１８を連結する。
さらに、垂直支持部材２０の内面と外面には、遮音性と防振性を有する遮音板が張り付けられ遮音壁２３を構成している。
この構成により、遮音壁２３により、ロフト床１２の上方とロフト床１２の下方が囲まれているので、ロフト床１２の下面から伝達される騒音を遮音壁２３の内側に閉じ込め、ロフト躯体１０の遮音性を高めることができる。

ロフト階段２４は、床スラブ１からロフト床１２へ登るための階段であり、床スラブ１より上方において垂直支持部材２０に両端支持されている。また、ロフト階段２４を両端支持する垂直支持部材２０の内面と外面も、遮音性と防振性を有する遮音板が張り付けられ遮音壁２３を構成している。
この構成により、遮音壁２３により、ロフト階段２４の両側が囲まれているので、ロフト階段２４で発生する騒音をロフト階段２４内に閉じ込め、ロフト躯体１０の遮音性を高めることができる。

この例において、遮音板は石膏ボードである。なお、遮音板の間に遮音材を充填してもよい。

上述したロフト躯体１０は、床スラブ１、天井スラブ２及びその間を連結する周囲造作壁４から独立して設置されている。
すなわち、ロフト階段２４は、ロフト躯体１０に組み込まれ、床スラブ１から浮かされている。
また、ロフトの遮音壁２１，２３と周囲造作壁４との間、及びロフト天井２２と周囲造作天井（図示せず）との間は、下地、ボード、クロスを連続させず、周知の見切り材を用いて、騒音及び振動の伝達を抑制しながら見た目を良くすることが好ましい。
この構成により、ロフト躯体１０で発生する振動が直接床スラブ１、天井スラブ２及び周囲造作壁４に伝達されるのを防止し、ロフト躯体１０の防振性を高めることができる。

図３において、垂直支持部材２０は、ロフト土台部材１６の全長にわたりほぼ一定のピッチで鉛直に設置されている。このピッチはこの例において、４００ｍｍから８００ｍｍの範囲である。なお、最大ピッチ８００ｍｍの間には、図示しないドアが室内側に設けられ、床下収納スペース３に人がアクセスできるようになっている。

また、図３において、本発明のロフト躯体１０は、さらに、ロフト躯体１０と床スラブ１との間に挟持された複数の下部防振材３０を備える。ロフト躯体１０の把持位置は、垂直支持部材２０の位置であり、ロフト土台部材１６の全長にわたりほぼ均等に配置されている。
また、下部防振材３０は、遮音性と防振性を有する弾性部材からなり、ロフト躯体１０の１次固有振動数を床スラブ１の１次固有振動数より小さくするように設定されている。
下部防振材３０は、ゴム等の従来の防振材に比べ、防振性能、耐久性等が優れている弾性部材であり、ヤング係数が０．１８〜１０．８Ｎ／ｍｍ^２の範囲であり、耐荷重が１．０〜８２ｔ／ｍ^２の範囲であるのがよい。かかる弾性部材として、特殊発泡ポリウレタン防振材（登録商標「シロマー」）が知られている。

図５は、防振アンカーの構造を示す断面図である。
図１、図５において、本発明のロフト躯体１０は、さらに、ロフト躯体１０から床スラブ１への振動を緩和し、かつロフト躯体１０の水平移動を防止する複数の防振アンカー３２を備える。
この防振アンカー３２は、ロフト躯体１０のロフト土台部材１６の水平移動を防止するために、少なくとも２箇所以上に設けるのがよい。

この例において、防振アンカー３２は、アンカーボルト３３、防振ブッシュ３４、及びナット３５を有する。

アンカーボルト３３は、床スラブ１に下端が固定され上方に延びる。この例において、アンカーボルト３３は、ロフト土台部材１６に設けられた貫通穴を通してロフト土台部材１６より上方まで延びる。

防振ブッシュ３４は、遮音性と防振性を有する弾性部材からなり、アンカーボルト３３とロフト躯体１０のロフト土台部材１６との間に位置し、その間の水平振動及び垂直振動を緩和する。この例において、防振ブッシュ３４は、ロフト土台部材１６に設けられた貫通穴に嵌合する縮径部とその上部の拡径部とからなり、アンカーボルト３３とロフト土台部材１６との間に弾性部材が位置して、その間が直接接触しないようになっている。

ナット３５は、アンカーボルト３３に螺合し、防振ブッシュ３４を介してロフト躯体１０のロフト土台部材１６を、床スラブ１に固定する。この例において、２つのナット３５と座金を用いているが、その他の構成であってもよい。

上述した防振アンカー３２の構成により、ロフト躯体１０から床スラブ１への振動を緩和し、かつロフト躯体１０の水平移動を防止することができる。

本発明のロフト躯体１０は、さらに、好ましくは、ロフト躯体１０と天井スラブ２との間に挟持された複数の上部防振材（図示せず）を備える。この上部防振材は、遮音性と防振性を有する弾性部材からなり、ロフト躯体１０から天井スラブ２への垂直振動を緩和するようになっている。

次に、本発明によるロフトの遮音防振工法を説明する。
（Ａ）本発明のロフトの遮音防振工法では、床スラブ１と天井スラブ２の中間に位置するロフト床１２と、ロフト床１２へ登るロフト階段２４とを有するロフト躯体１０を、床スラブ１、天井スラブ２及びその間を連結する周囲造作壁４から独立して設置する。
（Ｂ）また、ロフト躯体１０の１次固有振動数を床スラブ１の１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材３０を、ロフト躯体１０と床スラブ１との間に挟持する。
（Ｃ）さらに、複数の防振アンカー３２により、ロフト躯体１０から床スラブ１への振動を緩和し、かつロフト躯体１０の水平移動を防止する。
（Ｄ）さらに、好ましくは、ロフト躯体１０から天井スラブ２への垂直振動を緩和する複数の上部防振材を、ロフト躯体１０と天井スラブ２との間に挟持する。

上述した本発明の装置と方法によれば、ロフト躯体１０が、床スラブ１、天井スラブ２及びその間を連結する周囲造作壁４から独立して設置されるので、マンション等の集合住宅において、予めロフト位置を決定することなく躯体部分の建設後に任意の位置に設置することができる。

また、ロフト躯体１０の１次固有振動数を床スラブ１の１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材３０が、ロフト躯体１０と床スラブ１との間に挟持されるので、ロフトを子供の遊び場として使用した場合でも、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により床スラブ１を介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。

さらに、複数の防振アンカー３２がロフト躯体１０から床スラブ１への振動を緩和しかつロフト躯体１０の水平移動を防止するので、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により周囲造作壁４を介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。

（基本計画）
ロフト床１２の面積を４．５畳、子供一人の重さを３０ｋｇ、床設計荷重に基づく最大の積載荷重を、１８０ｋｇ／ｍ^２×７．４３ｍ^２≒１３３７ｋｇとした場合、上述した構想のロフト躯体１０の重量は、荷重なし時に９４０ｋｇ、子供一人が載る最小荷重時に９７０ｋｇ、最大荷重時に１３３７ｋｇとなる。
このロフト躯体１０を支持する下部防振材３０として、ゴム等の従来の防振材に比べ、防振性能、耐久性等が優れている特殊発泡ポリウレタン防振材（登録商標「シロマーＰ」）を選定した。
また、この下部防振材３０を６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ２５ｍｍ、２２個、総設置面積を７９２ｃｍ^２とすることで、ロフト躯体１０の１次固有振動数を床スラブ１の１次固有振動数より小さくするように設定した。

図６は、上記基本計画に基づく、本発明によるロフトの振動数と振幅との関係を示す図である。また、図７は、下部防振材３０のたわみと荷重の関係図である。
図６から、ロフト躯体１０の１次固有振動数は１５．３Ｈｚであり、床スラブ１の１次固有振動数２１Ｈｚより小さいことが確認された。また、図６は、ロフト躯体１０の重量が最小荷重時（９７０ｋｇ）である場合であるが、複数の子供が載り重量が最大荷重時（１３３７ｋｇ）に近づく場合には、ロフト躯体１０の１次固有振動数はより低下するので、一層性能上有利となる。
また、図７から、本条件において、最大荷重時も防振材の許容荷重以下であること、荷重なしと最大荷重時における防振材のたわみ量変化は０．５ｍｍ程度であり、ロフト躯体１０の設置上支障がないことを確認した。

（遮音性能試験）
研究所内に上述したロフトを試作し、遮音性能試験を実施した。なお、研究所における床スラブ１の厚さは２００ｍｍであった。

図８は、遮音性能試験によるロフトの歩行状態と騒音レベルとの関係図である。
通常のロフト歩行や階段昇降では、下階における騒音レベルは、概ね２５ｄＢＡ以下であり、一般的住宅の暗騒音より低く、騒音は聴き取れなかった。
また、ロフト強め歩行、階段強め昇降でも概ね３０ｄＢＡ以下であり、一般的住宅の暗騒音（３０ｄＢＡ以下）と同レベルであった。この結果から、ロフトの遮音性能は想定通り発揮されており、高い遮音性を有することが確認された。

図９は、遮音性能試験によるロフトのＪＩＳゴムボール測定による試験結果を示す図である。
ＪＩＳ規定のゴムボール衝撃源は、人間の歩行、走り回りに近い衝撃源である。このゴムボール衝撃源による測定では、下階における騒音レベルは、ロフト床及びロフト階段のいずれにおいても、概ね３５ｄＢＡ以下であり、集合住宅の一般的床構造で構成された床下収納と同等であることから、高い防振性を有することが確認された。

図１０は、遮音性能試験による床衝撃音レベルを示す図である。
タッピングマシンによる軽量床衝撃音の下階における床衝撃音レベルは、ロフト床１２の場合、図に示すように防振材の効果によりＪＩＳで定める遮音等級Ｌｒ，Ｌ−３５となった。
なお、床下収納（床下収納スペース３）からの床衝撃音レベルは、床下収納スペース３の底面が、床スラブ１に直接床材が張られているため、ロフト床１２の場合よりも高く、ＪＩＳで定める遮音等級Ｌｒ，Ｌ−４０となった。

（実試験）
図１１は、実際の集合住宅における歩行状態と騒音レベルとの関係図である。
実際の集合住宅に上述したロフトを設置し、下階騒音を測定した。
この結果、実験室同様に、強歩行、強昇降とも概ね３０ｄＢＡ以下であり、実際の集合住宅においても良好な遮音性と防振性を有することが確認された。

なお、本発明の範囲は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 床スラブ、２ 天井スラブ、
３ 床下収納スペース、４ 周囲造作壁、
１０ ロフト躯体、１２ ロフト床、
１４ ロフト枠部材、１６ ロフト土台部材、
１８ ロフト上縁部材、２０ 垂直支持部材、
２１ 遮音壁、２２ ロフト天井、
２３ 遮音壁、２４ ロフト階段、
３０ 下部防振材、３２ 防振アンカー、
３３ アンカーボルト、３４ 防振ブッシュ、
３５ ナット

Claims (7)

1. 床スラブと天井スラブの間に設置され遮音性と防振性を有するロフトであって、
   床スラブと天井スラブの中間に位置するロフト床と、該ロフト床へ登るロフト階段とを有するロフト躯体を備え、
   該ロフト躯体は、床スラブ、天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置されており、
   さらに、ロフト躯体と床スラブとの間に挟持され、ロフト躯体の１次固有振動数を床スラブの１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材と、
   ロフト躯体から床スラブへの振動を緩和しかつロフト躯体の水平移動を防止する複数の防振アンカーとを備えた、ことを特徴とする遮音性と防振性を有するロフト。
2. ロフト躯体と天井スラブとの間に挟持され、ロフト躯体から天井スラブへの垂直振動を緩和する複数の上部防振材を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のロフト。
3. 前記防振アンカーは、床スラブに下端が固定され上方に延びるアンカーボルトと、
   該アンカーボルトとロフト躯体との間に位置しその間の水平振動及び垂直振動を緩和する防振ブッシュと、
   アンカーボルトに螺合し防振ブッシュを介してロフト躯体を固定するナットとを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のロフト。
4. 前記ロフト躯体は、
   床スラブに近接して前記ロフト床の下方に位置し水平に延びるロフト土台部材と、
   天井スラブに近接して前記ロフト床の上方に位置し水平に延びるロフト上縁部材と、
   ロフト土台部材とロフト上縁部材を間隔を隔てて連結する複数の垂直支持部材と、
   ロフト上縁部材の上面を塞ぐロフト天井とを有し、
   前記ロフト階段は、床スラブより上方において前記垂直支持部材に両端支持されている、ことを特徴とする請求項１に記載のロフト。
5. 前記垂直支持部材に固定され遮音性を有する遮音壁を有する、ことを特徴とする請求項４に記載のロフト。
6. 床スラブと天井スラブの間に設置されたロフトの遮音防振工法であって、
   床スラブと天井スラブの中間に位置するロフト床と、該ロフト床へ登るロフト階段とを有するロフト躯体を、床スラブ、天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置し、
   ロフト躯体の１次固有振動数を床スラブの１次固有振動数より小さくする複数の下部防振材を、ロフト躯体と床スラブとの間に挟持し、
   複数の防振アンカーにより、ロフト躯体から床スラブへの振動を緩和しかつロフト躯体の水平移動を防止する、ことを特徴とするロフトの遮音防振工法。
7. ロフト躯体から天井スラブへの垂直振動を緩和する複数の上部防振材を、ロフト躯体と天井スラブとの間に挟持する、ことを特徴とする請求項６に記載の遮音防振工法。