JP2014109096A - 乾式壁構造 - Google Patents

Abstract

【課題】高遮音性の要求を満たすことのできる乾式壁構造を提供する。
【解決手段】乾式壁（１）は、隣り合う第１空間および第２空間を仕切る仕切り線に沿って配置される基礎部材（２）と、基礎部材の一方面側および他方面側にそれぞれ固定される面部材（４）とを備える。基礎部材（２）は、第１空間側に、間隔を置いて配置される複数の第１のスタッド（２１）と、第２空間側に、間隔を置いて配置される複数の第２のスタッド（２２）と、複数の第１のスタッド（２１）それぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対の第１のランナー（３１）と、仕切り線と直交する方向において、第１のランナー（３１）とは所定の隙間を有して、複数の第２のスタッド（２２）それぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対の第２のランナー（３２）とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、乾式壁構造に関し、特に、界壁、または、遮音性が要求される間仕切り壁に適用可能な乾式壁の構造に関する。

従来より、長屋や共同住宅等の界壁に、乾式壁が使用されている。乾式壁では、一般的に、基礎部材の一方面側および他方面側に、二層の石膏ボードが固定される。基礎部材は、複数のスタッドと、それらを固定するために天井および床に取付けられるランナーとを含む。

このような乾式壁において、たとえば特許第４２４１３２２号（特許文献１）では、複数のスタッドを千鳥状に配置した壁構造が開示されている。

特許第４２４１３２２号

複数のスタッドを千鳥状に配置した場合、スタッドの一方面は石膏ボードと接するが、他方面側には空間ができるため、スタッドを介した音の伝搬を遮る効果がある。しかしながら、複数のスタッドを千鳥状に配置するだけでは、高遮音性の要求を十分に満たすことができない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高遮音性の要求を満たすことのできる乾式壁構造を提供することである。

この発明のある局面に従う乾式壁構造は、隣り合う第１空間および第２空間を仕切る仕切り線に沿って配置される基礎部材と、基礎部材の一方面側および他方面側にそれぞれ固定される面部材とを備える。基礎部材は、第１空間側に、間隔を置いて配置される複数の第１のスタッドと、第２空間側に、間隔を置いて配置される複数の第２のスタッドと、複数の第１のスタッドそれぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対の第１のランナーと、仕切り線と直交する方向において、第１のランナーとは所定の隙間を有して、複数の第２のスタッドそれぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対の第２のランナーとを含む。

好ましくは、第１のスタッドおよび第２のスタッドは、各々、長辺と短辺とを有する断面長方形状であり、短辺を、面部材に対して直交する方向に配置する弱軸配置構造である。

また、複数の第１のスタッドおよび複数の第２のスタッドのうちの少なくとも１つは、一方の長辺が開口を有する開放断面であることが望ましい。

また、壁構造は、仕切り線に沿って、基礎部材と面部材との間に配置される鉄板をさらに備えていてもよい。

好ましくは、各面部材は、材質および厚みの異なる二層の石膏ボードを含む。

二層の石膏ボードは、露出側に、強化石膏ボードを有することが望ましい。

本発明によれば、第１のランナーと第２のランナーとが、仕切り線と直交する方向において所定の隙間を有して配置されるため、ランナーを介した音の伝搬を遮ることができる。したがって、壁全体において、サウンドブリッジが形成される箇所をなくすことができる。その結果、高遮音性の要求を満たすことができる。

本発明の実施の形態１における乾式壁の構造を示す縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した場合の乾式壁の部分断面図である。 本発明の実施の形態１における乾式壁のスタッドの配置例を示す横断面図である。 本発明の実施の形態１の乾式壁において、天井部分における音の伝搬イメージを示す概念図である。 本発明の実施の形態１における乾式壁および比較例における乾式壁それぞれの遮音性能を示すグラフである。 本発明の実施の形態２における乾式壁の構造を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態２における乾式壁の構造を示す横断面図である。 本発明の実施の形態２における乾式壁の遮音性能を示すグラフである。 一般的な第１の乾式壁におけるスタッドの配置例を示す横断面図である。 一般的な第２の乾式壁におけるスタッドの配置例を示す横断面図である。 一般的な第２の乾式壁の構造例を示す縦断面図である。 一般的な第２の乾式壁において、天井部分における音の伝搬イメージを示す概念図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

本実施の形態に係る乾式壁は、共同住宅、長屋および寄宿舎等の住戸が連続する建築物における界壁（戸境壁）、あるいは、音楽室等の高遮音性が求められる間仕切り壁が想定される。このような乾式壁は、隣り合う空間（部屋）を仕切るために、天井から床にかけて延びるように配置される。本実施の形態において、横断面において隣り合う空間を仕切る仮想的な線を「仕切り線」という。また、本実施の形態において、仕切り線と直交する方向を「表裏方向」という。

ここでまず、一般的な乾式壁の構造について簡単に説明する。

図９は、一般的な第１の乾式壁におけるスタッドの配置例を示す横断面図である。図１０は、一般的な第２の乾式壁におけるスタッドの配置例を示す横断面図である。図１１は、一般的な第２の乾式壁の構造例を示す縦断面図である。

図９を参照して、乾式壁１０１Ａでは、対向する面部材１０４間に、複数の鋼製のスタッド１２０が間隔を置いて配置されている。各スタッド１２０の横断面は、短辺と長辺とを有する筒状の長方形状である。一般的に、スタッド１２０は、強軸配置されている。つまり、スタッド１２０は、長辺と面部材１０４に対して直交する方向（表裏方向）とが平行となるよう配置されている。面部材１０４は、各々、材質および厚みが等しい二層（二重）の石膏ボード１４１により構成されている。各石膏ボード１４１の厚みは、たとえば１２．５ｍｍである。

各スタッド１２０は、対向する２つの短辺それぞれが面部材１０４と面接触している。したがって、スタッド１２０がサウンドブリッジとなり、一方側の空間で発生した音Ｓは、スタッド１２０を介して他方側の空間へ伝搬されてしまう。

これに対し、図１０に示す乾式壁１０１Ｂでは、複数のスタッド１２０が、千鳥状に配置されている。そのため、各スタッド１２０は、一方の短辺側のみにおいて、面部材１０４と面接触する。このように、乾式壁１０１Ｂにおいては、他方の短辺側とそれに対向する面部材１０４との間には空間ができるため、一方側の空間で発生した音Ｓは、乾式壁１０１Ｂの中空層において減衰される。したがって、遮音性が要求される界壁または間仕切り壁においては、複数のスタッド１２０が千鳥配置されることが多い。

このように、複数のスタッド１２０を強軸方向かつ千鳥状に配置する場合、隣り合うスタッド１２０は、整列方向に重なって配置される。そのため、図１１に示されるように、複数のスタッド１２０の軸方向両端は、表裏方向において共通の鋼製のランナー１３１，１３３によって固定される。この場合、ランナー１３１，１３３によって抱え込まれる部分には、各スタッド１２０の配置位置を固定するためのスペーサ１３５が挿入される。

このように、各取り付け場所（天井または床）において、複数のスタッド１２０を、表裏方向に共通のランナーで固定する場合、図１２に示されるように、一方側の空間で発生した音Ｓは、たとえば天井側のランナー１３１を介して、他方側の空間へ伝搬されてしまう可能性がある。つまり、ランナー１３１，１３３がサウンドブリッジを形成してしまう可能性がある。

そこで、本実施の形態では、ランナーを表裏方向に独立して設けることとしている。以下に、本実施の形態に係る乾式壁の構造例について、詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
（構造について）
はじめに、本発明の実施の形態１に係る乾式壁の構造について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における乾式壁１の構造を示す縦断図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した場合の乾式壁１の部分断面図である。なお、図１および２において、紙面右側を第１空間、紙面左側を第２空間として説明する。また、図２における仮想線Ａ１は、仕切り線を示し、矢印Ａ２は、表裏方向を示している。

図１および図２を参照して、乾式壁１は、仕切り線に沿って、天井から床にかけて延びるように配置される基礎部材２と、基礎部材２の一方面側および他方面側にそれぞれ固定される面部材４とを備えている。

基礎部材２は、第１空間側に間隔をおいて配置される複数のスタッド２１と、第２空間側に間隔をおいて配置される複数のスタッド２２とを含む。これらのスタッド２１および２２は、それぞれ、第１空間側および第２空間側において、直線状に整列している。各スタッド２１，２２は、鋼製であり、横断面の形状は、たとえば短辺が４５ｍｍ、長辺が６５ｍｍの略長方形状である。なお、本実施の形態において、スタッド２１の第１空間側の面およびスタッド２２の第２空間側の面、すなわち面部材４と接する側の側面を、「表面」という。また、スタッド２１の第２空間側の面およびスタッド２２の第１空間側の面、すなわち表面の反対側の側面を、「裏面」という。

基礎部材２は、また、複数のスタッド２１それぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対のランナー３１，３３と、複数のスタッド２２それぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対のランナー３２，３４とを含む。第２空間側のランナー３２，３４は、表裏方向において、第１空間側のランナー３１，３３とは所定の隙間を有して配置されている。

上側のランナー３１および３２は、各々、表裏方向両端に下向きの鍔を有している。ランナー３１の鍔の内側面が、スタッド２１の表面および裏面と接し、ランナー３２の鍔の内側面が、スタッド２２の表面および裏面と接している。これにより、スタッド２１，２２の天井側の端部は、それぞれ、ランナー３１，３２によって完全に抱え込まれる。下側のランナー３３および３４は、各々、表裏方向両端に上向きの鍔を有している。ランナー３２の鍔の内側面が、スタッド２１の表面および裏面と接し、ランナー３４の鍔の内側面が、スタッド２２の表面および裏面と接している。これにより、スタッド２１，２２の床側の端部は、それぞれ、ランナー３２，３４によって完全に抱え込まれる。

なお、上側のランナー３１，３２、および、下側のランナー３３，３４は、それぞれ、たとえばＨ型鋼７１，７２で造られた建物の天井および床の梁に固定される。

このように、本実施の形態では、取り付け場所ごとに、表裏方向に独立して２つのランナーが設けられている。したがって、図４に示されるように、一方側の空間において発生した音Ｓは、たとえば天井側においても、ランナー３１，３２間の隙間３において遮断され、他方側の空間への伝搬を回避することができる。その結果、本実施の形態における乾式壁１によれば、図１０，１１に示した乾式壁１０１Ｂのような一般的な遮音壁よりも高遮音性の要求を満たすことができる。

ここで、図２および図３を参照して、複数のスタッド２１，２２の配置例について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における乾式壁１のスタッド２１，２２の配置例を示す図であり、表裏方向に切断した場合の乾式壁１の断面図である。

本実施の形態において、各スタッド２１，２２は、弱軸配置されている。つまり、各スタッド２１，２２は、その短辺と面部材４に対して直交する方向（表裏方向）とが平行となるように配置されている。この場合でも、遮音性能が低下することのないように、各スタッド２１，２２の板厚は、図１０等に示した強軸配置されたスタッド１２０の板厚と同等であってよい。また、各スタッド２１，２２は、遮音性を考慮すると、閉鎖断面よりも、一方の長辺（裏面側）が開口を有する開放断面であることが望ましい。一方で、本実施の形態では、スタッド２１，２２が弱軸配置であるため、開放断面のスタッドは、壁の強度を担保できる範囲でのみ、すなわち部分的に、取り入れられることが望ましい。たとえば、第１空間および第２空間それぞれの部屋の種類（台所、リビングなど）に応じて、特に強度を必要とする空間側のスタッドのみを開放断面としてもよい。

このように、本実施の形態では、スタッド２１，２２が弱軸配置される。そのため、スタッド２１とスタッド２２との間の表裏方向の間隔Ｌ２（図２）をたとえば１０ｍｍとした場合、本実施の形態では、対向する面部材４間の距離、すなわち基礎部材２の厚みＬ１（図３）は、１００ｍｍである。このように、本実施の形態によれば、取り付け場所ごとに表裏方向に独立して２つのランナーを設けても、基礎部材２の厚みＬ１が増大してしまうことを回避できる。

なお、第１空間側のスタッド２１と第２空間側のスタッド２２との間の隙間Ｌ２は、たとえば５ｍｍ以上１５ｍｍ以下の範囲で定められることが望ましい。この間隔の下限値は、少なくとも、第１空間側のランナー３１（３３）と第２空間側のランナー３２（３４）とが表裏方向に隙間を有し得る値であり、上限値は、基礎部材２間の厚みを考慮した値である。ランナー３２，３４（３１，３３）間の隙間は、たとえば５ｍｍ以下の範囲で定められてよい。

複数のスタッド２１，２２は、また、上述の乾式壁１０１Ｂと同様に、対向する面部材４間において千鳥状に配置されている。つまり、隣接するスタッド２１およびスタッド２２が、表裏方向に重ならないように互い違いに配置されている。なお、本実施の形態では、表裏方向においてスタッド２１，２２間に空間（隙間Ｌ２）があるため、スタッド２１およびスタッド２２は、表裏方向に少なくとも一部重なっていてもよいし、完全に重なっていてもよい。

複数のスタッド２１は、仕切り線に沿って所定ピッチで配置されている。複数のスタッド２２は、柱５１を中心として、仕切り線に沿って所定ピッチで配置されている。柱５１の第２空間側には、石膏ボード４１を貼り付ける下地５２として、たとえばベニヤ板が配置されている。また、各列（第１空間側または第２空間側）において、隣り合うスタッド２１（２２）間には、吸音材５３として、たとえばグラスウールが設けられている。これにより、スタッド２１，２２の裏面側に吸音材５３が密着されるため、一方側の空間から発生した音が吸音材５３で吸音され、遮音性が高められる。

なお、本実施の形態では、スタッド２１，２２が弱軸配置であるため、壁の強度を確保するために、スタッドが強軸配置された乾式壁１０１Ｂ（図１０）よりも、各列において、スタッドの本数を多く設けてもよい。その場合、一部分においてのみ、スタッドを配置するピッチを小さくしてもよい。たとえば、第１空間および第２空間それぞれの部屋の種類に応じて、特に強度を必要とする空間側のピッチを、他方よりも小さくしてもよい。

図１および図３を参照して、面部材４は、各々、基礎部材２側に配置される石膏ボード４１と、空間側に露出して配置される強化石膏ボード４２とで構成されている。強化石膏ボード４２は、耐火性能を強化するために、ガラス繊維等が混入された石膏ボード（網入り強化石膏ボード）である。強化石膏ボード４２は、石膏ボード４１の厚みよりも大きいことが望ましい。具体的には、石膏ボード４１の厚みは、たとえば９．５ｍｍであり、強化石膏ボード４２の厚みは、たとえば１５ｍｍである。

面部材４を上記のような構成とすることで、耐火性能１時間を確保することができる。図９や図１０に示した面部材１０４を採用した場合の耐火性能は「準耐火」であったところ、本実施の形態における面部材４を採用した場合の耐火性能は「耐火」である。なお、一般的な面部材１０４の厚みは略２５ｍｍであるのに対し、本実施の形態における各面部材４の厚みは、略２４．５ｍｍである。このように、本実施の形態に係る乾式壁１によれば、面部材４の厚みは、一般的な乾式壁１０１Ａ，１０１Ｂの面部材１０４の厚み以下であるにもかかわらず、耐火性能を向上させることができる。したがって、本実施の形態に係る乾式壁１は、高遮音性能および耐火性能の両方を満たすことができる。

（遮音性能について）
次に、図１０，１１に示した乾式壁１０１Ｂを比較例として、本実施の形態の乾式壁１の遮音性能について具体的に説明する。なお、乾式壁１０１Ｂは、乾式壁１と同様に、中空層には吸音材５３が配置されている。また、各面部材１０４と柱５１との間には、下地５２が挿入されている。

図５は、本発明の実施の形態１における乾式壁１および比較例における乾式壁１０１Ｂそれぞれの遮音性能を示すグラフである。なお、図５には、ＪＩＳ Ａ １４１６で規定される「実験室における建築部材の空気音遮断性能の測定方法」またはＪＩＳ Ａ １４１９−１で規定される「建築物及び建築部材の遮音性能の評価方法−第１部：空気音遮断性能」に基づく実験結果が示されている。

図５を参照して、横軸にオクターブバンド中心周波数（単位：Ｈｚ）、縦軸に音圧レベル差（単位：ｄＢ）をとったグラフにおいて、曲線１１は、本実施の形態の乾式壁１の遮音性能を示している。曲線１２は、比較例の乾式壁１０１Ｂの遮音性能を示している。図５に示されるように、どの周波数帯域においても、本実施の形態の乾式壁１の音圧レベル差の方が比較例における乾式壁１０１Ｂよりも大きく、遮音性能が高い。

また、比較例では、コインシデンス効果により音響透過損失は等級Ｒｒ−４０程度であるが、本実施の形態では、コインシデンス効果が見られず、音響透過損失は等級Ｒｒ−５０を超えている。これは、本実施の形態において、面部材１０４を構成する二層の石膏ボード４１，４２の材質および厚みを変え、コインシデンス周波数の異なる組合せとしているからである。

以上より、本実施の形態における乾式壁１を採用した場合、比較例における乾式壁１０１Ｂよりも遮音性能を２等級程度上げることができる。したがって、遮音性能を上げるために、鉛製の遮音シートを別途貼り付ける必要がなくなる。そのため、施工手間やコストを低減することができる。

また、面部材４の構成を上記のようにすることで、各面部材４の厚みを増大させることなく耐火性能を向上させることができる。したがって、別途遮熱材を設ける必要がないため、施工手間やコストを低減できる。また、これにより、遮熱材を圧縮充填する部分をなくすことができるため、遮音性能向上にも寄与する。

また、遮熱材を不要にすることで、二層の石膏ボード４１，４２を留め付けるビス本数が減少可能である。たとえば、端部のビスピッチ：２００ｍｍ、中央のビスピッチ：３００ｍｍとすることができる。したがって、国土交通省の指針で定められたビスの間隔：端部１００ｍｍ、中央１５０ｍｍよりもビスピッチを大きくでき、施工手間やコストを低減できる。また、固定荷重を小さくできるため、躯体への負担を低減することもできる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２に係る乾式壁の構造について説明する。以下の説明においては、上記実施の形態１と異なる部分のみ詳細に説明する。

図６および図７は、それぞれ、本発明の実施の形態２における乾式壁１Ａの構造の縦断面および横断面を示す図である。図６および図７は、それぞれ、実施の形態１で示した図１および図３に対応している。図６および図７において、実施の形態１の乾式壁１と同じ構成については、図１および図３で示した符号と同じ符号を付してある。

図６および図７を参照して、本実施の形態における乾式壁１Ａは、遮音性をさらに高めるために、基礎部材２と各面部材４との間に鉄板６が挿入されている。鉄板６の板厚は、１ｍｍ未満であり、たとえば０．８ｍｍである。したがって、乾式壁１Ａに鉄板６を増貼りしても、実施の形態１の乾式壁１と全体の厚みは殆ど変らない。

図８は、本発明の実施の形態２における乾式壁１Ａの遮音性能を示すグラフである。

図８を参照して、横軸にオクターブバンド中心周波数（単位：Ｈｚ）、縦軸に音圧レベル差（単位：ｄＢ）をとったグラフにおいて、曲線１３は、本実施の形態の乾式壁１Ａの遮音性能（予測値）を示している。曲線１４は、実施の形態１の乾式壁１の遮音性能を示している。曲線１４は、図５の曲線１１と一致する。

図８に示されるように、どの周波数帯域においても、本実施の形態の乾式壁１Ａの音圧レベル差の方が実施の形態１における乾式壁１よりも大きく、乾式壁１Ａの音響透過損失は等級Ｒｒ−５５を超えることが予測される。その結果、乾式壁１Ａの遮音性能を、実施の形態１の乾式壁１よりもさらに１等級上げることが可能となる。

一般的に、遮音性を高めるために用いられる鉛シートは、重量が大きく、運搬、搬入および施工に負担がかかる。これに対し、鉄板６は、鉛シートよりも軽量である。また、鉄板６は、所定の大きさ（たとえば、４５０ｍｍ×８００ｍｍ）に分割されたものが用いられる。したがって、鉛シートを用いる場合に比べて、運搬、搬入および施工の負担を軽減できる。

また、鉛の融点は３３０℃程度のため、鉛シートを用いると、耐火性能（１時間耐火）を満足することができない。これに対し、鉄の融点は１０００℃を超えるため、鉄板６を用いた乾式壁１Ａによると、高遮音性能だけでなく耐火性能も満足することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１０１Ａ，１０１Ｂ 乾式壁、２，１０２ 基礎部材、４，１０４ 面部材、６ 鉄板、２１，２２，１２０ スタッド、３１，３２，３３，３４ ランナー、４１，１４１ 石膏ボード、４２ 強化石膏ボード、５１ 柱、５２ 下地、５３ 吸音材、１３１，１３２ ランナー、１３５ スペーサ。

Claims (6)

1. 隣り合う第１空間および第２空間を仕切る仕切り線に沿って配置される基礎部材と、
   前記基礎部材の一方面側および他方面側にそれぞれ固定される面部材とを備え、
   前記基礎部材は、
   前記第１空間側に、間隔を置いて配置される複数の第１のスタッドと、
   前記第２空間側に、間隔を置いて配置される複数の第２のスタッドと、
   前記複数の第１のスタッドそれぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対の第１のランナーと、
   前記仕切り線と直交する方向において、前記第１のランナーとは所定の隙間を有して、前記複数の第２のスタッドそれぞれの軸方向両端を抱え込むように配置される一対の第２のランナーとを含む、乾式壁構造。
2. 前記第１のスタッドおよび前記第２のスタッドは、各々、長辺と短辺とを有する断面長方形状であり、前記短辺を、前記面部材に対して直交する方向に配置する弱軸配置構造である、請求項１に記載の乾式壁構造。
3. 前記複数の第１のスタッドおよび前記複数の第２のスタッドのうちの少なくとも１つは、一方の長辺が開口を有する開放断面である、請求項２に記載の乾式壁構造。
4. 前記仕切り線に沿って、前記基礎部材と前記面部材との間に配置される鉄板をさらに備えた、請求項１〜３のいずれかに記載の乾式壁構造。
5. 各前記面部材は、材質および厚みの異なる二層の石膏ボードを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の乾式壁構造。
6. 前記二層の石膏ボードは、露出側に、強化石膏ボードを有する、請求項５に記載の乾式壁構造。

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