JP2015163759A - 二重床・天井の遮音構造とその建物 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、二重床の遮音構造に関し、従来において重量床になることと、製作コストが嵩み、遮音工事の施工性が良くないことが課題であって、それを解決することである。【解決手段】スラブ上に立設された支持脚で支持される床材で構成される二重床１において、前記スラブと前記床材との間の床下空気層８に、密閉された中空部を形成する箱体の一部に、前記中空部７ａと外部とを連通させる連通孔７ｂを設けてなるヘルムホルツ共鳴器７を、１以上設けてなる二重床の遮音構造とする。【選択図】図１

Description

本発明は、建物における二重床の遮音性能を高めると共に、遮音構造を小型・軽量化して室内形状の変化に柔軟に対応できる二重床・天井の遮音構造とその建物に関するものである。

従来、鉄筋コンクリート（以下、ＲＣ）構造の集合住宅で昭和４０年代に建設されたものは、スラブ厚が薄い（１１０ｍｍ程度）ので、重量床衝撃音対策が困難である。従来の重量床衝撃音対策として、例えば、梁を増設する方法、スラブのひび割れに樹脂を注入する方法、スラブをセルフレベリング材で打ち増す方法、防振二重天井を設置する方法などが提案されるが、いずれも補修工事による固定荷重の大幅な増加、スラブの上下階での工事が必要、天井高の圧迫などの制約があり、上記古い集合住宅に対しては現実的な対策となり得ないものである。

そこで、特許文献１に記載されている様に、床仕上げ材で重量床衝撃音を低減する方法として、ヘルムホルツ共鳴器を内蔵した乾式二重床が提案されている。当該方法は、図９に示すように、上下両面にパーティクルボードを使用して曲げ剛性の高い、重量のある床を作り、その床（下地パネル３）にヘルムホルツ（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ）共鳴器１１を内蔵することで、床衝撃音を低減させる方法として知られている。

特開２０１３−１５００７号公報

しかし、上記特許文献１に記載された二重床の遮音方法では、二重床の剛性と重量とを確保したものなので、低価格化、施工性の向上および軽量化が不十分でスラブ厚の薄いＲＣ集合住宅に適さないこと、また、ヘルムホルツ共鳴器が二重床と一体化されているので、室内形状の変化に対応しにくいといった課題がある。本発明に係る二重床・天井の遮音構造とその建物は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る二重床の遮音構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、スラブ上に立設された支持脚で支持される床材で構成される二重床において、前記スラブと前記床材との間の床下空気層に、密閉された中空部を形成する箱体の一部に前記中空部と外部とを連通させる連通孔を設けてなるヘルムホルツ共鳴器を、１以上設けてなることである。

前記ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔をスラブ側に向けて床材に貼着されていることである。

前記ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔を床材側に向けてスラブに貼着されていることである。

本発明に係る二重天井の遮音構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、スラブに吊り部材で垂設される天井で構成される二重天井において、前記スラブと前記天井との間の天井空気層に、密閉された中空部を形成する箱体の一部に前記中空部と外部とを連通させる連通孔を設けてなるヘルムホルツ共鳴器を、１以上設けてなることである。

前記ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔を天井側に向けてスラブに貼着されていることである。または、前記ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔をスラブ側に向けて天井に貼着されていることである。

更に、前記ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔が存在する外周面において、空気圧の水平方向への伝播を抑制する鍔が前記連通孔の周囲に立設されていることである。
また、ヘルムホルツ共鳴器は、段ボール、発泡プラスチック、プラスターボード、鉄製、鋼板製、軽量鉄骨角パイプのうちから選択される一つの材料で形成されていることを含むものである。

本発明に係る建物の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、上記の二重床若しくは二重天井の遮音構造を有してなることである。

本発明の二重床・天井の遮音構造とその建物によれば、軽量材料を使用して独立したヘルムホルツ共鳴器の敷設によって重量床衝撃音を遮断したので、ヘルムホルツ共鳴器の保管や運搬が容易になるとともに遮音工事の施工が容易になる。また、遮音工事の工期が短縮され工事全体のコスト低減が可能となる。

また、独立したヘルムホルツ共鳴器を用いるので、スラブ厚の薄いＲＣ集合住宅等における既存の二重床・天井に、本発明に係る遮音構造を容易に適用することができて、ストック住宅の長期活用、居住性の向上を低価格で可能にする、と言う数々の優れた効果を奏するものである。

更に、独立したヘルムホルツ共鳴器に鍔を設けることで、横方向（水平方向）へ空気圧が伝播するのを抑制して、重量床衝撃音の低減効果を向上させることができる。
また、ヘルムホルツ共鳴器は、段ボール、発泡プラスチック、プラスターボード、鉄製、鋼板製、軽量鉄骨角パイプのうちから選択される一つの材料で形成されることで、共鳴器の全体が軽量化されるとともに、施工作業が効率化され、製造・設置工事のコストも従来のコストより大幅に低減される。

本発明に係る建物は、前記二重床・天井の遮音構造を有することで、重量床衝撃音対策に優れた低コストの建物とすることができる。

本発明の第１実施例に係る二重床の遮音構造を示す断面図（Ａ）、ヘルムホルツ共鳴器７の斜視図（Ｂ）、他の実施例に係る二重床の断面図（Ｃ）である。 同本発明の第２実施例に係る二重床の遮音構造を示す断面図である。 同本発明の第３実施例に係る二重天井の遮音構造を示す断面図である。 同本発明の第４実施例に係る二重天井の遮音構造を示す断面図である。 同本発明の第５実施例に係る二重床の遮音構造を示す断面図（Ａ）、同第６実施例に係る二重床の遮音構造を示す断面図（Ｂ）である。 鍔７ｆを有したヘルムホルツ共鳴器７の平面図（Ａ）、断面図（Ｂ）である。 同本発明の第７実施例に係る二重天井の遮音構造を示す断面図（Ａ）、 同第８実施例に係る二重天井の遮音構造を示す断面図（Ｂ）である。 オクターブバンド中心周波数と床衝撃音レベルとの関係を示す特性曲線図である。 従来例に係る二重床の遮音構造の断面図である。

本発明に係る二重床・天井の遮音構造は、図１（Ａ）または図３に示すように、床下空気層８若しくは天井空気層９に、独立したヘルムホルツ共鳴器７を配設するものである。

本発明に係る二重床の遮音構造は、図１（Ａ）に示すように、スラブ６上に立設された支持脚４及び基台５で支持される床材として、下地パネル３に、床仕上げ層２が貼着されてなる構成の二重床１において、前記スラブ６と前記下地パネル３との間の床下空気層８に、密閉された中空部７ａを形成する箱体の一部に、前記中空部７ａと外部とが連通させる連通孔７ｂを設けてなるヘルムホルツ共鳴器７を、１以上設けてなるものである。

前記二重床１における、下地パネル３は、例えば、パーチィクルボード（厚さ２０ｍｍ程度）であり、床仕上げ層２は、例えば、フローリング（木質床材、厚さ１２ｍｍ程度）である。前記支持脚４は、例えば、金属製、硬質プラスチック製である。

前記スラブ６は、鉄筋コンクリート製であり、その厚さは、１１０〜１５０ｍｍ程度である。前記二重床１は、前記支持脚４及び基台５が、直接に、下地パネル３及び床仕上げ層２を支持している。

前記ヘルムホルツ共鳴器７は、図１（Ｂ）に示すように、一例として、縦・横が３００×３００、高さが１００ｍｍの箱形で、その材料が、段ボール、発泡プラスチック、天井裏用の不燃材として、プラスターボード、金属製板（鉄板、鋼板等）、軽量鉄骨角パイプ（以下、軽鉄角パイプと称する）である。図１（Ｃ）に示すように、軽鉄角パイプによって形成すれば、その形状は、例えば、左右板は平板で、上下板には凹条部７ｇが左右の横方向に設けられ、また、その大きさは、一例として、口形断面が４５×１００ｍｍ（厚さｔ＝１．６〜２．４ｍｍ）で、長さが定尺のものを適宜切断したものである。長手方向の端部処理には、遮音性に優れた不燃材のプラスターボード（ＰＢ１２．５）等を添付するものである。これにより、ヘルムホルツ共鳴器７の全体が軽量化され、運搬や施工工事が効率化されるものである。

前記ヘルムホルツ共鳴器７の形状としては、四角形状に形成したが、これに限らず、例えば、正六角形状に形成して全体をハニカム構造にしても良い。また、連通孔７ｂに関して、その直径の大きさ、中空部７ａ内部への立ち上げ寸法（高さ）は、床衝撃音の低減効果に影響するので設計事項であるが、一例として、直径１３ｍｍ、高さ６５ｍｍ程度である。

この第１実施例では、図１（Ａ）に示すように、ヘルムホルツ共鳴器７は、連通孔７ｂをスラブ６側に向けて、下地パネル３に接着剤若しくはネジ止め等の固定方法によって貼着されている。当該ヘルムホルツ共鳴器７は、隣接するヘルムホルツ共鳴器７と隙間無く敷設され、接触する側壁７ｄ同士については、接着する場合もあるが、接着しない場合もある。

以上のような第１実施例により、重量床衝撃音遮断性能は、従来例で示した特許文献１の構造と同等の性能を発揮すると共に、独立した小型・軽量で面剛性の小さいヘルムホルツ共鳴器７を使用することで、取り扱い易く施工が容易であって、工期が短く、低コストになる。又、ストック集合住宅などにおける既存の二重床に容易に対応させることができるばかりでなく、比較的小型の箱形ヘルムホルツ共鳴器なので、室形状の変化に対応しやすいものである。

第２実施例では、図２に示すように、ヘルムホルツ共鳴器７は、連通孔７ｂを下地パネル３側に向けてスラブ６に貼着されている。これにより、前記第１実施例と同等の衝撃音低減効果を得ると共に、スラブ６にヘルムホルツ共鳴器７を敷設するので、下地パネル３に固定する第１実施例に比べて施工がより一層しやすくなるものである。

第３実施例は、図３に示すように、スラブ６に吊り部材である、例えば、吊りボルト１１と防振ゴム１３および野縁１２で垂設される天井１０で構成される二重天井において、遮音構造を形成する例である。前記スラブ６と前記天井１０との間の天井空気層９に、密閉された中空部を形成する箱体の一部に、前記中空部７ａと外部とを連通させる連通孔７ｂを設けてなるヘルムホルツ共鳴器７を、１以上設けてなる。前記第２実施例を反転させた構造である。

この例では、ヘルムホルツ共鳴器７の連通孔７ｂを天井１０側に向けて、ヘルムホルツ共鳴器７の底部７ｃをスラブ６に接着剤若しくはネジ止めして固定する。ヘルムホルツ共鳴器７の材料は、不燃材として、プラスターボード、金属製板（鉄板、鋼板等）である。また、前記吊り部材は、直接、天井１０を吊持している。これにより、床衝撃時にスラブ６を制動するものである。

第４実施例は、図４に示すように、ヘルムホルツ共鳴器７は、連通孔７ｂをスラブ６側に向けて天井１０に貼着されている。これにより、床衝撃音を天井１０のヘルムホルツ共鳴器７で制動するものである。

第５実施例は、図５（Ａ）に示すように、ヘルムホルツ共鳴器７は、連通孔７ｂが存在する外周面において、空気圧の水平方向への伝播を抑制する鍔７ｆが前記連通孔７ｂの周囲に立設されていることである。ヘルムホルツ共鳴器７の具体的な構成は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、箱形の上面の表部７ｅにおいて、連通孔７ｂを囲む様に、所要高さの鍔７ｆを立設して固着してなるものである。

前記鍔７ｆは、その材料として、例えば、スポンジ、ゴム、ビニールフィルム・シート、段ボール、硬質フィルム・シート等である。尚、この鍔７ｆの高さについては、衝撃音の低減量に応じて、適宜に設定することができて、スラブ６にまで届くような高さにすることもある。

前記鍔７ｆは、二重床の剛性を一般の二重床のように減らした場合、床上で衝撃を受けると、上部面材は同位相ではなく、波打って振動が伝播する。したがって床下空気層８も同位相ではなく、横方向に空気の圧力が逃げやすくなる。そこで、その空気を横に逃がさない様にすべく設けられるものである。空気が横に逃げないことでヘルムホルツ共鳴器７の機能が十分に発揮されるものである。

第６実施例は、図５（Ｂ）に示すように、前記第５実施例に対して、ヘルムホルツ共鳴器７をスラブ６側に貼着させた構造である。

第７実施例は、図７（Ａ）に示すように、鍔７ｆを有するヘルムホルツ共鳴器７を、吊り天井に適用したものである。ヘルムホルツ共鳴器７の連通孔７ｂを、天井１０側に向けて、スラブ６側に貼着している構造である。また、第８実施例は、図７（Ｂ）に示すように、ヘルムホルツ共鳴器７の連通孔をスラブ６側に向けて、天井１０側に貼着している構造である。いずれも、鍔７ｆがあることで、ヘルムホルツ共鳴器７の遮音機能が十分に発揮されるものである。

ヘルムホルツ共鳴器７を有する図１（Ｃ）の仕様（ヘルムホルツ共鳴器は軽鉄角パイプで、その口形断面４５×１００ｍｍの短辺４５ｍｍを上下に配置した縦置きタイプ）による６畳大の床衝撃音実験結果を、スラブ（厚さ１８０ｍｍ）素面と比較して図８に示す。衝撃源はゴムボール（ＪＩＳによる重量衝撃源II）である。同図８に示すように、スラブ素面と比較して６３Ｈｚ帯域で６．０ｄＢ、１２５Ｈｚ帯域で１５．７ｄＢ、２５０Ｈｚ帯域で１２．７ｄＢ、５００Ｈｚ帯域で１５．３ｄＢ、Ｌ（遮音等級）数で５５から４２に減少し、改善量は１３と大幅な減少が得られている。

また、図８に示すように、減衰効果は３１．５Ｈｚ帯域と２５０Ｈｚ帯域にピークが、また１２５Ｈｚ帯域にディップが見られ、それによって重量床衝撃音遮断性能の向上が得られる。ディップの周波数はヘルムホルツ共鳴器に対応した２自由度系の振動応答解析で、制御可能であることから、物件に応じたカスタマイズも可能となる。

第９実施例は、本発明に係る二重床若しくは二重天井の遮音構造を有してなる建物とすることである。これにより、築年数の経ったスラブ厚の薄いＲＣ集合住宅におけるストック住宅の有効活用となる。

本発明に係る二重床若・天井の遮音構造とその建物によれば、スラブ厚の薄い既存のＲＣ集合住宅に適用できるばかりで無く、ＡＬＣ板などの軽量材料の床にも広く適用できるものである。

１ 二重床、
２ 床仕上げ層、
３ 下地パネル、
４ 支持脚、
５ 基台、
６ スラブ、
７ ヘルムホルツ共鳴器、 ７ａ 中空部、
７ｂ 連通孔、 ７ｃ 底部、
７ｄ 側壁、 ７ｅ 表部、
７ｆ 鍔、 ７ｇ 凹条部、
８ 床下空気層、
９ 天井空気層、
１０ 天井、
１１ 吊りボルト、
１２ 野縁、
１３ 防振ゴム。

Claims (9)

1. スラブ上に立設された支持脚で支持される床材で構成される二重床において、
   前記スラブと前記床材との間の床下空気層に、密閉された中空部を形成する箱体の一部に前記中空部と外部とを連通させる連通孔を設けてなるヘルムホルツ共鳴器を、１以上設けてなること、
   を特徴とする二重床の遮音構造。
2. ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔をスラブ側に向けて床材に貼着されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の二重床の遮音構造。
3. ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔を床材側に向けてスラブに貼着されていること、
   を特徴とする請求項１に記載の二重床の遮音構造。
4. スラブに吊り部材で垂設される天井で構成される二重天井において、
   前記スラブと前記天井との間の天井空気層に、密閉された中空部を形成する箱体の一部に前記中空部と外部とを連通させる連通孔を設けてなるヘルムホルツ共鳴器を、１以上設けてなること、
   を特徴とする二重天井の遮音構造。
5. ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔を天井側に向けてスラブに貼着されていること、
   を特徴とする請求項４に記載の二重天井の遮音構造。
6. ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔をスラブ側に向けて天井に貼着されていること、
   を特徴とする請求項４に記載の二重天井の遮音構造。
7. ヘルムホルツ共鳴器は、連通孔が存在する外周面において、空気圧の水平方向への伝播を抑制する鍔が前記連通孔の周囲に立設されていること、
   を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二重床・天井の遮音構造。
8. ヘルムホルツ共鳴器は、段ボール、発泡プラスチック、プラスターボード、鉄製、鋼板製、軽量鉄骨角パイプのうちから選択される一つの材料で形成されていること、
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の二重床・天井の遮音構造。
9. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の二重床若しくは二重天井の遮音構造を有してなること、
   を特徴とする建物。

Images