JP2018035660A - 集合住宅の防音構造及び集合住宅 - Google Patents

Abstract

【課題】床スラブの上面に塗布することが可能であり所定の防音性能を備える、集合住宅の防音構造を提供する。【解決手段】集合住宅の防音構造Ｓである。集合住宅の防音構造Ｓは、第１の床１１と、第１の壁１２と、第１の天井１３と、から構成される第１の構造１０と；第１の構造１０の第１の床１１と第１の壁１２と第１の天井１３の略全面に塗布される真空防音層５０であって、真空セラミックス粒子５００を含有する真空防音層５０と；を備える。この真空セラミックス粒子５００は、強度の点を考慮すると、メカノフュージョン法によって製造されることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、グランドピアノ・管楽器などの大音量を伴う楽器の２４時間演奏を可能とする集合住宅の防音構造に関するものである。

従来から、集合住宅において楽器演奏を可能とした二重構造の防音マンションが存在している。二重構造の防音マンションの防音性能は、一般に遮音等級Ｄｒ−６０〜Ｄｒ−７０であり、特に暗騒音が小さくなる夜間には、演奏音が隣接住戸などに漏れてしまうことから、音質が大幅に悪化してしまう消音装置の強制や演奏の禁止といった厳しい措置が取られてきた。このため、グランドピアノや管楽器などの大音量を伴う楽器の２４時間演奏は実質的に不可能であった。

例えば、特許文献１には、吸音特性の異なる発泡樹脂（発砲ウレタン）と合成樹脂（合成ゴムまたは塩化ビニル等の軟質樹脂）を組み合わせて躯体に吹付ける騒音防止塗布工法が開示されている。

特開平６−１１７０３０号公報

しかしながら、特許文献１の騒音防止塗布工法では、発泡ウレタン等の強度が小さく厚みの大きい材料を躯体に吹き付けるため、床材が載置される床スラブの上面には吹き付けることができず、音が床の上面から躯体に直接伝搬してしまう、という問題があった。加えて、特性の異なる樹脂を単に組み合わせた吸音材であるため、そもそも吸音性能が低く、あまり防音性能が向上しない、という問題があった。

そこで、本発明は、床スラブの上面を含む躯体全面に塗布することが可能であり所定の防音性能を備える、集合住宅の防音構造を提供することを目的としている。より詳細にいえば、従来の構造・工法には、以下のような問題があった。

すなわち、従来の二重防音構造の遮音性能は、遮音等級Ｄｒ−６０〜Ｄｒ−７０であり、暗騒音が小さくなる夜間には、グランドピアノや管楽器の演奏音が隣接住戸等で音が聞こえてしまう。そうすると、夜間の睡眠を妨げる可能性があることから、消音装置の強制や楽器演奏禁止といった厳しい処分がとられてきた。また違反者には物件からの退去が命じられる場合もあった。

また、従来の二重防音構造においては、グラスウール等の吸音材と背面空気層の組み合わせによって５００Ｈｚ以下の低音域の周波数の音を減衰していた。しかし、５００Ｈｚ以上の中高音域では、これとは逆に背面空気層の空気が音を伝搬してしまうために、中高音域の遮音性能を低下させてしまう、という二律背反的な課題を抱えていた（図９参照）。

より遮音性能を向上させるためには、背面空気層を広げる方法が考えられるが、空気層をより大きく取るほど室内有効面積がより小さくなってしまう、という課題があった（例えば、壁面片側で１０ｃｍの背面空気層を増やそうとすると、両側では２０ｃｍさらに部屋が狭くなってしまう）。

さらに、従来の二重防音構造では、例えば厚みのある超硬質・高強度の石膏ボード等を三重程度まで重ね張りしていたが、遮音性能は最大でも遮音等級Ｄｒ−７５程度であり、これ以上にボード等の重ね張りを行っても、ほとんど遮音性能を向上させることができず、防音性能の限界にあった。

加えて、石膏ボード等を重ね合わせる毎に、片側の壁厚が最低でも９．５ｍｍ以上増すことで、室内の幅が１９ｍｍ（９．５ｍｍ×２）以上狭くなってしまうというデメリットを抱えていた。

また、重量の大きいボード類を大量に天井や壁に張る必要があることで、運搬や施工現場に多大な労力が掛けられており、これ以上の重ね張りは現実的に出来ない状態であり、過去の工法ではこれ以上の性能向上を望むことは現実的に不可能であった。

他方、真空断熱パネルを利用した工法では、釘などでパネルに穴を空けてしまうと、真空断熱材の入った部分全体の真空状態が破壊され、防音性能および断熱性能がゼロになってしまう、という欠点があった。

また、真空断熱パネルを使用した工法では、真空断熱材が入っていないボードの周辺部は真空になっておらず、この欠損部分から音が漏れてしまううえに、ボードとボードの接合部の隙間を真空にすることが一切出来ないため、継ぎ目の無い完全な真空防音層を設けることが出来なかった。

さらに、従来の防音構造では、ドラムなどの重低音を発する楽器を演奏する音楽室や音楽ホール、スタジオ、防音室等の場合に、重低音域を減衰されるためには、壁と躯体の間の背面空気層が３００ｍｍ以上必要になり、室内空間が非常に狭くなる、という欠点があった。

一方、特許第５７９１１３８号（集合住宅の防音構造）では、三重防音構造とすることで、隣戸間界壁および隣戸間界床の遮音性能でおよそ１００ｄＢ（５００Ｈｚ）を満たしていたが、他方において戸境壁の厚さが６６０ｍｍ必要であり室内が狭くなってしまう、という欠点があった。

前記目的を達成するために、本発明の集合住宅の防音構造は、第１の床と、第１の壁と、第１の天井と、から構成される第１の構造と；前記第１の構造の前記第１の床と前記第１の壁と前記第１の天井の略全面に塗布される真空防音層であって、真空セラミックス粒子を含有する真空防音層と；を備えている。

このように、本発明の集合住宅の防音構造は、第１の床と、第１の壁と、第１の天井と、から構成される第１の構造と；第１の構造の第１の床と第１の壁と第１の天井の略全面に塗布される真空防音層であって、真空セラミックス粒子を含有する真空防音層と；を備えている。このように、真空セラミックス粒子を含有する高強度の真空防音層を用いることで、真空防音層をきわめて薄くできるため、床スラブの上面を含む躯体全面に塗布することが可能であり、かつ所定の防音性能を備えた集合住宅の防音構造となる。

実施例の集合住宅の防音構造の全体構成を説明する断面図である。 第２の構造のボード間の継ぎ目の構造を説明する説明図である。 フレーム構造体の斜視図である。 真空防音層の拡大断面図である。 真空セラミックス粒子の拡大断面図である。 真空防音層の拡大写真である。（ａ）は１回塗り（塗膜厚約０．１０〜０．１３ｍｍ）であり、（ｂ）は２回塗り（塗膜厚約０．２０〜０．２６ｍｍ）であり、（ｃ）は３回塗り（塗膜厚約０．３０〜０．３９ｍｍ）である。 真空セラミックス粒子塗布による真空防音層における遮音性能の表である。 周波数別の遮音性能の表である。 周波数ごとの吸音率を説明するグラフである。 塗布面の写真である。 顕微鏡による塗布面の拡大写真である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（全体構成）
はじめに、本実施例の集合住宅の防音構造Ｓの全体構成について説明する。集合住宅の防音構造Ｓは、図１に示すように、第１の構造１０と、第１の構造１０内に構築される第２の構造２０と、によって二重構造とされている。すなわち、本実施例の集合住宅の防音構造Ｓは、建物のコンクリート躯体に一切接することの無い、躯体と完全に縁を切った「浮フレーム構造体」によって、室内で発生した騒音を１次的に複数枚重ね張りした石膏ボード等によって遮蔽し、躯体と浮フレーム構造体の間に空気層を設け、この空気層とグラスウールの組み合わせによって、2次的に石膏ボード等を透過した主に重低音域の周波数の音エネルギーを減衰させる。そして、本実施例の集合住宅の防音構造Ｓは、第１の構造１０の第１の床１１と第１の壁１２と第１の天井１３の略全面に塗布される真空防音層５０をさらに備えている。

第１の構造１０は、それぞれコンクリート躯体である、第１の床１１と、第１の壁１２と、第１の天井１３と、から構成される。第１の床１１、第１の壁１２、及び第１の天井１３の厚みは１８０ｍｍ程度とされることが好ましい。この他、第１の構造１０は、通常のコンクリート躯体構造であるから説明は省略する。なお、例えば、３階の住戸の第１の床１１は、２階の住戸の第１の天井１３に相当する。

真空防音層５０は、第１の構造１０の第１の床１１と第１の壁１２と第１の天井１３の略全面に、真空セラミックス粒子５００とバインダー５０１とから構成される混合塗料が薄く塗布されることによって構成される。すなわち、真空防音層５０は、建物躯体に塗布された完全にシームレスな（つなぎ目のない）防音層となる。このように、建物コンクリート躯体の床１１、壁１２、天井１３、梁、開口部の小口に、真空セラミックス粒子５００とバインダー(分散剤)５０１を混合した塗料を、最低でも２回、出来れば３回を塗布(完全な真空層を形成するため)することで、０．２ｍｍ以上の塗膜「真空防音層」を形成し、低音域から高音域までの全周波数帯にわたって、音エネルギーを遮断する。

第２の構造２０は、第１の床１１上に構築される防振構造の第２の床２１と、第１の壁１２内に第１の壁１２から完全に切り離して構築される第２の壁２２と、第１の天井１３下に第１の天井１３から完全に切り離して構築される第２の天井２３と、から構成される。

第２の壁２２及び第２の天井２３は、背面にグラスウールなどの吸音部材２２ｂ、２３ｂを貼設された複数の石膏ボード２２ａ、２３ａから構成され、浮床コンクリートからなる第２の床２１上に設置されるフレーム構造体４０に取り付けられている。すなわち、本実施例の第２の構造２０の第２の壁２２及び第２の天井２３は、第１の構造１０と接触することなく完全に切り離されている。石膏ボード２２ａ、２３ａは、それぞれ１枚でのコインシデンス効果の影響を低減させるため、厚みや密度の異なる複数枚を貼り合わせて構成することが好ましい。なお、石膏ボード２２ａ、２３ａは、それぞれ建築用鋼製下地材（軽量鉄骨壁下地、軽量鉄骨天井下地、スタッド）を介してフレーム構造体４０に取り付けられる。

第２の床２１は、第１の床１１上に敷設される吸音部材２１ｃと、吸音部材２１ｃ上に防水シートを介して打設される浮床コンクリート２１ｂと、浮床コンクリート２１ｂ上に敷設される床材２１ａと、を備えている。吸音部材２１ｃとしては、グラスウールをボード状に加工したグラスウールボードを使用することができる。グラスウールボードは複数枚敷設することもできる。浮床コンクリート２１ｂの厚みは１００ｍｍ程度とされることが好ましい。

そして、本実施例の集合住宅の防音構造Ｓでは、さらに遮音性能の向上を倍増させるため、二重の真空防音層を設けた二重真空防音構造とすることが出来る。この場合には第２の壁２２としての複数のボード間の隙間、及び／又は、第２の天井２３としての複数のボード間の隙間に、真空セラミックス粒子５００を含有する混合塗料が塗布される。すなわち、図２に示すように、集合住宅の防音構造Ｓは、第１のボード３１と第２のボード３２の継ぎ目において、両側のボード３１、３２を繋ぐように貼設されるファイバーテープ３３と、ファイバーテープ３３の上に塗布される下塗り３４と、下塗り３４の上に塗布される真空防音層３５（５０）と、真空防音層３５の上に塗布される上塗り３６と、を備えている。さらに、図示しないが、床材２１ａと浮床コンクリート２１ｂの間においても、真空セラミックス粒子を含有する混合塗料が塗布される。

（フレームの構成）
次に、フレーム構造体４０の構成について説明する。フレーム構造体４０は、図３に示すように、主に、角型断面の軽量鉄骨によって形成されて床を構成する床部材４１、・・・と、床部材４１に立設される柱部材４２、・・・と、柱部材４２、・・・の上端を結ぶ天井部材４３、・・・と、によって構成されている。ドア及びサッシが配置される開口部の箇所には、開口部を囲むように床部材４１及び柱部材４２が配置されている。さらに、コーナー部分の各部材の接合部には、補強プレート４４、・・・が取り付けられており、第１フレーム構造体４０Ａ全体の剛性が高められている。各部材４１、４２、４３の断面寸法は、例えば、鋼製の角パイプ５０×５０×３．２を用いることができるが、スパンが長い場合には、７５×７５×３．２を用いることが好ましい。補強プレート４４は、３．２ｍｍの鋼板を用いることができる。フレーム構造体４０は、各部材を所用の寸法に切断した状態で現場に運搬し、現場において溶接又はボルト等によって組立（構築）される。

（真空防音層の構成）
真空防音層５０は、図４の断面図に示すように、基材である第１の床１１（第１の壁１２、又は第１の天井１３）の表面に、真空セラミックス粒子５００とバインダー５０１を含有する混合塗料が塗布されて構成される、第１の層５１と、第２の層５２と、第３の層５３とを備えている。後述するように、塗布方法については特に限定されるものではなく、単一の工程で所定の厚みの層を形成することも可能である。

各々の真空セラミックス粒子５００は、図５の断面図に示すように、表面をなす略球形の球殻部５００ａと、球殻部５００ａの内部に形成される真空の真空部５００ｂと、から構成されている。ここにおいて、真空セラミックス粒子５００の形状としては、球形に限定されるものではなく、内部に真空部５００ｂを有するものであればどのような形状であってもよい。さらに、真空セラミックス粒子５００の外径は、粒子ごとに不揃いである。

混合塗料（真空セラミックス粒子５００とバインダー５０１を均一になるように攪拌したもの）において、真空セラミックス粒子５００の含有率は、塗膜の密着性を考慮すると容積百分率で約４０パーセントが上限となっている。このため、塗布回数が１回の場合には、真空セラミックス粒子５００の塗膜によって被塗装面の表面積の全体を覆うことができず、バインダー５０１部分から音が通過することになるため、十分な遮音性能を発揮することが困難である。

そこで、図５〜図８に示すように、真空セラミックス粒子５００の含有率が容量比で４０パーセントの場合には、少なくとも２回塗りすることで被塗装面の表面積の大部分を真空セラミックス粒子５００によって隙間なく覆うことが可能になり、十分な遮音性能を発揮できるようになる。遮音性能は真空セラミックス粒子５００の含有率に比例する。塗装回数の増加とともに遮音性能も向上するが、塗装回数を４回以上に増やしても、遮音性能は３回塗りと比較してほとんど上昇しない。これを真空防音層（塗膜層）５０の厚みでいうと、刷毛塗りによる塗膜厚保が１回あたり０．１０ｍｍから０．１３ｍｍであることを考慮すると、真空防音層５０の厚みが０．２０ｍｍ以上であれば所定の遮音性能を得ることができるといえる。経済性などを考慮すると、塗装回数は２回から３回が好ましく、３回とすることが最も好ましい。すなわち、真空防音層５０の厚みとしては、０．２０ｍｍ以上０．３９ｍｍ以下が好ましく、０．３０ｍｍ以上０．３９ｍｍ以下とすることが最も好ましい。

ここにおいて、真空セラミックス粒子５００を塗布するために調合するバインダー５０１には、塗膜強度が長期間に亘って劣化しないコンクリート塗装用塗料等を使用することが好ましい。シリコン樹脂、ウレタン樹脂、水性塗料等を用いてもよいが、室内に使用するため臭気のきつい油性塗料等はあまり好ましくはない。バインダー５０１は真空セラミックス粒子５００が均一に分散されて塗布されているかを判別できるように、透明色のものが好ましい(施工後に太陽光等に暴露しないので、白色にする必要は無い)。遮音性能試験では、バインダー５０１として、大日本塗料株式会社製の水性ウレタン樹脂である「ポリベスト・トップコート」（登録商標）の透明色を使用した。

真空セラミックス粒子５００とバインダー５０１を混合した混合塗料の塗布方法としては、はけ塗り、ローラー塗り、エアレスガンまたは温風ガンによる吹付などの方法を採用することができる。躯体の素地調整後、下塗りとして、プライマー等の下地処理剤を塗布することで、真空セラミックス粒子５００の塗膜強度をより長期に亘って安定維持させることができる。

防音性能は、真空セラミックス粒子５００の混合濃度と塗膜の厚さを増すことによって向上させることができるが、前述したように塗膜厚を０．４ｍｍ以上にしてもほとんど性能は向上しない。約１．０ｍｍ厚（刷毛塗りで８回塗布に相当）の塗膜とした場合でも、片面で６ｄＢ程度の遮音性能にしかならなかった。３回塗り(塗膜０．３０〜０．３９ｍｍ)で既に塗膜内部を隙間なく真空セラミックス粒子５００が覆うことができているためだと考えられる。

真空セラミックス粒子５００は、１回の塗装による０．１０〜０．１３ｍｍほどの塗膜厚の内部で、粒子の表面が塗膜から露出されずに配列される必要があるため、粒径が１００μｍ以下で、圧縮強度の高いものを使用することが好ましい。粒径が１００μｍ以上の場合には、真空セラミックス粒子５００の球殻部（バルーン）５００ａ表面が塗膜表面から露出してしまい、強度の接触や摩擦、踏付けなどで真空セラミックス粒子５００のバルーン５００ａが容易に破壊されてしまうためである。バルーン５００ａが破壊されてしまうと、そのセラミックス粒子５００の真空は永遠に失われ、破壊された部分の真空防音層の防音性能が低下してしまう。やむを得ず１００μｍ以上の真空セラミックス粒子５００を使用する場合には、上塗りとして塗膜保護塗料を塗布し、真空セラミックス粒子５００のバルーン５００ａが塗膜から露出しないように保護する必要がある。

真空セラミックス粒子５００の最適な混合濃度は、容積比では塗料容量の４０パーセントを上限とする。真空セラミックス粒子の濃度を高くするほど、防音性能が向上するが、容積比で４０パーセント以上混合すると、塗膜の密着強度が低下してしまうためである。真空セラミックス粒子５００の混合割合は、使用するバインダー５０１の密着強度によって異なるが、容積比で２０パーセント以上４０パーセント以下が適正範囲である。コンクリートへの密着強度が高いバインダー５０１を使用する場合には真空セラミックス粒子５００の混合割合を４０パーセント程度まで高めることができるが、コンクリートへの密着強度が低いバインダー５０１を使用する場合には真空セラミックス粒子５００の混合割合は２０パーセント程度が限界である。また、真空セラミックス粒子５００の混合割合が高いほど遮音性能が高くなるため、真空セラミックス粒子５００の混合割合は、必要な密着強度が得られれば高いほど好ましく、例えば３０パーセント以上４０パーセント以下とすることが好ましい。ここでいう必要な密着強度とは、本実施例の真空防音層５０では、壁面内部でメンテナンスができないため、少なくとも３０年以上は性能が劣化しない（塗膜が剥がれない）ことが必要である。

床スラブの上面は、床仕上げ材２１ａが仕上るまでの期間、施工者等が歩行する可能性があるために、上塗りに塗膜保護塗料(真空セラミックス粒子５００との調合に用いたバインダー５０１と同じ素材でよい)を塗布することで、床面の真空防音層５０を保護することができる。

建物コンクリート躯体の屋外側・共用廊下側には真空セラミックス粒子５００を塗布しないようにすることで、音エネルギーの逃げ道を作り、真空防音層５０を突破して一部躯体内に侵入した音エネルギーを、真空セラミックス粒子５００の非塗装面(外壁側・共用廊下側)から放出させることで、隣接住戸内へ音が再侵入することを抑止することができる。

ここに示した素材や寸法はあくまで例示であり、他の真空性能や防音性能を有する部材等を利用することも出来る。一般構造の建物や浮フレーム構造体を使用しない吊天井・二重床等の二重防音構造にも真空防音層は応用が可能である。

（作用・効果）
次に、本実施例の集合住宅の防音構造Ｓが奏する作用・効果を列挙して説明する。

（１）上述してきたように、集合住宅の防音構造Ｓは、第１の床１１と、第１の壁１２と、第１の天井１３と、から構成される第１の構造１０と；第１の構造１０の第１の床１１と第１の壁１２と第１の天井１３の略全面に塗布される真空防音層５０であって、真空セラミックス粒子５００を含有する真空防音層５０と；を備えている。このように、真空セラミックス粒子５００を含有する高強度の真空防音層５０を用いることで、真空防音層５０をきわめて薄くできるため、床スラブの上面を含む躯体全面に塗布することが可能であり、かつ所定の防音性能を備えた集合住宅の防音構造Ｓとなる。

すなわち、本実施例の集合住宅の防音構造Ｓでは、真空セラミックス粒子５００を塗布した真空防音層５０を新たに設けることで、壁の厚さや天井内部の高さ等を厚くすることなく、従来の二重防音構造の遮音性能(隣戸間界床および隣戸間界壁における空間音圧レベル差)の上限であったＤｒ−７５よりも１０ｄＢ以上性能を向上させ、設計性能で遮音等級を最上位のＤｒ−８５まで向上させることが可能になる。そのため、暗騒音の小さくなる夜間においても、グランドピアノや管楽器などの大音量を発する楽器の２４時間演奏が可能になる。（エレベーターで搬入できる最大限の長さ２．２ｍ以下の家庭用グランドピアノ等の演奏音の完全防音が達成可能になる。ただし、ドラムや太鼓等の大きな振動を発する打楽器等を除く。）

しかも、強度のある厚さ０．２ｍｍ以上の塗膜を形成するために、コンクリート躯体の壁スラブ・床スラブ（上面および下面）・梁等に厚さを均一にして塗布することで、躯体と塗膜を完全に一体化できるため、完全にシームレスな（つなぎ目のない）真空防音層５０（魔法瓶のような構造）を設けることができる。

例えば、真空セラミックス粒子５００を壁スラブ・床スラブ等の片側に０．３〜０．３９ｍｍ塗布すると、隣戸間界床および隣戸間界壁の遮音性能が５ｄＢ程度上昇する。したがって、真空セラミックス粒子５００を壁スラブ・床スラブ（上面および下面）等の両側にそれぞれ０．３〜０．３９ｍｍ以上塗布することで、遮音性能が２倍になり、隣戸間界床および隣戸間界壁の遮音性能が１０ｄＢ程度上昇する。すなわち、１８０ｍｍの鉄筋コンクリート躯体と浮フレーム構造体の遮音性能による遮音等級Ｄｒ−７５に、真空防音層によるおよそ１０ｄＢの遮音性能が付加されることで、設計性能における遮音等級でＤｒ−８５を達成できる。ここにおいて、真空防音層の塗膜は最大でも０．４ｍｍ程度あればよく、壁厚をほとんど厚くすることなく、すなわち室内の有効面積をほとんど減らすことなく、遮音性能を大幅に向上(１０ｄＢ:音エネルギーを約３分の１に低減)させることができる。つまり、従来は１８０ｍｍのコンクリート壁の防音性能をコンクリート壁単体で１０ｄＢ上昇させるためには、７２０ｍｍの壁厚（５４０ｍｍの厚みの増加）が必要であったが、本発明では壁厚はわずか０．８ｍｍ程度しか増えず、実際には背面空気層を片側０．４ｍｍ小さくすれば済むので、壁厚や天井内部の高さを増やすことなく、遮音性能を向上させることができる。このように、従来の二重防音構造の欠点であった背面空気層の空気による音の伝搬による中高音域の遮音性能の低下が、真空防音層５０による音エネルギーの遮断によって補完され、中高音域においても高い遮音性能を発揮するようになる。

（２）真空セラミックス粒子５００として、メカノフュージョン法によって製造されるものを用いることで、粒子壁が均一で真球状であり、応力が薄い部分に集中して作用することがなく、十分な粒子強度を発揮することができる。メカノフュージョン法で製造した真空セラミックス粒子５００の粒径は１０〜１００μｍとなり、圧縮強度が高いため、真空防音層５０を構築するセラミックス粒子としては最適である。圧縮強度が高くないと、建築工事中の接触や摩擦、足の踏みつけでも容易に破壊されてしまう。また、仕上げ壁材や天井の内部の躯体に塗布することから、基本的にメンテナンスできないため、長期間にわたって真空性能が維持されることが望まれるため、高い圧縮強度が必要になるのである。他にも、真空セラミックス粒子５００として、高性能なナノ多孔質セラミックス粒子（粒径１００nｍ）なども用いることができる。

（３）真空防音層５０の厚みが、真空セラミックス粒子５００の最大粒子径以上とされていることで、１回の塗装による塗膜厚０．１０〜０．１３ｍｍの内部に真空セラミックス粒子５００が埋没し、塗膜の表面から露出しないため、接触や摩擦などによって真空セラミックス粒子５００のバルーンが破壊されるおそれが少なくなる。

（４）真空防音層５０の厚みが、真空セラミックス粒子５００の最大粒子径未満とされている場合に、真空防音層５０の上にさらに塗膜保護塗料が塗布されることで、真空セラミックス粒子５００が塗膜から露出しないように保護することができる。

（５）真空防音層５０の厚みは、真空セラミックス粒子５００とバインダー５０１の混合塗料において真空セラミックス粒子５００の含有率を容積百分率で４０パーセントとした場合に、０．２０ｍｍ以上０．３９ｍｍ以下となるようにされていることで、効率よく防音することができる。すなわち、真空防音層５０の厚みが０．２０ｍｍ未満では、被塗装面の全体を真空セラミックス粒子５００で覆うことはできない。また、真空防音層５０の厚みを０．３９ｍｍを超えて厚くしても防音性能は向上しない。このように、真空防音層５０の厚みは０．２０ｍｍ以上０．３９ｍｍ以下とすることが好ましい。

（６）第１の構造１０及び真空防音層５０の内側に構築される第２の構造２０であって、第１の床１１上に吸音部材２１ｃを介して打設される浮床コンクリート２１ｂを有する第２の床２１と、浮床コンクリート２１ｂ上に設置されるフレーム構造体４０に取り付けられる第２の壁２２及び第２の天井２３と、から構成される第２の構造２０、をさらに備えている。このように、フレーム構造体４０と真空防音層５０との組み合わせによって、いっそう高い防音性能を得ることができる。

（７）フレーム構造体４０には、第２の壁２２及び／又は第２の天井２３として複数のボードが取り付けられるとともに、複数のボード間の隙間に、さらに真空セラミックス粒子５００とバインダー５０１の混合塗料が塗布される。このような構成によれば、さらなる遮音性能の向上を図ることも可能である（二重真空防音構造）。躯体だけでなく、躯体の内側に構築する浮フレーム構造体の壁材と壁材の間、浮床コンクリートと床材の間、天井材と天井材の間に、真空セラミックス粒子とバインダーを混合した塗料を塗布した真空防音層を構築することで、二重の真空防音層が構築されて遮音性能が倍増する。この場合、隣戸間界壁および隣戸間界床の遮音性能が、０．３〜０．３９ｍｍの真空防音層では設計性能で１００ｄＢ（５００Ｈｚ）を達成できる。従来、集合住宅においてドラムや金管楽器等の様な大音量や振動を発する楽器の演奏を可能とする遮音等級Ｄｒ−８５以上を達成するには、三重防音構造などを利用した厚さのある壁厚や厚さのある床下や天井裏、または躯体と壁の間に３００ｍｍを超える背面空気層を設けた防音工事等が必要であった。これに対して、本発明の二重真空防音構造を採用することで、戸境壁厚４４０ｍｍ以下の二重防音構造であっても、ドラムや金管楽器等の大音量や振動を発する楽器の演奏が可能になる。さらに、二重真空防音構造を採用することで、戸境壁厚を４４０ｍｍ以下に抑えることができ、従来の工法より室内空間を２２０ｍｍ以上も広げることが可能になり、三番目の構造体が必要無くなることから、従来構造と比較して工期の短縮やコストを大きく低減することが可能になる。

（８）すべての住戸が、上述したいずれかに記載された集合住宅の防音構造Ｓを備えることによって、上述したように、高い防音性能を有する居住空間をすべての住戸に対して提供することができる。

次に、図７の表を用いて、真空セラミックス粒子塗布による真空防音層における遮音性能について説明する。

（条件）
遮音測定にはサウンドレベルメーターを使用した。試験用のバインダー(分散剤)には水性ウレタン樹脂を使用した。真空セラミックス粒子の混合比は、容積比で塗料容量の４割とした。

（結果）
バインダーのみ（水性ウレタン樹脂）を２回塗布しても、遮音性能はゼロであった。真空セラミックス粒子とバインダーの混合塗料を「刷毛塗り」とし、１回の塗膜厚は０．１２〜０．１４ｍｍであった。３回塗りの塗膜で約０．４ｍｍとなった。試験Ｎｏ．１において、無塗装９６．５ｄＢが、３回塗布両面で８５．８ｄＢへと１０．７ｄＢ減衰したデータが得られた。試験Ｎｏ．３において、無塗装９６．５ｄＢが、３回塗布両面で８６．１ｄＢへと１０．１ｄＢ減衰したデータが得られた。塗膜が完全に硬化乾燥するまでの時間は、遮音性能が充分に発揮されなかった。上記の遮音性能が発揮されるまで７２時間以上の硬化乾燥時間を要した。片面８回塗布(塗膜１ｍｍ)の場合でも遮音性能は５〜６ｄＢ程度であり、塗膜を厚くしても遮音性能はほとんど上昇しなかった。

次に、図８の表を用いて、真空セラミックス粒子塗布による真空防音層における周波数帯別の遮音性能について説明する。

（条件）
遮音測定にはサウンドレベルメーターを使用した。試験用のバインダー(分散剤)には水性ウレタン樹脂を使用した。真空セラミックス粒子の混合比は、容積比で塗料容量の４割とした。サウンドレベルメーターのＡ特性で測定した（空間音圧レベル差）。

（結果）
刷毛塗りによる塗膜厚は、１回あたり０．１ｍｍから０．１３ｍｍ程度であった。遮音性能は、２回塗りで５．６ｄＢに達し、３回塗りでも５．７ｄＢであり、８回塗っても６ｄＢ（６回塗りでも６ｄＢ）であり、真空セラミックス粒子とバインダーの混合塗料による塗膜単体では、１回塗りでは２ｄＢの遮音性能しか発揮できず、２回塗りを行うことで、５．６ｄＢになり、十分な遮音性能が発揮されることが分かった。塗膜の厚みを増しても６ｄＢ以上に上昇しなかった。真空防音層による遮音性能は、例えば３回塗布×両面であれば低音域から高音域までの全域において６ｄＢ以上の遮音性能を発揮し、１ＫＨｚ帯前後の中高音域において１０ｄＢと、最も高い遮音性能を発揮することが分かった。つまり、真空防音層は、低音域から高音域までの全周波数帯において高い遮音性能があり、さらに中高音域で最もその遮音効果を発揮することが分かった。

次に、表１〜表３及び図１０〜図１１を用いて、本発明の真空防音層を実際の建物に適用して防音性能を検証した実証試験について説明する。

実証試験では、建築中の鉄筋コンクリート造のコンクリート面に、真空セラミックス粒子塗布による真空防音層を設けた後に第三者機関による遮音性能試験を実施した。

試験においては、建築中の建物３階の二重防音構造の鉄筋コンクリートの躯体に真空セラミックス粒子を０．４ｍｍの塗膜厚で塗布した真空防音層を形成する一方で、２階の同躯体は無塗装として、３階と２階の遮音性能が比較された。

空気音遮断性能の測定方法は、ＪＩＳ Ａ １４１７：２０００「建築物の空気音遮断性能の測定方法」および日本建築学会推奨測定基準「建築物の現場における音圧レベル差の測定方法」に準拠して行った。測定値は１／１オクターブバンド音圧レベルを使用し、固定マイクロホン法により音源は１点固定（オクターブバンドノイズ・ピンクノイズ音源）、測定点は音源側および受音側各５点とした。遮音測定には精密騒音計（１／３オクターブ分析機能付）および実時間分析器（雑音信号発生機）、スピーカーシステムを使用した。バインダーには水性ウレタン樹脂を使用した。真空セラミックス粒子の混合比は、容積比で塗料容量の４割とした。その他の条件は以下に記載したとおりである。

（条件）
タイトル：コンクリート面への塗布試験
測定日時：2017年3月20日
測定機関：ユーロフィン日本環境株式会社
測定箇所：洋室と階段ホールの空間音圧レベル差
測定条件：無塗装箇所と真空セラミックス粒子塗布箇所の比較
塗布方法：エアレスガンによる吹付塗装
バインダー：ウレタン樹脂
塗装下地：コンクリート下地 シーラー塗布
吹付箇所：洋室側躯体のみ塗布（階段ホール側は未塗装）
吹付回数：2回
塗膜総厚：0.4mm以上0.6mm以下

（結果）
実証試験の結果を以下の表１〜表３に示す。

（考察）
図１０、図１１に示すように、塗布面には乳白色の凹凸を確認することができる。図１１に示す球形状の凹凸は、それぞれが真空セラミックス粒子であり、その粒径は１００μｍ以下となっている。

実証試験では、表１〜表３に示すように、５００Ｈｚ以上の周波数帯の試験データが正確に得られなかった。その理由は、工事の工程の都合から、試験当日も作業が発生したことで、暗騒音が大きかったためである。しかし、そのような状況であっても、６３Ｈｚ〜２５０Ｈｚ帯では、遮音性能は最大で５．５ｄＢ向上することがわかった。

この他、以下の考察が得られた。
（１）本発明の真空防音層の実証試験によって、６３Ｈｚ〜２５０Ｈｚ帯において１．３ｄＢ〜５．５ｄＢ遮音性能が向上した。
（２）真空防音層によって、最も性能が向上したのは低音域である１２５Ｈｚ帯で、５．５ｄＢ遮音性能が向上した。
（３）真空防音層１層の塗膜厚０．４ｍｍで、日本建築学会が定める遮音性能等級Ｄ値において、Ｄ−６０相当からＤ−６５相当へ上昇した。すなわち遮音性能が約５ｄＢ上昇したと言える。
（４）過去の発明による二重防音構造などでは、５００Ｈｚ以上の周波数帯である中高音域の遮音性能は、重量のあるボードを張り増しするなどの施策によって容易に上昇させることが可能だったが、６３Ｈｚ〜２５０Ｈｚ帯の低音域の遮音性能を向上させることが極めて困難であった。具体的には、低音域の遮音性能を上昇させるには、二重構造などを採用し、さらに背面空気層を１００ｍｍから３００ｍｍ程度設ける方法しかないと考えられてきた。
（５）これに対して、本発明では、厚さわずか０．４ｍｍの真空防音層によって、二重防音構造の背面空気層を大きくする（室内有効面積を減らす）ことなく、既存の防音構造の弱点である低音域の遮音性能を補完し、周波数帯の全域において効率的に遮音性能を向上させることが出来ることが分かった。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

Ｓ 集合住宅の防音構造
１０ 第１の構造
１１ 第１の床
１２ 第１の壁
１３ 第１の天井
２０ 第２の構造
２１ 第２の床
２２ 第２の壁
２３ 第２の天井
３１ 第１のボード
３２ 第２のボード
３５ 真空防音層
４０ フレーム構造体
５０ 真空防音層
５１ 第１の層
５２ 第２の層
５３ 第３の層
５００ 真空セラミックス粒子
５０１ バインダー

Claims (8)

1. 集合住宅の防音構造であって；
   第１の床と、第１の壁と、第１の天井と、から構成される第１の構造と；
   前記第１の構造の前記第１の床と前記第１の壁と前記第１の天井の略全面に塗布される真空防音層であって、真空セラミックス粒子を含有する真空防音層と；を備える、集合住宅の防音構造。
2. 前記真空セラミックス粒子は、メカノフュージョン法によって製造されることを特徴とする、請求項１に記載された集合住宅の防音構造。
3. 前記真空防音層の厚みが、前記真空セラミックス粒子の最大粒子径以上とされていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載された集合住宅の防音構造。
4. 前記真空防音層の厚みが、前記真空セラミックス粒子の最大粒子径未満とされている場合に、前記真空防音層の上にさらに塗膜保護塗料が塗布されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載された集合住宅の防音構造。
5. 前記真空防音層の厚みは、前記真空セラミックス粒子とバインダーの混合塗料において真空セラミックス粒子の含有率を容積百分率で４０パーセントとした場合に、０．２０ｍｍ以上０．３９ｍｍ以下となるようにされている、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された集合住宅の防音構造。
6. 前記第１の構造及び前記真空防音層の内側に構築される第２の構造であって、前記第１の床上に吸音部材を介して打設される浮床コンクリートを有する第２の床と、前記浮床コンクリート上に設置されるフレーム構造体に取り付けられる第２の壁及び第２の天井と、から構成される第２の構造、をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された集合住宅の防音構造。
7. 前記フレーム構造体には、前記第２の壁及び／又は前記第２の天井として複数のボードが取り付けられるとともに、前記複数のボード間の隙間に、さらに前記真空セラミックス粒子とバインダーの混合塗料が塗布されることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された集合住宅の防音構造。
8. すべての住戸が、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載された集合住宅の防音構造を備える、集合住宅。