JP2018044368A - 床構造、天井構造および建物 - Google Patents

Abstract

【課題】居住空間の快適性を確保しつつ、低い周波数での共振を抑制することを可能とした床構造、天井構造および建物を提案する。【解決手段】構造体３と、構造体３の上方に設けられた床仕上げ材４と、構造体３と床仕上げ材４との間に形成された床空気層１０の周囲を囲う壁７とを備える床構造１であって、壁７が、壁空気層７０を挟んで対向する一対の壁材７１，７１を備えており、床空気層１０と壁空気層７０とを連通する空気抜き口８が壁７に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、床構造、天井構造および建物に関する。

集合住宅等では、二重床や二重天井が採用される場合がある。二重床を採用すれば、居住空間のバリアフリー化および床下空間への設備配管類の収納が可能となる。また、二重床の床下に設備配管類を収納すれば、設備配管類のメンテナンスを行いやすい。一方、二重天井は、ダクト等の配管類を天井裏に収納できるとともに、天井の凹凸を隠すことができるので、すっきりした居住空間を形成することができる。
ところが、二重床や二重天井では、床下または天井裏に形成された空気層（床下空間や天井裏空間）が空気バネとして機能してしまい、特に重量床衝撃音を増幅させてしまうおそれがある。そのため、二重床や二重天井の遮音性能や床衝撃音遮断性能を向上させる床構造や天井構造が多数開発されている。

例えば、空気層内に吸音材を配置することで、空気バネに抵抗する床構造や天井構造がある（例えば、特許文献１参照）。また、床仕上げ材や天井仕上げ材の周縁と壁との間に隙間を設けることで、密閉された空気層に空気抜きを形成し、空気バネによる重量床衝撃音の増幅を抑制する床構造や天井構造がある（例えば、特許文献２参照）。さらに、空気層の厚さを大きくし、空気バネを柔らかくすることで低い周波数で共振しない構造にする場合もある。

特開平０９−０８８３２２号公報 特開２０１６−０２０５７２号公報

吸音材は、高い周波数に対しては効果的であるものの、低い周波数に対しては所望の効果が得られない場合がある。また、床仕上げ材や天井仕上げ材の周縁と壁との間に隙間を設けると、隙間に埃等が溜まって汚れるおそれがある。さらに、空気層の厚さを大きくすると、居住空間の有効天井高さが小さくなってしまう。
このような観点から、本発明は、居住空間の快適性を確保しつつ、低い周波数での共振を抑制することを可能とした床構造、天井構造および建物を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、構造体（床スラブまたは天井スラブ）と、仕上げ材（床仕上げ材または天井仕上げ材）と、構造体と仕上げ材との間に形成された空気層（床空気層または天井空気層）を囲う壁とを備える床構造または天井構造と、当該床構造および天井構造を備える建物であって、前記壁は壁空気層を挟んで対向する一対の壁材を備えていて、前記空気層と前記壁空気層とを連通する空気抜き口が前記壁に形成されていることを特徴としている。なお、前記空気抜き口は、空気層に面する壁材に形成されたスリットまたは微細孔であってもよいし、壁と構造体との間に設けられたスペーサーにより形成された隙間であってもよい。また、前記空気抜き口の総開口面積は、前記仕上げ材の面積の１％以下、もしくは、前記仕上げ材の周長×５ｍｍ以下であるのが望ましい。
かかる床構造および天井構造によれば、空気層の厚さを大きくする必要がない。また、壁の空気層に面した部分に空気抜き口を設けるため、居住空間側に埃がたまることもない。そのため、居住空間の快適性を隠しつつ、遮音性能を高めることができる。

本発明の床構造、天井構造および建物によれば、居住空間の快適性を確保しつつ、低い周波数での共振を抑制することが可能となる。

第一の実施形態に係る建物の一部を示す断面図である。 開口率０．２５％で空気抜き口を形成した床構造の空気バネの減衰係数を計算した結果を示すグラフである。 （ａ）は第二の実施形態に係る建物の一部を示す縦断面図、（ｂ）は同横断面図である。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態では、図１に示すように、居住空間Ｒの下側に配設されたいわゆる二重床からなる床構造１と、居住空間Ｒの上側に配設されたいわゆる二重天井からなる天井構造２とを備える建物について説明する。本実施形態の床構造１は、床スラブ３１（構造体３）と、床スラブ３１の上方に間隔（床空気層１０）をあけて設けられた床仕上げ材４と、床仕上げ材４を支持する支持部材５とを備えている。一方、本実施形態の天井構造２は、天井スラブ３２（構造体３）と、天井スラブ３２の下方に間隔（天井空気層２０）をあけて設けられた天井材６と、天井材６を支持する支持部材５とを備えている。なお、床仕上げ材４および天井材６の外周囲は、壁７によって囲まれている。

構造体３（床スラブ３１および天井スラブ３２）は、水平版状の鉄筋コンクリート部材である。なお、構造体３は、必ずしも鉄筋コンクリート造である必要はなく、例えば無筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造であってもよい。また、構造体３の部材厚は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、構造体３は、必ずしも版状である必要はなく、例えば格子状であってもよい。

床仕上げ材４は、支持部材５を介して床スラブ３１の上方に配設されている。床スラブ３１と床仕上げ材４との間には、床空気層１０が形成されている。床仕上げ材４の構成は限定されないが、例えば、パーティクルボードなどからなる床パネルと、この床パネル上に敷設されるフローリング材等の仕上げ材とを備えるものを使用することができる。
床仕上げ材４を支持する支持部材５には、床スラブ３１の上面に立設された複数の支持脚５１，５１，…を使用することができる。床仕上げ材４が支持脚５１，５１，…上に載置されていることで、床仕上げ材４と床スラブ３１との間に床空気層（間隔）１０が形成されている。なお、支持脚５１の形状・材質等は限定されるものではなく、公知の支持脚を使用すればよい。また、支持脚５１の配置や数も限定されるものではない。

天井材６は、支持部材５を介して天井スラブ３２の下方に配設されている。天井材６と天井スラブ３２との間には、天井空気層２０（間隔）が形成されている。天井材６、天井板材と天井板材の上面（天井スラブ３２側の面）に固定された下地材とを備えている。本実施形態では、天井材６が水平である場合について説明するが、天井材６は傾斜していてもよい。なお、天井材６の構成は限定されるものではない。
天井材６を支持する支持部材５には、天井スラブ３２から吊り下げられた複数の吊りボルト５２，５２，…を使用することができる。吊ボルト５２は、上端が天井スラブ３２に固定されていて、下端が天井材６の下地材に固定されている。なお、吊りボルト５２の形状・材質等は限定されるものではなく、公知の吊りボルトを使用すればよい。また、吊りボルト５２の配置や数も限定されるものではない。

壁７は、居住空間Ｒの上下に配設された構造体３，３（天井スラブ３２および床スラブ３１）の間に立設されていて、居住空間Ｒの外周囲を囲っている。壁７の下端は床スラブ３１の上面に当接しており、壁７の上端は天井スラブ３２の下面に当接している。すなわち、壁７は、床空気層１０および天井空気層２０の周囲を囲っている。本実施形態の壁７は、一対の壁材７１，７１を備えている。一対の壁材７１，７１は、壁空気層７０を挟んで対向している。壁材７１同士の間には、支持枠７２が介設されていることで、壁空気層７０の間隔が保持されている。なお、壁材７１の構成は限定されるものではないが、例えば、石膏ボードを採用すればよい。また、壁材７１同士の間隔（壁空気層７０の厚み）は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。また、壁材７１同士の間隔を保持するための部材は支持枠７２に限定されるものではない。さらに、壁７には、必要に応じて出入口や窓用の開口部（図示せず）が形成されている。

壁材７１には、空気抜き口８が形成されている。本実施形態では、壁材７１の上端部と下端部に、空気抜き口８として複数の微細孔８１がそれぞれ形成されている。微細孔８１は、壁材７１の床空気層１０および天井空気層２０に面した部分に形成されており、床空気層１０または天井空気層２０と壁空気層７０とを連通させている。なお、空気抜き口８は、壁材７１を貫通して床空気層１０と壁空気層７０とを連通することが可能であるが、または天井空気層２０と壁空気層７０とを連通することが可能であれば、複数の微細孔８１に限定されるものではなく、例えば、壁材７１に形成されたスリットであってもよい。
本実施形態では、壁材７１の下端部に形成された微細孔８１の総開口面積（空気抜き口８の開口率）が、床仕上げ材４の面積の１％以下となるように微細孔８１の形状寸法および数を決定する。同様に、壁材７１の上端部に形成された微細孔８１は、総開口面積（空気抜き口８の開口率）が天井材６の面積の１％以下となるように形状寸法および数を決定する。なお、微細孔８１の形状寸法、数および配置は限定されるものではない。また、微細孔８１の形状寸法および数は、微細孔８１の総開口面積が床仕上げ材４の周長×５ｍｍ以下または天井材６の周長×５ｍｍ以下となるように設定してもよい。

以上、本実施形態の床構造１および天井構造２によれば、床空気層１０および天井空気層２０に面した空気抜き口８が壁７に形成されているため、床空気層１０および天井空気層２０がオリフィス付き空気バネとして機能する。オリフィス付き空気バネは、大きな抵抗を持つため、床衝撃音発生時等に発生する低い周波数の音を低減することができる。そのため、空気層（床空気層１０またな天井空気層２０）の厚さを大きくする必要がなく、居住空間の快適性を隠しつつ、遮音性能を高めることができる。また、空気抜き口８は、床下または天井裏等の見えない部分に形成されているため、居住空間Ｒ側に埃がたまることがない。
高さ７０ｍｍの床空気層１０を有する床構造１において、床面積（床仕上げ材４の面積）の０．２５％の開口率で空気抜き口８を設けた場合の空気バネの減衰係数を計算した結果を示す。図２に示すように、床衝撃音で問題となる６３Ｈｚ帯域で減衰係数が０．５０程度となった。一般的に空気バネの抵抗は０．１０以下であるため、空気抜き口８を形成することによって空気バネの減衰効果が得られることが確認できた。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態では、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、居住空間Ｒの下側に配設されたいわゆる二重床からなる床構造１と、居住空間Ｒの上側に配設されたいわゆる二重天井からなる天井構造２とを備える建物について説明する。 本実施形態の床構造１は、床スラブ３１（構造体３）と、床スラブ３１の上方に間隔（床空気層１０）をあけて設けられた床仕上げ材４と、床仕上げ材４を支持する支持部材５とを備えている。一方、本実施形態の天井構造２は、天井スラブ３２（構造体３）と、天井スラブ３２の下方に間隔（天井空気層２０）をあけて設けられた天井材６と、天井材６を支持する支持部材５とを備えている。なお、床仕上げ材４および天井材６は、外周囲が壁７によって囲まれている。なお、構造体３（床スラブ３１および天井スラブ３２）、床仕上げ材４、支持部材５および天井材６の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

壁７は、居住空間Ｒの上下に配設された構造体３，３（天井スラブ３２および床スラブ３１）の間に立設されていて、居住空間Ｒの外周囲を囲っている。そして、壁７は、床空気層１０および天井空気層２０の周囲を囲っている。本実施形態の壁７は、一対の壁材７１，７１を備えている。一対の壁材７１，７１は、壁空気層７０を挟んで対向している。壁材７１同士の間には、支持部材７２が介設されていることで、壁空気層７０の間隔が保持されている。なお、壁材７１の構成は限定されるものではないが、例えば、石膏ボードを採用すればよい。また、壁材７１同士の間隔（壁空気層７０の厚み）は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。また、壁材７１同士の間隔を保持するための支持部材７２の構成は限定されるものではない。さらに、壁７には、必要に応じて出入口や窓用の開口部（図示せず）が形成されている。

壁７の下端と床スラブ３１の上面との間、および、壁７の上端と天井スラブ３２の下面との間には、スペーサー８３が介設されている。スペーサー８３は、壁７に沿って間隔をあけて複数配設されている。そのため、壁７と床スラブ３１との間には、スペーサー８３により隙間（スリット８２）が形成されている。当該隙間（スリット８２）は、空気抜き口８として機能し、床空気層１０と壁空気層７０とを連通している。同様に、壁７と天井スラブ３２との間にも、スペーサー８３によって、天井空気層２０と壁空気層７０とを連通するスリット８２（空気抜き口８）が形成されている。
本実施形態では、壁７の下端と床スラブ３１の上面との間に形成された複数のスリット８２（空気抜き口８）の総開口面積が、床仕上げ材４の周長×５ｍｍ以下となるようにスペーサー８３の形状および配置を決定する。同様に、壁材７１の上端と天井スラブ３２との間に形成された複数のスリット８２の総開口面積が天井材６の周長×５ｍｍ以下となるようにスペーサー８３の形状および配置を決定する。なお、スペーサー８３の形状および配置は、空気抜き口８の総開口面積が床仕上げ材４の面積の１％以下または天井材６の面積の１％以下となるように設定してもよい。

以上、本実施形態の床構造１および天井構造２によれば、第一の実施形態の床構造１および天井構造２と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記各実施形態では、床構造１および天井構造２の両方に、それぞれ空気抜き口８を形成する場合について説明したが、空気抜き口８は、床構造１または天井構造２のいずれか一方のみに形成されていてもよい。
また、床仕上げ材４の振動が壁７に伝達されることがないように、床仕上げ材４の周縁と壁７との間に隙間が形成されていてもよい。この場合には、隙間の上方にヒレゴム９１付きの幅木９を設置して当該隙間が露出することがないようにするのが望ましい。同様に、天井材６の周縁と壁７との間に隙間が形成されていてもよい。ただし、この場合には、その隙間を弾性のあるシール材や目地材で塞ぐなどして露出しないようにするのが望ましい。
また、壁空気層７０には、ロックウールやグラスウール等の断熱材が配設されていてもよい。

１ 床構造
１０ 床空気層
２ 天井構造
２０ 天井空気層
３ 構造体
３１ 床スラブ
３２ 天井スラブ
４ 床仕上げ材
５ 支持部材
６ 天井材
７ 壁
７０ 壁空気層
７１ 壁材
８ 空気抜き口
８１ 微細孔
８２ スリット
８３ スペーサー

Claims (9)

1. 構造体と、
   前記構造体の上方に設けられた床仕上げ材と、
   前記構造体と前記床仕上げ材との間に形成された床空気層の周囲を囲う壁と、を備える床構造であって、
   前記壁が、壁空気層を挟んで対向する一対の壁材を備えており、
   前記床空気層と前記壁空気層とを連通する空気抜き口が前記壁に設けられていることを特徴とする、床構造。
2. 前記空気抜き口が、スリットまたは複数の微細孔であることを特徴とする、請求項１に記載の床構造。
3. 前記壁と前記構造体との間に複数のスペーサーが介設されており、
   前記空気抜き口が、前記スペーサー同士の間に形成された隙間であることを特徴とする、請求項１に記載の床構造。
4. 前記空気抜き口の総開口面積が、前記床仕上げ材の面積の１％以下、もしくは、前記床仕上げ材の周長×５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の床構造。
5. 構造体と、
   前記構造体の下方に設けられた天井材と、
   前記構造体と前記天井材との間に形成された天井空気層の周囲を囲う壁と、を備える天井構造であって、
   前記壁が、壁空気層を挟んで対向する一対の壁材を備えており、
   前記天井空気層と前記壁空気層とを連通する空気抜き口が前記壁に設けられていることを特徴とする、天井構造。
6. 前記空気抜き口が、スリットまたは微細孔であることを特徴とする、請求項５に記載の天井構造。
7. 前記壁と前記構造体との間に複数のスペーサーが介設されており、
   前記空気抜き口が、前記スペーサー同士の間に形成された隙間であることを特徴とする、請求項５に記載の天井構造。
8. 前記空気抜き口の総開口面積が、前記天井仕上げ材の面積の１％以下、もしくは、前記天井仕上げ材の周長×５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の天井構造。
9. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の床構造と、請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の天井構造と、を備えていることを特徴とする、建物。

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