JP2018537604A - 防音乾式壁パネル - Google Patents

Abstract

乾式壁構築物１１、１２、１３、１４において適用される防音乾式壁パネル１であって、前記防音乾式壁パネル１は、無穿孔パネルとして、１２ｍｍ厚み当たり１２ｋｇ／ｍ^２より大きい単位表面積当たりの質量を有し、前記防音乾式壁パネル１は、そこに形成された複数の穿孔２を備え、各穿孔２が、前記防音乾式壁パネル１を通って延びており、それによって空気の通過を可能にしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、防音乾式壁パネルに関するとともに、このような防音乾式壁パネルを備える乾式壁構築物に関する。

本発明は、防音乾式壁構築物の技術分野における改善を探求するものである。乾式壁構築物は、例えば、建物の内側に配された壁又は天井である。特に、本発明は、建物の内側における部屋の音響を改善することができる乾式壁構築物に適用するための防音乾式壁パネルに関する。

通常の乾式壁構築物は、乾式壁パネルが取り付けられるサブ構築物を備える。例えば乾式壁天井では、該サブ構築物は、吊り材によってむき出しの天井（例えばコンクリート天井）に取り付けられる乾式壁用形材（すなわち金属梁形材）が水平に配されて作製される。乾式壁パネルは、ねじによって乾式壁用形材に取り付けられる。

部屋の防音は、吸音によって改善され得る。既知の乾式壁構築物は、防音乾式壁パネルを備え、該防音乾式壁パネルは、そこに形成された複数の穿孔を有し、該複数の穿孔それぞれは、防音乾式壁パネルを通る空気の通路を与えるために一表面から反対側の表面に延びている。複数の穿孔は、連続パターン、ブロックパターン又はランダムパターン（迷路パターン（stray pattern））のような種々の穿孔パターンを備える円形状又は正方形状であってもよい。一つの特定の例では、乾式壁パネルは、全表面積に対して約９〜２５％の穿孔部分を備える石膏ボードである。

天井において、隣接する乾式壁パネルに属する複数の穿孔を配列するために特別な技術が用いられ、それによって天井表面全体にわたって連続する視覚的外観の穿孔パターンが付与される。

空気は複数の穿孔を介して通過し得るため、媒体としての空気中を伝搬する音が穿孔乾式壁パネルの後ろの空間に通過し得る。部屋の中を伝搬する音波は、取り付けられた乾式壁パネルの後ろの空間に入り得、それによって乾式壁パネルと乾式壁パネルが取り付けられたむき出しの天井との間の空間内で減衰される。特に吸音材が乾式壁パネルとむき出しの天井との間に配されたとき、吸音が可能になる。すなわち、該吸音材は、多孔性材料、ポリエステルウール、ミネラルウール、メラミン樹脂フォーム又は多孔性プラスターである。視覚的に閉じた外観を付与するために、下側表面に通音性ライニングとしてのカバーフリース材料を配することも可能である。

他の通常の壁用乾式壁構築物は、垂直に配された乾式壁用形材を備えるサブ構築物を有する対面する枠組みであり、該乾式壁用形材には乾式壁パネルが取り付けられる。閉じた表面を備える構築物では、単一の開口は、遮音に対して悪影響を及ぼす。しかしながら、二層構築物の場合、このような開口は、遮音を改善させることができる。

乾式壁構築物では、遮音値［ｄＢ］は、建物の内側において音響に関連する６３Ｈｚから４０００Ｈｚまでの周波数範囲にわたって定義される。遮音特性は、共振周波数ｆ_ｒｅｓ及びコインシデンス周波数ｆ_ｇｒによって定義される。

遮音の改善は、部屋の音響に関する前記範囲から外れるように、共振周波数ｆ_ｒｅｓを低くする単位面積当たりの質量を増加させることによって達成される。遮音のさらなる改善は、コインシデンス周波数ｆ_ｇｒを増加させることができる前記石膏ボードの柔軟性を増加させることからも生じる。柔軟性を増加させることによって、コインシデンス周波数ｆ_ｇｒが防音に重要でない領域に高められ得る。

遮音石膏ボードの一つの特定の例は、例えば８．５ｋｇ／ｍ^２の標準的な石膏ボード製品である「Ｋｎａｕｆ ＧＫＢ」と比較して、単位面積当たりの質量が高い１７．５ｋｇ／ｍ^２（厚み１２．５ｍｍ）の製品「Ｋｎａｕｆ Ｓｉｌｅｎｔｂｏａｒｄ」である。

従来技術に関する問題は、穿孔ボードを備える乾式壁構築物に関する利点（吸音）を、増加された質量を有する防音プラスターボードを備える乾式壁構築物に関する利点（音減衰）に組み合わせることができないことであり、それは、複数の穿孔が単位面積当たりの質量を減少させ、そして遮音特性にマイナスの影響を与えるためである。

複数の孔を同時に打ち抜くことによって行われる石膏ボードに複数の穿孔を形成することは難しい。それに関する問題は、隣り合う複数の穿孔の間の架橋部が損傷すること又は複数の穿孔の端縁部が損傷することである。このため、単位面積当たり低質量の、すなわち、低密度又は厚みの薄い乾式壁パネルに複数の穿孔を付与することのみが知られている。

このように、本発明は、防音乾式壁パネル及びこのような防音乾式壁パネルを備える乾式壁構築物を提供し、従来技術から知られる不利益を克服することを課題とする。特に、本発明は、衝撃音及び空気伝搬音の吸音及び遮音によって防音を改善することができる防音乾式壁パネルを提供することを課題とする。

本発明は、乾式壁構築物に適用される防音乾式壁パネルを提供し、該乾式壁パネルは、無穿孔パネルとして１ｍｍ厚み当たり１．２ｋｇ／ｍ^２（１２ｍｍ当たり１２ｋｇ／ｍ^２）より大きい単位表面積当たりの質量を有する。前記防音乾式壁パネルは、そこに形成された複数の穿孔を備え、各穿孔は、前記防音乾式壁パネルを通って延びており、それによって空気の通過を可能にしている。

前記防音乾式壁パネルは、吸音乾式壁構築物に配される公知の穿孔パネルと比較してより高い単位面積当たりの質量のパネルに複数の穿孔を形成することによって、従来技術から知られる不利益を克服する。これにより、吸音、並びに、衝撃音及び空気伝搬音に関わる遮音に関する改善を提供することができる。驚くべきことに、製造されたボードは、前記複数の穿孔の間の架橋部においても前記複数の穿孔自体の端縁部においても割れていなかった。「無穿孔パネルとして」という用語は、単位面積当たりの質量が、無穿孔パネルに適用されること、すなわち、前記複数の穿孔がそこに打ち抜かれる前の前記乾式壁パネルの単位面積当たりの質量に適用されることと理解されるべきである。

有利な態様は、前記単位表面積当たりの質量が、無穿孔パネルとして１２ｍｍ厚み当たり１２ｋｇ／ｍ^２より大きく又は１ｍｍ厚み当たり１．２ｋｇ／ｍ^２より大きく、とりわけ無穿孔パネルとして１２ｍｍ厚み当たり１７ｋｇ／ｍ^２（１．２ｍｍ当たり１．７ｋｇ／ｍ^２又は１ｍｍ当たり１．４ｋｇ／ｍ^２）より大きい。特に、１２ｍｍ当たり１７．５ｋｇ／ｍ^２が、遮音に影響することが知られた石膏ボードである。

前記防音乾式壁パネルは、有利には、石膏ボードであるが、石膏繊維ボード又はセメントボードであってもよい。前記石膏ボードは、外側に紙層、すなわち、紙面を備え、石膏材料の芯層が間に配されている。

一態様によれば、前記防音乾式壁パネルは、石膏ボードであり、前記石膏材料は、石灰又はＢａＳＯ_４を含有する。前記石膏ボードの製造中に石灰又はＢａＳＯ_４を添加することによって、柔軟性が向上する。これによって、部屋の防音に関する範囲から外れるように、取り付けられた石膏ボードのコインシデンス周波数を向上させることができる。

好ましくは、前記穿孔は、四角形状であり、各四角形の穿孔は、５ｍｍ〜１５ｍｍの辺長を有し、隣り合う複数の穿孔は、２０ｍｍ〜３０ｍｍの中心間距離で配されている。一つの特定の例では、前記四角形の穿孔は、１２ｍｍの辺長を有し、２５ｍｍの中心間距離で配されている。これらの寸法では、前記石膏ボードを良好に製造できることが示されている。

他の好ましい代替によれば、前記複数の穿孔は、円形状であり、各円形の穿孔は、１５ｍｍ〜２５ｍｍの直径を有し、隣り合う複数の穿孔は、３５ｍｍ〜４５ｍｍの中心間距離で配されている。一つの特定の例では、前記円形の穿孔は、２０ｍｍの直径を有し、４２ｍｍの中心間距離で配されている。これらの寸法では、前記石膏ボードを良好に製造できることが示されている。

別の有利な実施形態は、多孔性材料で満たされている複数の穿孔に関する。前記多孔性材料は、前記乾式壁パネルの製造中に前記複数の穿孔内に満たされてもよく、構築場所での構築中に前記複数の穿孔内に満たされてもよい。これにより、閉じた表面を備える防音パネルを提供することができる。該閉じた表面は、視覚的態様を考慮すると好ましい。

特に好ましくは、前記多孔性材料は、材料としての活性炭又はパーライトを含む。両材料は、そこを通して音の伝搬を可能にするのに十分な多孔性であることが示されている。

本発明の他の態様は、本明細書に示されるような防音乾式壁パネルを備える乾式壁構築物に関する。前記乾式壁構築物は、壁構築物であってもよく、天井構築物であってもよい。典型的には、これらの構築物は、金属梁の乾式壁用形材から作られたサブ構築物を備え、該乾式壁用形材には、前記乾式壁パネルが閉じた表面を形成するように取り付けられる。特に好ましくは、前記乾式壁用形材は、ウェブ部に襞を備えた防音乾式壁形材であり、該ウェブ部は、フランジ部又は柔軟な複数のフランジ部（すなわち複数の分離した切込み（separation cut）を備える）を接続する。

好ましくは、前記防音乾式壁パネルは、二重層を形成するように配されている。前記二重層の構築物は、前記単位面積当たりの質量を二倍にすることができ、それによって遮音能力を改善する。

他の有利な態様は、異なるパネルに属する複数の穿孔を備える防音乾式壁パネルの二重層に関し、該複数の穿孔は、少なくとも部分的に互いに接続されるように配されている。このように、空気が前記接続された複数の穿孔を通して通過し得るため、吸音が維持され得る。

好ましくは、前記二重層を形成する前記防音乾式壁パネルは、弾性ホットメルト接着剤を用いて、互いに取り付けられている。前記弾性ホットメルト接着剤によって、取り付けられた乾式壁パネルを防音の観点から干渉しないようにすることができる。

本発明の一つの有利な態様によれば、前記乾式壁構築物は、吸音材料を備える。前記吸音材料は、前記乾式壁パネルとむき出しの天井又は前記構築物の覆われた部分との間に適用されるミネラルウールであってもよい。

他の有利な態様によれば、前記乾式壁構築物は、フリース材料を備える。前記フリース材料は、そこを通して音の伝搬を可能にするとともに空気の流れを防止することができる。

以下のように、本発明は、図面を参照することによってより詳細に説明される。図面を通して、同様の参照符号は、同様の特徴を示す。

本発明に係る防音乾式壁パネル。 本発明に係る四つの防音乾式壁パネルを備える乾式壁構築物。 四角形状の複数の穿孔を備える防音乾式壁パネル。 円形状の複数の穿孔を備える防音乾式壁パネル。 空気伝搬音の低減に係る図。 周波数範囲にわたる衝撃音の遮音に係る図。

図１は、防音乾式壁パネル１を示し、乾式壁構築物に適用されるものとして示されている。防音乾式壁パネル１は、無穿孔パネルとして１７．５ｋｇ／ｍ^２の表面積当たりの質量及び１２ｍｍの厚みを有し、ここで、無穿孔パネルとは、前記単位面積当たりの質量が前記複数の穿孔がそこに形成される（打ち抜く）前に決定されることを意味する。防音乾式壁パネル１は、複数の穿孔２を備える。隣り合う複数の穿孔２は、複数の架橋部３を介して接続されている。驚くべきことに、製造されたボードは、原料のボードの密度が通常使用されるプラスターボードよりも高かったが、複数の穿孔２の間の架橋部３においても前記複数の穿孔２の端縁部においても割れていなかった。ＢａＳＯ_４が石膏ボード１の製造中に添加されており、石膏ボード１は、より優れた構造的柔軟性を得ることができる。

図２は、図１に例示された防音乾式壁パネル１を備える乾式壁構築物を示す。四つの防音乾式壁パネル１１、１２、１３，１４が、互いに接するように配されている。示された配列では、連続する穿孔２パターンが、前記乾式壁構築物の表面全体にわたって広がるように形成されている。これは、隣り合う複数の穿孔２の間の距離が、複数の架橋パネル１１、１２、１３、１４において変化しないことを意味する。

それぞれの防音乾式壁パネル１は、二重層を形成するように配されている。該二重層とは、二枚のパネル１がサンドイッチ状に配され得ることを意味する。防音乾式壁パネル１１、１２、１３、１４の前記二重層は、異なるパネルに属する接続された複数の穿孔２を備え、複数の穿孔２は、少なくとも一部が互いに接続されるように配されている。これによって、空気が複数の穿孔２を通過できるため、音が複数の穿孔２を伝搬できるようになる。この例では、前記二重層を形成する防音乾式壁パネル１１、１２、１３、１４は、弾性ホットメルト接着剤を用いて互いに取り付けられている。

乾式壁構築物１１、１２、１３、１４の上に、ミネラルウールのような吸音材が配されてもよい。さらに、フリース材料が、視覚的に前記パネルを覆うために且つ／又は空気の通過を低減するために、前記防音パネルに取り付けられてもよい。

図３は、四角形状の複数の穿孔２を有する防音乾式壁パネル１の一部分である。各四角形の穿孔２は、（正方形であり）、１２ｍｍの辺長を有する。隣り合う穿孔２の中心間距離は、この特定の例では２５ｍｍである。

図４は、円形状の複数の穿孔２を有する防音乾式壁パネル１の一部分である。各円形の穿孔２は、２０ｍｍの直径を有する。隣り合う穿孔２の中心間距離は、この特定の例では４２ｍｍである。

図５は、屋内の適用に関する５０Ｈｚから５０００Ｈｚの周波数範囲にわたる空気伝搬音の低減を示す。空気伝搬音は、公知の穿孔遮音パネル（Ｋｎａｕｆ Ｃｌｅａｎｅｏ Ａｃｏｕｓｔｉｃ、中空円）及び本発明の防音乾式壁パネル（穿孔が設けられたＫｎａｕｆ Ｓｉｌｅｎｔ Ｂｏａｒｄ、塗りつぶし三角）について示されている。本発明のボードは、既知の防音ボードと同じ穿孔密度及び形状を有するが、原料がより高い密度を有する（Ｋｎａｕｆ Ｃｌｅａｎｅｏ Ａｃｏｕｓｔｉｃ：０．７６ｋｇ／（ｍ^２・ｍｍ）；Ｋｎａｕｆ Ｓｉｌｅｎｔ Ｂｏａｒｄ：１．４５ｋｇ／（ｍ^２・ｍｍ））。

本発明の石膏ボードの音低減は、ほとんどの関連する周波数においてＣｌｅａｎｅｏ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｂｏａｒｄの音低減よりも高くなっている。音低減が比較的低い唯一の領域は、非常に高い周波数領域にある。しかしながら、この範囲ではすでに、音を弱める非常に高い能力があるため、この欠点は重要でない。

図６は、図５と同じ二つのボードタイプの比較を示すが、ここでは衝撃音の低減能力に関する。三角は、本発明のボードの値を示す。中空円は、Ｃｌｅａｎｅｏ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｂｏａｒｄの値を示す。１００Ｈｚと３０００Ｈｚの範囲では、音低減は、最新技術として知られるボードよりも本発明のボードの方がいずれも高くなっている。このように、Ｒｗ及びＬｎｗの両方は、最新技術の防音ボードよりも約２ｄＢ高い。

Claims (15)

1. 乾式壁構築物（１１、１２、１３、１４）に適用される防音乾式壁パネル（１）であって、
   前記防音乾式壁パネル（１）は、無穿孔パネルとして、１ｍｍ厚み当たり１．２ｋｇ／ｍ^２より大きい単位表面積当たりの質量を有し、
   前記防音乾式壁パネル（１）は、そこに形成された複数の穿孔（２）を備え、
   各穿孔（２）が、前記防音乾式壁パネル（１）を通って延びており、それによって空気の通過を可能にしている防音乾式壁パネル（１）。
2. 前記無穿孔パネルが、１２ｍｍの厚みであり且つ１２ｋｇ／ｍ^２より大きい単位表面積当たりの質量を有する、請求項１に記載の防音乾式壁パネル（１）。
3. 前記単位表面積当たりの質量が、無穿孔パネルとして、１ｍｍ厚み当たり１．４ｋｇ／ｍ^２より大きい、請求項１又は２に記載の防音乾式壁パネル（１）。
4. 前記防音乾式壁パネル（１）が、石膏ボード、石膏繊維ボード又はセメントボードである、請求項１乃至３いずれか１項に記載の防音乾式壁パネル（１）。
5. 前記石膏材料が、石灰又はＢａＳＯ_４を含有する、請求項４に記載の防音乾式壁パネル（１）。
6. 前記複数の穿孔（２）は、四角形状であり、各四角形の穿孔（２）は、５ｍｍ〜１５ｍｍの辺長を有し、
   隣り合う穿孔（２）が、２０ｍｍ〜３０ｍｍの中心間距離で配されている、請求項１乃至５いずれか１項に記載の防音乾式壁パネル（１）。
7. 前記複数の穿孔は、円形状であり、各円形の穿孔（２）は、１５ｍｍ〜２５ｍｍの直径を有し、
   隣り合う穿孔（２）が、３５ｍｍ〜４５ｍｍの中心間距離で配されている、請求項１乃至６いずれか１項に記載の防音乾式壁パネル（１）。
8. 前記複数の穿孔（２）が、多孔性材料で満たされている、請求項１乃至７いずれか１項に記載の防音乾式壁パネル（１）。
9. 前記多孔性材料が、活性炭又はパーライトを含む、請求項８に記載の防音乾式壁パネル（１）。
10. 請求項１乃至９いずれか１項に記載の防音乾式壁パネル（１）を備える、乾式壁構築物（１１、１２、１３、１４）。
11. 前記防音乾式壁パネル（１）が、二重層を形成するように配されている、請求項１０に記載の乾式壁構築物（１１、１２、１３、１４）。
12. 前記防音乾式壁パネル（１）の前記二重層は、異なるパネルに属する複数の穿孔（２）を備え、該複数の穿孔（２）は、少なくとも一部が互いに接続されるように配されている、請求項１１に記載の乾式壁構築物（１１、１２、１３、１４）。
13. 前記二重層を形成する前記防音乾式壁パネル（１）が、弾性ホットメルト接着剤の使用によって、互いに取り付けられている、請求項１２に記載の乾式壁構築物（１１、１２、１３、１４）。
14. 吸音材をさらに備える、請求項１０乃至１３いずれか１項に記載の乾式壁構築物（１１、１２、１３、１４）。
15. フリース材料をさらに備える、請求項１０乃至１３いずれか１項に記載の乾式壁構築物（１１、１２、１３、１４）。