JP2021075902A

JP2021075902A - 床構造

Info

Publication number: JP2021075902A
Application number: JP2019203277A
Authority: JP
Inventors: 新一木村; Shinichi Kimura
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2021-05-20

Abstract

【課題】上階から下階の床に伝達される固体伝搬音の下階の床からの放射を低減可能な床構造を提供する。【解決手段】上下に建物ユニット１Ａ、１Ｂが積層されたユニット建物ＵＨにおける床構造である。そして、下階の建物ユニット１Ａにおいて、床大梁１２、１２に架け渡された床小梁１５に、振動を吸収する下階ダイナミックダンパ２００が設けられている床構造とした。これにより、上階の建物ユニット１Ｂの床ＦＬに入力された重量床衝撃音ＩＳの一部が、柱１１などを伝って下階の建物ユニット１Ａの床ＦＬに伝達される固体伝搬音ＩＳｔを、下階ダイナミックダンパ２００による吸収できる。よって、固体伝搬音ＩＳｔが下階の床ＦＬから室内に放射される放射音ＩＳｅを低減可能である。【選択図】図７Ｂ

Description

本発明は、床構造に関する。

従来、上階において、子供が飛び跳ねたり、物を落下させたりした場合に発生する衝撃音である重量床衝撃音が、下階における騒音として問題となっている。
この衝撃音を低減する方法として、例えば特許文献１に示す工法が知られている。この工法は、床小梁間に重錘機能を有する鋼板を架設するとともに、この鋼板と床小梁の間に粘性材を介装し、鋼板ダンパを構成するものである。
このように鋼板ダンパを構成することで、床の振動を鋼板ダンパが吸収するため、床振動の減衰性が高くなり、重量音を抑えることができる。

また、特許文献２には、対向する床小梁の略中央に横架材が差し渡され、この横架材に錘を吊り下げたダンパが設けられた床構造が開示されている。

特開２００３−２４７２９４号公報特開２００１−６５０９９号公報

しかしながら、ダンパは、特定の衝撃音の周波数の低減は可能であるものの、ダンパの設置スペースにも限りがあり、上階で発生する騒音の全ての周波数を低減するのは難しい。そして、本願発明者達は、上階で生じた重量衝撃音による下階の騒音において、重量衝撃音の一部が、上階および下階の床および柱を伝達される固定伝播音により下階の床に伝達され、下階の床から室内に向かって放射される音が含まれていることを知見した。

本開示は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、上階から下階の床に伝達される固体伝搬音の下階の床からの放射を低減可能な床構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本開示の床構造は、上下に建物ユニットが積層されたユニット建物における床構造であって、下階の前記建物ユニットにおいて、床大梁に架け渡された床小梁に、動を吸収する下階ダイナミックダンパが設けられている床構造とした。

本開示の床構造では、下階の床に設けた下階ダイナミックダンパにより、上階の床に入力された重量衝撃音における上階から下階の床に伝達される固体伝搬音が、下階の床から放射されるのを低減することが可能である。

実施の形態１の床構造を適用したユニット建物を示す斜視図である。ユニット建物の建物ユニットの骨組み構造体を示す斜視図である。上階の建物ユニットの床小梁に設けられた上階ダイナミックダンパの配置を示す平面図である。上階ダイナミックダンパを示す斜視図である。上階ダイナミックダンパを示す平面図である。実施の形態１の床構造を適用した下階の建物ユニットの床に設けられた下階ダイナミックダンパを示す斜視図である。比較例の上階の建物ユニットで発生した重量衝撃音の、下階の建物ユニットへの固体伝搬音と床からの放射音とを示す説明図である。実施の形態１の床構造における、上階の建物ユニットで発生した重量床衝撃音の、下階の建物ユニットへの固体伝搬音と床からの放射音とを示す説明図である。実施の形態１の床構造と比較例との遮音性を比較する重量床衝撃音の遮音特性の比較図である。

以下、本開示による床構造を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
実施の形態１の床構造は、図１に示すユニット建物ＵＨに適用されている。

（ユニット建物の説明）
まず、ユニット建物ＵＨについて説明する。
このユニット建物ＵＨは、複数の階を有する。すなわち、基礎２の上に１階部分となる複数の建物ユニット１Ａ，・・・が水平方向に並列に設置されて１階部分が構築されている。そして、この建物ユニット１Ａ，・・・の上に２階部分となる複数の建物ユニット１Ｂ，・・・が水平方向に並列に設置されて２階部分が構築され、さらに２階部分を構築する複数の建物ユニット１Ｂ，・・・の上に屋根パネル３が取り付けられている。

本実施の形態の床構造は、１階部分の建物ユニット１Ａに適用されている。なお、両建物ユニット１Ａ、１Ｂは、共通するもので、以下の説明において、両建物ユニット１Ａ、１Ｂを区別せずに両者に共通する構成について説明する際には、単に、建物ユニット１と表記する。

まず、建物ユニット１の構成を、図２に基づいて説明する。
この建物ユニット１は、４本の柱１１，・・・と、この柱１１，・・・の下端を連結した４本の床大梁１２，・・・と、この柱１１，・・・の上端を連結した４本の天井梁１３，・・・と、を有する骨組み構造体を備えている。

上記の骨組み構造体において、柱１１，・・・としては角形鋼管などを使用することができる。また、床大梁１２，・・・および天井梁１３，・・・としては、溝形鋼などを使用することができる。

さらに、対向する一対の長辺の床大梁１２，１２には、複数の床小梁１５，・・・が略平行に架け渡され、この床小梁１５，・・・の上にパーティクルボードなどの床材１４が取り付けられて床ＦＬが形成されている。

また、対向する長辺の天井梁１３，１３に複数本の天井野縁１７，・・・が架け渡され、この天井野縁１７，・・・の下に石膏ボードなどの天井材１８が取り付けられて天井が形成されている。

そして、建物ユニット１において、外壁（図示せず）を設ける場所には、床大梁１２と天井梁１３との間に上下に間柱１９が取り付けられ、間柱１９の屋外側と屋内側にそれぞれ外壁材と内壁材とが取り付けられている。さらに、外壁材と内壁材との間にガラスウールなどの断熱材が設けられて壁が形成される。

なお、建物ユニット１において、床材１４は単層に限定されるものではなく、防音シート等を貼設することで複層としたり、床小梁１５と床材１４との間に床根太を設けたりするものであってもよい。

（床構造の説明）
次に、建物ユニット１Ａ、１Ｂにおける床構造について説明する。

＜２階の建物ユニット１Ｂの床構造＞
まず、２階の建物ユニット１Ｂの床構造を説明する。
図３は、建物ユニット１Ｂの床部分の平面図であり、複数の床小梁１５のうちの所定の床小梁１５に上階ダイナミックダンパ１００が取り付けられている。

この上階ダイナミックダンパ１００は、図４、図５に示すように、板状部材１１０と、錘部材１２１，１２２と、取付部材１３０とを備える。
板状部材１１０は、木製の矩形の板材であり、パーティクルボードやＯＳＢ（Oriented Strand Board）などの廃材を用いることができる。

錘部材１２１、１２２は、板状部材１１０の幅方向の両端に配置され、廃材の石膏ボードを複数層に上下に重ね、所定の重さに形成されている。

取付部材１３０は、木桟などの木製の角材により形成され、板状部材１１０の幅方向の中央に配置され、板状部材１１０の下方から打ち付けた釘１１１により、板状部材１１０が取付部材１３０に固定されている。そして、取付部材１３０は、床小梁１５に沿わせた状態で側方から鋼鉄製の釘１３１を打って床小梁１５に固定されている。

上階ダイナミックダンパ１００は、床小梁１５から板状部材１１０の幅方向の端縁までの長さによりダイナミックダンパとして機能するばね定数を設定することができる。そして、このばね定数と、錘部材１２１、１２２のそれぞれの質量により、ダイナミックダンパとして吸振する周波数帯を任意に設定することができる。

そして、本実施の形態１では、所定の重量床衝撃音の振動を吸収するように、重量床衝撃音による共振周波数の振動の振幅が最大となる腹位置に設置されている。また、重量床衝撃音は、例えば、子供が床ＦＬで飛び跳ねて発生する、５０Ｈｚ程度の周波数の音である。そして、板状部材１１０によるばね定数および両錘部材１２１，１２２の質量は、５０Ｈｚを中心周波数とする１／３オクターブバンドの振動を吸収するよう設定することができる。

＜１階の建物ユニット１Ａの床構造＞
次に、１階の建物ユニット１Ａの床構造について説明する。
図６は１階の建物ユニット１Ａの床ＦＬを示す斜視図であり、床小梁１５に、複数の下階ダイナミックダンパ２００が設けられている。
この下階ダイナミックダンパ２００は、複数の床小梁１５において、１つ置きに設置されている。

下階ダイナミックダンパ２００も、上階ダイナミックダンパ１００と同様に、板状部材２１０と、錘部材２２１，２２２と、取付部材２３０とを備える。
板状部材２１０は、上階ダイナミックダンパ１００の板状部材１１０と同様に、木製の矩形の板材であり、パーティクルボードやＯＳＢ（Oriented Strand Board）などの廃材を用いることができる。

錘部材２２１、２２２も、上階ダイナミックダンパ１００の錘部材１２１、１２２と同様に、板状部材２１０の幅方向の両端に配置され、廃材の矩形の石膏ボードを複数層に重ね、所定の重さに形成されている。

取付部材２３０は、上階ダイナミックダンパ１００の取付部材１３０と同様に、木桟などの木製の角材により形成され、板状部材１１０の幅方向の略中央に配置されている。そして、上階ダイナミックダンパ１００と同様に、取付部材２３０に板状部材２１０が釘（不図示）などにより取り付けられ、取付部材２３０が床小梁１５に鋼鉄製の釘（不図示）などにより取り付けられている。

なお、下階ダイナミックダンパ２００は、詳細には後述するが、上階ダイナミックダンパ１００とは、吸音の対象となる音が異なるため、ばね定数や質量の設定が上階ダイナミックダンパ１００と異なる。

（実施の形態１の作用）
次に、本実施の形態１の床構造の作用について説明する。
まず、図７Ａに基づいて、比較例の作用を説明する。
この比較例は、下階の建物ユニット１Ａに下階ダイナミックダンパ２００を設置していない例であり、他の構成については、実施の形態１と同様ものである。

子供の飛び跳ねなどによって床材１４で発生した重量床衝撃音ＩＳは、床ＦＬにおいて床小梁１５に伝達される。そして、床小梁１５の振動は、上階ダイナミックダンパ１００に伝達されて吸収される。したがって、上階の建物ユニット１Ｂから天井を介して下階の建物ユニット１Ａの室内に伝達される騒音を低減することができる。

しかしながら、図７Ａに示すように、上階の建物ユニット１Ｂにおいて発生した重量床衝撃音ＩＳの一部は、上階の建物ユニット１Ｂから柱１１や壁などを伝達される固体伝搬音ＩＳｔとして下階の建物ユニット１Ａに伝達される。

そして、本願発明者達は、下階の建物ユニット１Ａに伝達された上階の重量床衝撃音ＩＳの一部が、固体伝搬音ＩＳｔとして下階の建物ユニット１Ａの床ＦＬに伝達され、床ＦＬから放射音ＩＳｅとして室内に放射されることを知見した。

そこで、実施の形態１では、図７Ｂに示すように、この下階の建物ユニット１Ａの床ＦＬに伝達される固体伝搬音ＩＳｔを、下階の建物ユニット１Ａの床小梁１５に設置した下階ダイナミックダンパ２００により吸収するようにした。

したがって、下階の建物ユニット１Ａの床ＦＬから室内に放射される放射音ＩＳｅは、比較例と比較して低減することが可能となった。なお、下階ダイナミックダンパ２００の質量およびばね定数は、予め設定された重量床衝撃音ＩＳが発生した場合の固体伝搬音ＩＳｔを求め、この固体伝搬音ＩＳｔによる下階の建物ユニット１Ａの床小梁１５の共振周波数の近傍で振動するように設定する。なお、本実施の形態１では、下階ダイナミックダンパ２００は、１２５Ｈｚ程度を中心周波数とする１／１オクターブバンドの振動を吸収するように設定した。

図８は、実施の形態１と比較例との上階で重量床衝撃音ＩＳが入力された際の下階の建物ユニット１Ａの室内の音圧レベル特性図である。

特性Ａは、下階ダイナミックダンパ２００を設けない場合の、比較例のＬＨ特性を示す。特性Ｂは、実施の形態１、すなわち、下階ダイナミックダンパ２００を設置した場合のＬＨ特性を示す。

実施の形態１の特性Ｂを、特性Ａと比較すると、低周波域で音圧レベルが低下しているのが分かる。このように、下階の建物ユニット１Ａの床小梁１５に下階ダイナミックダンパ２００を設けることにより、上階の建物ユニット１Ｂで発生した重量床衝撃音ＩＳが下階の建物ユニット１Ａの床ＦＬで放射されるのを低減できる。

（実施の形態の効果）
以下に、本実施の形態１の床構造の効果を列挙する。
（１）実施の形態１の床構造は、上下に建物ユニット１Ａ、１Ｂが積層されたユニット建物ＵＨにおける床構造である。そして、下階の建物ユニット１Ａにおいて、床大梁１２、１２に架け渡された床小梁１５に、振動を吸収する下階ダイナミックダンパ２００が設けられている床構造とした。
したがって、上階の建物ユニット１Ｂの床ＦＬに入力された重量床衝撃音ＩＳの一部が、柱１１などを伝って下階の建物ユニット１Ａの床ＦＬに伝達される固体伝搬音ＩＳｔを、下階ダイナミックダンパ２００による吸収できる。よって、固体伝搬音ＩＳｔが下階の床ＦＬから室内に放射される放射音ＩＳｅを低減可能である。

（２）実施の形態１の床構造は、下階ダイナミックダンパ２００が、上階の建物ユニット１Ｂの床ＦＬに入力された重量床衝撃音ＩＳの固体伝搬音ＩＳｔの共振周波数の振動を吸収するよう設定されている。
したがって、固体伝搬音ＩＳｔを効率良く吸収し、床ＦＬから室内への放射音ＩＳｅをより確実に低減可能である。

（３）実施の形態１の床構造は、下階ダイナミックダンパ２００が、固体伝搬音ＩＳｔによる床小梁１５の共振位置に配置されている。
したがって、下階ダイナミックダンパ２００により固体伝搬音ＩＳｔをより確実に吸収し、床ＦＬから室内への放射音ＩＳｅを、さらに確実に低減可能である。

（４）実施の形態１の床構造は、下階ダイナミックダンパ２００が、床小梁１５に取り付けられた木桟により形成された取付部材２３０と、取付部材２３０に中間部が固定された板状部材２１０と、板状部材２１０の端部に設けられた石膏ボード製の錘部材２２１、２２２と、を備え、床小梁１５梁の振動時に、板状部材２１０および錘部材２２１、２２２が振動するよう形成されている。
したがって、廃材などを利用して下階ダイナミックダンパ２００を形成可能であり、安価に製造することが可能である。また、板状部材２１０の寸法や、錘部材２２１、２２２の質量に基づいて、吸収する音の周波数帯を任意に設定することが可能である。

以上、本開示の床構造を実施の形態に基づいて説明してきた。しかし、本開示の床構造の具体的な構成については、これらの実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項の要旨を逸脱しない限り、各実施の形態の組み合わせ、設計の変更や追加などは許容される。

例えば、実施の形態では、上階を２階、下階を１階としたが、これに限定されず、３階と２階、４階と３階などにも適用可能であり、要は、上下に建物ユニットが積層されたユニット建物であれば、適用可能である。

また、下階ダイナミックダンパの吸振する周波数帯は、床構造の共振周波数特性に応じて任意の周波数帯に設定することができる。さらに、下階ダイナミックダンパの構成は、実施の形態で示したものに限定されるものではない。例えば、板材の幅方向の両端に錘部材を設けた例を示したが、いずれか一方のみに錘部材を設けた構成であってもよい。また、両錘部材は、同様の大きさのものを示したが、これに限定されず、一方の大きさや重さを、もう一方のものと異ならせてもよい。同様に、板材の両端縁部と取付部材との長さも、幅方向で異ならせてもよい。

そして、実施の形態では、上階の建物ユニットの床小梁に上階ダイナミックダンパを設けた例を示したが、これに限定されず、上階ダイナミックダンパを設けなくてもよい。また、上階ダイナミックダンパを設けるにあたり、その構造および吸収する周波数帯は、実施の形態で示したものに限定されるものではない。

１Ａ（上階の）建物ユニット
１Ｂ（下階の）建物ユニット
１５床小梁
２００下階ダイナミックダンパ
２１０板状部材
２２１、２２２錘部材
２３０取付部材
ＦＬ床
ＩＳ重量床衝撃音
ＩＳｅ放射音
ＩＳｔ固体伝搬音
ＳＩ重量衝撃音
ＳＩｅ放射音
ＳＩｔ固体伝搬音
ＵＨユニット建物

Claims

上下に建物ユニットが積層されたユニット建物における床構造であって、
下階の前記建物ユニットにおいて、床大梁に架け渡された床小梁に、振動を吸収する下階ダイナミックダンパが設けられている床構造。
請求項１に記載の床構造において、
前記下階ダイナミックダンパは、上階の前記建物ユニットの床に入力された重量衝撃音の固体伝搬音の共振周波数の振動を吸収するよう設定されている床構造。
請求項２に記載の床構造において、
前記下階ダイナミックダンパは、前記固体伝搬音による前記床小梁の共振位置に配置されている床構造。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の床構造において、
前記下階ダイナミックダンパは、前記床小梁に取り付けられた木桟と、前記木桟に中間部が固定された板材と、前記板材の端部に設けられた石膏ボード製の錘と、を備え、前記床小梁の振動時に、前記板材および前記錘が振動するよう形成されている床構造。