JP3103511B2 - 防音壁 - Google Patents
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Description
に、高速道路、一般道路、鉄道等の両側に垂直に設ける
防音壁、或いは屋上設備の防音のためにその騒音源の周
囲に垂直に設ける防音壁のように、屋外に設ける場合に
好適な防音壁に関する。
ことが行われているが、その防音壁としては、通常、鋼
板やコンクリートによる壁によって単に遮音する構成の
ものが多く使用されており、まれに、その壁の内面(道
路側の面)にロックウール板等の吸音材を貼り付けたも
のが用いられている。
いられている鋼板やコンクリートの壁によって遮音する
構成のものでは、単に音を反射させるだけであるので、
吸音効果はなく、道路上の騒音が大きくなり、且つその
騒音が防音壁を越えて周囲に漏れてしまい、防音効果が
低いという問題があった。また、壁内面に吸音材を貼り
付けたものでは、吸音効果は幾分あるものの、必ずしも
満足すべき程には吸音効果を発揮しておらず、しかも、
鋼板やコンクリートの壁の内面に更に吸音材を取り付け
た構成であるので、施工工程が多く必要となり、設備費
が高くなるという問題があった。更に、防音壁は風雨に
曝されるため、繊維性の吸音材に水やほこりが侵入し、
汚れや破損を生じやすく、また、吸音性能が低下すると
いう問題もあった。
もので、吸音効果が高く、屋外に設置して風雨に曝され
ても長期間支障なく使用可能であり、しかも、施工の容
易な吸音壁を提供することを目的とする。
するため、吸音材を内蔵した吸音パネルを立て並べて吸
音壁を形成することを一つの特徴とする。この吸音パネ
ルの使用により、施工を容易とすることができる。ま
た、本発明はその吸音パネルとして、吸音面側に配置さ
れた有孔構造の面材と、反対側に配置された無孔構造の
面材と、両面材の間に配置された吸音材とを備え、その
吸音材を、板状の繊維積層体であってその表裏面に平行
に繊維積層面が配列された構造の板状の繊維積層体を、
その繊維積層面に直角方向に且つ設定長幅でカットして
直方体ブロックを形成し、その直方体ブロックを多数、
繊維積層面が互いに平行となるように並べ、全体を板状
に形成した構造の繊維積層体で構成し、その吸音材の繊
維積層面を吸音面に対して直角方向に配列したものを用
いることも特徴とする。この構成の吸音パネルは吸音特
性に優れると共に圧縮強度、曲げ強度が大きく、このた
め、吸音パネルを比較的簡単な支持構造で支持すること
により、風圧に十分耐えうる壁を構成できる。更に、本
発明は吸音パネルを立て並べた壁の前に、吸音パネルか
ら適当な間隔をあけて多孔板を配置することも特徴とす
る。このように吸音パネルの前に間隔を開けて多孔板を
配置すると、ごみ、ほこり、雨水等が多孔板及びその背
後の空間で遮られ、吸音パネルにほとんど侵入しなくな
る。このため吸音パネル内の繊維性の吸音材が保護さ
れ、長寿命となる。なお、多孔板は音を通すので、道路
等の騒音が多孔板で反射することなく、多孔板を通り抜
け、その背後の吸音パネルで良好に吸音される。
ルと多孔板を用いて防音壁を構成するものであり、その
防音壁を支持するための主構造材として、複数の支柱を
間隔を開けて垂直に立て並べ、その複数の支柱の騒音源
側(例えば、道路の両側に防音壁を形成する場合には道
路側)とは反対側に、吸音パネルを、その吸音面が騒音
源側を向くように配置し、前記複数の支柱の騒音源側
に、壁面を形成するように多孔板を配置し、防音壁を構
成する。これにより、吸音効率の良い、且つ雨水、ご
み、ほこり等の影響を受けにくい吸音壁を構成できる。
しかも、この吸音壁は支柱の両側を多孔板及び吸音パネ
ルで覆う構成となるので、良好な外観を与えることがで
きる。
H型鋼を用いることが好ましい。H型鋼を用いると、支
柱としての強度が大きく、且つ両面のフランジを利用し
て、多孔板や吸音パネルを取り付けるための部材を容易
に固定、支持できる。
うに立て並べる際の支持機構としては、前記複数の支柱
の両側にそれぞれ、各支柱の間を連結するように水平
に、横バーを取り付けておき、その横バーに前記多孔板
及び吸音パネルを取り付ける構成とすることができる。
この際、横バーとしては、L型鋼が強度が大きく且つ平
坦面を備えていて吸音パネルや多孔板の取付けに適する
ので好ましい。また、横バーを使用する代わりに、前記
支柱の両側の上下両端にそれぞれ、水平にガイドレール
を取り付け、前記多孔板及び吸音パネルを前記ガイドレ
ールに移動可能に保持させる構成とすることもできる。
平板状のものでもよいが、多数の凹凸を形成するように
屈曲を備えたリブ構造とすることが、強度を大きくでき
るので好ましい。
明する。まず、吸音壁を説明する前に、その吸音壁に用
いる吸音パネルを説明する。図6は、本発明の吸音壁に
使用する吸音パネルの1例を示す概略断面図、図7はそ
の吸音パネルの概略平面図、図8はその吸音パネルの一
部の概略斜視図である。全体を参照符号1で示す吸音パ
ネルは、吸音材2(詳細は後述)の両面に面材3、4を
配置し、且つ両端(側縁)に補強連結用芯材5を充填し
て全体を一体化し、サンドイッチ構造の且つ全体が矩形
状のパネル形態としたものである。
る領域に多数の穴7を形成した有孔構造としており、音
が良好に面材3を通り抜けて吸音材2内に進入し、吸音
されるように構成している。従って、有孔構造の面材3
を設けた面が吸音面となる。以下、穴7を有する面材を
有孔板という。有孔板3としては、通常鋼板が用いられ
るが、その他にも、アルミニウム板、亜鉛鉄板等の金属
板、或いはプラスチック板、FRP(繊維強化プラスチ
ック)板等を用いてもよい。この有孔板3は、音が良好
に通過しうるよう、板厚が0.5〜1.0mmで、穴径
が3〜10mm、開口率が30〜60%の範囲とするこ
とが望ましい。有孔板3を配置した側の吸音材2の表面
は、目止め材8で被覆し、有孔板3の穴7から内部の吸
音材2の繊維が脱落しないようにしている。ここで、目
止め材8としては、通常ガラス繊維メッシュを用いる
が、その他にも適当なネット、寒冷紗或いはガラス繊維
不織布等を用いてもよく、更には薄いフィルムを用いて
もよい。
無孔構造の板材が使用され、遮音作用を発揮させてい
る。以下、この面材4を遮音板という。遮音板4は、設
置場所の必要遮音量や重量を考慮して厚さが定められて
おり、通常、厚さが0.5〜3.2mmの、好ましく
は、0.5〜1.6mmの鋼板が用いられる。なお、遮
音板4としても、鋼板に限らず、アルミニウム板、亜鉛
鉄板等の金属板、或いはプラスチック板、FRP(繊維
強化プラスチック)板等を用いてもよい。
音板4との側縁部及びその中に充填された補強連結用芯
材5は、この吸音パネル1を立て並べた時に互いに嵌合
しうるように、凹部と凸部を備えたパネル側縁1a、1
bを形成している。ここで使用される補強連結用芯材5
としては、ケイ酸カルシウム材、高密度岩綿吸音材等が
使用される。なお、図6において、9はパッキンであ
る。
ル、金属繊維等の繊維マット板が使用されている。一般
に、ロックウール等の繊維マット板は、繊維(通常、短
繊維)を水平に配置されているネットコンベア上に堆積
させながらバインダーを吹き付け、そのバインダーを硬
化させながら堆積繊維を板状に成形することで製造され
ており、このため、繊維マット板内の繊維は、主として
繊維マット板の表裏面に平行な面内では二次元方向にラ
ンダムに配列されているが、厚さ方向にはほとんど配向
しておらず、繊維を水平に寝かせた状態で厚さ方向に重
ねて積層したような形態となっている。本明細書におい
て、この形態の繊維マット板を繊維積層体と称し、繊維
が二次元方向にランダムに配列されている面(繊維マッ
ト板の表裏面に平行な面)を繊維積層面と称する。本実
施例における吸音パネル1に使用している吸音材2は、
繊維積層体を使用したものではあるが、その繊維積層面
が吸音面(有孔板3)に対して直角方向となるように配
列したことを特徴としている。更に、この実施例に示す
吸音材2は適当な間隔でプラスチックフィルム等の膜材
10を繊維積層面に平行に配置した構成となっている。
ができる。すなわち、まず、図9(a)に示すように、
公知の方法で製造された厚さtの板状の繊維積層体即ち
繊維マット板11を用意し、その上面に膜材10を被着
させる。この繊維マット板11において、繊維積層面は
水平方向に配列されており、従って繊維マット板11の
表面に貼り付けた膜材10に平行となっている。次に、
膜材10を貼り付けた繊維マット板11を二点鎖線13
で示す位置で、すなわち、繊維積層面に直角方向に且つ
設定長幅wでカットし、図9(b)に示す複数の直方体
ブロック14を形成し、図9(c)に示すように、多数
の直方体ブロック14を切り出した状態から90°回転
させ、繊維積層面が互いに平行となるように密着して並
べるか又は相互に接着し、全体を板状に形成して吸音材
2を得る。
上記した手順で吸音材2を作り、その吸音材2を遮音板
4の上に接着、固定し、次いで、その吸音材2の上に目
止め材8を接着、固定し、更に、その上から有孔板3を
接着、固定し、有孔板3と遮音板4で挟まれた空間の両
縁部に補強連結用芯材5を内設し、全体を一体化する。
以上により、有孔板3と遮音板4で、繊維積層体からな
る吸音材2をはさみ込んだサンドイッチ構造の吸音パネ
ル1が得られる。なお、上記説明では複数の直方体ブロ
ック14で吸音材2を作った後、その吸音材2を遮音板
4の上に接着しているが、この代わりに、遮音板4の上
に複数の直方体ブロック14を次々と接着させながら並
べ、吸音材2を形成してもよい。この場合、直方体ブロ
ック14同志は接着しても、しなくてもよい。
対して内部に収容されている吸音材2の繊維積層面が直
角となっている。本発明者らが確認した結果、この構成
は、有孔板3に対して繊維積層面を平行に配列した場合
〔図9(a)に示す繊維マット板をそのまま使用した場
合〕に比べて、有孔板3から入射する音、特に斜め方向
から入射する音に対する吸音率が優れていることが判明
した。図10、図11は吸音面に対して繊維積層面を直
角に配置した吸音材(縦繊維吸音材という)と、吸音面
に対して繊維積層面を平行に配置した吸音材(横繊維吸
音材という)とに対する垂直入射吸音率の測定データを
もとにデータ変換補正を行って得られた斜入射吸音率を
示すものであり、図10は吸音材の密度が100kg/
m3 の場合を、図11は吸音材の密度が120kg/m
3 の場合を示している。図10、図11から明らかなよ
うに、同一比重の場合、縦繊維吸音材が横繊維吸音材に
比べて斜入射吸音率が優れており、且つ比重の小さい方
が斜入射吸音率が良好である。これらの理由ははっきり
しないが、吸音面に対して直角方向に繊維積層面を配列
した縦繊維吸音材では、その吸音面に入射した音波は、
表面であまり反射することなく吸音材内に進入し、内部
で繊維振動エネルギーとして変換され、その際、吸音材
内の空隙が大きい方が進入しやすく且つ繊維が振動しや
すいため吸音効果が高まったものと思われる。吸音パネ
ル1はこのような縦繊維吸音材を用いているので、優れ
た吸音特性を発揮できる。なお、本実施例の吸音パネル
1に設けている吸音材2は内部に一定間隔で膜材10を
備えている。この膜材10は中低周波数帯の吸音効果を
増加させるダンピング機能を果たすものであり、これに
より、一層良好な吸音効果が得られる。
有孔板3、遮音板4に対して内部に収容されている吸音
材2の繊維積層面が直角となっていることにより、有孔
板3、遮音板4の間に単に繊維積層体をその繊維積層面
を平行に配列した場合に比べて、強度面でも優れてい
る。すなわち、上記構成の吸音パネル1では、両面の有
孔板3、遮音板4に対して直角方向に配列された繊維が
無数に存在するため、有孔板3と遮音板4とを吸音材2
が支持する力が大きく、このため、吸音パネル1の耐圧
縮力が向上すると共に、曲げ強度(たわみにくさ)も向
上する。この結果、比較的低密度(密度100〜120
kg/m3 程度)の吸音材2を用いて大型の、例えば、
1m×4mの吸音パネルを形成し、風圧に耐える壁面を
形成することが可能である。なお、横繊維吸音材を用い
て同じ大きさ、同じ強度の吸音パネルを構成しようとす
ると、横繊維吸音材の繊維密度が数倍高いものを用いる
ことが必要となり、吸音特性が低下すると共にコストア
ップの原因となる。
厚さw及び密度は、吸音率、吸音周波数、吸音パネルの
強度等に関連しており、従って、要求される吸音率、吸
音周波数特性、パネル強度等を考慮して定められる。吸
音材2の厚さwとしては、好ましくは50〜150mm
程度に、更に好ましくは80〜120mm程度に選定さ
れ、またその密度としては、好ましくは80〜150k
g/m3 程度に、更に好ましくは100〜120kg/
m3 程度に選定される。吸音パネル1の幅及び長さは、
防音壁の寸法、施工性、取り扱い性等を考慮して定めら
れるもので、通常、幅は1m程度に、長さは2〜6m程
度に定められる。
収容している吸音材2が膜材10を備えた構成としてい
るが、この膜材10は省略してもよい。更に、上記吸音
パネル1内の吸音材2は全体に渡って一定密度のものを
用いているが、この代わりに、密度を場所によって変化
させたものを用いてもよい。例えば、吸音材2を構成す
る直方体ブロック14として、密度の異なるものを用意
し、密度の異なる直方体ブロックを交互に配列すること
により、密度分布を持った吸音材を得ることができる。
吸音材の密度は、吸音周波数に影響するので、吸音材に
密度分布を持たせることにより、広い吸音周波数特性を
発揮させることができる。
明の一実施例による吸音壁を説明する。図1は高速道路
に設けた防音壁を示す概略水平断面図、図2はその防音
壁を図1の矢印A方向に見た概略側面図、図3はその防
音壁を図1の矢印B−B方向に見た概略断面図、図4
は、防音壁の支柱部分を拡大して示す概略断面図、図5
は図4に示す部分を分解して示す概略断面図である。全
体を参照符号30で示す防音壁は、防音壁を支持するた
めの主構造材として作用する複数の、且つ間隔を開けて
垂直に立て並べられた支柱32を備えている。この支柱
32にはH型鋼が用いられており、そのフランジ32
a、32bが道路に平行となるように配置されている。
支柱32として使用するH型鋼の大きさは、防音壁30
の高さ、間隔等を考慮して適宜設計するものではある
が、125mm×125mm以上のサイズのものが施工
性、及び吸音パネル1に対する雨水やごみ、ほこり等の
侵入防止上好ましく、200mm×200mmのものが
適している。
の間を連結するように水平に、L型鋼で作られた横バー
34a、34bが取り付けられている。更に詳しく説明
すると、各横バー34a、34bの両端には、支柱32
のフランジ32a、32bを挿入させることの可能なコ
字状の取付金具35と押しボルト36が設けられてお
り、取付金具35をフランジ32a、32bに嵌合さ
せ、押しボルト36を締め付けることにより、取付金具
35をフランジ32a、32bに固定し、横バー34
a、34bを支柱32に固定している。
壁面を形成するように、複数の吸音パネル1が、その吸
音面(有孔板3側)を道路側にして立て並べられ、横バ
ー34aに固定されている。更に具体的には、一つの吸
音パネル1の一方のパネル側縁1aが、押えボルト38
によって横バー34aに固定され、そのパネル側縁1a
に、隣接した吸音パネル1のパネル側縁1bが嵌合し、
且つ横バー34aにねじ等によって固定された端部押え
金物39によっても固定されている。この構成により、
多数の吸音パネル1は側縁同志を嵌合させた状態で横バ
ー34aに固定され、風圧に耐えうる強固な壁面を構成
できる。なお、押えボルト38を横バー34aに固定さ
せる方法としては、公知の任意の手段を用いればよく、
例えば、横バー34aにねじ穴を設けておき、そのねじ
穴に押えボルト38をねじ込む方法、横バー34aにば
か穴を開けておき、押えボルト38を通してナットで固
定する方法、そのナットを予め横バー34aに溶接固定
しておく方法、押えボルト38としてテックスねじを用
い、テックスねじにてねじを切りながらねじ止めする方
法等を挙げることができる。
成するように、パンチングメタル等の多孔板41が設け
られ、横バー34bにねじ(図示せず)によって固定さ
れている。この多孔板41は、吸音パネル1への雨水や
ごみ、ほこり等の侵入を防止するために設けられるもの
であり、更に確実な侵入防止のために、多孔板41の内
側にガラスクロス等の耐候性に優れた布42も取り付け
られている。この多孔板41の開孔率としては、吸音パ
ネル1への音の侵入を極力妨げないようにするためには
大きい方が好ましく、一方、強度面からは小さい方が好
ましく、これらを考慮して、開孔率30〜60%の範囲
内のものを用いることが好ましい。多孔板41は単に平
坦なものを用いてもよいが、図示実施例に示すように、
平板を、多数の凹凸を形成するように屈曲させて構成し
たリブ構造とすることが好ましい。このようなリブ構造
を採用すると、多孔板41の強度を高めることができる
上、意匠的効果も向上する。なお、リブ構造の断面形状
としては、図1に示すものに限らず、種々変更可能であ
り、例えば、図12(a)、(b)、(c)に示す形状
としてもよい。多孔板41の裏面に配置する布42とし
ては、例えば、平織りシリコン焼付けによる撥水クロス
(繊維密度32本×25本/in2 、150g/m2 )
が有効である。
2の上端には、その支柱32及びその両側の吸音パネル
1、多孔板を覆うように笠木43が設けられている。
音面に対して直角となった吸音材を備えた吸音パネル1
を用いているので、優れた吸音性能を発揮でき、高速道
路の騒音を効果的に防止することが可能である。また、
その吸音パネル1の前に、間隔を開けて多孔板41を配
置したことにより、雨水やごみ、ほこり等の吸音パネル
1に対する侵入を効果的に防止できる。更に、吸音パネ
ル1を、支柱32に連結している横バー34aに取り付
けることで連続した壁面を形成しているので、構造が簡
単で且つ施工が容易である。しかも、吸音パネル1を立
て並べているので、連続的意匠の形成を実現でき、ま
た、その吸音パネル1で支柱32を隠すことができ、良
好な外観を与えることができる等の効果を有している。
る構造として、支柱32に水平にL型鋼からなる横バー
34aを連結し、その横バー34aにボルトを用いて固
定する構造を採用しているが、吸音パネル1の取付構造
はこれに限らず、種々変更可能である。図13は吸音パ
ネル1の取付構造を変形させた実施例による防音壁30
Aの概略縦断面図、図14はその防音壁30Aを、図1
3の矢印C方向に見た概略側面図、図15はその防音壁
30Aを、図13の矢印D−D方向に見た概略断面図で
ある。この実施例の防音壁30Aでは、間隔を開けて垂
直に立てられた複数のH型鋼からなる支柱32の両側の
上下端にそれぞれ、水平に長いガイドレール50、5
1、52、53をボルト等により取り付けている。そし
て、道路とは反対側に設けているガイドレール50、5
1に吸音パネル1を保持させ、そのガイドレール50、
51に沿って滑らせて所定の位置に押し込み、その位置
で、ガイドレール50、51の側面に設けている押しボ
ルト55で吸音パネル1を押し付けることで所定位置に
固定している。また、道路側のガイドレール52、53
には、ガラスクロスを内張りした多孔板41を保持さ
せ、そのガイドレール52、53に沿って滑らせて所定
の位置に押し込み、その位置で、ガイドレール52の側
面に設けている押しボルト56で多孔板41を押し付け
ることで所定位置に固定している。支柱32の上端に
は、笠木43が取り付けられている。
壁30と同様に、吸音パネル1を用いたことにより優れ
た吸音性能を発揮でき、高速道路の騒音を効果的に防止
することができ、またその吸音パネル1に対する雨水や
ごみ、ほこり等の侵入を多孔板41で効果的に防止でき
る。更に、吸音パネル1を、支柱32の上下端に保持さ
せたガイドレールで保持して案内する構成としているの
で、構造が簡単で且つ施工が容易である。しかも、吸音
パネル1を立て並べているので、連続的意匠の形成を実
現でき、また、その吸音パネル1で支柱32を隠すこと
ができ、良好な外観を与えることができる等の効果を有
している。
りとしているが、これに限らず横張りとしてもよい。ま
た、上記実施例では吸音パネル1として、その両側縁に
互いに嵌合する凹凸を備えたパネル側縁1a、1b(図
6参照)を備えたものを用いているが、このパネル側縁
1a、1bの形状は適宜変更可能である。更に、用途
上、吸音材2としてきわめて低密度のもの(例えば、5
0〜100kg/m3 程度のもの)を使用した場合や、
より以上のパネル強度を要求された場合などには、吸音
パネル1の吸音材2と補強連結用芯材5との接面部分
に、チャンネル材、不等辺のチャンネル材、軽量溝形
鋼、角パイプ等を配設して補強してもよい。
は、優れた吸音特性を有した吸音パネルの採用により、
優れた防音効果を発揮することができ、その吸音パネル
の前に多孔板を間隔をあけて配置したことにより、吸音
パネルへの雨水、ごみ、ほこり等の侵入を防止すること
ができ、このため、風雨に曝される屋外で長期間、支障
なく使用することが可能であり、更に、外観が吸音パネ
ル及び多孔板を立て並べた連続壁の状態で且つ支柱を隠
した状態となっているので見栄えが良く、しかも、構造
が簡単で施工が容易である等の効果を有している。
図
図
断面図
面図
示す概略断面図
使用する吸音材を製造する工程を説明する概略側面図
吸音材と横繊維吸音材との斜入射吸音率を示すグラフ
吸音材と横繊維吸音材との斜入射吸音率を示すグラフ
変形例を示す概略断面図
面図
略側面図
た概略断面図
Claims (4)
- 【請求項1】 間隔を開けて垂直に立てられた複数の支
柱と、該複数の支柱の騒音源側とは反対側に壁面を形成
するように且つ吸音面を前記騒音源側に向けて配置され
た複数の吸音パネルと、前記複数の支柱の騒音源側に壁
面を形成するように配置された多孔板とを備え、前記吸
音パネルが、吸音面側に配置された有孔構造の面材と、
反対側に配置された無孔構造の面材と、両面材の間に配
置された吸音材とを備え、その吸音材が、板状の繊維積
層体であってその表裏面に平行に繊維積層面が配列され
た構造の板状の繊維積層体を、その繊維積層面に直角方
向に且つ設定長幅でカットして直方体ブロックを形成
し、その直方体ブロックを多数、繊維積層面が互いに平
行となるように並べ、全体を板状に形成した構造の繊維
積層体で構成されており、その吸音材の繊維積層面が吸
音面に対して直角方向に配列されていることを特徴とす
る防音壁。 - 【請求項2】 前記複数の支柱の両側にそれぞれ、各支
柱の間を連結するように水平に横バーが取り付けられて
おり、前記多孔板及び吸音パネルがそれぞれ、前記横バ
ーに取り付けられていることを特徴とする請求項1記載
の防音壁。 - 【請求項3】 前記支柱の両側の上下両端にそれぞれ、
水平にガイドレールが取り付けられており、前記多孔板
及び吸音パネルが前記ガイドレールに移動可能に保持さ
れていることを特徴とする請求項1記載の防音壁。 - 【請求項4】 前記多孔板がリブ構造であることを特徴
とする請求項1から3のいずれか1項に記載の防音壁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08301298A JP3103511B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 防音壁 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP08301298A JP3103511B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 防音壁 |
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JPH10121599A JPH10121599A (ja) | 1998-05-12 |
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Family Applications (1)
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