JP3830428B2

JP3830428B2 - 電磁波シールドルーム

Info

Publication number: JP3830428B2
Application number: JP2002184568A
Authority: JP
Inventors: 政彦内山; 清太郎神谷; 善伸林; 浩一藤倉
Original assignee: 株式会社巴コーポレーション
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2022-06-25
Also published as: JP2004031570A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、周波数０．１ＭＨ_Z〜１０００ＭＨ_Zの電磁波に対して７０ｄＢ以上の電磁波シールド性能を形成する電磁波シールドルームに関し、特に地震時に建物が１／７００（ラジアン）以上の層間変形量を生じても、その変形に追従でき、シールド性能を維持できるものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
建物の中に構築された従来の電磁波シールドルームは、地震時に建物が変形すると、建物の変形により強制的に変形し、シールド性能が低下することがあった。
【０００３】
一般に、建物の剛性が大きく地震時の変形が１／３０００以下のような場合は、シールド部材に生じるひずみが弾性範囲に収まるように、シールド部材の取付け方などを工夫をすることで一定のシールド性能を確保することは可能であるが、建物の変形量が大きくなると、その変形によりシールド部材を取り付けるビスに緩みやずれが生じて、高いシールド性能を確保できなくなることがあった。
【０００４】
また、シールドルームが単純な直方体形の場合は、建屋躯体から自立する構造にして建屋躯体と構造的に縁を切ることによって地震時の強制変形を回避することは可能であるが、建屋の変形量が大きく、かつ柱・梁型のある複雑な躯体の内側を覆うようにシールドを形成する場合は、建屋躯体の変形に追従するような工夫が必要になる。
【０００５】
また、比較的低い性能（４０ｄＢ程度）のシールドにおいては、変形を受ける壁面のシールド部材（亜鉛鉄板等）の接合部を、部材を重ねて金物とビスにて下地部材に止めるだけの構造でも、変形によるビス穴の緩みやずれに対して支障となる程の劣化には至らないが、比較的高い性能（６０ｄＢを越える）のシールドにおいては、上述するような構造では対処できないため適切なシールドの開発が望まれていた。
【０００６】
本願発明は、上記の問題点に鑑みてその改善を図るべく開発されたもので、地震時に建物が大変形を生じても、シールド部材がその変形に追従できるように配設することにより、シールド部材の取り合い部の漏洩電磁波を無くし、高いシールド性能を維持することができる電磁波シールドルームを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電磁波シールドルームは、建物の躯体内の壁部と天井部に格子状骨組をそれぞれ設置し、当該格子状骨組の内側に複数のシールド部材を当該シールド部材の周縁部を前記格子状骨組に固定して取り付けてなる電磁シールドルームにおいて、前記壁部の格子状骨組は上下の梁間に間隔をおいて立設された複数の間柱と当該間柱間に間隔をおいて複数段に設置された複数の横桟と当該横桟間に間隔をおいて設置された複数の縦桟とから複数に構成され、前記シールド部材は薄鋼板または亜鉛鉄板から形成され、前記格子状骨組の内側にそれぞれ設置され、かつ当該各シールド部材の縁端部は当該シールド部材の縁端部に設置された押え縁材と前記横桟および縦桟に挟持されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
本願発明は建物の躯体内に構築された電磁波シールドームであり、特に地震時に建物が１／７００（ラジアン）以上の層間変形量を生じた後においても、周波数０．１ＭＨ_Z〜１０００ＭＨ_Zの電磁波に対して７０ｄＢ以上の電磁波シールド性能を有するものである。
【０００９】
格子状骨組の構成例としては、例えば建物の躯体を構成する上下の梁間に間隔をおき複数の間柱を立設し、該間柱間に間柱を繋ぐ横桟を水平に配設し、これら横桟間に縦桟を垂直に配設して壁部の格子状骨組とし、また上側の梁材から野縁受材を間隔をおいて吊下げ、該野縁受材と直交する方向に野縁を配設して天井部の格子状骨組とすることができる。
【００１０】
また、特に電磁波シールドルームの規模が大きく、壁部と天井部の面積が非常に大きいときは、格子状骨組の構築に際し、間柱や横桟などの骨組材を人力でも取り扱い可能なパネル状に予め組み立てておくことで施工の効率化を図ることができる。また、間柱、横桟、縦桟、野縁受け材、野縁材などの各骨組材としては、例えばメッキ鋼板からなる形鋼材などを用いることができる。
【００１１】
シールド部材としては、例えば導電性の高い薄鋼板や亜鉛鉄板などを用いることができ、四角形状に形成されたシールド部材を壁部および天井部の格子状骨組の内側に互いに隣り合わせに張り付けるとともに、各シールド部材の周縁端部を互いに所定間隔離して、双方の縁端部間に所定の隙間ができるように格子状骨組の内側に重ねる。
【００１２】
そして、各シールド部材どうしの縁端部に、双方の縁端部間を跨るように押え縁材を添え付け、該押え縁材と前記格子状骨組とによって各シールド部材の縁端部を挟持することにより固定することができる。
【００１３】
請求項２記載の電磁波シールドルームは、請求項１記載の電磁波シールドルームにおいて、格子状骨組に補強板が取り付けられてなることを特徴とするものである。補強板を取り付けることで格子状骨組およびシールド部材を補強することができる。この場合の補強板としては、例えば石膏ボードや合板などを用いることができる。
【００１４】
請求項３記載の電磁波シールドルームは、請求項１または２記載の電磁波シールドルームにおいて、押え縁材は、隣り合う各シールド部材の縁端部間を貫通する複数のねじ部材によって横桟および縦桟に固定されてなることを特徴とするものである。
【００１５】
この場合、ねじ部材によってシールド部材の縁端部を縫い込まないようにする必要があるが、各シールド部材の周縁端部をこのように固定することで、建屋の躯体と取り合う格子状骨組が地震時に大きく変形したとしても、各シールド部材の周縁端部はある程度歪んだところで滑り出すため、破断したり、ねじ部材が緩んだりするようなことはなく、高いシールド性を保持することができる。
【００１６】
請求項４記載の電磁波シールドルームは、請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波シールドルームにおいて、各シールド部材の縁端部と横桟および縦桟との間および／または各シールド部材の縁端部と押え縁材との間に隣り合うシールド部材どうしの電気的導通を確保するシールドガスケットが介在されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
隣り合わせに設置された各シールド部材の縁端部どうしを格子状骨組の上でシールドガスケットによって電気的導通を確保することで、各シールド部材どうしの接合部における漏洩電磁波を無くし、高いシールド性能を維持することができる。
【００１８】
この場合のシールドガスケットとしては、例えば銅繊維を２枚重ねし、その中に導電性の芯材を介し、かつその外側に導電性の両面粘着テープを取り付け一体に形成されるものや、銅繊維を２枚重ねにしただけで中に芯材を入れないもの等を用いることができる。また、シールドガスケットの形状と材質は、各シールド部材の周縁端部と充分な重ね代を確保できるように形成され、かつ良好な導電性を有していれば、特に限定されるものではない。
【００１９】
なお、地震時の建物の変形を特に考慮する必要のないときは、シールド部材の縁端部を格子状骨組の内側で直接重ねてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本願発明による電磁波シールドルームにおいては、例えば図１（ａ），（ｂ）に図示するように、建物の躯体１内の上下の梁（天井梁と床梁）２，２間に、所定間隔をおいて複数の間柱３を立設し、この間柱３，３間に該間柱３，３を繋ぐ横桟４を水平に所定の間隔をおいて複数段に配設し、さらにこの横桟４，４間に縦桟５を垂直に所定の間隔をおいて複数配設することにより四角形の格子状骨組が連続して複数形成されている。
【００２１】
また、電磁波シールドルームの壁面を構成するシールド部材６は、導電性のある薄鋼板から四角形状に形成され、複数の格子状骨組の各々に、建物の躯体１が地震時に大きく変形しても、シールド部材６，６の縁端部６ａ，６ａ同士が接触しない程度に所定の間隔を離して配置されている。
【００２２】
また、図２〜図５に示すように、各シールド部材６の縁端部６ａ，６ａを挟持する押え縁材７を横桟４および縦桟５の各骨組材の内側にそれぞれ配設し、かつシールド部材６，６の縁端部６ａ，６ａ同士が形成した隙間を貫通し、格子状骨組（横桟４および縦桟５）に螺入されるタッピングビス等のねじ部材８によって、各押え縁材７を格子状骨組にねじ止めすることにより、各シールド部材６の縁端部６ａ，６ａ同士が格子状骨組（横桟４および縦桟５）と押え縁材７とによって挟持されている。
【００２３】
なお、格子状骨組および押え縁材７には、地震時の建物の変形に対して、シールド部材６の縁端部６ａを十分に押さえられる押さえ代を確保できる大きさのものが用いられている。
【００２４】
また、シールド部材６の縁端部６ａの片面または両面、すなわちシールド部材６の縁端部６ａと格子状骨組との間、またはシールド部材６の縁端部６ａと押え縁材７との間、あるいはその両方にシールドガスケット９が介装され、シールド部材６の縁端部６ａ，６ａとともに格子状骨組と押え縁材７とによって挟持されている。
【００２５】
なお、シールド部材６には、導電性のある薄板の亜鉛めっき鋼板などが用いられ、また格子状骨組の内部空間に必要に応じて石膏ボードまたは合板などの補強板１０が配設され、補強板１０にシールド部材６が接着剤などにより接着されている。
【００２６】
図６は、特に電磁波シールドルームの隅部におけるシールド部材６の納まり状態を示し、隅部においては、シールド部材６は補強板１０で補強されないため、隅部に間柱３などを位置させるようにして、格子状骨組と押え縁材７とによって挟持されており、この場合の隅部のシールド部材６は断面がくの字状に形成されている。
【００２７】
また、電磁波シールドルームを構成する天井面のシールド部材６は、図７に図示するように、天井梁２に埋設されたインサート金物１１に吊下げられた吊下げ金物１２に、軽量溝形からなる野縁受部材１３を所定の間隔をおいて複数列に配置し、その下部にシールド部材６を取り付けるための野縁１４を野縁受部材１３と直交する方向に配設することにより天井部の格子状骨組が形成され、この格子状骨組にシールド部材６が配置され、そして図１に図示する場合と同じように、各シールド部材６の縁端部６ａは格子状骨組（野縁１４および野縁受部材１３）と押え縁材７とによって挟持されている。
【００２８】
また、壁面と天井面の隅部には、図６に図示する場合と同様にくの字に形成したシールド部材６が使用され、各シールド部材６の縁端部６ａは壁面と天井面の格子状骨組（野縁１４および野縁受部材１３）と押え縁材７とによってそれぞれ挟持されている。
【００２９】
また、床面と壁面との取り合いも図３に図示するように、床面と壁面の格子状骨組にくの字状のシールド部材６が配設されている。なお、天井面の格子状骨組は、天井梁２から吊下げ金物１２により吊下げられ、各格子状骨組は地震時の変位に対して移動可能に吊設されている。
【００３０】
なお、上記した電磁波シールドルームは、躯体１内の上下梁２，２に間柱３を立設してシールドルームを構成した場合であるが、この間柱３に限らず、図８に示すように、躯体の壁１５にアンカーボルト１６を埋設し、このアンカーボルト１６により格子状骨組を取り付けるための取付部材１７を固定し、この取付部材１７に格子状骨組を配設するように構成することもできる。
【００３１】
また、シールドガスケット９には、例えば図９（ａ），（ｂ）に図示するように銅繊維にニッケルメッキを施し、これを２枚重にした中に軟銅線にすずメッキが施された芯材９ａを複数本挿入し、さらにその外側に導電性のある両面粘着テープ９ｂを貼り付けた芯材入りガスケット、またはニッケルメッキを施した銅繊維を単に２枚重としただけで、芯材を入れない芯材なしガスケットが用いられている。
【００３２】
また、シールドガスケット９は建物が変形してもその変形に追従できる幅寸法に形成され、特に芯材入りガスケットは押え縁材により押し潰されてシールド部材６とよくなじむように形成されており、シールド特性の要求性能に応じて適宜使い分けられている。
【００３３】
さらに、シールドガスケット９は導電性のある両面粘着テープ９ｂを貼り付けることにより、シールド部材６に容易に接着して取り付けることができ、また地震時の建物の変形に対しても、密着した状態を保持できるように形成されている。
【００３４】
以上のような構成において、地震時に建物が層間変位を起こした場合に、その変位に追従でき、かつシールド性能を維持できることを試験モデルにより確認した。
【００３５】
図１０は、電磁波シールドルームの試験体と、この試験体に前記変形量に相当する変形を与えるための載荷フレームを示しており、試験体１８は、図１などで説明した電磁波シールドルームと同じように構成され、高さ、幅および奥行きともに２．７ｍの立方体をなしている。
【００３６】
載荷フレーム１９は鉛直フレームと水平フレームとで立方体形に形成され、左右の鉛直フレームに対して上、下水平フレームがピン接合され、上、下水平フレームが平行を保ちながら載荷されるものである。
【００３７】
そして、載荷フレーム１９内の中央に試験体１８が配置され、かつ試験体１８は載荷フレーム１９の上、下水平フレームに固定されている。そして、載荷フレーム１９の上端位置で地震時の層間変位に相当する変形量を載荷することができるものである。
【００３８】
地震により建物が変形した場合の変形量を、建物の内部に緊結されて電磁波シールドルームに生じる層間変形量を１／７００または１／４００（ラジアン）に想定し、載荷フレーム１９により載荷した。その際のシールド部材６の縁端部６ａ，６ａどうしの接合部を図１１〜図１３に示し、試験結果を図１４〜図１６に示す。
【００３９】
図１１（ａ），（ｂ）と図１４（ａ），（ｂ）は、試験体１８の壁面を構成するシールド部材６の縁端部６ａの両面に芯材なしシールドガスケット９と芯材入りシールドガスケット９をそれぞれ介装し、天井面はシールド部材６の縁端部６ａの片面に芯材入りシールドガスケット９を１枚介装して、載荷フレームより載荷したもので、層間変位δを最大１／７００まで変形させ、変形前（±０）、変形後（＋１／７００）、逆変形後（−１／７００）、変形戻し（±０）の各々においてシールド特性を測定し、その時のシールド性能値を表したもので、シールドルームの外に配置した送信アンテナにより０．１ＭＨ_Z〜１０００ＭＨ_Zを発信させ、電磁波シールドルーム内の受信アンテナにより受信し、試験体内のシールド特性を測定した。
【００４０】
垂直偏波、水平偏波（平面波の電波が伝播する場合の電界ベクトルが大地に対して垂直または水平）において、シールド性能が垂直偏波で８０ｄＢ以上となっており、変形前〜変形後のシールド特性の値に大差がなく、シールド内装部材が変形に追従できることが確認できる。
【００４１】
図１２（ａ），（ｂ）と図１４（ａ），（ｂ）は、試験体の壁面にシールド部材６の縁端部６ａの片面に芯材なしシールドガスケット９を１枚介装し、天井面にはシールド部材６の縁端部６ａ，６ａ同士を重ね合わせ、シールドガスケット９を使用しない試験体を、載荷フレームより載荷して、層間変形δを最大１／４００まで変形させたもので、変形前（±０）、変形後（＋１／４００）、逆変形後（−１／４００）、変形戻し（±０）の各々においてシールド特性を測定したものであり、その時のシールド性能値を表したものである。
【００４２】
垂直偏波、水平偏波ともシールド性能が７０ｄＢ以上となっており、変形前〜変形後のシールド特性の値に大差がなく、シールド内装部材が変形に追従できることが確認できる。
【００４３】
また、天井面はシールドガスケット９を用いなくても、吊下げ金物により移動可能に吊下げられているため、変形に追従できることを確認した。
【００４４】
図１３（ａ），（ｂ）、図１６（ａ），（ｂ）は、試験体の壁面にシールド部材６の縁端部６ａの片面に芯材なしシールドガスケット９を１枚介装し、天井面にシールド部材６の縁端部６ａの片面に芯材入りシールドガスケット９を１枚介装し、載荷フレームより載荷して、層間変形量δを最大１／４００まで変形させたもので、変形前（±０）、変形後（＋１／４００）、逆変形後（−１／４００）、変形戻し（±０）の各々においてシールド特性を測定したものであり、その時のシールド性能値を表したものである。
【００４５】
垂直偏波、水平偏波ともシールド性能が８０ｄＢ以上となっており、変形前〜変形後のシールド特性の値に大差がなく、シールド部材６が変形に追従できることが確認できる。
【００４６】
以上の試験結果により、本願発明のシールドルームは、地震時に建物が１／７００以上の層間変形量を生じた後においても、周波数０．１ＭＨ_Z〜１０００ＭＨ_Zの電磁波に対して７０ｄＢ以上の電磁波シールド性能を有し、地震時の変形に追従でき、高いシールド性能を維持できるものである。
【００４７】
【発明の効果】
本願発明は以上説明したものであり、建物の躯体内に格子状骨組を設置し、該格子状骨組の内側に複数のシールド部材を互いに隣り合せに取り付けて形成されているので、特に地震時の変形が大きい鉄骨構造の建物内に比較的高いシールド性能（６０ｄＢ〜８０ｄＢ）の電磁波シールドルームをきわめて短期間のうちにきわめて効率的にかつ経済的に構築することができる。
【００４８】
また、各シールド部材の周縁端部は、格子状骨組と抑え縁材とによって挟持することにより固定されているので、建物の躯体と取り合う格子状骨組が地震時に大きく変形したとしても、各シールド部材の周縁端部はある程度歪んだところで滑り出すため、破断したり、ねじ部材が緩んだりするようなことはなく、従って地震時下においても高いシールド性を保持することができる。
【００４９】
さらに、各シールド部材の周縁端部と格子状骨組との間および／または各シールド部材の周縁端部と押し縁材との間に隣り合うシールド部材どうしの電気的導通を確保するためのシールドガスケットが介在されているため、各シールド部材どうしの接合部における漏洩電磁波を無くし、高いシールド性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁波シールドルームの一部を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図２】電磁波シールドルームの壁部の構造を示す正面図である。
【図３】電磁波シールドルームの壁部の構造を示す縦断面図である。
【図４】電磁波シールドルームの壁部の構造を示す縦断面図である。
【図５】電磁波シールドルームの壁部の構造を示す横断面図である。
【図６】電磁波シールドルームの隅部（コーナ部）の壁部の構造を示す横断面図である。
【図７】電磁波シールドルームの天井部と壁部との隅部（コーナ部）の構造を示す横断面図である。
【図８】電磁波シールドルームの壁部の構造を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
【図９】シールドガスケットを示し、（ａ），（ｃ）はその一部平面図、（ｂ），（ｄ）は縦断面図である。
【図１０】電磁波シールドルームの試験体と、この試験体に変形を与えるための載荷フレームを示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）はシールド部材の縁端部どうしの接合部を示す断面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）はシールド部材の縁端部どうしの接合部を示す断面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）はシールド部材の縁端部どうしの接合部を示す断面図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は試験結果を示すグラフである。
【図１５】（ａ），（ｂ）は試験結果を示すグラフである。
【図１６】（ａ），（ｂ）は試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１建物の躯体
２上下の梁
３間柱
４横桟
５縦桟
６シールド部材
６ａシールド部材の縁端部
７押え縁材
８ねじ部材
９シールドガスケット
１０補強板
１１インサート金物
１２吊下げ金物
１３野縁受部材
１４野縁材
１５躯体の壁
１６アンカーボルト
１７取付部材
１８電磁波シールドルームの試験体
１９載荷フレーム

Claims

建物の躯体内の壁部と天井部に格子状骨組をそれぞれ設置し、当該格子状骨組の内側に複数のシールド部材を当該シールド部材の周縁部を前記格子状骨組に固定して取り付けてなる電磁シールドルームにおいて、前記壁部の格子状骨組は上下の梁間に間隔をおいて立設された複数の間柱と当該間柱間に間隔をおいて複数段に設置された複数の横桟と当該横桟間に間隔をおいて設置された複数の縦桟とから複数に構成され、前記シールド部材は薄鋼板または亜鉛鉄板から形成され、前記格子状骨組の内側にそれぞれ設置され、かつ当該各シールド部材の縁端部は当該シールド部材の縁端部に設置された押え縁材と前記横桟および縦桟に挟持されてなることを特徴とする電磁波シールドルーム。
格子状骨組の内部空間に補強板が取り付けられてなることを特徴とする請求項１記載の電磁波シールドルーム。
押え縁材は、隣り合う各シールド部材の縁端部間を貫通する複数のねじ部材によって横桟および縦桟に固定されてなることを特徴とする請求項１または２記載の電磁波シールドルーム。
各シールド部材の縁端部と横桟および縦桟との間および／または各シールド部材の縁端部と押え縁材との間に隣り合うシールド部材どうしの電気的導通を確保するシールドガスケットが介在されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁波シールドルーム。