JP4184512B2

JP4184512B2 - 防音建築構造

Info

Publication number: JP4184512B2
Application number: JP34294998A
Authority: JP
Inventors: エムルコントアラン
Original assignee: イソブールサン−ゴバン
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: RU2222673C2; PL198033B1; PL330030A1; NO985549L; JPH11229518A; CZ394298A3; HU220923B1; TR199802497A3; DE69825846D1; DE69825846T2; DK0921242T3; CA2255400A1; ES2227788T3; NO320372B1; EP0921242B1; HU9802785D0; EP0921242A3; PT921242E; EP0921242A2; BR9804981A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は質量体−ばね−質量体の遮音原理に基づき、ミネラルウール・パネルを含む防音建築構造に関する。
【０００２】
本発明を防音建築隔壁の場合について以下に説明するが、必ずしも隔壁に限定されるものではなく、種々の建造物において遮音を意図する羽目、床、天井もまた本発明の範囲に含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
遮音または減音は既にそのすぐれた性質が認められているミネラルウールのパネルやロールを利用して広く行なわれている。
【０００４】
質量体−ばね−質量体系の多くは遮音または減音基準を満たしている。このような系の例としては、少なくとも二層のプラスタボード間にミネラルウール・パネルを介在させた隔壁又は石積みまたはコンクリート壁に接着または機械的に固定したミネラルウール・パネルと少なくとも一層のプラスタボードとを組合わせたその他の羽目がある。この種の系は多様であり、その性質は３つのパラメータ、即ち、壁の表面密度と性質、ばねの厚さと性質、及びダンパの厚さと性質によって決定される。
【０００５】
最近、特に非住居分野において、遮音であれ、減音であれ、質量体−ばね−質量体系がその性能のさらなる向上を求められている。その理由として、市街地に工場やレジャー施設が増えるにつれ、この種の建築物に対する音響規制が５０dB（Ａ）以上の遮音効果を要求するようになったからである。具体的には部屋と部屋との間、部屋の内部から外部への、さらに、外部から内部への遮音効果が５０dB（Ａ）以上であることを要求している。
【０００６】
しかし、高い性能が要求されるだけでなく、性能及びコスト比のすぐれた工場生産の部品による遮音構造の製造も急務となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は質量体−ばね−質量体の遮音原理に基づき、極めて高性質の防音効果を可能にするとともに、据付けが迅速かつ容易で、構造の総コストの軽減を可能にする防音建築構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は質量体−ばね−質量体の遮音原理に基づき、質量体−ばね−質量体系の両質量体が、それぞれ少なくとも１つの剛性要素から成り、少なくとも一つのエアギャップと組合わされた少なくとも一つのミネラルウール・パネルによって分離されている防音建築構造において、前記剛性要素は、Ｕ字断面を有してＵ字の内側を少なくとも一つのミネラルウール・パネルで内張りされたトレイであることを特徴とする防音建築構造によって達成される。好ましくは前記系の両質量体を建築要素に機械的に固定し、特に、建築フレーム要素の両側に配置するのが有益である。
【０００９】
このように内張りされたトレイが前記系の両質量体を構成し、その表面密度は内張りによって調節される。内張りは質量体の表面密度を調節するだけでなく、ミネラルウール固有の遮音性を質量体に追加する。トレイとミネラルウールを組合わせることで効果的な遮音被覆パネルが形成される。
【００１０】
加えて、建築フレーム要素のような建築要素に固定された剛性要素は荷重支持フレーム構造としても機能する。即ち、前記系の質量体を構成する少なくとも二層のプラスタボード間に介在させたミネラルウール・パネルから成る隔壁と異なり、前記系の両質量体を固定するために建築フレーム要素とは別に金属フレーム構造を利用する必要がないからである。本発明の剛性要素はこのような別設フレーム構造を不要にするから、両質量体の取付けが容易かつ迅速になる。
【００１１】
構造の音響減衰係数は５０dB（Ａ）以上、好ましくは６０dB（Ａ）以上となる。
【００１２】
本発明の好ましい実施例では、トレイのＵ字断面のフランジ端部が、二つのトレイの底面が連続面を形成するように二つのトレイの嵌合を可能にする補完形状を有する。従って、建築要素へのトレイ取付け点を最少限にして広い面積を確保できる。即ち、トレイは嵌合するから一端だけを機械的に固定すればよい。
【００１３】
本発明の他の好ましい実施形態では、前記端部の一方がトレイの外側への簡単な屈曲部であり、他方の端部は、もう一つのトレイの前記屈曲部を受け入れ、トレイの底面と平行にトレイの外側に延在するフランジを有する係合端部を形成する。このように構成すれば、両トレイを迅速かつ容易に嵌合させることができる。フランジを有する前記端部は、トレイを配置した状態でもフランジへの接近が自由であるから、トレイの固定を容易にする。また、この係合端部はトレイの内張りを位置決めして損傷しないように保持することを可能にする。他方のトレイの屈曲部を受け入れる係合部はトレイの位置決めと保持に寄与し、他端では隣接トレイの係合部フランジによって内張りが所定位置に保持される。
【００１４】
本発明の他の実施形態では、トレイの少なくとも一方が穴無し金属板から成る。
【００１５】
本発明のさらにもう一つの実施形態では、トレイの少なくとも一方が穴あき金属板から成り、トレイのこれらの穴は内張りのミネラルウールの消音機能の活用を可能にする。従って、この構造は遮音の点ですぐれているだけでなく、減音の点でもすぐれて、良好な吸音係数を有している。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、単なる又は吸音用のスペーサを介してトレイを建築要素に機械的に固定する。
【００１７】
スペーサは前記系の両質量体間の間隔を広げることによってエアギャップの厚さを増大させることができる。
【００１８】
吸音用のスペーサは質量体を音響学的に独立させることによって振動の伝播を阻止することもできる。
【００１９】
単なる又は吸音用のスペーサは長さ調節できることが好ましい。これによって、同一タイプのスペーサを使用しながら、必要に応じてエアギャップの厚さを調節することが可能になる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態では、トレイの内側を高密度のミネラルウール、例えば、ロックウールで内張りする。一般にグラスウールよりも密度の高いロックウールは、グラスウールを使用する場合よりもトレイの総表面密度を増大させることができる。
【００２１】
本発明の他の実施形態では、トレイの内側をグラスウールのような低密度のミネラルウールで内張りし、トレイの底面又は表面をプラスタボードのような少なくとも一つのさらなる堆積物で内張りする。このようにすれば、高密度要素の追加によってトレイの総表面密度を調節することができる。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態では、両トレイの底面を構造の外側に向ける。
【００２３】
このように構成すれば、トレイの内側を内張りしているミネラルウールが３つの基本的な吸音機能を兼ねる。即ち、質量を増大させ、補足ダンパとして作用し、エアギャップの厚さを増大させることができる。この構成は遮音性能が特にすぐれている。
【００２４】
本発明の他の実施形態では、両トレイの底面を構造の内側に向ける。
【００２５】
このように構成すれば、ミネラルウールが２つの基本的な防音機能を兼ねる。即ち、質量を増し、消音手段として作用する。この構成は減音用として有益である。
【００２６】
本発明の他の実施形態では、両トレイのうち、一方のトレイの底面を構造の外側に向け、他方のトレイの底面を構造の内側に向ける。
【００２７】
この構成では、前述の基本的防音機能がパネルの向きに依存する。この構成は建築外部の製造に特に好適である。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態では、トレイが防音構造の仕上げに必要な被覆パネル、例えばプラスタボードや被覆タイルの支持体を形成する。これらの被覆パネルは純粋に美的な機能を有するものであってもよいが、ミネラルウールの防音性を損なってはならない。消音手段として機能させたければ、例えばこれらの被覆を穴あき金属板や吸収材で形成することになる。いかなる場合にも、被覆パネルは遮音基準、減音基準、美観基準、耐火基準、コスト基準などによって決定される。
【００２９】
その他の利点と特徴を添付の図面に示す実施例に基づいて以下に説明する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図示の各種防音構成はトレイ１，２を含み、これらのトレイ１，２はロックウール・パネル３で内張りされ、エアギャップ５と組合わせられたグラスウール・パネル４によって分離されている。
【００３１】
図示例の場合、トレイ１，２は断面がＵ字形の穴無しの亜鉛メッキされた金属板から成り、金属板の厚さは０．７５mmである。
【００３２】
トレイ１，２は深さが７０mm、高さが４００mm、長さが３．２５〜８ｍである。この高さはトレイ１，２が固定される建築フレーム要素間の間隔に合わせて設定される。建築フレーム要素は、図１，２において、金属構造の仕切り６，７の形状で示されている。
【００３３】
トレイ１，２は端面８，９を嵌合させて連結することが好ましい。このようにすれば、トレイ１または２を嵌合位置に配置することによって防音構造を所要の高さまたは幅に設定する作業が容易になる。
【００３４】
図示例の場合、端面９は隣接トレイ１または２の端面８の係合部１８へ挿入されるタブ１７を有し、両トレイ１，２を嵌合させた状態でそれぞれの底面１０，１１が同一平面に位置することになる。端面８に設けたフランジ１９を利用し、当業者に公知の手段、例えば、スペーサを介してトレイ１，２を建築要素に固定できるようにするのが好ましい。このタイプのトレイ１または２はロックウール・パネル３を取付けるのに便利である。即ち、トレイ１または２の係合部１８と底面１０または１１との間にロックウール・パネル３の縁部を挿入した後、パネル３の残り部分をトレイ１または２の底面１０または１１上に配置すればよい。トレイ１または２を内張りしたら、このトレイ１または２を既に配置されている他のトレイ１または２と嵌合させ、フランジ１９を介してトレイ１または２を建築要素に固定する。このようにして、ロックウール・パネル３は、一方で係合部１８によって、他方で既に建築要素に固定済みの隣接トレイ１または２のフランジによって固定される。
【００３５】
トレイ１及び２に挿入されるロックウール・パネルの厚さは７０mm、密度は約１１０kg／ｍ³である。
【００３６】
ロックウール・パネル３で内張りされたトレイ１を建物の仕切り６，７に固定したのち、当業者に公知の手段、例えば、ピン固定装置によって２つの仕切り６，７の間にグラスウール・パネル４を配置する。グラスウール・パネル４の厚さは１２０〜２００mmであり、その片面には簡単なアルミニウムの防湿層が施してある。このパネル４の例としては Isover Saint-Gobain社によって製造されてＭＯＮＯＳＰＡＣＥ３６の商品名で販売されているパネルを挙げることができる。グラスウール・パネル４を配置したら、ロックウール・パネル３で内張りされているトレイ２を、既に配置済みのトレイに関して対称の位置を占めるように建物の仕切り６，７に固定する。このように取付けられた防音構造は質量体−ばね−質量体の吸音原理に基づく構造であり、この場合、質量体に相当するのはロックウール・パネル３で内張りされた両トレイ１，２である。仕切り６，７に固定されたトレイ１，２の存在によって、従来の吸音構造よりも迅速かつ簡単に防音構造を組立てることができる。
【００３７】
図１はトレイ１，２の底面１０，１１が外側に向いている防音構造を示す。トレイ１，２は吸音用スペーサ１２を介して建物の仕切り６，７に固定される。吸音用スペーサ１２は当業者に公知であり、その一例としてPaulstra社によって販売されている振動防止装置がある。これらの吸音用スペーサ１２は質量体−ばね−質量体系のうちの質量体を音響学的に独立させることによって振動の伝播を阻止することができる。トレイ１，２の反対面には仕上げパネルとしてプラスタボード１３，１４がそれぞれ取り付けられている。プラスタボード１３，１４は、例えばねじによってトレイ１，２に直接固定され、これらのトレイは被覆物の支持体として機能する。後述するように、このような防音構造は建物の遮音隔壁として特に好適である。
【００３８】
図２はトレイ１，２の底面１０，１１が内側に向いている防音構造を示す。トレイ１，２は当業者に公知の手段、例えば、ねじや釘によって建物の仕切り６，７に直接固定される。トレイ１，２はロックウール・パネル３が防音構造の外面を形成するような向きに配置される。従って、当業者に公知の任意の手段によってトレイ１の目に見える縁部に穴あき金属板１５が固定され、当業者に公知の任意の手段によってトレイ２の目に見える縁部に外側波形鋼板１６が固定される。
【００３９】
穴あき金属板１５及び外側波形鋼板１６は例えばねじで簡単に固定される。後述するように、このような防音構造は建物の吸音隔壁として特に好適である。
【００４０】
図３は本発明の防音構造の第１構造を示す垂直断面図である。
【００４１】
図示のように、トレイ１，２の底面１０，１１は構造の外側を向いている。この構造では、トレイ１，２の内側を内張りしているロックウールは以下の３つの基本的吸音機能を兼ねている。
まず、質量体−ばね−質量体系の質量を増大させる。即ち、厚さ７０mm、密度１７０kg／ｍ³のロックウール・パネル３を使用することで１２kg／ｍ²の表面密度に増大させることができる。
次に、グラスウール・パネル４によって既に提供されている減衰を補足すると共に、グラスウールによってキャビティの約８０％まで減衰されているこの系のばねを補足するダンパとして作用する；
さらに、エアギャップ５の厚さの増大を可能にする。これは、この系のばねはこの系の両質量体間の間隔を意味するためである。この構造は、エアギャップ５の厚さをロックウール・パネル３の厚さの約５０％まで増大させることを可能とする。
【００４２】
従って、この構造は遮音隔壁の製造に特に有益である。
【００４３】
図４は本発明の防音構造の第２構造を示す垂直断面図である。
【００４４】
図示のように、トレイ１，２の底面１０，１１は構造の内側に向いている。この構造ではトレイ１，２の内側を内張りしているロックウールは以下の２つの基本的機能を兼ねる。
まず、第１構造と同様に、質量体−ばね−質量体系の質量を増大させる。
次に、穴あき金属板又は吸収材による外被と共に消音手段として作用する。
【００４５】
従って、この実施態様は遮音及び減音構造の製造に特に有益である。
【００４６】
図５は本発明の防音構造の第３構造を示す垂直断面図である。
【００４７】
図示のように、トレイ１の底面１０は構造の内側に向き、トレイ２の底面１１は構造の外側に向いている。この実施態様では、トレイ１，２を内張りしているロックウールはトレイ１，２の向きに応じて前述の２つの構造に関して開示した種々の吸音機能を兼ねる。この特に有益な構造を採用すれば、構造の一方の側ですぐれた減音効果を維持しながら極めて有効な遮音性能を得ることができる。この構造は建築外部の製造に特に好適である。
【００４８】
下に掲げる表は種々の建築構造に関する音響減衰係数測定値を示す。構造番号の内容は下記の通りである。
No.１）４２０mmのエアギャップによって互いに分離している２個のトレイであり、これらのトレイは上述した図示のトレイ１，２であり、図３のトレイと同様に配置されているものである。
No.２） No.１と同じであるが、トレイは厚さ７０mmで密度１２kg／ｍ³のグラスウール・パネルで内張りされているものである。
No.３） No.１と同じであるが、トレイは厚さ７５mm、密度１５５kg／ｍ³のロックウール・パネルで内張りされているものである。
No.４） No.３と同じであるが、両トレイ間に厚さ１６０mmで密度１６kg／ｍ³のグラスウール・パネルを挿入してエアギャップを小さくしたものである（図３に相当）。
No.５） No.４と同じであるが、各トレイの外側を厚さ１８mmで表面密度１５kg／ｍ²のプラスタボードで覆ったものである（図１に相当）。
No.６） No.５と同じであるが、１枚のプラスタボードを厚さ６０mmで表面密度５kg／ｍ²の金属板で交換したものである。
No.７） No.４と同じであるが、一つのトレイを穴あきトレイ交換し、他方のトレイを No.６と同じ金属板で覆ったものである。

【００４９】
これらの音響減衰係数は３．９５×２．５５ｍ²の建築構造において、ＮＦ−Ｓ３１−０４９、Ｓ３１−０５０、及びＳ３１−０５１の規格に従って、これらの規格に従う装置によって測定されたものである。
【００５０】
この表は本発明の防音構造、即ち、構造 No.４，５，６及び７の疑うべくもない吸音性能を明示している。
【００５１】
即ち、本発明の質量体−ばね−質量体系は最も小さくても５５dB（Ａ）の音響減衰係数を可能にし、基本構造 No.４を改良することによって現時点では極めて大きい７６dB（Ａ）の音響減衰係数を得ることができる。
【００５２】
本発明は図示の構造に制限されるものではない。特にトレイ１，２の底面１０，１１が構造の外側に向いている場合、トレイ１，２を穴明きの亜鉛メッキされた金属板で形成し、プラスタボードのような被覆パネルを取り付ければロックウールの消音機能を高めるのに有益である。
【００５３】
また、トレイ１，２をグラスウール・パネルで内張りしてもよく、その場合、トレイの底面または表面にさらなる堆積物を追加すればトレイ１，２の表面密度が増大する。このような堆積物は、例えば、接着プラスタのような鉱物性バインダを介してトレイ底面に接合されるプラスタボードである。
【００５４】
本発明は前述の構造に限定されるものではなく、質量体−ばね−質量体の遮音原理に基づく防音構造である任意の構造をも含んでいる。すなわち、質量体−ばね−質量体系の両質量体はそれぞれ少なくとも１つの剛性要素から成り、少なくとも１つのエアギャップと組合わされた少なくとも１つのミネラルウール・パネルによって互いに分離されて、剛性要素が、Ｕ字断面を有してＵ字の内側が少なくとも１つのミネラルウールで内張りされている構造である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による防音構造の水平断面図である。
【図２】本発明によるもう一つの防音構造の水平断面図である。
【図３】本発明による防音構造における第１構造の垂直断面図である。
【図４】本発明による防音構造における第２構造の垂直断面図である。
【図５】本発明による防音構造における第３構造の垂直断面図である。
【符号の説明】
１，２…トレイ
３…ロックウール・パネル
４…グラスウール・パネル
５…エアギャップ
６，７…仕切り
８，９…端部
１０，１１…底面

Claims

質量体−ばね−質量体の遮音原理に基づき、質量体−ばね−質量体系の両質量体が、それぞれ少なくとも一つの剛性要素（１，２）から成り、少なくとも一つのエアギャップ（５）と組合わされた少なくとも一つのミネラルウール・パネル（４）によって分離された防音建築構造において、前記剛性要素（１，２）が、Ｕ字断面を有して該Ｕ字の内側を少なくとも一つのミネラルウール・パネル（３）で内張りされたトレイであることを特徴とする防音建築構造。
前記系の両質量体を建築要素（６，７）に機械的に固定したことを特徴とする請求項１に記載の防音建築構造。
前記系の両質量体を建築要素（６，７）の両側に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の防音建築構造。
前記防音建築構造における音響減衰係数が５０dB（Ａ）以上、好ましくは６０dB（Ａ）以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の防音建築構造。
前記トレイ（１，２）のＵ字断面のフランジ部の端部（８，９）は、二つの前記トレイ（１，２）の底面（１０，１１）が連続面を形成するように、二つの前記トレイ（１，２）を嵌合することを可能にする補完形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の防音建築構造。
前記端部の一方（９）が前記トレイ（１，２）の外側への屈曲部であり、他方の端部（８）は、もう一つの前記トレイ（１，２）の前記屈曲部（９）を受け入れ、前記トレイ（１，２）の底面（１０，１１）と平行に前記トレイの外側に延在するフランジ（１９）を有するように形成されていることを特徴とする請求の範囲項５に記載の防音建築構造。
前記トレイ（１，２）の少なくとも一方が穴無し金属板から成ることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の防音建築構造。
前記トレイ（１，２）の少なくとも一方が穴あき金属板から成ることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の防音建築構造。
単なる又は吸音用のスペーサ（１２）を介して前記トレイ（１，２）を建築要素（６，７）に固定したことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の防音建築構造。
前記スペーサ（１１，１２）の長さが調節可能であることを特徴とする請求項９に記載の防音建築構造。
前記トレイ（１，２）の内側を高密度のミネラルウール・パネル（３）で内張りしたことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の防音建築構造。
前記トレイ（１，２）の内側をグラスウールのような低密度のミネラルウール（３）で内張りし、前記トレイ（１，２）の底面（１０，１１）又は表面をプラスタボードのような少なくとも１つのさらなる堆積物で内張りしたことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の防音建築構造。
二つの前記トレイ（１，２）の底面（１０，１１）が前記防音建築構造の外側に向いていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の防音建築構造。
二つの前記トレイ（１，２）の底面（１０，１１）が前記防音建築構造の内側に向いていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の防音建築構造。
二つの前記トレイにおける一方のトレイ（２）の底面（１１）が前記防音建築構造の外側に向き、他方のトレイ（１）の底面（１０）が前記防音建築構造の内側に向いていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の防音建築構造。
前記トレイ（１，２）が防音構造の仕上げに必要な被覆パネル（１３，１４，１５，１６）の支持体を形成することを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の防音建築構造。
前記被覆パネル（１３，１４）がプラスタボードであることを特徴とする請求項１６に記載の防音建築構造。