JP4261459B2 - 天井の防音防火構造 - Google Patents

Description

本発明は、天井の防音防火構造に関する。

複数階の建物においては、上階で子供が飛び跳ねたり、物を落下させたりしたとき等に上階の床が振動し、この床の振動によって発生する衝撃音が下階に伝わり、下階の居住性が悪くなるという問題がある。
また、一般に、下階で火災が発生したときには、この火災の炎が上方に上がって天井に燃え移り、天井裏に侵入し、この天井裏を伝って他の場所が燃えるというようにして、火災が建物全体に燃え拡がる。

従って、この天井は、防音性能と防火性能に優れた防音防火構造にすることが重要である。
かかる天井の防音防火構造としては、種々ある。例えば、特許文献１に記載されている防音防火構造が知られている。
この天井の防音防火構造は、天井野縁の下面に天井面材が設けられ、上面に防火面材が設けられ、この防火面材の上に補剛材が設けられたものである。

この天井の防音防火構造では、火災時に、この２重になっている天井面材と防火面材で炎が天井裏に侵入することを防止し、上階の床の振動によって発生する音をこの２重になっている天井面材と防火面材と、この防火面材の上に設けられている補剛材で防音するのである。
従って、この特許文献１に記載されている天井の防音防火構造は防音性能と防火性能に優れていて、好ましい天井である。

特公平８−１０８２号公報

このように、この特許文献１に記載されている天井の防音防火構造は、防音性能と防火性能に優れているが、下階の部屋は静かである程好ましいので、更に防音性能をよくしたいという要望がある。
そこで、種々研究した結果、上記天井の防音防火構造では、天井野縁の上面と下面に防火面材天井面材が取り付けられているために、この部分が、防火面材と天井面材というように面材が２重になっているにも係わらず、一方が振動すると、天井野縁を通して他方が振動し、十分に防音性能を発揮しないということが判明した。
そこで、本発明の目的は、特許文献１に記載されている天井の防音防火構造を改良して、この防音防火構造より優れた防音性能を有する天井の防音防火構造を提供することである。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであって、請求項１に記載の発明は、矩形状の四隅に立設した柱と、この柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した断面コ字形長尺体の天井梁とからなる骨格を有する直方体状の下階の建物ユニットの上に、略同じ骨格を有する上階の建物ユニットが据え付けられた複数階の建物における下階の建物ユニットの相対する天井梁には、第１天井野縁と、この第１天井野縁の上方の第２天井野縁とからなる２種類の天井野縁が差し渡され、第１天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の下側フランジまたはウエッブの下部に固定され、第２天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の
上側フランジまたはウエッブの上部に固定され、第１天井野縁の下面に天井面材が取り付けられ、第２天井野縁の上面に防火面材が取り付けられ、第１天井野縁と天井面材からなる下側構造体と第２天井野縁と防火面材からなる上側構造体との間に隙間が形成されているものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に係り、前記天井面材と防火面材の間に無機質吸音材が充填されているものである。

この発明における天井面材としては、従来天井に使用されているものが使用できる。かかる天井面材としては、石膏ボード、岩綿板、一枚板や合板やパーチクルボードやハードボード等の木質系の板等がある。特に、石膏ボードは防火性能と防音性能に優れているので好ましい。
また、防火面材は、防火性に優れた板体であって、石膏ボード、鉄板等の金属製の板、ＡＬＣ板やＰＣ板や硬質木片セメント板や珪酸カルシウム板等のセメント系や珪酸カルシウム系の板等がある。特に、石膏ボードが防火性と防音性に優れているので好ましい。

請求項１に記載されているように、第１天井野縁の下面に天井面材を取り付けているため、施工性が良く、しかも、外観がよい。

また、請求項１に記載されているように、第２天井野縁の上面に防火面材を取り付けているため、施工性がよい。
そして、この天井面材や防火面材は、天井梁との間に隙間がないように取り付けると、炎や音がこの隙間を通して一方から他方に通り難くなるので好ましい。

請求項１記載に記載されている建物ユニットは、建物の一種であるユニット建物を構成するものである。即ち、複数個の建物ユニットが組み立てられてユニット建物になっているのである。
この建物ユニットには、種々な構造のものが存在するが、この請求項１に記載されている発明においては、矩形状の四隅に立設した柱と、この柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した断面コ字形長尺体の天井梁とからなる骨格を有する建物ユニットが使用される。

請求項２記載の発明における無機質吸音材とは、無機質材料で吸音性能に優れたものをいう。かかる無機質吸音材としては、ガラスウール、ロックウール等の無機質の繊維状体や、ガラス発泡体、軽石や岩石を発泡させた岩石発泡体等の岩石の気泡体や、ＡＬＣ、セメント発泡体や軽石等の岩石発泡体（人工骨材）を骨材にしたセメント板等のセメント系または珪酸カルシウム系の気泡体や、珪砂やゼオライト粉末等の無機質の粉末を気泡や通孔が存在する状態に接着剤で固めたもの等の表面に凹凸や内部に気泡を有する板体がある。特に、ガラスウールやロックウールが吸音性能に優れ、しかも、安価であるので好ましい。
（作用）

請求項１に記載の発明では、矩形状の四隅に立設した柱と、この柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した断面コ字形長尺体の天井梁とからなる骨格を有する直方体状の下階の建物ユニットの上に、略同じ骨格を有する上階の建物ユニットが据え付けられた複数階の建物における下階の建物ユニットの相対する天井梁には、第１天井野縁と、この第１天井野縁の上方の第２天井野縁とからなる２種類の天井野縁が差し渡され、第１天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の下側フランジまたはウエッブの下部に固定され、第２天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の上側フランジまたはウエッブの上部に固定され、第１天井野縁の下面に天井面材が取り付けられ、第２天井野縁の上面に防火面材が取り付けられ、第１天井野縁と天井面材からなる下側構造体と第２天井野縁と防火面材からなる上側構造体との間に隙間が形成されているので、天井面材と防火面材のどちらか一方が振動しても、他方は殆ど振動しない。

従って、上階で子供が飛び跳ねたり、物を落下させたりしたときに、上階の床が振動し、この床に振動によって発生する衝撃音で防火面材が振動し音が発生しても、この音が直接天井面材に伝わり難く、両者がそれぞれ独立に音を吸収し、優れた防音性能を発揮する。
また、火災時には、この２層になっている防火面材と天井面材が下階の炎の侵入を防ぎ、火災の広がりを防ぐ。

そして、この請求項１記載の天井構造体の製造方法の一例を示すと、第１天井野縁を、柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した相対する天井梁に差し渡し、この相対する天井梁の断面コ字形長尺体の下側フランジまたはウエッブの下部に当接させ、ビス等の固定部
材で取り付けたり、第２天井野縁を、この相対する天井梁の断面コ字形長尺体の上側フランジまたはウエッブの上部に当接させ、ビス等の固定部材で取り付けたりして天井野縁を固定した後に、第１天井野縁の下面に天井面材を押し当ててビスや接着剤等の固定部材で取り付け、第２天井野縁の上面に防火面材を載せ、ビスや接着剤等の固定部材で取り付けて、天井面材や防火面材を取り付ければよい。

請求項２記載の発明では、請求項１に記載の発明に係り、前記天井面材と防火面材の間に無機質吸音材が充填されているので、上階で子供が飛び跳ねたり、物を落下させたりしたときに、上階の床が振動し、この床の振動によって発生する衝撃音で防火面材が振動し、この振動による音が天井面材に伝わる際に、この音を無機質吸音材が吸収して、天井面材に伝わり難い。
このようにして、この防火面材と天井面材の２層になった面材と無機質吸音材が音を吸収し、下階に音が伝わり難い。
また、無機質吸音材は燃えない材料であるので、火災時に、防火面材と、無機質吸音材と、天井面材で下階の炎の侵入を防ぎ、火災の広がりを防ぐことができる。

以上説明したように、請求項１に記載の発明は、矩形状の四隅に立設した柱と、この柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した断面コ字形長尺体の天井梁とからなる骨格を有する直方体状の下階の建物ユニットの上に、略同じ骨格を有する上階の建物ユニットが据え付けられた複数階の建物における下階の建物ユニットの相対する天井梁には、第１天井野縁と、この第１天井野縁の上方の第２天井野縁とからなる２種類の天井野縁が差し渡され、第１天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の下側フランジまたはウエッブの下部に固定され、第２天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の上側フランジまたはウエッブの上部に固定され、第１天井野縁の下面に天井面材が取り付けられ、第２天井野縁の上面に防火面材が取り付けられ、第１天井野縁と天井面材からなる下側構造体と第２天井野縁と防火面材からなる上側構造体との間に隙間が形成されているから、この防火面材と天井面材の２層になった面材がそれぞれ独立に音を吸収し、下階に音が伝わり難く、下階が静かで居住性能のよい部屋となる。

また、火災時には、この２層になっている防火面材と天井面材が下階の炎の侵入を防ぎ、火災の広がりを防ぐことができ、防火性能の優れた建物ユニットであり、この建物ユニットの複数個を組み立てたユニット建物は防火性能のよい建物である。

また、この請求項１記載の天井構造体の製造方法の一例を示すと、第１天井野縁を、柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した相対する天井梁に差し渡し、この相対する天井梁の断面コ字形長尺体の下側フランジまたはウエッブの下部に当接させ、ビス等の固定部材で取り付けたり、第２天井野縁を、この相対する天井梁の断面コ字形長尺体の上側フランジまたはウエッブの上部に当接させ、ビス等の固定部材で取り付けた後に、第１天井野縁の下面に天井面材を押し当ててビスや接着剤等の固定部材で取り付けたり、第２天井野縁の上面に防火面材を載せ、ビスや接着剤等の固定部材で取り付けて、天井面材や防火面材を取り付ける。このようにすると、請求項１記載の発明の天井の防音防火構造を有する建物ユニットを製造し易い。

請求項２記載の発明では、請求項１に記載の発明に係り、前記天井面材と防火面材の間に無機質吸音材が充填されているので、上階で子供が飛び跳ねたり、物を落下させたりしたときに、上階の床が振動し、この床に振動によって発生する衝撃音で防火面材が振動し、この振動による音が天井面材に伝わる際に、この無機質吸音材が音を吸収して、天井面材に伝わり難い。

このように防火面材と天井面材の２層になった面材と無機質吸音材が音が吸収し、下階に音が伝わり難く、下階の部屋が静かで居住性能のよい部屋である。
また、無機質吸音材は燃えない材料であるので、火災時に、防火面材と、無機質吸音材と、天井面材で下階の炎の侵入を防ぎ、火災の広がりを防ぐことができ、極めて防火性能に優れた天井である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例で示す。

図１〜図５は、本発明をユニット建物に適用した一実施例を示すものであって、図１はユニット建物を示す斜視図、図２は１階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図、図３は２階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図、図４は図１のＡ−Ａ線における断面図、図５は図１のＢ−Ｂ線に於ける断面図である。

図１〜図５において、Ｕはユニット建物であり、このユニット建物Ｕは、図１に示すように、基礎９の上に９個の１階の建物ユニット１を据え付けて１階を構成し、この１階の建物ユニット１の上に２階の建物ユニット２を据え付けて２階を構成し、この２階の建物ユニット２の上に屋根パネル３を取り付けたものである。
１階の建物ユニット１は、図２に示すように、矩形状の４隅に立設した４本の鋼製の四角筒状の柱１１と、この柱１１の下端部を矩形状の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形長尺体の床梁１２と、柱１１の上端部を矩形状の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形長尺体の天井梁１３とからなる骨格を有する。

そして、この建物ユニット１は、この骨格の相対する長辺の床梁１２に鋼製の四角筒状の床小梁１４を差し渡し、この床小梁１４の上に木製の床根太１５を取り付け、この床根太１５の上にパーチクルボード製の床面材１６を取り付けて床を構成し、骨格の相対する長辺の天井梁１３に木製の第１天井野縁１７−１と第２天井野縁１７−２を差し渡し、この第１天井野縁１７−１の下面に石膏ボード製の天井面材１８を取り付けて下側構造体Ｋ−１を構成し、この天井面材１８の上にガラスウールの無機質吸音材５を取り付け、第２天井野縁１７−２の上面に石膏ボード製の防火面材４を取り付けて上側構造体Ｋ−２を構成して天井としたものである。

また、外壁を設ける場所には、床梁１２と天井梁１３に鋼製の断面コ字形長尺体の間柱１９を差し渡し、この間柱１９の屋外側に図示しない外壁パネルを、また、間柱１９の内側に図示しない内壁パネルをそれぞれ取り付け、この外壁パネルと内壁パネルの間に図示しないガラスウールの断熱材を取り付けて外壁を構成する。

この１階の建物ユニット１の天井の構造を詳細に説明する。
図４および図５に示すように、下側構造体Ｋ−１の第１天井野縁１７−１は、矩形状の相対する長辺の天井梁１３の断面コ字形長尺体の下側フランジに当接してしていて、ウエッブから第１天井野縁１７−１の端面に螺入されたビスで取り付けられている。また、第２天井野縁１７−２は、相対する天井梁１３の断面コ字形長尺体のウエッブの上部に差し渡され、ウエッブから第２天井野縁１７−２の端面に螺入されたビスで取り付けられていて、この第２天井野縁７−２は第１天井野縁７−１の上方に設けられている。

また、第１天井野縁１７−１の下面に天井面材１８が押し当てられ、天井面材１８から第１天井野縁１７−１の下面に螺入されたビスで、天井面材１８が取り付けられ、この天井面材１８の上に無機質吸音材５が載せられ、第２天井野縁１７−２の上面に防火面材４が載せられ、防火面材４から第２天井野縁１７−２に螺入されたビスで防火面材４が取り付けられている。
そして、この第１天井野縁１７−１と天井面材１８からなる下側構造体Ｋ−１と第２天井野縁１７−２と防火面材４とからなる上側構造体Ｋ−２との間には隙間Ｓが形成されている。
なお、この天井面材１８と防火面材４の縁部とは天井梁１３に接していて、この間に隙間がないようになっている。従って、炎や音が通らないようになっている。

２階の建物ユニット２は、従来使用されている汎用の建物ユニットと略同じ構造をしている。即ち、この２階の建物ユニット２と１階の建物ユニットを比較すると、１階の建物ユニット１の第２天井野縁１７−２と防火面材４とからなる上側構造体がなく、天井構造としては、第１天井野縁１７−１に相当する天井野縁２７と天井面材２８とからなる下側構造体だけである点が異なる。

この２階の建物ユニット２を更に詳細に説明する。
２階の建物ユニット２は、図３に示すように、矩形状の４隅に立設した４本の鋼製の四角筒状の柱２１と、この柱２１の下端部を矩形状の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形長尺体の床梁２２と、柱２１の上端部を矩形状の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形長尺体の天井梁２３とからなる骨格を有する。

そして、この建物ユニットは、この骨格の相対する長辺の床梁２２に鋼製の四角筒状の床小梁２４を差し渡し、この床小梁２４の上に木製の床根太２５を取り付け、この床根太２５の上にパーチクルボード製の床面材２６を取り付けて床を構成し、骨格の相対する長辺の天井梁２３に木製の天井野縁２７を差し渡し、この天井野縁２７の下面に石膏ボード製の天井面材２８を取り付けて天井を構成し、この天井の上に、図示しないガラスウールの無機質吸音材を取り付けたものである。

また、外壁を設ける場所には、床梁２２と天井梁２３に鋼製の断面コ字形長尺体の間柱２９を差し渡し、この間柱２９の屋外側に図示しない外壁パネルを、また、間柱２９の内側に図示しない内壁パネルをそれぞれ取り付け、この外壁パネルと内壁パネルの間に図示しないガラスウールの無機質吸音材を取り付けて外壁を構成する。

次に、このユニット建物Ｕの施工方法および作用について説明する。
工場で、１階の建物ユニット１、２階の建物ユニット２、屋根パネル３等を製造する。
この際の１階の建物ユニット１の製造方法を説明すると、建物ユニット１の骨格を従来と同様にして製造し、第１天井野縁１７−１を相対する長辺の天井梁１３の断面コ字形長尺体の下側フランジに当接させ、ウエッブから第１天井野縁１７−１の端面にビスを螺入して固定し、第２天井野縁１７−２を相対する天井梁１３の断面コ字形長尺体のウエッブの上部に差し渡し、ウエッブから第２天井野縁１７−２にビスを螺入して固定した後に、この第１天井野縁１７−１の下面に天井面材１８を押し当ててビスで取り付け、この天井面材１８の上に無機質吸音材５を載せ、第２天井野縁１７−２の上面に防火面材４を載せ、ビスや接着剤等の固定部材で取り付けて、天井を製造する。

このようにして天井を製造するので、この天井を施工し易い。
１階の建物ユニット１のその他の場所、例えば、床や外壁等は、従来と略同じであり、従来と同じようにして製造することができるので、説明を省略する。
このようにして製造した１階の建物ユニット１、２階の建物ユニット２、屋根パネル３等を施工現場に運搬する。

施工現場では予め設けられている基礎９の上に９個の１階の建物ユニット１を据え付け、この１階の建物ユニット１の上に２階の建物ユニット２を据え付け、この２階の建物ユニット２の上に屋根パネル３を取り付け、その他種々な仕上げを行うとユニット建物Ｕが完成する。
このようにして完成したユニット建物Ｕでは、１階の建物ユニット１の上に２階の建物ユニット２が据え付けられている。

従って、このユニット建物Ｕの１階の建物ユニット１の天井部分と２階の建物ユニット２の床部分の構造は、図４に示すように、矩形状の相対する天井梁１３には、第１天井野縁１７−１と、この第１天井野縁１７−１の上方の第２天井野縁１７−２とからなる２種類の天井野縁１７がそれぞれ差し渡され、この第１天井野縁１７−１は天井梁１３の断面コ字形長尺体の下側フランジに固定され、第２天井野縁１７−２は天井梁１３の断面コ字形長尺体のウエッブの上部に固定され、第１天井野縁１７−１の下面に天井面材１８が取り付けられ、第２天井野縁１７−２の上面に防火面材４が取り付けられていて、この第１天井野縁１７−１と天井面材１８からなる下側構造体Ｋ−１と第２天井野縁１７−２と防火面材４からなる上側構造体Ｋ−２との間に隙間Ｓが形成され、この隙間Ｓには、無機質吸音材５が設けられている。

この１階の建物ユニット１の天井梁１３の上に２階の建物ユニット２の床梁２２を据え付けているので、この床梁２２に取り付けられている床小梁２４や床根太２５や床面材２６は、防火面材４の上方に位置する。

このような構造になっているので、２階の床面材２６の上で子供が跳ねたり、この床面材２６に物を落下させたりして、床面材２６が振動し、この振動によって衝撃音が発生しても、１階の建物ユニット１の天井は、第１天井野縁１７−１と天井面材１８からなる下側構造体と第２天井野縁１７−２と防火面材４からなる上側構造体との間の空間があるために、この防火面材４と天井面材１８の２層になっている面材がそれぞれ独立に音を吸収するし、この防火面材４と天井面材１８の間に存在する無機質吸音材が音を吸収するので、１階の部屋に音が伝わり難く静かであり、この１階の部屋の居住性がよい。
また、火災時には、この２層になっている防火面材４と無機質吸音材５と天井面材１８で１階の炎が天井裏に侵入し難く、火災の広がりを防ぐことができる。

このユニット建物Ｕの１階の部屋の防音性能がよいことを検証するために、特許文献１に記載されている建物と実施例のユニット建物Ｕの２階の床の上に重りを落下させて１階の居室で音の強さを測定したところ、実施例のユニット建物Ｕは、特許文献１に記載されているユニット建物より遮音性能が５ｄＢＡ、軽量床衝撃音が５ｄＢＡ、重量床衝撃音が２ｄＢＡそれぞれ低減し、１階の部屋がそれだけ静かになった。

この実施例では、鋼製の断面コ字形長尺体の天井梁を有する２階建てのユニット建物について説明したが、断面コ字形長尺体の天井梁を有するユニット建物であれば、例えば、木造の建物や鉄筋コンクリート製の建物でもよい。又、１戸建ての建物でもよいし、共同住宅であってもよい。又、２階以上の建物であってもよい。

また、無機質吸音材として、ガラスウールを使用したが、その他の無機質吸音材、例えば、ロックウール等の無機質繊維状体であってもよいし、ガラス発泡体であってもよいし、軽石や岩石発泡体等の岩石の気泡体であてもよいし、珪砂やゼオライト粉末等の無機質粉末を接着剤で気泡や通孔が存在する状態に固めたものでもよい。
また、天井面材として、石膏ボードを使用したが、その他の天井面材でもよい。
また、防火面材として、石膏ボードを使用したが、その他の防火面材であってもよい。

実施例のユニット建物を示す斜視図である。 実施例の１階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図である。 実施例の２階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図である。 実施例のＡ−Ａ線における断面図である。 実施例のＢ−Ｂ線における断面図である。

符号の説明

Ｕ 建物（ユニット建物）
Ｋ−１ 下側構造体
Ｋ−２ 上側構造体
Ｓ 隙間
１ １階の建物ユニット
１３ 天井梁
１７ 天井野縁
１７−１ 第１天井野縁
１７−２ 第２天井野縁
１８ 天井面材
２ ２階の建物ユニット
４ 防火面材

Claims (2)

1. 矩形状の四隅に立設した柱と、この柱の上端部を矩形状の辺に沿って連結した断面コ字形長尺体の天井梁とからなる骨格を有する直方体状の下階の建物ユニットの上に、略同じ骨格を有する上階の建物ユニットが据え付けられた複数階の建物における下階の建物ユニットの相対する天井梁には、第１天井野縁と、この第１天井野縁の上方の第２天井野縁とからなる２種類の天井野縁が差し渡され、第１天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の下側フランジまたはウエッブの下部に固定され、第２天井野縁は天井梁の断面コ字形長尺体の上側フランジまたはウエッブの上部に固定され、第１天井野縁の下面に天井面材が取り付けられ、第２天井野縁の上面に防火面材が取り付けられ、第１天井野縁と天井面材からなる下側構造体と第２天井野縁と防火面材からなる上側構造体との間に隙間が形成されていることを特徴とする天井の防音防火構造。
2. 前記天井面材と防火面材の間には、無機質吸音材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の天井の防音防火構造。

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