JP4413344B2 - 防音床構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨梁と、前記鉄骨梁によって支持される床下部構造体と、前記床下部構造体上の床上部構造体とを備えている、鉄骨構造住宅用の防音床構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建築物の床衝撃音の低減に関する要望は多い。かかる床衝撃音は、軽量床衝撃音と重量床衝撃音に区別される。
【０００３】
かかる床衝撃音の内、中でも、軽量床衝撃音は、比較的加振力の弱い振動源に対して対策すればよいので、建築物自体の構造にほとんど影響されることなく、仕上げ床材自体を対策することで容易に低減できるようになった。今では、かかる仕上げ床材は、防音床材として広く普及している。
【０００４】
一方、重量床衝撃音は、ＲＣ造のような剛構造の建築物では床版厚を増すことで容易に改善できるので専ら床版厚の増加で対策がされている。
【０００５】
ところが、一般の戸建住宅や低層集合住宅は、在来木造、ツーバイフォー、鉄骨造等が多く、柔構造が主流であるため、前記手法は、柱、梁等構造材の剛性増や床の重量増に要するコスト増のため、広く普及するには至っていない。なお、鉄骨造は、ツーバイフォーや在来木造と比べ剛性はあるものの、振動が伝播し易いという問題がある。
【０００６】
また、鉄骨造、ツーバイフォー及び在来木造は、ＲＣ造よりも剛性が低い柔構造であるため、従来、梁の背を高くし、従って床の剛性を上げたり、床の重量を増したりすることが行われている。また、かかる柔構造床では、天井を独立天井として共振を回避し、更に天井材の増し貼りで遮音性を増したり、下階室の壁の内側に壁を設けたりと実に多くの実験が行われたが、供用し得る構造であって、音性能面でもコスト面でも満足し得る方法は知られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、床自体、床の支持固定方法、床／天井空間の利用、天井支持方法及び天井自体の改良等々様々な防音対策を考えた。その結果、床衝撃源の加振力を吸収緩和することで、重量床衝撃音が低減されることを解明した。
【０００８】
従来、床版の上に発泡体等の緩衝層を全面に敷いて、その上に６０ｍｍ厚以上のコンクリートを全面に形成する湿式浮床が行われたが、施工手間が多い点と、発泡体等の緩衝層が柔らかいことから、船酔い現象が生じる点等が指摘され、現在ではほとんど使用されていない。一方、この湿式浮床は、重量増の問題で、戸建住宅や低層住宅では構造上負担が大きすぎるので好ましくない。
【０００９】
また、乾式二重床として、床版上に、約１ｍ角位の板材の四隅に防振ゴム脚を設けた床下地材を置き並べ、その上に捨貼材や仕上材で床を形成する方法がある。しかし、かかる乾式二重床は、１つづつが下の床版に固定されていないので、衝撃を受けた反力で床版から浮き上がり、二度打ちが生じたり、単一のバネ特性だけで構成され、しかも床の面積に比べ防振ゴム脚が小さいので、十分衝撃が吸収できない欠点がある。
【００１０】
このような従来の技術では、コスト面、実用性面から戸建や低層集合住宅が主流である柔構造建築物で、重量床衝撃音（特に、Ｌ_H −５５）の低減が十分に解決されておらず、コストを含め実用性の点で満足できる床構造の出現が待ち望まれている。
【００１１】
本発明は、鉄骨造の戸建住宅や低層集合住宅において、重量床衝撃源の衝撃力を分離及び分散させて、重量床衝撃音が著しく低減できる防音床構造を得ることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鉄骨梁と、前記鉄骨梁によって支持される床下部構造体と、前記床下部構造体上の床上部構造体とを備えており、前記床下部構造体が、板状体と根太とを備える床パネル又は床版から形成されており、前記床上部構造体が、床下地材と前記床下地材上の床仕上げ材とから形成されている、鉄骨構造住宅用の防音床構造であって、前記床下部構造体と前記床上部構造体との間に複数の防音床材が配置されており、前記防音床構造を縦断面で見た時、前記各防音床材が互いに離間しており、前記各防音床材の間の水平方向に空間が設けられており、前記各防音床材が下部板材と複数の衝撃緩衝部材と上部板材とを備えており、前記下部板材が前記床下部構造体に固定されており、前記上部板材が前記床上部構造体に固定されており、前記各衝撃緩衝部材が前記下部板材と前記上部板材との間に配置されており、前記各衝撃緩衝部材が互いに離間しており、前記各衝撃緩衝部材の間の水平方向に空間が形成されており、前記各衝撃緩衝部材がバネ特性を有しており、前記バネ特性が、線形バネ特性、プログレッシブバネ特性及び定荷重バネ特性からなる群より選ばれており、一方の前記衝撃緩衝部材の前記バネ特性と他方の前記衝撃緩衝部材の前記バネ特性とが異なっており、前記床下地材が、ＪＩＳ−Ａ−５９０８試験での１３．０Ｎ／ｍｍ² 以上の曲げ強さ及び１５ｍｍ以上の厚みを有しており、前記床上部構造体の１ｍ² 当たりの重量が４０〜１００ｋｇであることを特徴とする、防音床構造に係るものである。
【００１３】
本発明者等は、床衝撃源の加振力を吸収し緩和する構造について検討した。その結果、本発明者等は、防音床材を、既存の床版と板状捨貼材との間に設けることによって、床構造の重量床衝撃音が著しく改善されることを突き止めた。
【００１４】
かかる防音床構造は、床を形成する土台となる板状捨貼材と床版との間に、複数の防音床材を離間させて設け、これらの防音床材で床衝撃力を吸収緩和するとともに、各防音床材の間の空間において、衝撃力を直接受ける板状捨貼材自体が問題とされる周波数よりも低い周波数の振動での変形振動をすることにより、床版への加振力の伝わりを低減し、床版からの放射音を著しく低減するものである。
【００１５】
また、本発明者等は、重量床衝撃の力が４０００Ｎ程度の大きさであり、この衝撃力を床構造で十分に緩衝させないと、梁や床根太から吊木で天井を吊った場合、天井の共振を伴ったり、下階室の壁からの放射音により重量床衝撃音が悪影響を受けることを突き止めた。
【００１６】
本発明者等がかかる騒音の対策を検討したところ、新たに吊木受を設けて独立天井を設けるには、コスト上昇があり、場合によっては、天井空間を高くする必要が生じ、その結果、部屋の天井高が低くなり、圧迫感が出る等の問題が生じることがわかった。一方、壁からの放射音を防止するために、壁の内側に壁を作る等の対策では、コスト面でも実用面でも不適当な結果となる。
【００１７】
かかる知見の下、鋭意研究した結果、本発明者等は、床下地材が、ＪＩＳ−Ａ−５９０８試験で１３．０Ｎ／ｍｍ² 以上の曲げ強さを有し、１５ｍｍ以上の厚みを有しており、床下地材や床仕上げ材から形成される床上部構造体の１ｍ² 当たりの重量が４０〜１００ｋｇであれば、重量床衝撃音をより一層改善できることを見出した。
【００１８】
床下地材の曲げ強度及び厚みが大きく、床上部構造体の質量が大きいと、床上部構造体の変形や振動は抑えられ、上部床構造体の変形による衝撃エネルギーの損失は大きくなり、したがって、重量床衝撃音の改善量は大きくなると考えられる。
【００１９】
しかしながら、本発明者等が研究したところ、曲げ強さと厚みが大きい床下地材は、局部的に変形し難く、より一層広い面積で変形し、そのため、床上部構造体を変形させ振動させるには、より一層多くのエネルギーの損失が起こることがわかった。
【００２０】
また、本発明者等は、床上部構造体の質量が大きいと、床上部構造体の変形や振動が起こり難く、防音床材の各衝撃緩衝部材のバネ特性が有効に働き、床上部構造体全面への振動エネルギーの分散が起こり、より一層効率的に振動エネルギーを損失させることができることを突き止め、本発明を完成させた。
【００２１】
本発明の防音床構造では、衝撃を直接受ける床上部構造体と、床本来の強度を有する床下部構造体との間に、複数の防音床材が設けられている。かかる各防音床材は、互いに離間させ、水平方向に空間を生じさせるように設けられている。かかる本発明の防音床構造では、床上部構造体が各防音床材間の空間で変形することによるエネルギー損失と、複数の防音床材に衝撃力が分散されることによる衝撃エネルギーの分散とによって、床下部構造体へ伝わる衝撃力が著しく抑制され、重量床衝撃音が著しく低減する。
【００２２】
また、本発明にかかる防音床材では、下部板材と上部板材との間に、複数の衝撃緩衝部材が設けられている。各衝撃緩衝部材は、互いに離間しており、かかる各衝撃緩衝部材の間には、その水平方向に空間が形成されている。各衝撃緩衝部材はバネ特性を有しており、このバネ特性は、線形バネ特性、プログレッシブバネ特性及び定荷重バネ特性からなる群より選ばれている。複数の衝撃緩衝部材の内、一方の衝撃緩衝部材のバネ特性と他方の衝撃緩衝部材のバネ特性とは異なっている。
【００２３】
本発明では、かかる衝撃緩衝部材は、異なったバネ特性を有し、各々独立で緩衝作用を示すことになる。かかる衝撃緩衝部材は、バネ特性の違いから、同時に同じ反力を示すことなく動くため、より一層短い変位量で、より一層大きな変形抵抗力を持つことができる。
【００２４】
結果として、かかる衝撃緩衝部材を用いた本発明の防音床構造は、衝撃緩和力が大きく、床上部構造体の振動自体も減衰され易いため、変位量も騒音も小さく抑えることができる。
【００２５】
また、本発明では、床下地材が、ＪＩＳ−Ａ−５９０８試験で１３．０Ｎ／ｍｍ² 以上の曲げ強さを有し、１５ｍｍ以上の厚みを有しており、床下地材や床仕上げ材から形成される床上部構造体の１ｍ² 当たりの重量が４０〜１００ｋｇであるので、床下部構造体は全体として重く振動し難い状況となり、しかも部分的な床上部構造体の変位が少なくなるにもかかわらず、その変位の回復により、より一層重量床衝撃音を低減することができる。
【００２６】
本発明の防音床構造は、床上部構造体と床下部構造体との間に、複数の防音床材を離間させて設け、この防音床材とその間の空間とで、床の衝撃力を吸収緩和すること、及び上部板材と下部板材との間に、複数のバネ特性の異なった衝撃緩衝部材を離間させて設け、床上部構造体の振動を減衰させること、及び所定の曲げ強さと厚さを有する床下地材を用い、床上部構造体の重量を増すことにより、床下部構造体の振動を抑えることにより、床上部構造体上の歩行感を著しく向上させることができとともに、床下部構造体から生じる低周波数の騒音を著しく低減することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の一例の防音床構造の断面図である。図２は、図１の防音床構造の平面図である。図３は、本発明にかかる一例の防音床材の平面図である。図４は、図３の防音床材の側面図である。図５は、本発明にかかる一例の衝撃吸収材の平面図である。図６（ａ）は、図５の衝撃吸収材をＡ−Ａ線で切断して見た断面図である。図６（ｂ）は、図５の衝撃吸収材をＢ−Ｂ線で切断して見た断面図である。図６（ｃ）は、図５の衝撃吸収材をＣ−Ｃ線で切断して見た断面図である。
【００２８】
図１に示すように、本発明の防音床構造１は、鉄骨構造住宅用の防音床構造であり、鉄骨梁２と、鉄骨梁２によって支持される床下部構造体３と、床下部構造体３上の床上部構造体４とを備えている。
【００２９】
床下部構造体３は、板状体と根太とを備える床パネル又は床版から形成されている。また、床上部構造体４は、床下地材５とこの床下地材５上の床仕上げ材６とから形成されている。
【００３０】
図１及び図２に示すように、床下部構造体３と床上部構造体４との間には、複数の防音床材７が配置されている。これらの防音床材７は、防音床構造１を縦断面で見た時、互いに離間し、各防音床材７の間の水平方向には、空間８が設けられている。
【００３１】
図３及び図４に示すように、各防音床材７は、下部板材９と複数の衝撃緩衝部材１０，１１と上部板材１２とを備えている。図１に示すように、下部板材９は、床下部構造体３に固定されており、上部板材１２は、床上部構造体４に固定されている。
【００３２】
図１及び図４に示すように、各衝撃緩衝部材１０，１１は、下部板材９と上部板材１２との間に配置され、互いに離間しており、それらの間の水平方向には空間１３が形成されている。
【００３３】
各衝撃緩衝部材１０，１１は、バネ特性を有しており、かかるバネ特性は、線形バネ特性、プログレッシブバネ特性及び定荷重バネ特性からなる群より選ばれている。一方の衝撃緩衝部材１０のバネ特性と他方の衝撃緩衝部材１１のバネ特性とは異なっている。
【００３４】
床下地材５は、ＪＩＳ−Ａ−５９０８試験での１３．０Ｎ／ｍｍ^２以上の曲げ強さ及び１５ｍｍ以上の厚みを有しており、床上部構造体４の１ｍ² 当たりの重量は、４０〜１００ｋｇである。
【００３５】
本発明の防音床構造１に重量衝撃源が落下すると、重量衝撃源は、それ自体も変形しながら、床仕上げ材６を変形させ、床下地材５をより大きな曲率半径で変形させる。この時、床仕上げ材６がフローリング材で、フロアーネイルで床下地材５に固定されていると、床上部構造体４を変形させるエネルギーとして衝撃力の一部が消費される。
【００３６】
各防音床材７の間に衝撃を受ける場合、床上部構造体４は、その場所で変形が許容される。その変形は、床下地材５に固定されている上部板材１２の曲げ変形応力を受けて復元し、衝撃エネルギーは損失する。
【００３７】
また、この場合、上部板材１２の変形は、上部板材１２と下部板材９に挟まれた衝撃緩衝部材１０，１１に、圧縮変形を受ける部分と引張変形を受ける部分とを生じさせる。これによっても、衝撃エネルギーは損失する。
【００３８】
すなわち、衝撃緩衝部材１０，１１のこれらの変形は、バネ特性による圧縮及び引張変形への抵抗力で、更には、バネ特性の違いから生じる異なった変形抵抗力によって回復し、衝撃エネルギーを損失させる。
【００３９】
防音床材７の直上に衝撃を受ける場合、各衝撃緩衝部材１０，１１は、引張力がほとんどかかることなく圧縮変形を受け、バネ特性の違いで異なった複数の変形抵抗力を示し、衝撃エネルギーが損失する。
【００４０】
また、重量衝撃源が床上部構造体４から離れると、床仕上げ材６及び床下地材５からなる床上部構造体４は、圧縮変形されていた反力で逆方向に曲がり、床上部構造体４を平滑に復元しようとする力が働き、床上部構造体４に蓄積された衝撃エネルギーの損失が生じる。
【００４１】
この時、防音床材７の上部板材１２は、曲げ応力が解除され、逆方向に曲がる力が働いて復元する。また、上部板材１２と下部板材９との間で圧縮されている衝撃緩衝部材１０，１１には、引張力が働き、衝撃エネルギーの損失が起きて復元する。
【００４２】
本発明では、図１及び図４に示すように、防音床材７が少なくとも２種の衝撃緩衝部材１０，１１を備えており、一方の衝撃緩衝部材１０が上部板材１２と接しており、他方の衝撃緩衝部材１１が上部板材１２との間に隙間１４を有しており、床上部構造体４に衝撃が加わった時、他方の衝撃緩衝部材１１と上部板材１２とが接触するのが好ましい。
【００４３】
また、本発明では、図１及び図４に示すように、床上部構造体４と上部板材１２との間及び下部板材９と床下部構造体３との間の少なくとも一方に、衝撃吸収材１５，１６が設けられているのが好ましい。
【００４４】
さらに、本発明では、図１及び図２に示すように、床下部構造体３が複数の床下部構造体片３ａを水平に接ぎ合わすことで形成されており、下部板材９が各床下部構造体片３ａの継目３ｂ上に設けられており、継目３ｂの長さの２５〜９０％が下部板材９によって被覆されているのが好ましい。
【００４５】
床下部構造体３は、床上部構造体４の質量によって全体として重くなり、床下部構造体片３ａの継目３ｂを下部板材９で次々と連結一体化すると、全体として重く振動し難くなるので、防音床構造１が全体として床衝撃力を大きく低減させることができる。
【００４６】
また、本発明では、図１に示すように、鉄骨梁２と床下部構造体３の間に、衝撃緩和材１７が介在しているのが好ましい。衝撃緩和材１７は、平板状の基材１７ａと複数の凸部１７ｂ，１７ｃとを備えており、各凸部１７ｂ，１７ｃが基材１７ａの表面及び裏面の少なくとも一方に設けられており、各凸部１７ｂ，１７ｃが、基材の表面又は裏面から所定の高さで設けられており、基材の表面又は裏面上で、相対的に高い高さの一方の凸部１７ｃと、一方の凸部１７ｃの次に高い高さの他方の凸部１７ｂとの高さの差が、一方の凸部１７ｃの高さの５〜５０％であり、一方の凸部１７ｃが床下部構造体３又は鉄骨梁２と接触しており、他方の凸部１７ｂと、床下部構造体３又は鉄骨梁２との間に隙間１８が形成されており、各凸部１７ｂ，１７ｃが、ポリノルボーネンゴム、粘着付与樹脂及び軟化剤を含有する原料から形成されており、各凸部１７ｂ，１７ｃの比重が１．３〜１．８であり、防音床構造１に衝撃が加わった時、他方の凸部１７ｂが床下部構造体３又は鉄骨梁２と接触し、他方の凸部１７ｂが圧縮変形するのが好ましい。
【００４７】
さらに、本発明では、床下地材５と床仕上げ材６との間で、床下地材５上に遮音板１９が設けられており、遮音板１９上に捨て貼り板２０が設けられており、床上部構造体４が、日本農林規格協会(JAS協会)の規定するフローリングの曲げ強度試験に準じ、３kg荷重と７kg荷重の各々のたわみの差が３．５ｍｍ以下となる曲げ強度を有するのが好ましい。
【００４８】
また、本発明では、各防音床材７の間及び床下部構造体３の周辺部の上面の少なくとも１箇所に、支持材が設けられており、支持材が床上部構造体４を支持しており、床上部構造体４上に衝撃が加わった時、支持材が床上部構造体４の変位を許容するのが好ましい。
【００４９】
以下、本発明の防音床構造の構成材について説明する。
本発明の防音床構造は、鉄骨構造の梁に支持される床である。かかる鉄骨梁の鉄骨構造材は、鉄骨造建築物に一般的に用いられる鉄骨材で、部位別に必要な強度があれば良く、特に制約は無いが、塗装等で防錆処理をすることができる。
【００５０】
この鉄骨梁の上には、直接又は衝撃緩和材を介して床下部構造体を設けることができる。
【００５１】
衝撃緩和材は、各種素材の発泡体、フェルトや不織布等の繊維材料、ゴムやポリマーの粒体やゴム発泡体やポリマー発泡体の粒体を単独又は併用して、バインダーで成型一体化したものやコルク等の多孔体、ゴム粘弾性体を単体又は積層したものや各種形状に成型したもの等を用いることができる。
【００５２】
かかる衝撃緩和材は、少なくとも片面に、高振動減衰材からなる凸部を有するのが好ましく、高さが異なる多数の凸部を有しているものがさらに好ましい。
【００５３】
また、かかる凸部を構成するには、ゴム成分を用いるのが好ましく、このゴム成分１００重量部のうち、５〜３０重量部のポリノボーネンゴムを含有させ、このゴム成分１００重量部に対し、７〜２５重量部の粘着付与樹脂、１０〜３０重量部の軟化剤を含有させた原料から調製し、比重１．３〜１．８とするのが好ましい。衝撃緩和材として好結果が得られるからである。
【００５４】
高振動減衰性を発揮させる上では、ポリノルボーネンゴムは高価であるが、非常に効率良くその効果を発揮することができる。また、凸部の原料のゴム成分１００重量部のうち、５〜３０重量部のポリノルボーネンゴムを用いると、衝撃緩和の性能面、コスト面を併せて好適な範囲である。
【００５５】
ポリノルボーネンゴムが５重量部未満では、振動減衰性能が不十分で、様々な他の配合成分で調整しても、室温領域での振動減衰性能が悪くなる。逆に、３０重量部を超えると、室温領域での振動減衰性能は良いものの、幅広い温度領域をカバーすることができなくなる点と、非常に高コストとなることで、実用性に欠ける。
【００５６】
凸部の原料には、その他のゴム成分を用いることができ、例えば、ＥＰＴ、ＮＢＲ、ＣＲ、ＢＲ、ＳＢＲ、ＩＲ、ＮＲ、ポリイソブチレン、再生ゴム等のゴムを単独又は併用して用いれば良い。
【００５７】
かかる凸部の高振動減衰性は、以下に述べる手法により、より一層高めることができる。その具体例として、粘着付与樹脂や軟化剤を配合したり、凸部の比重を適正範囲にすることを例示できる。
【００５８】
粘着付与樹脂としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、シクロペンタジエン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、ロシン、変性ロシン、脂肪族炭化水素樹脂、石油系樹脂、キシレン樹脂、クマロン樹脂等の具体例を挙げることができる。
【００５９】
かかる粘着付与樹脂の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、７〜２５重量部が好適である。７重量部未満の場合、少なくなるにつれ、振動減衰性が悪化するので好ましくない。逆に、２５重量部を超えると、低温特性が悪化するので好ましくない。
【００６０】
軟化剤としては、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系のオイルやフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、アレイン酸誘導体、ポリブテン、トール油等を例示することができ、それ等は単独又は併用して用いれば良い。
【００６１】
かかる軟化材の配合量は、ゴム成分１００重量部に対し、１０〜３０重量部が好適である。１０重量部未満の場合は、少なくなるにつれ、振動減衰性が悪化するので好ましくない。逆に、３０重量部を超えると、振動減衰性のピーク温度が低温側に移行し過ぎて好ましくない
【００６２】
凸部の比重は、振動減衰性に比較的大きな影響を与える。好適な範囲は、１．３〜１．８である。１．３未満のときは、徐々に低比重になるに従って、振動減衰性能が悪化する傾向があり、圧縮永久歪も増すので好ましくない。逆に、１．８を超えても、性能面での利点がなく、延び性能や引張圧縮繰返し性能が悪化してくるし、耐久性の上でも好ましくない。
【００６３】
かかる凸部を、高さが異なるようにして複数設けると、衝撃による圧縮変形を受ける時、高い方が先に衝撃吸収を行い、低い方が徐々に衝撃吸収するため、振動減衰性能が高く維持され、変位量を最小に抑えることができ、振動絶縁効果が高くなる。
【００６４】
本発明にかかる床下部構造体について説明する。
本発明で言う床下部構造体とは、鉄骨梁に支持される床構造である。かかる床下部構造体は、その上での作業に支障が無いなら、特に制約は無い。
【００６５】
床下部構造体の具体例としては、ＡＬＣ版、ＰＣ版、中空押出セメント版等の無機質床版単体、又はそれ等の上に、モルタルを１０ｍｍ〜３０ｍｍ塗布したものを挙げることができる。
【００６６】
かかる床下部構造体は、かかる無機質床版の上及び／又は下に、パーチクルボード、合板、鉄板、アスファルトと高比重物とを混合成型した板状物、ゴム又はポリマーの高比重シート等の板状体やシート等を一層又は複数層を積層したものであっても良い。このときの積層手段は、ビスや釘で物理的に固定しても良く、粘着剤や接着剤で化学的に固定しても良く、両方併用しても良い。
【００６７】
この時、本発明では、隣接した床下部構造体間を板材で橋かけするように設置した方がよい。床下部構造体を一体化することで、床下部構造体が動き難くなるので、防音床構造としても安定するし、音性能の面でも良い。
【００６８】
特に、ＡＬＣ版等の無機質床版は、通常、その上にモルタルを塗布して床版を一体化することが一般的である。したがって、床版間の継目の上に板材を固定したり、本発明のように、床版間の継目を防音床材の下部板材で連結固定すれば、モルタルは特に必要なくなり、完全乾式工法とすることができる。かかる完全乾式工法では、モルタル塗布・乾燥の工程が短縮できるので、工期・コスト共メリットが大である。
【００６９】
また、本発明にかかる床下部構造体は、木質系の床パネルであっても良い。かかる床パネルは、根太と板状体で構成される。かかる床下部構造体は、梁で根太を支持する構造でも、周囲を木枠で囲い、所々に根太又は格子で板状体を固定した構造でも良く、板状体は、根太や枠の上下に設けたものであっても良い。
【００７０】
かかる床下部構造体の場合は、床衝撃による板状体の共振で太鼓現象を生じさせない工夫が必要である。その防止策の具体例としては、有孔板を使用したり、一方の板状体の質量を増して振動し難くしたり、中に吸音材を詰めたり、前記方法で吸音材間に石膏ボードを任意の寸法で介在させ、吸音材のバネ間に重りを設けた動吸振の構造とする等の方法を挙げることができる。
【００７１】
また、かかる木質系の床下部構造体の場合は、根太や枠の剛性を付与するために、金属板や金属板の折り曲げ加工をした金具を用い、釘やビスで床下部構造体を部分的に補強する方法も、音性能の向上に有効である。さらに、板状体も、無機質床版と同様に、各種板材を積層することもでき、隣接した木質系の床下部構造体間に橋かけ状に交差して固定一体化することもできる。
【００７２】
本発明にかかる防音床材について説明する。
かかる防音床材は、下部板材と上部板材とそれらの間の線形バネ特性、プログレッシブバネ特性又は定荷重バネ特性を有する衝撃緩衝部材から構成される。
【００７３】
かかる下部板材と上部板材は、基本的には各種素材の板状物であれば良い。その具体例は、鉄、銅、黄銅、アルミニウム、ステンレス等の金属や合金の板材、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ナイロン、ポリカーボネート、ＡＢＳ等のポリマーの板材、合板、集成材、木材等の板材を単体又は併用しても良い。
【００７４】
下部板材又は上部板材としての金属製の板材は、メッキ、ゴム又はポリマーで被覆したもので良い。かかる金属製の板材は、メッキ、ゴムやポリマーで被覆したものでも良く、板材の２辺又は４辺を折り曲げて剛性を付与したり、予め床下部構造体への止め穴を設けた物であっても良い。
【００７５】
ポリマーの板材は、ＦＲＰでも良く、金綱や織布、不織布を含浸又は含浸積層して剛性を付与したものでも良い。
【００７６】
下部板材と床下部構造体との接触面や上部板材と床上部構造体との接触面に、衝撃吸収材を介在させても良い。特に、床下部構造体や床上部構造体に接する下部板材や上部板材の素材が異なる場合には、歩行時の異音発生要因となる危険性があるので、予め、衝撃吸収材を設けておくことが望ましい。
【００７７】
かかる衝撃吸収材の具体例としては、ゴム、ポリマー、発泡体、フェルト、不織布等を挙げることができる。かかる衝撃吸収材は、床下部構造体や床上部構造体と下部板材や上部板材の接触面で、全面又は部分的に設けても十分にその効果を発揮させることができる。
【００７８】
下部板材は、少なくとも隣り合う床下部構造体間を固定し、下部板材が床下部構造体間の継目を橋かけ固定する長さの和が、床下部構造体間の継目の２５〜９０％の長さであることが好適な範囲であり、より好ましくは、３５〜８０％である。２５％未満の場合は、固定度が低くなり、６３Ｈｚの改善量が悪化する傾向が生じるので好ましくない。逆に、９０％を超えても、６３Ｈｚや１２５Ｈｚの改善効果が飽和になり、その他の利点も生じないばかりか、コストアップになるので好ましくない。なお、本発明で用いる床下部構造体間の継目の長さは、組み合わされた床下部構造体の最外周を含まず、床下部構造体片が隣り合って存在する場合の床下部構造体片の継目の長さを言う。
【００７９】
本発明にかかる線形バネ特性を有する衝撃緩衝部材は、上部板材と下部板材との間の領域で、圧縮応力に対する変位量の関係が、線形変形するバネ特性を有するものである。具体的には、コイルバネ、円錐バネ等を挙げることができる。
【００８０】
線形バネ特性を有する衝撃緩衝部材の材質としては、バネ鋼鋼材、硬鋼線、ピアノ線、オイルテンパー線、バネ用ステンレス鋼線、黄銅線、洋白線、リン青銅線、ヘリリウム銅線、等を例示でき、特に制約は無い。床に使用するので、高さを低くしても底突きしない円錐バネは、変位量を少なく設定できるので、好都合である。
【００８１】
プログレッシブバネ特性を有する衝撃緩衝部材は、上部板材と下部板材との間の領域で、圧縮応力に対する変位量の関係が、変位量が増加するにつれ急激に圧縮応力が高くなるバネ特性を有するものである。各種素材の加硫ゴムを例示することができる。
【００８２】
かかる衝撃緩衝部材は、ゴム硬度や形状寸法により、また、１個の防音床材に使用する個数によって、衝撃緩衝力を任意に決めることができる。
【００８３】
定荷重バネ特性を有する衝撃緩衝部材は、圧縮応力と変位の関係が、ある変位量の範囲では変位量を増しても、ある一定の圧縮応力ではあるが、変位量が更に増すと急激に圧縮応力が高くなるバネ特性を有するものである。具体的には、嵩高の繊維系物、嵩高の発泡体系物を例示することができる。
【００８４】
本発明にかかる防音床材の特性は、かかる衝撃緩衝部材によって大きく左右される。衝撃緩衝部材は、１種だけを使用したのでは、各々の衝撃緩衝部材が同じ抵抗成分として作用するので、衝撃緩衝作用には限界がある。そのため、本発明では、２種以上の異なったバネ特性を有する衝撃緩衝部材を併用し、並列で離間して用いることにより、衝撃力を分散させ、異なった抵抗成分として働かせ、より少ない変位量で衝撃力を低減させる。
【００８５】
これ等のバネ特性を有する衝撃緩衝部材は、上部板材及び下部板材に接触する必要があるが、すべての衝撃緩衝部材が上部板材及び下部板材に固定される必要はない。つまり、衝撃緩衝部材は、供用時や、衝撃を受けた瞬間や、衝撃源が床面から離れた瞬間は、反力で逆に反るので、衝撃緩衝部材が圧縮され、その後復元する際に、その力を衝撃エネルギーの損失に利用することができれば、上部板材及び下部板材と固定されている必要はない。
【００８６】
しかしながら、各衝撃緩衝部材は、横ズレを防止して、衝撃緩衝性能を安定して提供できるよう、少なくとも上部板材及び下部板材のいずれか一方には固定されていることが必要である。衝撃緩衝部材の固定は、種々の固定治具を介して行うことができる。
【００８７】
また、各衝撃緩衝部材は、複数で並列に用いるが、この時、衝撃緩衝部材間に高さの差を設けて、一方の衝撃緩衝部材のバネ特性による抵抗成分が作用を始める時間と他の衝撃緩衝部材の抵抗成分が作用する時間をずらすことによって、衝撃力低減の調整を行うことができる。これは、特に少ない変位量で、衝撃力低減をさせる上で有効になる。
【００８８】
本発明にかかる支持材について説明する。
かかる支持材は、硬質ウレタン、スチロール、フェノール等の硬質発泡体、木材等の外周又は上下に、合計で１０ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ以上の厚みで、フェルト、不織布、各種ゴムの発泡体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＶＡ、軟質ウレタン等の発泡体を設けたもの等や、復元性に優れた厚みの厚い不織布を単体で設けたもの等が用いられる。
【００８９】
かかる支持材は、特に、床下部構造体の周囲の上面や防音床材の間に、任意の寸法・間隔で設けるのが好ましい。かかる支持材は、床衝撃音に悪影響を与えることなく、間仕切壁や家具等の大きな荷重に対し、床が極端に沈み込むことを防ぎ、側路伝播音の影響を受けることを回避するのに有効であり、低コストで、歩行感に違和感を与えることも防止することができる。
【００９０】
かかる支持材は、衝撃緩衝部材の厚みより厚く設定し、予め圧縮した状態で用いることが望ましい。つまり、フェルト、不織布、軟質発泡体は、定荷重バネ特性を示すので、圧縮して定荷重状況を予め作っておくことで、圧縮永久歪を受けても定荷重バネ特性を発揮することができる。
【００９１】
かかる支持材は、厚みが１０ｍｍ以上必要で、１０ｍｍ未満であると、床衝撃音を悪化させるおそれがある。かかる支持材の厚みは、２０ｍｍ以上がより望ましい。
【００９２】
また、かかる支持材に好ましい材質としては、特に、不織布の中の繊維の融点を異ならせ混和しておき、加工中に熱処理し、繊維間に融着補強点を数多く持たせたものを挙げることができる。かかる支持材は、圧縮復元性に特に優れる。
【００９３】
本発明にかかる床上部構造体について説明する。
かかる床上部構造体は、床の変位量及び重量床衝撃音に大きな影響を与え、非常に重要な構成要素である。かかる床上部構造体の上面は、ヒトが直接歩行する部分であり、防音床材を有効に利用することができるか否かの問題にかかる部分である。
【００９４】
すなわち、床上部構造体は、その最下部にある床下地材によって、防音床材が橋かけられており、床上部構造体の変位や振動が重量床衝撃音の発生と密接に関係しているからである。
【００９５】
床下地材は、曲げ強度が不足すると、特に防音床材の間の防音床材によって支持されていない部分の変位量が大きくなり過ぎ、歩行感を著しく悪化させる。
【００９６】
本発明にかかる床下地材は、曲げ強さが１３．０Ｎ／ｍｍ² 以上の材質で、厚みが１５ｍｍ以上である。曲げ強さが１３．０Ｎ／ｍｍ² 未満では、厚みが１５ｍｍ以上であっても、変形量が大きくなる。また、曲げ強さが１３．０Ｎ／ｍｍ² 以上であっても、厚みが１５ｍｍ未満であると、変形量が大きくなる。
【００９７】
かかる床下地材としては、パーチクルボード、合板、中空押し出しセメント版等を用いることができる。かかる床下地材は、釘やビス等によって、防音床材の上部板材と固定することができる。
【００９８】
また、床上部構造体は、フロアーネイルで積層一体化することができるが、その際には、床下地材として無機質板を用いた場合には、木質系板材を併用することができる。
【００９９】
かかる床下地材は、床に衝撃や荷重を受けた時に、一番大きく曲げ変形を受けるので、床下地材の曲げ強さを大きくして、厚みを増すことが、床上部構造体の変形を抑えるのに極めて重要である。
【０１００】
本発明にかかる床上部構造体は、一体化して、大面積でしか変形しなくなり、衝撃エネルギーをより一層広範囲に分散させることができる。かかる広範囲に分散された衝撃エネルギーは、本発明にかかる防音床材で、効果的に損失され、重量床衝撃音は著しく低減される。
【０１０１】
本発明にかかる床上部構造体には、床下地材上に高比重の遮音板を設けることができる。かかる遮音板の上には、パーチクルボードのような捨貼り材を設け、重量増を図ることができる。その上には、通常用いられる床仕上げ材を載置して積層一体化することができる。
【０１０２】
本発明にかかる床上部構造体は、全体として、日本農林規格のフローリングに規定されている曲げ試験で、３ｋｇ荷重時と７ｋｇ荷重時のたわみの差が、３．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【０１０３】
本発明では、床上部構造体は、全体として、１ｍ² 当たり４０〜１００ｋｇの質量である。床上部構造体が４０ｋｇ未満では、軽くなるに従い、重量床衝撃音が悪化することになる。逆に、１００ｋｇを超えると、構造躯体への負担増や床上部構造体やバネ特性部のコスト増となり実用的でない。一方、防音床材の数を増やすことは、コスト増や作業性の観点から実用的でない。
【０１０４】
【実施例】
本発明を、図面を参照し、実施例及び比較例に基づいて、より一層具体的に説明する。
図７は、本発明の他の例の防音床構造の断面図である。図８は、図７の防音床構造の平面図である。図９は、本発明にかかる他の例の防音床材の平面図である。図１０は、図９の防音床材の側面図である。
【０１０５】
図１１は、本発明にかかる更に他の例の防音床構造の断面図である。図１２は、本発明にかかる一例の床パネルの断面図である。図１３は、図１２の床パネルを梁に懸架した状態の側面図である。図１４は、本発明にかかる他の例の衝撃緩和材の平面図である。図１５は、図１４の衝撃緩和材の側面図である。図１６は、本発明にかかる更に他の例の防音床材の平面図である。図１７は、図１６の防音床材の側面図である。図１８は、図１１の防音床構造の平面図である。
【０１０６】
図１９は、本発明にかかる更に他の例の防音床構造の断面図である。図２０は、本発明にかかる他の例の床パネルの断面図である。図２１は、図２０の床パネルを梁に懸架した状態の側面図である。図２２は、本発明にかかる更に他の例の防音床材の平面図である。図２３は、図１９の防音床構造の平面図である。図２４は、比較例にかかる一例の床構造の断面図である。図２５は、比較例にかかる他の例の床構造の断面図である。
【０１０７】
実施例１
図１及び図２に示すような防音床構造を製造した。鉄骨構造住宅のＨ型鋼梁２の上に、図５及び図６（ａ）〜（ｃ）に示すような衝撃緩和材１７を貼り付け、１００ｍｍ厚×６０６ｍｍ幅×１８１０ｍｍ長さのＡＬＣ床版３ａの短辺両端を懸架した。
【０１０８】
ＡＬＣ床版３ａを床下部構造体３とし、図３及び図４に平面図と側面図を示したような防音床材７を図２に示すようにして、隣り合うＡＬＣ床版３ａのほぼ中央に、ＡＬＣ床版３ａの芯々で短辺・長辺ともに４５５ｍｍピッチで設置し、９０ｍｍ長さのビスで隣合うＡＬＣ床版３ａを防音床材７の下部板材９を、ＡＬＣ床版３ａを橋かけするように取付け、固定した。なお、ＡＬＣ床版３ａと下部板材９との間には、衝撃吸収材１６として、２ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシートを介在させた。
【０１０９】
次に、床上部構造体４の床下地材５として、１５ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーティクルボードを、ＡＬＣ床版の長さ方向に直交する方向になるようにして、防音床材７の上部板材１２の上に設置し、木ビスで固定した。なお、床下地材５と上部板材１２との間には、衝撃吸収材１５として２ｍｍ厚の１０倍発泡ポリエチレンシートを上向きに貼り付けた。
【０１１０】
この床下地材５上に、８ｍｍ厚の比重２．５のアスファルト系制振材１９を敷設し、その上に、床下地材５のパーチクルボードの長さ方向と直交する方向に、捨て貼り材２０として、９ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボードを敷設し、更に、その上に、床仕上げ材６として、１２ｍｍ厚×３０３ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのフローリング材を、床下地材５の１５ｍｍ厚のパーチクルボードに達するように、フローリング材のオス実部からフロアーネイル３３を打ち込んで、床上部構造体４を形成し、防音床構造１を製造した。
【０１１１】
なお、この例の衝撃緩和材は、図５及び図６（ａ）〜（ｃ）に平面図と断面図を示したものを使用したが、この衝撃緩和材は、表１に示す配合処方例１を原料として用い作製した。
【０１１２】
【表１】

【０１１３】
また、この例の防音床材は、上部板材及び下部板材共に、１２ｍｍ厚合板で、下部板材は、３００ｍｍ角とし、上部板材は、２２５ｍｍ角とした。上部板材と下部板材と間には、図１、図３及び図４に示すように、中央に線系バネ特性を有する衝撃緩衝部材１１として円錐状コイルバネを３個のツメ２１で固定治具２２に固定し、下部板材９には、木ビス２３で４隅を固定した。
【０１１４】
一方、上部板材１２の四隅近傍に、プログレッシブバネ特性を有する衝撃緩衝部材１０を四角錐とし、底面を平行に切り取った形の台状物とした。この衝撃緩衝部材１０は、液状テレキーリックポリマーを基本成分とした組成物から作り、接着剤にて上部板材１２及び下部板材９に固定した。
【０１１５】
また、線形バネ特性を有する衝撃緩衝部材１１は、固定治具２２を含めて、高さを２３ｍｍとし、プログレッシブバネ特性を有する衝撃緩衝部材１０は、４個共２５ｍｍの高さとし、これらの衝撃緩衝部材１０，１１の高さの差を２ｍｍとした。
【０１１６】
鉄骨構造住宅の天井は、Ｉ型鋼梁の下端フランジから防振吊具を介して野縁を吊り、石膏ボード（１２ｍｍ厚）２枚を各々継目をずらして野縁にビス止めした後、ロックウール５０ｍｍ厚を野縁上全面に設置した。
【０１１７】
この防音床構造について、床衝撃音を測定した。床衝撃音は、ＪＩＳ−Ａ−１４１８に従って、重量床衝撃音、軽量床衝撃音共に測定した。結果を表２に示した。また、この例の防音床構造の主な構造的な特徴を表３にまとめた。
【０１１８】
【表２】

【０１１９】
【表３】

【０１２０】
実施例２
図７に示すような防音床構造３４を製造した。実施例１と同一の衝撃緩和材とＡＬＣ床版を使用し、ＡＬＣ床版の長さ方向と直交する方向で、１５ｍｍ厚のパーチクルボード２４を敷設し、９０ｍｍ長さのビスでＡＬＣ床版に固定して、床下部構造体２５とした。パーチクルボード２４のＡＬＣ床版の継ぎ目位置に墨線を打ち、隣合うＡＬＣ床版間を、防音床材２６の下部板材２７と９０ｍｍ長さビスで橋かけ固定した。また、この例の防音床構造では、図８に示すように、防音床材２６と支持材２８を配置した。
【０１２１】
図９及び図１０に平面図及び側面図で示すように、この例で用いた防音床材２６は、基本的には実施例１の防音床材７と同様である。ただし、防音床材２６の下部板材２７は、３．２ｍｍ厚の鉄板３５０ｍｍ角とした。また、衝撃吸収材としての２ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシート２９は、下部板材２７の下面にのみ設けた。上部板材３０は、１２ｍｍ厚の合板を３００ｍｍ角として用いた。上部板材３０及び下部板材２７の間に、実施例１と同じ円錐状のコイルバネ１１を固定治具２２で固定し、下部板材２７と可撓性エポキシ接着剤３１で固定した。
【０１２２】
上部板材３０の四隅部に、円錐の底面を平行に切った円錐の台状物の形状の衝撃緩衝部材３２を配置し、これらの衝撃緩衝部材３２を上部板材３０と下部板材２７とに接着した。衝撃緩衝部材３２は、液状テレキーリックポリマーを基本成分として作製した。
【０１２３】
なお、線形バネ特性を有する衝撃緩衝部材１１は、接着剤層３１及び固定治具２２の厚さを含めて、高さを２４ｍｍとし、プログレッシブバネ特性を有する衝撃緩衝部材３２は、２５ｍｍ高さとし、これらの異なる衝撃緩衝部材１１，３２の高さの差を１ｍｍとした。
【０１２４】
図８に示した配置の防音床材２６と支持材２８の上に、床上部構造体の床下地材５として１５ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーティクルボードを敷設し、防音床材２６の上部板材３０と木ビスで固定し、支持材２８を圧着固定した。
【０１２５】
床下地材５上に、８ｍｍ厚の比重２．５のアスファルト系制振材１９を敷設した。また、その遮音板１９の上に、床下地材５の長さ方向に直交する方向で、捨て貼り材２０として、９ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボードを敷設した。更に、床仕上げ材６として、１２ｍｍ厚×３０３ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのフローリング材をフロアーネイル３３で床下地材５にまで届くようにして打ち込んで固定し、床上部構造体３４とした。
【０１２６】
この例の支持材２８は、ポリエステル高融点繊維とポリエステル低融点繊維の混合物を熱処理し、繊維間に融着結合点を多数有する復元性の高い不織布とし、これを約２８ｍｍ圧縮させ、７０ｍｍ厚の不織布として、１００ｍｍ幅で配置した。
【０１２７】
この例の防音床構造を、実施例１と同様にして、床衝撃音を測定した。結果を表２に示す。また、この例の防音床構造についても、主な構造的な特徴を表３にまとめた。
【０１２８】
実施例３
図１１に示すような防音床構造を製造した。実施例１と同一の天井条件、鉄骨構造とした。床下部構造体３は、図１２に示すような床パネル３５を用いた。この床パネル３５は、断面４０ｍｍ幅×９０ｍｍ高さ×１８２０ｍｍ長さの根太木３６とパーチクルボード３７とを接着層３８で接着して作製する。床パネル３５の両端には、根太木の上面３５ａと、パーチクルボードの端部３５ｂを設け、根太木の上面３５ａには、他の床パネルのパーチクルボードの端部を重ね、連結させるようにする。
【０１２９】
図１３に示すように、根太木３６の両端下部の梁２に接する部分に、図１４及び図１５に平面図及び側面図を示したような、８ｍｍ厚の４０ｍｍ角の凸部の高さが異なる表面凹凸ゴムを衝撃緩和材３９として設けた。
【０１３０】
衝撃緩和材３９の内側には、図１１及び図１３に示すような、各々１２ｍｍ厚×４０ｍｍ縦×５０ｍｍ横の合板４０を酢酸ビニル系接着剤と木ネジを併用して固定し、落下防止材とした。
【０１３１】
床パネル３５は、１５ｍｍ厚×９１０ｍｍ幅×１８２０ｍｍ長さのパーチクルボード２７を、酢酸ビニル系接着剤層３８と木ネジ５２を併用して、根太木３６に、芯々で４５５ｍｍピッチで、図１２に示すように固定して作製した。床パネル３５は、鉄骨梁２間に懸架した。
【０１３２】
防音床材の下部板材をパネル短辺方向を芯々４５５ｍｍピッチ、長辺方向を芯々６００ｍｍピッチで隣合う床パネル間を橋かけし木ネジで固定した。
【０１３３】
防音床材としては、図１６及び図１７に示すものを用いた。防音床材４１は、下部板材４２を１２ｍｍ厚、２５０ｍｍ角の合板とし、その下面に、衝撃吸収材として１．５ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシート４３を貼った。上部板材４４は、１２ｍｍ厚、２２５ｍｍ角の合板を用い、その上面にも、衝撃吸収材として１．５ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシート４３を貼った。
【０１３４】
上部板材４４と下部板材４２との間に、線形バネ特性を有する衝撃緩衝部材４５としてのコイルバネをツメ４６で３個所を固定した。固定治具４７と下部板材４２は、木ネジ４３で固定した。
【０１３５】
上部板材４４の四隅近傍に、液状テレキーリックポリマーを基本成分とし、四角錐台状に成型したプログレッシブバネ特性を有する衝撃緩衝部材４８を配置して、上部板材４４と下部板材４２とに接着剤で固定した。
【０１３６】
線形バネ特性の衝撃緩衝部材４５の固定治具を含めた高さは２３ｍｍとし、プログレッシブバネ特性を有する衝撃緩衝部材４８の高さは２５ｍｍとし、その差を２ｍｍとした。
【０１３７】
この例の防音床構造では、防音床材４１及び支持材４９を、図１８に示すように配置した。支持材４９には、図１１に示すように、１２ｍｍ厚の合板５０の上下に、実施例２に用いた不織布５１を用い、３０ｍｍ厚で貼合わせ、約２３ｍｍ圧縮して、床上部構造体４と床下部構造体３５との間に設けた。
【０１３８】
防音床材４１と支持材４９の上に、床上部構造体を設けた。床下地材５としての２０ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボードを、床パネル３５の長さ方向と直交する方向で敷設し、防音床材４１の上部板材４４と木ビスで固定した。
【０１３９】
床下地材５の上には、８ｍｍ厚の比重２．５のアスファルト系制振材１９を敷設した。その上に、９ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボードを捨て貼り材２０として敷設し、更に、１２ｍｍ厚×３０３ｍｍ幅×１８１８長さのフローリング材を床仕上げ材６として敷設した。床仕上げ材６は、フロアーネイル３３で床下地材５に固定して、床上部構造体４を完成し、防音床構造５２とした。
【０１４０】
なお、この例で用いた衝撃緩和材３９は、図１７及び図１９に示すように、基材５３上に、径の異なる凸部５４，５５，５６が複数形成されており、これら凸部５４，５５，５６の高さは異なって形成されている。
【０１４１】
また、この例の衝撃緩和材３９は、表４に示す配合処方例２の原料から作製した。
【０１４２】
【表４】

【０１４３】
この例の防音床構造を、実施例１と同様にして、床衝撃音を測定した。その結果を表２に示す。
【０１４４】
実施例４
図１９に示す防音床構造を製造した。この例では、実施例１と同様の天井条件及び鉄骨構造とし、実施例３と同様の根太木及びパーチクルボードで床パネルを形成し、実施例３と同様の衝撃緩和材、落下防止材を用いた。
【０１４５】
図２０及び図２１に示すように、実施例３と同様の床パネルのパーチクルボード５８の下面の根太木５９の間に、石膏ボード６０（１２ｍｍ厚）を２枚、木ビス６１とＬ金具６２で固定して床パネル６３とし、床パネル６３の両端６３ａ，６３ｂを、他の床パネルの両端と木ネジで連結固定して、床下部構造体を作製した。
【０１４６】
この例では、図１９及び図２２に示す防音床材６４を用いた。この防音床材６４は、床下部構造体の上に、図１９及び図２３に示すように、床パネル６３の短辺方向、長辺方向共、芯々で４５５ｍｍピッチで配置し、下部板材６５で隣り合う床パネル６３の継目６３ｃを橋かけし、木ビスで固定した。
【０１４７】
防音床材６４は、上部板材６６及び下部板材６５共に、１２ｍｍ厚の合板とした。下部板材６５は、３００ｍｍ角とし、その下面に、１．５ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシートを衝撃吸収材６７として設けた。上部板材６６は、２２５ｍｍ角とし、その上面に、１．５ｍｍ厚の非加硫ブチルゴムシートを衝撃吸収材６８として設けた。
【０１４８】
上部板材６６と下部板材６５との間の中央に、線形バネ特性を有する衝撃緩衝部材６９として円錘状コイルバネを設け、この衝撃緩衝部材６９を固定具７０としてのツメで固定し、固定治具７１を含めたバネ高さを２３ｍｍとし、下部板材６５と木ネジ７２で固定した。
【０１４９】
上部板材６６の四隅近傍に、四角錘台状の液状テレキーリックポリマーを基本成分とした衝撃緩衝部材７３を設けた。この衝撃緩衝部材７３は、２５ｍｍ厚に成型し、プログレッシブバネ特性を有する。この衝撃緩衝部材７３は、接着剤で上部板材６６と下部板材６５とに接着させた。
【０１５０】
実施例２で用いたのと同様の支持材７４を、５０ｍｍ厚×４０ｍｍ幅×６０ｍｍ長さの不織布として、隣接するプログレッシブバネ特性を有する衝撃緩衝部材７３の間に４個、圧縮固定して、定荷重バネ特性を発揮させた。
【０１５１】
防音床材６４の上に、床上部構造体４を形成した。床下地材として２０ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボード５を敷設し、防音床材６４の上部板材６６に木ビスで固定した。４ｍｍ厚の比重２．５のアスファルト系制振材１９を敷設し、９ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボードを捨て貼り材２０として床下地材５の長さ方向と直交する方向に敷設し、１２ｍｍ厚×３０３ｍｍ幅×１８１８長さのフローリング材を床仕上げ材６として敷設した。床仕上げ材６は、フロアーネイル３３を床下地材５まで打ち込んで固定し、床上部構造体とし、この例の防音床構造７５とした。
【０１５２】
この防音床構造について、実施例１と同様にして床衝撃音を測定した。結果を表２に示す。また、この例の防音床構造について、主な構造的な特徴を表３にまとめた。
【０１５３】
比較例１
図２４に示す床構造８１を作製した。実施例１と同一の同一の天井条件、鉄骨構造でＩ型鋼梁８２の上に、直接に、１００ｍｍ厚×６０６ｍｍ幅×１８１０ｍｍ長さのＡＬＣ床版８３を懸架した。ＡＬＣ床版８３の長さ方向に直交する方向で、１５ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボード８４を、９０ｍｍの長さのビス８５で、ＡＬＣ床版８３に固定した。
【０１５４】
そのパーチクルボード８４の上に、８ｍｍ厚の比重２．５のアスファルト系制振材８６を敷設し、その制振材８６の上に、９ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボード８７を敷設し、更にその上に、１２ｍｍ厚×３０３ｍｍ幅×１８１８長さのフローリング材８８を敷設した。フローリング材８８は、ＡＬＣ床版８３上のパーチクルボードまでフロアーネイル８９を打ち込んで固定した。
【０１５５】
この例の床構造を実施例１と同様にして、床衝撃音を測定した。結果を表２に示す。
【０１５６】
比較例２
図２５に示す床構造９１を作製した。実施例１と同一の天井条件、鉄骨構造で根太木９２（４０ｍｍ幅×９０ｍｍ高さ×１８１８長さ）を１５ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボード９３に、芯々４５５ｍｍピッチで木ネジ９４と酢酸ビニル系接着剤で固定して床パネル９５を作製した。
【０１５７】
床パネル９５をＩ型鋼梁９６に懸架し、床パネル９５を次々に連結して、床下部構造を作り、その上に直接、１５ｍｍ厚のパーチクルボード９７を床パネル９５の長さ方向に直交する方向に敷設し、木ビス９８で床パネル９５に固定した。パーチクルボード９７の上に、８ｍｍ厚の比重２．５のアスファルト系制振材９９を敷設し、その上に、９ｍｍ厚×９０９ｍｍ幅×１８１８ｍｍ長さのパーチクルボード１００を敷設し、更に、その上に、１２ｍｍ厚×３０３ｍｍ幅×１８１８長さのフローリング材１０１を載置した。
【０１５８】
フローリング材１０１は、フロアーネイル１０２で床パネル９５上のパーチクルボード９７まで打ち込み固定し、床構造９１を作製した。
【０１５９】
この床構造について、実施例１と同様にして、床衝撃音を測定した。結果を表２に示す。
【０１６０】
以下、実施例及び比較例の試験結果について説明する。
実施例１は、床下部構造体をＡＬＣ床版とし、床上部構造体との間に防音床材を設けた例である。ＡＬＣ床版と実施例１で使用した床上部構造体とを一体化した比較例１と比べると、重量床衝撃音に於ける６３Ｈｚや１２５Ｈｚの改善し難い周波数帯域で、各々７ｄＢ、１０ｄＢ改善できた。また、それ以上の各周波数帯域も、各々１０ｄＢ程度改善できており、聴感では数値以上の性能に感じられる。以上より、重量床衝撃音のＬ_H 値は５５で、その時の決定周波数は６３Ｈｚである。非常に良好な結果と言える。
【０１６１】
次に、軽量床衝撃音を見ると、Ｌ_L 値は４６で、その時の決定周波数は２５０Ｈｚである。比較例はＬ_L 値６９で、その時の決定周波数は５００Ｈｚである。実施例１及び比較例１何れも、床仕上材は、汎用１２ｍｍ厚フローリング材を用いており、この点でも大きな効果が得られている。
【０１６２】
実施例２は、ＡＬＣ床版にパーチクルボードをビス止めした床下部構造体の上に防音床材を設け、その上に床上部構造体として、下から床下地材、制振材、パーチクルボード、フローリング材をフロアーネイルで固定した例である。重量床衝撃音のＬ_H 値は５３で、その時の決定周波数は６３Ｈｚである。非常に良好な結果と言える。また、軽量床衝撃音のＬ_L 値は４４で、その時の決定周波数は２５０Ｈｚである。床仕上材は、実施例１と同様汎用１２ｍｍ厚のフローリング材であり、大きな改善効果が得られている。
【０１６３】
実施例３は、根太木とパーチクルボードから床パネルを作り、次々と連結させた床下部構造の上に、防音床材を設け、施工部周囲と防音床材の間に、支持材を設けて床上部構造体を設けた例である。
【０１６４】
重量床衝撃音のＬ_H 値は５８で、その時の決定周波数は６３Ｈｚである。これは、軽量の床下部構造である床パネルを使用している中では、非常に好結果が得られている。比較例２も、床下部構造体が床パネルであるので、比較例２からの改善量も６３Ｈｚ、１２５Ｈｚで各々１０ｄＢ、４ｄＢ改善されていることからも改善量が大きいことが判る。また、軽量床衝撃音もＬ_L 値は５７であり、比較例２より１ランク以上改善されている。
【０１６５】
実施例４は、根太木とパーチクルボードからなる床パネルの下面の根太木の間に、石膏ボード（１２ｍｍ厚）を２枚重ねて取り付けた床下部構造体に、３つの異なるバネ特性を有する衝撃緩衝部材を設け、その上に床上部構造体を設けた例である。
【０１６６】
重量床衝撃音のＬ_H 値は５７で、その時の決定周波数は６３Ｈｚである。これは、軽量の床下部構造体である床パネルを使用している中では、非常に好結果が得られている。比較例２からの改善量も６３Ｈｚ、１２５Ｈｚで、各々１１ｄＢ、６ｄＢ改善されていることからも、改善量が大きいことが判る。また、軽量床衝撃音も、Ｌ_L 値は５５であり、比較例２から約２ランク改善されている。
【０１６７】
以上より、実施例の防音床構造は、比較例の床構造に比べ、鉄骨構造の建物の重量床衝撃音を大きく低減するたとができた。また、かかる防音床構造は、低周波域だけの低減でなく、全周波数帯域で大きく低減でき、聴感上も非常に良い結果となった。
【０１６８】
一方、通常、軽量床衝撃音は、床表面仕上材の影響が大きいものであるが、本発明では、防音床仕上材やカーペットを使用する必要がないレベルにまで改善できた。これは、床への衝撃力が、床上部構造体や防音床材によって、効率よく分離され、分散して、衝撃力の低減した力が防音床材や床下部構造体へ伝わり、そこからの放射音が低減し、更に鉄骨梁への振動伝達も低減したためである。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明の防音床構造は、床上部構造体と床下部構造体との間に、複数の防音床材を離間させて設け、この防音床材とその間の空間とで、床の衝撃力を吸収緩和すること、及び上部板材と下部板材との間に、複数のバネ特性の異なった衝撃緩衝部材を離間させて設け、床上部構造体の振動を減衰させること、及び所定の曲げ強さと厚さを有する床下地材を用い、床上部構造体の重量を増すことにより、床下部構造体の振動を抑えることにより、床上部構造体上の歩行感を著しく向上させることができとともに、床下部構造体から生じる低周波数の騒音を著しく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一例の防音床構造の断面図である。
【図２】 図１の防音床構造の平面図である。
【図３】 本発明にかかる一例の防音床材の平面図である。
【図４】 図３の防音床材の側面図である。
【図５】 本発明にかかる一例の衝撃吸収材の平面図である。
【図６】 （ａ）は、図５の衝撃吸収材をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
（ｂ）は、図５の衝撃吸収材をＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
（ｃ）は、図５の衝撃吸収材をＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【図７】 本発明の他の例の防音床構造の断面図である。
【図８】 図７の防音床構造の平面図である。
【図９】 本発明にかかる他の例の防音床材の平面図である。
【図１０】 図９の防音床材の側面図である。
【図１１】 本発明にかかる更に他の例の防音床構造の断面図である。
【図１２】 本発明にかかる一例の床パネルの断面図である。
【図１３】 図１２の床パネルを梁に懸架した状態の側面図である。
【図１４】 本発明にかかる他の例の衝撃緩和材の平面図である。
【図１５】 図１４の衝撃緩和材の側面図である。
【図１６】 本発明にかかる更に他の例の防音床材の平面図である。
【図１７】 図１６の防音床材の側面図である。
【図１８】 図１１の防音床構造の平面図である。
【図１９】 本発明にかかる更に他の例の防音床構造の断面図である。
【図２０】 本発明にかかる他の例の床パネルの断面図である。
【図２１】 図２０の床パネルを梁に懸架した状態の側面図である。
【図２２】 本発明にかかる更に他の例の防音床材の平面図である。
【図２３】 図１９の防音床構造の平面図である。
【図２４】 比較例にかかる一例の床構造の断面図である。
【図２５】 比較例にかかる他の例の床構造の断面図である。
【符号の説明】
１，３４，７５ 防音床構造
２ 鉄骨梁
３，２５ 床下部構造体
３ａ 床下部構造体片
４，３４ 床上部構造体
５ 床下地材
６ 床仕上げ材
７，２６，４１，６４ 防音床材
８，１３ 空間
９，２７，４２，６５ 下部板材
１０，１１，３２，４５，４８，６９，７３ 衝撃緩衝部材
１２，３０，４４，６６ 上部板材
１４，１８ 隙間
１５，１６，６７，６８ 衝撃吸収材
１７，３９ 衝撃緩和材
１７ａ，５３ 基材
１７ｂ，１７ｃ，５４，５５，５６ 凸部
１９ 制振材
２０ 捨て貼り板
２１，４６ ツメ
２２，４７，７１ 固定治具
２３，６１，９８ 木ビス
２４，３７，５８，８４，８７，９３，９７，１００ パーチクルボード
２８，４９，７４ 支持材
２９，４３ 非加硫ブチルゴムシート
３１ 可撓性エポキシ接着剤
３３，８９，１０２ フロアーネイル
３５，６３，９５ 床パネル
３６，５９，９２ 根太木
３８ 接着層
３５ａ 根太木の上面
３５ｂ パーチクルボードの端部
４０，５０ 合板
５１ 不織布
５２，７２，９４ 木ネジ
６０ 石膏ボード
６２ Ｌ金具
６３ａ，６３ｂ 床パネルの両端
６３ｃ 継目
７０ 固定具
８１，９１ 床構造
８２，９６ Ｉ型鋼梁
８３ ＡＬＣ床版
８５ ビス
８６，９９ アスファルト系制振材
８８，１０１ フローリング材

Claims (6)

1. 鉄骨梁と、前記鉄骨梁によって支持される床下部構造体と、前記床下部構造体上の床上部構造体とを備えており、前記床下部構造体が、板状体と根太とを備える床パネル又は床版から形成されており、前記床上部構造体が、床下地材と前記床下地材上の床仕上げ材とから形成されている、鉄骨構造住宅用の防音床構造であって、
   前記床下部構造体と前記床上部構造体との間に複数の防音床材が配置されており、前記防音床構造を縦断面で見た時、前記各防音床材が互いに離間しており、前記各防音床材の間の水平方向に空間が設けられており、前記各防音床材が下部板材と複数の衝撃緩衝部材と上部板材とを備えており、前記下部板材が前記床下部構造体に固定されており、前記上部板材が前記床上部構造体に固定されており、前記各衝撃緩衝部材が前記下部板材と前記上部板材との間に配置されており、前記各衝撃緩衝部材が互いに離間しており、前記各衝撃緩衝部材の間の水平方向に空間が形成されており、前記各衝撃緩衝部材がバネ特性を有しており、前記バネ特性が、線形バネ特性、プログレッシブバネ特性及び定荷重バネ特性からなる群より選ばれており、一方の前記衝撃緩衝部材の前記バネ特性と他方の前記衝撃緩衝部材の前記バネ特性とが異なっており、前記床下地材が、ＪＩＳ−Ａ−５９０８試験での１３．０Ｎ／ｍｍ² 以上の曲げ強さ及び１５ｍｍ以上の厚みを有しており、前記床上部構造体の１ｍ² 当たりの重量が４０〜１００ｋｇであることを特徴とする、防音床構造。
2. 前記防音床材が少なくとも２種の衝撃緩衝部材を備えており、一方の前記衝撃緩衝部材が前記上部板材と接しており、他方の前記衝撃緩衝部材が前記上部板材との間に隙間を有しており、前記床上部構造体に衝撃が加わった時、前記他方の前記衝撃緩衝部材と前記上部板材とが接触することを特徴とする、請求項１記載の防音床構造。
3. 前記床上部構造体と前記上部板材との間及び前記下部板材と前記床下部構造体との間の少なくとも一方に、衝撃吸収材が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載の防音床構造。
4. 前記床下部構造体が複数の床下部構造体を水平に接ぎ合わすことで形成されており、前記下部板材が前記各床下部構造体の継目上に設けられており、前記継目の長さの２５〜９０％が前記下部板材によって被覆されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項記載の防音床構造。
5. 前記各防音床材の間及び前記床下部構造体の周辺部の上面の少なくとも１箇所に、支持材が設けられており、前記支持材が前記床上部構造体を支持しており、前記床上部構造体上に衝撃が加わった時、前記支持材が前記床上部構造体の変位を許容することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項記載の防音床構造。
6. 前記鉄骨梁と前記床下部構造体の間に、衝撃緩和材が介在しており、前記衝撃緩和材が、平板状の基材と複数の凸部とを備えており、前記各凸部が前記基材の表面及び裏面の少なくとも一方に設けられており、前記各凸部が、前記表面又は前記裏面から所定の高さで設けられており、前記表面又は前記裏面上で、相対的に高い高さの一方の前記凸部と、前記一方の凸部の次に高い高さの他方の前記凸部との高さの差が、前記一方の凸部の高さの５〜５０％であり、前記一方の凸部が前記床下部構造体又は前記鉄骨梁と接触しており、前記他方の凸部と、前記床下部構造体又は前記鉄骨梁との間に隙間が形成されており、前記各凸部が、ポリノルボーネンゴム、粘着付与樹脂及び軟化剤を含有する原料から形成されており、前記各凸部の比重が１．３〜１．８であり、前記防音床構造に衝撃が加わった時、前記他方の凸部が前記床下部構造体又は前記鉄骨梁と接触し、前記他方の凸部が圧縮変形することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項記載の防音床構造。

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