JP4520607B2

JP4520607B2 - 制振天井構造

Info

Publication number: JP4520607B2
Application number: JP2000278454A
Authority: JP
Inventors: 大助渡辺
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2020-09-13
Also published as: JP2001227097A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制振天井構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、住宅等における上階から下階への騒音伝達を防止する対策として、天井面に制振材が設置されることがある。
このような制振材を効果的に敷設するには、上階に与えられた衝撃に伴い発生する下階居室内での音圧レベルを把握する必要がある。ところが、以前から行われている方法は、この点を考慮していないため、不必要な部分にも制振材が敷設されている。
図８には上階床に衝撃を与えた場合における、下階居室内での音圧レベルの一次固有振動数分布計算値を示している。この図からわかるように、音圧レベルは天井の中央部に対応する居室部分では小さく（図中０レベル）、天井のコーナー部に対応する居室部分では大きくなる（図中１．０レベル）。
この点を考慮した改良法として、通常の住宅等でよく用いられる吊り天井において、振動の節となる中央部の制振材を省略し、周囲のみにロ字形状に制振材を敷設したものが報告されている（特開平７−３４５９２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図９は、前記公報記載の天井制振構造において、上階の床面で重量床衝撃音を発生させた際の、下階居室内の衝撃音レベル（dB）をオクターブバンド中心周波数（Hz)ごとに示したグラフである。図中の●で示した折れ線は、制振材を敷設しない天井における衝撃音レベルを示している。一方、図中の△で示した折れ線は、前記改良法の制振天井構造における衝撃音レベルを示している。この図からわかるように、前記改良法では、１２５Hz帯域以上の周波数に対しては十分な効果が認められるが、６３Hz帯域におけるその効果は十分でなく、１（dB）程度の改善しか認められない。なお、使用した居室の寸法は、3560(mm)×3560(mm)であり、650(mm)幅のブチル系重量ゴムシート（面密度１３Kg/m²)を天井裏（断熱材と天井石膏ボードの間）周縁に設置して測定を行った。
【０００４】
ところで、通常の居室の広さ（４．５から１５畳程度）では、上階床を加振した場合、低次の固有振動が６３Hz帯域で生じ、この固有振動領域の音が下階居室内の共振により増幅される傾向がある。したがって、この帯域の周波数を効果的に抑制することでより高い制振効果が得られる。
図１０及び図１１には、上階床面で重量床衝撃音を発生させた場合における、下階居室内での６３Hz帯域周波数における音圧分布の実測値が示されている。図１０は、上階床面中央部（図中Ｓ３の位置）に衝撃を与えた場合の音圧分布を示している。一方、図１１は、上階床面対角線上であって、上階床面中央とコーナー部のほぼ中間位置（図中Ｓ１の位置）に衝撃を与えた場合の音圧分布を示している。
各図からわかるように、音圧の高い部分は両者とも居室のコーナーの部分（計算値とほぼ同じ位置）であるが、その強さは、Ｓ１に衝撃を与えた場合の方がはるかに大きい。このため、この位置の衝撃に対して効果的な制振が可能な天井の開発が望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、平面多角形状の天井において、低次の固有振動の効率的な制振が可能であり、かつ施工コストを低減できる制振天井構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記図１０、図１１の結果をふまえてなされたものであり、前述したＳ１の下に位置する天井部分に、制振材を重点的に敷設し、天井の振動を抑えるとともに固有振動数を変えることで、前記目的を達成しようとするものである。
【０００７】
具体的に、請求項１に記載の発明は、添付した図面を参照して説明すると、天井１０の平面に制振材１５を取り付けた制振天井構造であって、前記天井１０は平面矩形状であり、かつ、天井面材と、この天井面材を取り付けるための格子状の取付材とを備え、前記制振材１５は、前記天井面材に下面が接する平面矩形状のシート状であり、かつ、前記天井の平面の４カ所のコーナー部１１０からそれぞれ離れた位置を中心として、各コーナー部１１０に対応して一つずつ、かつ、互いに隙間を開けて取り付けられ、前記格子状の取付材で囲まれた部分に前記制振材が取り付けられ、前記制振材の上に合板を配置し、この合板を前記取付材に取り付けることを特徴とする制振天井構造である。
【０００８】
この発明によれば、衝撃を受けた際に、下階により大きな重量衝撃音圧を発生させる部分を重点的に制振しているから、効率のよい制振が可能となる。また、天井の必要な部分のみに制振材を敷設すればよいから、制振材の使用量を削減できる。したがって、施工コストが削減でき、かつ、その施工作業も容易となる。また、天井全体の重量が低減するため、天井支持構造を簡易にできる。
しかも、住居等において一般的に用いられる箱形形状の居室天井に適応することができる。そして、シート状の制振材を天井上面に敷設するだけでよいから、その敷設作業が簡易になる。本発明における制振シートは、例えばブチル系の重量ゴムシート等がある。さらに、制振材が野縁などの取付材を跨いで天井面材に取り付けられることがないので、制振材が天井面材に密着できるため、制振効果を高いものにできる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の制振天井構造において、前記制振材の中心位置は前記天井の対角線上にあることを特徴とする制振天井構造である。
この発明によれば、上階が衝撃を受けた場合に、最も大きな音圧を下階に発生させる対角線上に必ず制振材が敷設されることになるから、効果的な制振が可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の制振天井構造において、前記制振材は各コーナー部に接することなく取り付けられていることを特徴とする制振天井構造である。
この場合、制振材を設置する位置は、例えば、天井の振動の腹を押さえるように、その中心がコーナー部１１０から対角線１９の長さ寸法の４分の１または８分の１の部分であり、制振材の縁部がコーナー部１１０から所定寸法離れる。この発明によれば、制振材を天井のコーナー部に接して敷設しなくてよいから、制振材の施工作業が簡易となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の制振天井構造において、前記シート状に形成された制振材の面密度が１５ｋg/m²以上６０ｋg/m²以下であることを特徴とする制振天井構造である。本発明において、シートの面密度が１５ｋg/m²未満であると十分な制振効果が得られず、面密度が６０ｋg/m²を越えると、天井にかかる負荷が大きくなるため、天井支持構造を強化する必要が生じ、施工コストが高くなる。制振効果および施工コストを考慮すると、好ましい面密度は３０〜５０ｋg/m²である。ただし、６０ｋg/m²を越える面密度の制振材でも、施工することは可能である。この発明によれば、シートの面密度が比較的大きいため、少ない敷設面積で効果的な制振が可能となる。また、制振材が比較的小さくできるから、施工作業も容易となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで、各実施形態並びに参考例中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。図１から図３には、本発明の第１参考例に係る制振天井構造が示されている。
【００２０】
図１に示されるように、第１参考例においては、複数、例えば４本の吊り木１２に支持された平面矩形状の天井１０の上面１１に、制振材１５が互いに隙間を開けて設置されている。この各制振材１５は、その中心位置が各コーナー部１１０から所定間隔離されて、各コーナー部１１０に対応して一つずつ配置されている。
【００２１】
図２及び図３を参照して天井１０の構成を説明すると、天井１０は、平行に複数配置された木製柱状の野縁１３の下部に、石膏ボード製の板状の天井パネル１８を貼り付けて形成されている。
天井１０は、その周縁部が壁１６に突き当てられ、図示しない固定部材を用いて固定されている。
野縁１３上部の天井中央部付近には、木製柱状の野縁受け１４が野縁１３と直交して天井１０の端から端まで架け渡され、この野縁受け１４と野縁１３との交差する部位に、前述の木製柱状の吊り木１２の下端が、野縁１３及び野縁受け１４に直交するように取り付けられている。この吊り木１２の上端は、図示しない吊り木受けを介して天井上部構造に固定されている。
【００２２】
上面１１の各コーナー部１１０を含んだ周辺には、可撓性を有するブチル系重量ゴム製の制振材１５が設置されている。ここにおいて、制振材１５は、平面矩形のシート状に形成され、その矩形状の二辺を壁１６に接するように取り付けられている。シート状に形成された制振材１５の面密度は、４０Kg/cm²とされている。なお、シートの面密度の値は、１５ｋg/m²以上６０ｋg/m²以下が好ましい。これより軽いと制振効果が十分でなく、一方、これより重いと天井全体が重くなり、天井支持構造を強化する必要が生じるため、施工コストがかさむ。制振効果および施工コストを考慮すると、好ましい面密度は３０〜５０ｋg/m²である。
【００２３】
また、各制振材１５は、上面１１の対角線１９上におけるコーナー部１１０から対角線１９の長さ寸法の８分の１の部分を中心位置とした正方形状に配置されているため、互いに隙間を開けた状態となっている。付言すると、制振材１５の一辺の長さは上面１１の一辺の１６分の５長さになり、隣り合う制振材１５同士の間隔は上面１１の一辺の８分の３長さだけ開くことになる。
天井１０の周縁部が壁１６と接する部位の下側には、木製柱状の回り縁１７がロ字形状に取り付けられている。
【００２４】
このように構成された天井１０では、天井１０の対角線１９上に中心点を有する制振材１５が、天井１０の四つのコーナー部１１０を含んだ範囲のみに重点的に敷設されることとなる。したがって、その上部、すなわち、衝撃を受けた際に下階に高い重量衝撃音圧を発生させる対角線１９の上部、が加振された場合に下階への重量衝撃音の伝達を減少させる。図４は、本参考例に係る天井制振構造において、上階の床面で重量床衝撃音を発生させた際の、下階居室内の衝撃音レベル（dB）をオクターブバンド中心周波数（Hz)ごとに示したグラフである。図中の●で示した折れ線は制振材１５を敷設しない天井における衝撃音レベルを示している。一方、図中の△で示した折れ線は、本発明の制振天井構造における衝撃音レベルを示している。この図からわかるように、本発明の制振天井構造では、室内の共振により増幅される傾向がある６３Hz帯域において、５（dB）程度の衝撃音レベルの低下が認められる。なお、測定に用いた居室の広さは図８の測定と同一である。
【００２５】
上述のような第１参考例によれば、以下のような効果がある。
（１）衝撃を受けた際に、下階により大きな重量衝撃音圧を発生させる部分を重点的に制振しているから、効率のよい制振が可能となる。
（２）上階が衝撃を受けた場合に、最も大きな音圧を下階居室内で発生させる下部、すなわち、上面１１の対角線１９上を中心に制振材１５が敷設されているから、効果的な制振が可能になる。
（３）上面１１においてコーナー部１１０付近に制振材１５を敷設すればよいから、制振材１５の使用量を少なくできる。したがって、材料コスト及び施工コストが削減でき、かつ、施工作業も容易となる。また、天井１０全体に制振材１５を敷設した場合と比べ、天井１０の重量が低減するため、天井支持構造を簡易にできる。
（４）特に、制振材１５はコーナー部１１０に接して取り付けられたから、下階で最も大きな音圧レベルとなるコーナー部１１０に対応する位置にも制振材１５が敷設されているから、より効率的な制振が可能となる。
【００２６】
（５）天井１０が矩形状であるから、住居等で広く用いられる箱形形状の天井に適用できる。
（６）下階居室内において最も大きな音圧レベルとなるコーナー部１１０にも制振材１５を敷設しているから、より効率的な制振が可能となる。
【００２７】
（７）制振材１５をシート状としたことで、天井１０上部の空間が広くなるため、居住設備の配管、配線等の収納スペースが確保できる。また、シート状の制振材を上面１１に敷設するだけでよいから、その敷設作業が簡易になる。
（８）制振材１５が矩形状であるから、上面１１のコーナー部１１０に隙間無く取り付け可能である。
【００２８】
（９）シートの面密度が比較的大きいため、少ない敷設面積で十分な制振効果が得られる。また、制振材１５が比較的小さくできるから、施工作業も容易となる。
（１０）シートが可撓性を有するブチル系重量ゴム製であるから、野縁１３の上から制振材１５を設置する場合でも、容易に変形するため、上面１１へ密着させることができ、取り付けが容易であるとともに、効果的な制振が可能になる。
【００２９】
次に、本発明の実施形態を図５および図６に基づいて説明する。実施形態は制振材１５の取付構造が第１参考例と異なるもので、他の構成は第１参考例と同じである。
天井の平面を示す図５において、野縁１３と野縁受け１４とは、天井面材である天井パネル１８を取り付ける取付材を構成するものであって、格子状に形成されている。第１参考例では、制振材１５は、コーナー部１１０に接するように取り付けられているが、本実施形態では、コーナー部１１０から所定間隔、例えば、野縁１３と野縁受け１４とから構成される１個の格子（四角形）の対角線の長さ分だけ離れた位置に取り付けられている。
【００３０】
さらに、第１参考例では、制振材１５は、野縁１３を跨いで配置されたが、本実施形態では、制振材１５は、格子状の野縁１３と野縁受け１４で囲まれた正方形部分に取り付けられている。この制振材１５は、天井１０の対角線１９上におけるコーナー部１１０から対角線１９の長さ寸法の４分の１の部分を中心に４枚放射状に配置されている。この制振材１５の取付構造が図６に示されている。図６において、互いに対向する野縁１３には、それぞれ断面Ｌ形の取付金具３１の一片がビス３２で固定され、この取付金具３１の他片には合板３３がビス３３で固定されている。この合板３３と天井パネル１８の上面との間に所定のスペースが形成され、このスペースに制振材１５が配置されている。この制振材１５は、ビス３４で合板３３に固定されており、その下面が天井パネル１８の上面と接し、その側面が取付金具３１、野縁１３および野縁受け１４に接するようにされている。
【００３１】
この構成の制振材１５を取り付けるには、まず、野縁１３および野縁受け１４を取り付けておき、その後、野縁１３に取付金具３１を取り付け、この取り付け金具３１に合板３３を取り付ける。その後、合板３３の下面に制振材１５を取り付け、最後に、天井パネル１８を野縁１３に取り付ける。
【００３２】
上述のような本実施形態によれば、第１参考例の（１）から（３）（５）から（１０）と同様の作用効果を奏することができる他に、以下のような効果がある。
（１１）コーナー部１１０から制振材１５が所定間隔離れた位置に取り付けられているので、天井１０の縁に制振材１５の縁が一致するように位置決めする必要がないから、敷設作業が容易になる。
【００３３】
（１２）天井１０は天井パネル１８と、この天井パネル１８を取り付けるための格子状に配置された野縁１３および野縁受け１４を備え、この格子状の野縁１３および野縁受け１４で囲まれた正方形部分に制振材１５が取り付けられているので、制振材１５が野縁１３や野縁受け１４を跨いで天井パネル１８に取り付けられることがない。そのため、制振材１５の大きな面で天井パネル１８に密着できるため、制振効果を高いものにできる。
（１３）制振材１５を合板１３で支持固定した構成としたので、制振材１５の荷重が天井パネル１８にかかることが少なくなり、制振材１５が取り付けられた部分の天井パネル１８がその重さで凹むことがない。そのため、外観を損なうことがない。
【００３４】
次に、本発明の第２参考例を図７に基づいて説明する。第２参考例は制振材１５が天井面材の下面に取り付けられている点並びに設備機器が天井に取り付けられている点が第１参考例と異なるもので、他の構成は第１参考例と同じである。図７において、天井面材である天井パネル１８の下面には平面正方形の制振材１５が配置され、この制振材１５の下面並びに側面を覆う制振材用カバー材４１がビス４２で天井１０に取り付けられている。ビス４２は、制振材用カバー材４１および制振材１５を貫通し、その先端が野縁１３に係止されている。この制振材用カバー材４１は、幅寸法がｈの平面正方形であり、高さ寸法ｄである板厚平板状の形状を有する。
【００３５】
制振材用カバー材４１に隣接して設備機器である空調装置４３が天井１０に設けられている。
この空調装置４３は、隣り合う野縁１３の間に形成された天井開口部１０Ａに配置された吹出部４４と、この吹出部４４の下面に設けられ天井１０の下面から露出する設備機器用カバー材４５とを備えて構成されている。
吹出部４４は、取付金具４６を介して隣り合う野縁１３に固定されている。
設備機器用カバー材４５は、制振材用カバー材４１と同様に、幅寸法がｈの平面正方形であり、高さ寸法ｄである板厚平板状の形状を有する。
【００３６】
制振材用カバー材４１と設備機器用カバー材４５とは、木材、プラスチック、金属、その他の材質を用いることができ、室内に合わせて色彩も適宜採用することができる。また、制振材用カバー材４１と設備機器用カバー材４５との表面に、それぞれ吸音効果を有するグラスウールなどを必要に応じて設けてもよい。
ただし、外観を考慮して、制振材用カバー材４１と設備機器用カバー材４５とが同じ材質、同じ色であることが好ましい。
【００３７】
上述のような第２参考例によれば、第１参考例の（１）から（１０）と同様の作用効果を奏することができる他に、以下のような効果がある。
（１４）制振材１５が天井１０の下面に取り付けられているので、建物を施工した後であっても、後付で制振材１５を天井１０に取り付けることができる。
（１５）制振材１５を下面から覆う制振材用カバー材４１が天井１０の下面に取り付けられ、この制振材用カバー材４１は空調装置４３の設備機器用カバー材４５と同じ形状を有するから、制振材１５が取り付けられた状態が目立たなくなり、制振材１５の取り付けによって天井１０の外観が損なわれることがない。
【００３８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、天井１０には、木製軸組工法の天井が示されているが、これに限ることなく、鉄骨構造等における天井でもよい。前記実施形態には示されていないが、上面１１の上には、ロックウール等の断熱、吸音材が敷設されていてもよい。
【００３９】
第１参考例では、制振材１５の中心は、コーナー部１１０から対角線１９の長さ寸法の８分の１離れた部分にあるが、この位置に限らず、面密度等で決定される制振材１５の大きさを考慮して適宜に設定してよい。ただし、この場合でも各制振材１５間に隙間が開くようにしなければならない。
【００４０】
制振材１５は、ブチル系重量ゴムが使用されているが、この材質に限ることはなく、制振効果を奏すれば、他の材質、例えば、合成樹脂あるいは金属等でもよく、その形状もシート状に限らず、例えば四角柱状等でもよい。ただし、可撓性を有するシート状である方が、第１実施形態のように野縁１３の上から敷設する際に、上面１１に容易に密着させることができ望ましい。また、シート状であることにより、ロール状に巻いて保管、運搬できる等、施工作業の上で有利である。
【００４１】
前記各実施形態において、吊り木１２、野縁１３、野縁受け１４は、木製柱状のものを用いていたが、これに限らず、例えば、鉄等の金属製棒状のものを用いる等でもよい。また、回り縁１７についても、木製のものを用いていたが、これに限らず、例えば、アルミ製のものでもよい。
【００４２】
前記各実施形態において、天井パネル１８は、石膏ボードを用いていたが、これに限ることなく、例えば、木製天井パネル、合成樹脂製天井パネル等でもよく、天井パネル１８の居室側表面に化粧シート等を貼ってもよい。
【００４３】
前記各実施形態において、天井１０は天井中央部の四本の吊り木１２で支持されているが、この数に限ることなく、例えば一本の吊り木に支持されていてもよい。
さらに、第３実施形態において、設備機器を空調装置４３としたが、本発明では、天井下面から露出した部分がある構成であれば、他の装置、例えば、照明装置についても適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、衝撃を受けた際に、下階により大きな重量衝撃音圧を発生させる部分を重点的に制振しているから、効率のよい制振が可能となる。また、天井の必要な部分のみに制振材を敷設すればよいから、制振材の使用量を削減できる。したがって、施工コストが削減でき、かつ、その施工作業も容易となる。また、天井全体の重量が低減するため、天井支持構造を簡易にできる。
【００４５】
請求項２に記載の発明によれば、上階が衝撃を受けた場合に、最も大きな音圧を下階発生させる対角線上に必ず制振材が敷設されることになるから、効果的な制振が可能になる。
【００４６】
請求項３に記載の発明によれば、住居等において一般的に用いられる箱形形状の居室天井に適応することができる。
【００４７】
請求項４に記載の発明によれば、制振材を天井のコーナー部に接して敷設しなくてよいから、制振材の施工作業が簡易となる。
【００４８】
請求項５に記載の発明によれば、下階で最も大きな音圧レベルとなるコーナー部に対応する位置にも制振材が敷設されているから、より効率的な制振が可能となる。
【００４９】
請求項６に記載の発明によれば、シート状の制振材を天井上面に敷設するだけでよいから、その敷設作業が簡易になる。
【００５０】
請求項７に記載の発明によれば、シートの面密度が比較的大きいため、少ない敷設面積で効果的な制振が可能となる。また、制振材が比較的小さくできるから、施工作業も容易となる。
【００５１】
請求項８に記載の発明によれば、制振材が野縁などの取付材を跨いで天井面材に取り付けられることがないので、制振材が天井面材に密着できるため、制振効果を高いものにできる。
【００５２】
請求項９に記載の発明によれば、制振材を天井の下面から取り付ける構造としたので、施工された天井でも、後付で制振材を取り付けることができる。
【００５３】
請求項１０に記載の発明によれば、制振材用カバー材と設備機器用カバー材との形状が同じであるため、制振材が取り付けられた状態が目立たないので、制振材の取り付けによって天井の外観が損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１参考例を示す上面模式図である。
【図２】本発明の第１参考例を示す部分上面図である。
【図３】図２の参考例におけるIII-III線に沿う断面図である。
【図４】第１参考例において上階床面で重量衝撃音を発生させた際の下階での衝撃音レベル（dB）オクターブバンドの中心周波数（Hz）ごとに示したグラフである。
【図５】本発明の実施形態を示す部分上面図である。
【図６】実施形態の断面図である。
【図７】本発明の第２参考例を示す断面図である。
【図８】上階を加振した際の下階における音圧レベル分布の理論値を示す図である。
【図９】従来例における図４に相当するグラフである。
【図１０】上階Ｓ３位置を加振した際の下階の音圧レベル分布の実測値を示す図である。
【図１１】上階Ｓ１位置を加振した際の下階の音圧レベル分布の実測値を示す図である。
【符号の説明】
１０天井、１１０コーナー部、１１上面、１３野縁（取付材）、１４野縁受け（取付材）、１５制振材、１９対角線、１８天井パネル（天井面材）、４１制振材用カバー材、４３空調装置（空調装置）、４５設備機器用カバー材

Claims

天井の平面に制振材を取り付けた制振天井構造であって、前記天井は平面矩形状であり、かつ、天井面材と、この天井面材を取り付けるための格子状の取付材とを備え、
前記制振材は、前記天井面材に下面が接する平面矩形状のシート状であり、かつ、前記天井の平面の４カ所のコーナー部からそれぞれ離れた位置を中心として、各コーナー部に対応して一つずつ、かつ、互いに隙間を開けて取り付けられ、前記格子状の取付材で囲まれた部分に前記制振材が取り付けられ、
前記制振材の上に合板を配置し、この合板を前記取付材に取り付けることを特徴とする制振天井構造。
請求項１に記載の制振天井構造において、前記制振材の中心位置は前記天井の対角線上にあることを特徴とする制振天井構造。
請求項１または請求項２に記載の制振天井構造において、前記制振材は各コーナー部に接することなく取り付けられていることを特徴とする制振天井構造。
請求項１に記載の制振天井構造において、前記シート状に形成された制振材の面密度が１５ｋg/m²以上６０ｋg/m²以下であることを特徴とする制振天井構造。