JP4736437B2 - Sound insulation double ceiling structure - Google Patents
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Description
本発明は、集合住宅等における遮音二重天井構造に関する。 The present invention relates to a sound insulation double ceiling structure in an apartment house or the like.
一般に、コンクリート建物の集合住宅等では天井に照明や電源の配線を行うために二重天井構造を採用するが、室内空間を広く確保するためにはできるだけ懐(天井板と天井スラブとの間隔)の狭い二重天井とする必要がある。このとき、天井スラブに懐の狭い(約300mm以下)二重天井を形成し、天井材として石膏ボードを施工した場合、懐の空気の影響により共鳴透過現象がおき、重量床衝撃音遮断性能試験(JIS A 1418-2)において低音域(主に63Hz)での遮音性能が悪化する。 In general, in apartment buildings of concrete buildings, a double ceiling structure is used for wiring the lighting and power supply to the ceiling. However, in order to secure a wide indoor space, the pocket (space between the ceiling plate and the ceiling slab) is as much as possible. It is necessary to have a narrow double ceiling. At this time, when a double ceiling with a small pocket (about 300 mm or less) is formed on the ceiling slab, and a gypsum board is installed as a ceiling material, a resonance transmission phenomenon occurs due to the influence of the pocket air, and a heavy floor impact sound insulation performance test In (JIS A 1418-2), the sound insulation performance in the low sound range (mainly 63 Hz) deteriorates.
ここで、図4(a)(b)の社内における重量床衝撃音遮断性能試験結果でも示されるように、天井板に石膏ボードを用いた二重天井は中・高音域においては遮音性能は向上する。しかし、石膏ボードを用いた二重天井は、上記遮断性能試験による重量床衝撃音レベル測定では、低音域(特に重量床衝撃音レベルの決定周波数63Hz)における遮音性能の悪化が見られる。これは、この低音域における遮音性能の悪化は、二重天井の空間部の空気のばね部分と石膏ボードのマス部分とが共振現象を起こすためと考えられる。 Here, as shown in the in-house heavy floor impact sound insulation performance test results shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the double ceiling using gypsum board as the ceiling board improves the sound insulation performance in the middle and high sound ranges. To do. However, in the double ceiling using the gypsum board, the sound insulation performance is deteriorated in the low sound range (particularly, the determination frequency of the heavy floor impact sound level is 63 Hz) in the heavy floor impact sound level measurement by the above-described insulation performance test. This is presumably because the deterioration of the sound insulation performance in the low sound range is caused by a resonance phenomenon between the air spring portion of the double ceiling space and the mass portion of the gypsum board.
また、天井の懐深さの影響(二重天井無しを基準とした改善量)は63Hz帯域では、懐深さ100mmで−3dB、200mmで約−1dB、300mmで4dBの影響があり、懐を小さくとると低音域(63Hz)に悪影響を及ぼす報告(非特許文献1)がされている(図5)。 In addition, the effect of ceiling depth (improvement based on the absence of double ceiling) is -3 dB at a depth of 100 mm, approximately -1 dB at 200 mm, and 4 dB at 300 mm. There is a report (Non-patent Document 1) that adversely affects the low frequency range (63 Hz) when taken small (FIG. 5).
天井懐の空気層は一種の弾性体を形成するため、この空気層を挟んだ天井スラブと天井板とは一つの共振系を形成し、天井スラブの振動は上記空気層を伝って天井板を揺さ振り、衝撃音が発生する。このときの共振周波数fd(Hz)は、空気層の厚みをd(m)、スラブの面密度をm1(kg/m2)、天井板の密度をm2(kg/m2)、音速をc(m/s)、空気の密度をρ(kg/m3)とすると次の数式1で表わされる。ここで、一般にm2<<1となるので、fdは空気層dが小さいと可聴周波数領域に入ってき、重量床衝撃音に悪影響を与える。
Because the ceiling air layer forms a kind of elastic body, the ceiling slab and the ceiling plate sandwiching this air layer form one resonance system, and the vibration of the ceiling slab travels through the air layer and the ceiling plate. Shaking and impact sounds are generated. The resonance frequency f d (Hz) at this time is such that the thickness of the air layer is d (m), the surface density of the slab is m 1 (kg / m 2 ), the density of the ceiling plate is m 2 (kg / m 2 ), When the speed of sound is c (m / s) and the density of air is ρ (kg / m 3 ), it is expressed by the following
このようなことから、従来、遮音効果を高めるためには、(1)天井懐を深くする(懐約300mm以上)、(2)グラスウール等の吸音材を介在する、(3)ランナー部分等のスラブと設置する場所にゴム等を貼り絶縁する、などの措置がとられていた。また、特許文献1には、躯体と仕上材との間の空気層中に吸音体を設け、共鳴透過を抑制する建築構造物の遮音構造が記載されている。特許文献2には、天井スラブに通気材を設けるとともに吸音材を配置した防音天井構造が、特許文献3にはパネル表面と壁面との間に開口部を有する空気層を形成し、これによりスリット型レゾネータを構成して低音を吸音させる音響室構造が開示されている。
Therefore, conventionally, in order to enhance the sound insulation effect, (1) deepening the ceiling pocket (no more than about 300 mm), (2) interposing a sound absorbing material such as glass wool, (3) such as runner part Measures such as attaching rubber to the place where the slab is installed and insulating it were taken.
しかし、上記従来技術のように二重天井構造の天井懐を深くとると室内空間が狭くなり、また上記吸音材による吸音効果は高音域では有効であるが、低音域における遮音性能の改善は困難であるという問題がある。また、ランナー部分等を絶縁しても、床衝撃音は固体伝播音でなく空気伝播音なので遮音効果は得られるものでなく、また開口部としてのスリットを設ける構造は施工が複雑になるという問題がある。さらに、上階に二重床を施工した場合についても、床板と床スラブ(天井スラブに該当)とで共振を行い重量床衝撃音遮断性能を悪化させるという問題がある。 However, if the ceiling of the double ceiling structure is taken deep as in the above prior art, the indoor space becomes narrow, and the sound absorption effect by the sound absorbing material is effective in the high sound range, but it is difficult to improve the sound insulation performance in the low sound range. There is a problem that. In addition, even if the runner part is insulated, the floor impact sound is not a solid propagation sound but an air propagation sound, so the sound insulation effect cannot be obtained, and the structure with slits as openings makes the construction complicated There is. Furthermore, even when a double floor is constructed on the upper floor, there is a problem that the floor floor and the floor slab (corresponding to the ceiling slab) resonate to deteriorate the heavy floor impact sound insulation performance.
また数式1から、例えば厚み200mmのスラブ(面密度m1=460kg/m2)に、厚みd=100mmの空気層を介し、空気密度ρ=1.293kg/m3、音速c=343.5m/sとし、天井板として板厚12.5mmの石膏ボード(面密度=8.4kg/m2)を用いた場合には、共振周波数fdは68.4Hzと計算される。実際には天井板の剛性等が作用し、この近辺の周波数で共振が行なわれるものと考えられ、このため共振周波数は重量床衝撃音遮断性能試験(JIS A 1418-2)において性能を決定する周波数である63Hzの帯域に入り、性能を悪化させるという問題がある。 From Formula 1, for example, an air density ρ = 1.293 kg / m 3 and a sound velocity c = 343.5 m are passed through a 200 mm thick slab (surface density m 1 = 460 kg / m 2 ) through an air layer with a thickness d = 100 mm. / S, and when a gypsum board having a thickness of 12.5 mm (surface density = 8.4 kg / m 2 ) is used as the ceiling board, the resonance frequency f d is calculated to be 68.4 Hz. In reality, it is thought that the resonance of the ceiling board acts and the resonance occurs at a frequency in the vicinity of this, so the resonance frequency determines the performance in the heavy floor impact sound insulation performance test (JIS A 1418-2). There is a problem that it falls within the frequency band of 63 Hz and deteriorates the performance.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、遮音性能に優れた遮音二重天井構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a sound-insulating double ceiling structure having excellent sound insulation performance.
以上の技術的課題を解決するため、本発明は、図1に示すように、天井スラブ2の下方に天井板8を取り付ける二重天井構造において、上記天井スラブと上記天井板8との間の空気層4の間隔を300mm以下とし、上記天井板の面密度を3kg/m2以下とした構成である。
In order to solve the above technical problem, as shown in FIG. 1, the present invention provides a double ceiling structure in which a
本発明に係る遮音二重天井構造は、上記天井板は厚みが20mm以下の平坦な板材からなる構成である。
また、本発明に係る遮音二重天井構造は、上記空気層の間隔を100mm以下とした構成である。
In the sound-insulating double ceiling structure according to the present invention, the ceiling plate is composed of a flat plate material having a thickness of 20 mm or less.
Moreover, the sound insulation double ceiling structure which concerns on this invention is the structure which made the space | interval of the said
本発明に係る遮音二重天井構造は、上記天井スラブが上階の二重床により構成されるものである。 In the sound-insulating double ceiling structure according to the present invention, the ceiling slab is constituted by an upper double floor.
本発明に係る遮音二重天井構造において、上記天井板は、表面および裏面の一方又は両方に、不燃性板材もしくは不燃性柔軟材を被着した構成である。 In the sound-insulating double ceiling structure according to the present invention, the ceiling panel has a configuration in which a non-combustible plate material or a non-combustible flexible material is attached to one or both of the front surface and the back surface.
本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井スラブの下方に天井板を取り付ける二重天井構造において、上記天井スラブと上記天井板との間の空気層の間隔を300mm以下とし、上記天井板の面密度を3kg/m2以下とした構成としたから、懐が狭くても良好な遮音効果が得られ、階上の低音域における重量衝撃音(63Hz近傍)に対する遮音性能に優れるという効果がある。 According to the sound-insulating double ceiling structure according to the present invention, in the double ceiling structure in which a ceiling plate is attached below the ceiling slab, an air layer interval between the ceiling slab and the ceiling plate is set to 300 mm or less, and the ceiling Since the board has a surface density of 3 kg / m 2 or less, a good sound insulation effect can be obtained even if the pocket is narrow, and the sound insulation performance against heavy impact sound (around 63 Hz) in the low range on the floor is excellent. There is.
本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井板は厚みが20mm以下の平坦な板材からなる構成としたから、実用的形状で良好な遮音効果が得られるという効果がある。また、本発明に係る遮音二重天井構造によれば、記空気層の間隔を100mm以下としたから、天井の高い室内空間が確保できるという効果がある。 According to the sound-insulating double ceiling structure according to the present invention, since the ceiling plate is made of a flat plate material having a thickness of 20 mm or less, there is an effect that a good sound insulation effect can be obtained with a practical shape. Moreover, according to the sound insulation double ceiling structure which concerns on this invention, since the space | interval of the air layer was 100 mm or less, there exists an effect that the indoor space with a high ceiling can be ensured.
また、本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井スラブを構成する階上が二重床であっても良好な遮音効果が得られるという効果がある。 Moreover, according to the sound insulation double ceiling structure which concerns on this invention, even if the floor which comprises a ceiling slab is a double floor, there exists an effect that a favorable sound insulation effect is acquired.
本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井板は、表面および裏面の一方又は両方に、不燃性板材もしくは不燃性柔軟材を被着した構成としたから、遮音効果、耐火効果に優れた天井が形成されるという効果がある。 According to the sound-insulating double ceiling structure according to the present invention, the ceiling panel has a configuration in which a non-combustible plate material or a non-combustible flexible material is attached to one or both of the front surface and the back surface. There is an effect that a ceiling is formed.
以下、本発明に係る遮音二重天井構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、集合住宅等の居住空間に採用した上記遮音二重天井構造の分解斜視図を示したものである。この天井構造は図2にも示すように、コンクリートの天井スラブ2から所定の空気層4を隔てた下方に天井の下地材6が配設され、この下地材6の下面部に天井板8を取り付けた二重天井構造である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a sound insulation double ceiling structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of the sound-insulating double ceiling structure employed in a living space such as a housing complex. As shown in FIG. 2, this ceiling structure has a
上記居住空間には、室内(平面5675ミリ×3340ミリ)の壁面に、断面形状コの字形のランナー材10を相対して設け、このランナー材10間に断面ロ字形の下地材6としての天井野縁材を一定(例えば303ミリ)の間隔で架設する。そして、この下地材6の下部に天井板8を固定する。ここで、天井スラブ2と天井板8との間の天井懐には、所定の懐間隔(h)の空気層4が形成される。
In the living space, a
ここで上述したように、天井板8として板厚12.5mmの石膏ボード(面密度=8.4kg/m2)を厚み200mmのスラブ(面密度m1=460kg/m2)に、厚みd=100mmの空気層を介して配置した場合には、数式1から共振周波数fdは68.4Hzとなる。このように天井板として重い石膏ボードを用いた場合には、共振周波数が重量床衝撃音遮断性能試験(JIS A 1418-2)において性能を決定する周波数である63Hzの帯域に入り、性能を悪化させる。
As described above, a gypsum board having a thickness of 12.5 mm (surface density = 8.4 kg / m 2 ) is used as the
一方、天井板8として板厚20mmのグラスウールボード(面密度=1.28kg/m2)を、上記石膏ボードと同じ条件の下で配置した場合には、数式1から共振周波数fdは174Hzと計算される。また、上記石膏ボードよりも遥かに軽い面材(例えば面密度0.45kg/m2の断熱材(硬質ウレタンフォーム);アキレス社製)を天井板に使用したとすると、上記数式1から共振周波数fdは約300Hzとなる。
On the other hand, when a glass wool board (surface density = 1.28 kg / m 2 ) having a thickness of 20 mm is arranged as the
このように、天井板8として軽量の面材を用いることで共振周波数がずれ、遮音性能の悪化を防止することが予想され、これから共振周波数帯が重量床衝撃音遮断性能の決定周波数となる63Hzからはずれ、スラブの振動の共振による悪化を防ぐことができると考えられる。
Thus, it is expected that the use of a lightweight face material as the
このため、上記二重天井構造に関し、社内において面密度の軽い天井板(試験体1〜3)と、面密度の重い天井板(石膏ボード)とについて重量床衝撃音遮断性能試験を実施した。ここで重量床衝撃音レベルの測定はJIS A 1418-2(建築物の床衝撃音遮断性能の測定方法−第2部:標準重量衝撃源による方法)に基づき、床衝撃音レベルはJIS A 1419-2(建築物及び建築部材の遮音性能の評価方法−第2部:床衝撃音遮断性能)に基づいて行なった。また、試験体1〜3は板厚20mm〜25mmのグラスウールボードからなる。他に、面密度の軽い板材(3.0kg/m2以下)として、硬質ウレタンフォームからなる断熱材、フェノールフォーム、オレフィン系硬質発泡体がある。
For this reason, with respect to the double ceiling structure, a heavy floor impact sound blocking performance test was performed in-house on a ceiling plate with a low surface density (
重量床衝撃音は、低音域の重量床衝撃音レベルの決定周波数である63Hzとした。天井板8については、面密度の軽い(3.0kg/m2以下)試験体1〜3と、面密度が重い(3.0kg/m2以上)石膏ボードとに分けて比較した。また、天井懐の狭い二重天井を想定し空気層4としての懐間隔(h)を100mmとした。
The heavy floor impact sound was set to 63 Hz, which is the frequency for determining the heavy floor impact sound level in the low frequency range. For
上記面密度は、それぞれ試験体1は1.28kg/m2、試験体2は1.6kg/m2及び試験体3は2.4kg/m2である。また、これと併せて試験した3種の石膏ボードの各面密度は、板厚が7mmの石膏ボードは、4.7kg/m2、9.5mmの石膏ボードは6.4kg/m2及び1.2mmの石膏ボードは8.4kg/m2である。
The surface density, each
上記重量床衝撃音試験の結果につき、天井スラブ素面(天井板無し)の天井を基準にした改善量を図3に示す。図3(a)は面密度の違いにおける改善量の比較結果を示した表であり、図3(b)は上記改善量をグラフにしたものである。 FIG. 3 shows the amount of improvement based on the ceiling of the ceiling slab surface (no ceiling plate) as a result of the heavy floor impact sound test. FIG. 3A is a table showing a comparison result of the improvement amount in the difference in areal density, and FIG. 3B is a graph showing the improvement amount.
この結果からすれば、面密度が3.0kg/m2以下の試験体1〜3(面密度1.28kg/m2〜2.4kg/m2)については、試験体1,2は改善量が0.7dB、0.0dBと良好な改善結果が得られており、試験体3についても改善量が−0.3dBと僅かに低下している程度であり、良好な遮音性能が得られ重量衝撃音遮断性能に影響がないことが検証できた。一方、面密度が3.0kg/m2以上の石膏ボード(面密度4.7kg/m2〜8.4kg/m2)については、改善量が−0.8dB〜−2.4dBと改善量は悪化しており、重量衝撃音遮断性能に影響があることが検証できた。
According to this result, for
これらから、面密度が3.0kg/m2以下の材料からなる天井板8を用いた二重天井構造では、重量衝撃音(63Hz)に対して、実用的かつ有効な遮音効果が期待できるものと判断できる。
From these, in the double ceiling structure using the
次に、社内において、上階に遮音のための二重床(階下の天井スラブを構成)を施工した状態における重量床衝撃音遮断性能試験を行なった。通常、集合住宅の床には遮音二重床が多く敷設されるため、このような二重床が敷設された階下の天井構造についての床衝撃音の遮断性能を測定した。 Next, an in-house heavy floor impact sound insulation performance test was conducted in a state in which a double floor for sound insulation was constructed on the upper floor (which comprises a downstairs ceiling slab). Normally, many sound insulation double floors are laid on the floors of apartment buildings, and the floor impact sound insulation performance of the downstairs ceiling structure where such double floors were laid was measured.
この場合の天井構造は、上記二重天井構造と同様であり、試験の条件も上記社内試験と同様である。但し、この試験では、天井板8として、面密度が軽い面材(0.54kg/m2)と面密度が重い石膏ボード(8.4kg/m2)の2種類について実施した。また、上記二重床は床スラブから床板までの床高は150mmである。なお、周波数特性を確認するため衝撃周波数は31.5Hz〜4kHzの範囲で行なった。
The ceiling structure in this case is the same as the double ceiling structure, and the test conditions are the same as in the in-house test. However, in this study, as
上記重量床衝撃音試験の結果につき、天井スラブ素面(天井板無し)の天井を基準にした改善量を図4に示す。図4(a)は上記2種類の面密度の天井板につき、衝撃周波数の違いにおける改善量の比較結果を示した表であり、図4(b)は上記改善量をグラフにしたものである。 FIG. 4 shows the amount of improvement based on the ceiling of the ceiling slab surface (no ceiling plate) as a result of the heavy floor impact sound test. FIG. 4A is a table showing the comparison results of the improvement amounts in the difference in impact frequency for the above two types of surface density ceiling boards, and FIG. 4B is a graph showing the improvement amounts. .
この結果からすれば、面密度の軽い面材(3kg/m2以下)の天井板を用いて施工を行えば、衝撃音が63Hz以下の低域における重量床衝撃音遮断性能についても影響が少ない。このため、上階に二重床が施工されているときにおいても、面密度の低い面材料(3kg/m2以下)を用いることは有効と判断できる。なお、上記天井板の表面および裏面の一方又は両方に、不燃性板材もしくは不燃性柔軟材(ガラス不織布等)を被着してもよく、これにより耐火性にも優れた天井が得られる。 According to this result, if construction is carried out using a ceiling plate made of a face material with a low surface density (3 kg / m 2 or less), there will be little effect on the heavy floor impact sound insulation performance in the low range where the impact sound is 63 Hz or less. . For this reason, even when a double floor is constructed on the upper floor, it can be judged that it is effective to use a surface material having a low surface density (3 kg / m 2 or less). In addition, a nonflammable plate material or a nonflammable flexible material (such as a glass nonwoven fabric) may be attached to one or both of the front and back surfaces of the ceiling plate, thereby obtaining a ceiling excellent in fire resistance.
従って、上記実施形態に係る天井構造によれば、コンクリート建物の集合住宅の天井懐を300mm以内としたにもかかわらず、天井板の面密度を3kg/m2以下のものを用いたことにより63Hz付近の低音域欠損の防止が図れた二重天井とすることができ、また室内空間が広くとれる効果もある。さらに、天井板を面密度3kg/m2以下で板体のものを使用したので、天井板にクロス仕上が行なえ美観上にも優れる。また、天井板の表面および裏面に不燃性材料を被着した二重天井構造は防火性にも優れる。 Therefore, according to the ceiling structure according to the above-described embodiment, the ceiling panel has a surface density of 3 kg / m 2 or less even though the ceiling pocket of the apartment building of the concrete building is within 300 mm. It is possible to provide a double ceiling that can prevent the loss of nearby low sound range, and also has the effect of widening the indoor space. Furthermore, since the ceiling plate is a plate having a surface density of 3 kg / m 2 or less, the ceiling plate can be cross-finished and is excellent in aesthetics. In addition, the double ceiling structure in which a nonflammable material is attached to the front and back surfaces of the ceiling board is excellent in fire resistance.
2 天井スラブ
4 空気層
8 天井板
2
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