JP4881502B2 - 遮音性建築パネルおよび遮音間仕切り壁構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮音性に優れた建築パネルおよび建築物の遮音間仕切り壁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オフィス、ホテル、マンション、戸建て住宅などにおける間仕切り壁構造には、断熱性や防耐火性とともに、高い遮音性が要求されており、遮音性を向上させるために、種々の遮音技術が採用され、多くの遮音材料や建築用面材が使用されている。
【０００３】
一般に、建築用面材のみの単層で構成された間仕切り壁の遮音性能は、音響透過における面材の質量則に基づいて大略決定され、その遮音性能を示す音響透過損失は、高密度の面材の採用或いは面材を積層して多層構造とし、壁の面密度を増加させることにより向上させることができる。また、間仕切り壁の音響透過損失を質量則以上に向上させるためには、間仕切り壁を、その壁面間に空間（中空部）を設けた中空間仕切り壁構造とし、該中空部に吸音材を挿入して遮音効果を高めることが一般に行われている。
【０００４】
しかし、前記いずれの構造においても、高音域におけるコインシデンス効果と低音域の共鳴透過によって、特定の音域（２ケ所）で著しい透過損失の低下、すなわち遮音欠損を生じる場合が多く、この遮音欠損を改善する方法として、建築用面材と構造に起因する固有振動数を変更することにより、遮音欠損を生じる周波数域を可聴域外に移行させる試みがなされている。特に、間仕切り壁の構造には、断熱性や防耐火性とともに、安価でかつ施工性に優れた石膏ボードなどの石膏系建築用面材が汎用されていることから、石膏系建築用面材を用いた建築パネルと間仕切り壁構造の遮音性の改善についても、前記と同様に種々の試みがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、改善方法として上記に例示する面密度を増加させる方法では、石膏ボードなどの石膏系建築用面材の板厚を増し、面密度を増加せしめ剛性を高めても、上記遮音欠損の生じる周波域が僅かに変わる程度であり、それらの周波数域を可聴周波数域外に移行させることは不可能であった。また、石膏ボードなどの板厚を無闇に厚くすることは、施工上並びに経済上許されないことから、石膏系建築用面材の単板のみによる遮音性の改善には限界があった。
【０００６】
また、面密度の異なる石膏ボード同士または石膏ボードと異種建築用面材との組み合わせからなる二層または多層積層した面材で構成された中空間仕切り壁構造についても種々開示されているが、面材または構造に起因する固有振動数を完全に相殺させ、前記のコインシデンス効果と共鳴透過によるそれぞれの遮音欠損が生じないようにすることは困難であり、特定周波数域に当該欠損が現れるために壁構造の遮音性能を高めることはできなかった。
【０００７】
さらに、上記のような欠点を解消するために、石膏ボードなどの石膏系建築用面材と種々の制振材とを積層した複合板が提案されているが、制振材が高価であり、これらの複合板を用いた構造体の構成は、設計単価が必然的に高価になるといった欠点があった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、従来の高価で高遮音性を有するパネルと同程度以上の遮音性能を有し、かつ施工単価の安価な遮音性建築パネルおよび遮音間仕切り壁構造、特に、石膏系建築用面材を使用したそれぞれを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、中空間仕切り壁構造に使用され、当該中空間仕切り壁構造のコインシデンス効果と共鳴透過によるそれぞれの遮音欠損が生じないようにする石膏系遮音性建築パネルであって、コインシデンス限界周波数の異なる石膏系の建築用面材（以下単に「面材」という。）２枚が、該面材間に介在する、点付け塗布された接着剤または帯状に塗った櫛目塗布された接着剤によって接着されており、前記石膏系建築用面材が、石膏ボード、強化石膏ボード、繊維石膏板、硬質石膏板、スラブ石膏板からなる群から選択される少なくとも１種であり、かつ、前記石膏系建築用面材２枚のコインシデンス限界周波数比が１．３７〜３．０であることを特徴とする石膏系遮音性建築パネルを提供する。
また、本発明は、中空間仕切り壁の基体の外面に配設する壁面の少なくとも一方が、上記構成を有する石膏系遮音性建築パネルで構成されることを特徴とする遮音間仕切り壁構造を提供する。
【００１０】
本発明者らは、安価な面材を用いた遮音性の高い間仕切り壁を開発すべく、鋭意研究を重ねた結果、質量則および使用する面材の面密度を考慮しつつ、コインシデンス限界周波数が異なり、かつ特定範囲の周波数にある面材同士を接着させることにより、上記遮音欠損の発現を防止できる遮音性の高い建築パネルおよび間仕切り壁構造が得られることを見出し、本発明を完成した。
ここで、コインシデンス限界周波数とは、面材の密度、板厚およびヤング率により決定されるその面材固有の数値である。また、隣接して接着される面材の当該周波数の差異を、それらのうちの何れか大きい方の周波数値を他方のそれで除した比（以下「コインシデンス限界周波数比」という。）で表すこととした。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に実施の態様を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
（第１発明）
本発明の遮音性建築パネルＡは、図１にその横断を図解的に示すように、コインシデンス限界周波数の異なる同種または異種の面材１と面材２の少なくとも２枚を接着剤３によって接着させてなることを特徴としており、特に一方の面材のコインシデンス限界周波数が１０００〜１５００Ｈｚ、望ましくは１１００〜１４００Ｈｚであり、かつ他方の面材のコインシデンス限界周波数が２５００〜３５００Ｈｚ、望ましくは２６００〜３３００Ｈｚである。
【００１２】
そしてさらに、面材１と面材２のそれぞれのコインシデンス限界周波数比が１．３７〜５．０、望ましくは１．３７〜４．０、さらに望ましくは１．３７〜３．０となるようにする。これらのコインシデンス限界周波数比が、上記範囲未満では、各々の面材の遮音欠損の生じる周波数域が近接していることから、各々の面材同士を接着剤によって接着させても、共鳴により低音域における周波数域に欠損が生じることになり、また、上記範囲を超える場合にはそれぞれの面材１と面材２とのコインシデンス限界周波数域で遮音欠損が生じることになり、遮音性の向上が認められないからである。
【００１３】
前記の面材１と面材２とを接着剤３によって接着させる組み合わせとしては、特に、限定されないが、たとえば、
（１）面材１の１枚と面材２の１枚、
（２）面材１の１枚と面材２の２枚以上、
（３）面材１の２枚以上と面材２の１枚、
（４）２枚以上接着した面材１と２枚以上接着した面材２、および
（５）２枚以上の面材１と２枚以上の面材２との交互の組み合わせが挙げられる。
【００１４】
本発明で使用する面材としては、一般的には、石膏ボード、強化石膏ボード、繊維石膏板、硬質石膏板およびスラブ石膏板などの石膏系建築用建材、珪酸カルシウム板、スレート平板、フレキシブル板、軟質フレキシブル板、パーライト板、スラグ石膏板、ロックウール板、木毛セメント板、木片セメント板、木質合板、セメント板などが挙げられ、何れも使用することができるが、好ましいものは石膏系建築用面材のガラス繊維補強石膏板、抄造繊維石膏板および硬質石膏板などの如く、いずれも高強度で防耐火性に優れた性能を有するものである。
【００１５】
本発明では、コインシデンス限界周波数の異なる少なくとも２枚の上記の面材をそれぞれ接着剤にて接着する。使用する接着剤としては、弾性接着剤を含めその種類は特に限定されず、石膏系接着剤などの無機質接着剤や合成接着剤などを使用できる。合成接着剤においては、たとえば、酢酸ビニル樹脂系、変性酢酸ビニル樹脂系、エポキシ系、変性エポキシ系、天然ゴム系、合成ゴム系、ニトリルゴム系、アクリル樹脂系、再生ゴム系、クロロプレンゴム系、イソシアネート系接着剤など、一般的に市販されている接着剤を使用することができるが、価格面、使いやすさ、接着力の安定性などを考慮すると、酢酸ビニル系接着剤を使用するのが望ましい。このように選定した接着剤は、接着させる上記面材の何れか一方の面または両面に塗布することができる。
【００１６】
また、その塗布方法としては、帯状に塗る櫛目塗布および点付け塗布が挙げられるが、好ましくは点付け塗布である。そして、この点付け塗布の方法としても、特に限定はされないが、接着剤の塗布ピッチを５０〜４００ｍｍ、望ましくは２００〜４００ｍｍの範囲とし、その塗布量を１平方メートル当たり１００〜４００ｇ、望ましくは１００〜３００ｇとする。なお、塗布ピッチを上記範囲未満とした場合には、接着した面材同士が一体となって振動し、共鳴するために、特定周波数域において遮音欠損が生じ、また、上記範囲を超えた場合には、面材間の接着力が低下し、面材同士の剥がれを生じる可能性がある。さらに、塗布量を上記範囲未満とした場合には、接着力の低下が問題となり、上記範囲を超えて塗布した場合には、塗布量に比例して遮音性が改善される訳ではなく、その養生にさらに長時間を要することになる。
【００１７】
（第二発明）
第二発明は、図２の斜視図に示すように、中空間仕切り壁構造Ｂの基体（ランナー）４，４の外面に配設する壁面の少なくとも一方が、コインシデンス限界周波数の異なる同種または異種の建築用面材の少なくとも２枚（面材１と面材２）が接着剤３によって接着されていることを特徴とする（反対側の壁面は省略されている）。
【００１８】
上記における遮音間仕切り壁構造を構築するには、施工現場において中空間仕切り壁構造の基体外面に、最初に下地となる面材１（基礎面材）を糊・ビスなどで固定し、該面材上に接着剤３を用いて表面材として他の面材２を配設することによって構成される。これらの基礎面材１と表面材２との関係は、第二発明では、これらの積層面材（第一発明のパネルに相当する構成、以下同じ）を実際の施工現場で構成することを除いて第一発明のパネルと同一である。勿論、上記積層面材を前記第一発明の遮音性建築パネルを基体外面に直接配設して遮音間仕切り壁構造としてもよい。また、このような積層面材は、基体４，４の両側に配設されるが、一方の側に配設される積層面材が他方の側の積層面材と同一構成であってもよく、また、異なった構成であってもよい。
【００１９】
第二発明における上記面材１および面材２としては、前記第一発明において例示した面材と同様な面材を使用することができる。第二発明における基礎面材と該基礎面材面に表面材として配設する面材とのコインシデンス限界周波数の関係は、前記第一発明の場合と同様であり、また、使用する接着剤の種類および塗布量なども同様である。
【００２０】
さらに、中空間仕切り壁構造の基体についても特に限定されない。当該基体は、天井と床に固定された部材（ランナー）４，４と、これらの間に配設された間柱（スタッド）５などとで構成され、各部材の材質は、木製であっても鋼製であってもよい。木造建築では、たとえば、図２に示すように、間仕切り壁を施工する位置の天井面および床面に木製構造部材４，４を設置した上で、その部材間に間柱５を立て、当該間柱５の少なくとも一方の側、好ましくは両側に、積層面材（面材１と面材２との張り合せたもの）を配設する共通間柱を用いた工法が一般的である。
【００２１】
また、図示してないが、間仕切り壁の構造部材として鋼鉄性部材を使用する場合には、間仕切り壁を施工する位置の天井面および床面にランナーを固定したうえで、間柱（スタッド）を組み、その外側に面材１および面材２を前記とと同様にして配設する。上記スタッドは、施工上壁厚を厚くすることができる場合には、上記ランナーとして幅広いものを使用して壁両側を形成するスタッドの列を別々に設けた、通称、千鳥構造となるそれぞれのスタッド列に前記積層面材を固定し、中空部の幅を大きくとることができる。なお、間柱が千鳥状であると音の固体伝搬が遮断されることになり、遮音上好都合である。本発明の壁構造においては、その壁厚さについても特に限定されない。また、当該構造の遮音性をさらに向上させるため、その中空部にグラスウール、ロックウール、あるいは発泡樹脂材などの吸音材を配設できる。
【００２２】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
遮音性の評価は、第一発明の遮音性建築パネル、第二発明の遮音間仕切り壁構造の何れもＪＩＳ Ａ１４１６に従って行った。前記したように、当該壁構造は、第一発明の建築パネルを間仕切り壁の基体に直接配設しても、施工現場において上記したような基礎面材を基体外面に固定した上で、上記表面材を接着剤にて接着させて配設してもよく、いずれの場合でも同一の壁構造となる。したがって、実施例はともに後者の現場で接着させる方法により行った。具体的には、以下のような壁基体を予め組み立てておいて、該基体の両外面に基礎面材を固定した上で、当該基礎面材の表面に接着剤を図１に示すように点付けし、その上に表面材を接着配設して図２の如き中空間仕切り壁構造（ただし、構造材は鋼鉄製）とした。
【００２３】
＜基体の組み立て＞
天井面および床面にランナーを固定して、これらのランナー間に、間柱をその列を壁横断面にて千鳥状になるように設け、間柱間の間隔を１５０ｍｍとなるように固定して鋼鉄製の間仕切り壁の基体を形成した。また、遮音性の向上のために、当該スタッド列間の中空部にはグラスウール吸音材２４Ｋ５０（図示省略）を壁の中空部全面に挿入しタッカーで固定した。このように構成した基体に面材１および面材２を接着剤３を用いて点接着で接着固定した。
【００２４】
＜使用した面材＞
下記の実施例に用いた面材を表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
＜実施例１＞
上記構成の基体の両面に、面材Ｇを配設固定した上で、該面材の表面に市販のポリ酢酸ビニル系の木工ボンドを塗布ピッチ３００ｍｍ、塗布量２００ｇ／ｍ²となるように点付けし、その上に面材Ｅを配設した。面材Ｇと面材Ｅとのコインシデンス限界周波数比は２．５４である。このようにして得られた間仕切り壁構造について遮音性の評価を行った。その結果を図３に示す。なお、図３中には上記構造の遮音性能を簡単に比較できるように、ＪＩＳ Ａ１４１６に記載されている遮音等級を示した。
【００２７】
＜実施例２＞
実施例１と同様に基体の両外面に面材Ｃを配設固定した後、該表面に面材Ｅを実施例１と同様の方法で接着配設し、間仕切り壁構造を得た（面材Ｃと面材Ｅとのコインシデンス限界周波数比１．３７）。この壁構造について実施例１と同様の試験を行った。結果を図４に示す。
【００２８】
＜実施例３＞
実施例１と同様に基体の両外面に面材Ｄを配設固定した後、該表面に面材Ｆを実施例１と同様の方法で接着配設し、間仕切り壁構造を得た（面材Ｄと面材Ｆとのコインシデンス限界周波数比２．８４）。この壁構造について実施例１と同様の試験を行った。結果を図５に示す。
【００２９】
＜実施例４＞
実施例１と同様に基体の両外面に面材Ｂを配設固定した後、該表面に面材Ｆを実施例１と同様の方法で接着配設し、間仕切り壁構造を得た（面材Ｂと面材Ｆとのコインシデンス限界周波数比１．７２）。この壁構造について実施例１と同様の試験を行った。結果を図６に示す。
【００３０】
＜参考例＞
実施例１と同様に基体の両外面に面材Ｂを配設固定した後、該表面に面材Ａを実施例１と同様の方法で接着配設し、間仕切り壁構造を得た（面材Ｂと面材Ａとのコインシデンス限界周波数比１．３２）。この壁構造について実施例１と同様の試験を行った。結果を図７に示す。
【００３１】
以上の各図に示されるように、本発明の遮音間仕切り壁構造の遮音性能は、壁を構成する面材のコインシデンス限界周波数を特定の範囲に納め、さらに、特定の範囲のコインシデンス限界周波数比にすることにより、低音域における遮音欠損がなく、また、高音域におけるコインシデンス効果による特異な遮音欠損も生じない結果であった。
【００３２】
＜比較例１＞
実施例１と同様に基体の両外面に面材Ｂを配設固定した後、該表面に面材Ｂを実施例１と同様の方法で接着配設し、間仕切り壁構造を得た（コインシデンス限界周波数比１．０）。この壁構造について実施例１と同様の試験を行った。結果を図８に示す。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の高価で高遮音性を有するパネルと同程度以上の遮音性能を有し、断熱性や防耐火性とともに、施工単価の安価な遮音性建築パネルおよび遮音間仕切り壁構造、特に、石膏系建築用面材を使用したそれぞれが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 遮音性建築パネルの横断面図。
【図２】 遮音間仕切り壁構造。
【図３】 実施例１の遮音評価の結果を示す図。
【図４】 実施例２の遮音評価の結果を示す図。
【図５】 実施例３の遮音評価の結果を示す図。
【図６】 実施例４の遮音評価の結果を示す図。
【図７】 参考例の遮音評価の結果を示す図。
【図８】 比較例１の遮音評価の結果を示す図。
【符号の説明】
Ａ：遮音性建築パネル
Ｂ：遮音間仕切り壁構造
１：面材
２：面材
３：接着剤
４：部材（ランナー）
５：間柱（スタッド）

Claims (6)

1. 中空間仕切り壁構造に使用され、当該中空間仕切り壁構造のコインシデンス効果と共鳴透過によるそれぞれの遮音欠損が生じないようにする石膏系遮音性建築パネルであって、
   コインシデンス限界周波数の異なる石膏系建築用面材２枚が、該石膏系建築用面材間に介在する、点付け塗布された接着剤または帯状に塗った櫛目塗布された接着剤によって接着されており、
   前記石膏系建築用面材が、石膏ボード、強化石膏ボード、繊維石膏板、硬質石膏板、スラブ石膏板からなる群から選択される少なくとも１種であり、
   かつ、前記石膏系建築用面材２枚のコインシデンス限界周波数比が１．３７〜３．０であることを特徴とする石膏系遮音性建築パネル。
2. 一方の石膏系建築用面材のコインシデンス限界周波数が１０００〜１５００Ｈｚであり、他方の石膏系建築用面材のコインシデンス限界周波数が２５００〜３５００Ｈｚである請求項１に記載の石膏系遮音性建築パネル。
3. 前記点付け塗布のピッチが５０〜４００ｍｍである請求項１又は２に記載の石膏系遮音性建築パネル。
4. 前記接着剤の塗布量が１平方メートル当たり１００〜４００ｇである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の石膏系遮音性建築パネル。
5. 中空間仕切り壁の基体の外面に配設する壁面の少なくとも一方が、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の石膏系遮音性建築パネルで構成されることを特徴とする遮音間仕切り壁構造。
6. 中空間仕切り壁の中空部幅が、１００〜２００ｍｍである請求項５に記載の遮音間仕切り壁構造。

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