JP5931396B2 - 建築物の防音構造体及び床構造 - Google Patents

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本発明は、建築物の防音構造体及び床構造、詳しくは、建築物において階下に影響を与える床衝撃音を低減できる建築物の防音構造体及び床構造に関する。
建築物の二階以上の床に対する防音の要求は年々高まっており、特に、複数世帯が一つの建物で生活を行う集合系住宅では、高い防音性能が要求されている。また、戸建て住宅においても二世帯住宅の需要が高まっている背景があり、二階以上の床面に対する防音対策は大きな課題となっている。
このような防音の要求に対する現在の技術では、集合系住宅においてはコンクリートの厚さを上げるなどにより、床下地材の剛性を高めることで防音性能を確保することが基本となっている。しかしながら、床下地材の剛性を高めることは大きなコストアップ要因となり、また、建築物全体の強度や高さを上げる必要が生じるという課題がある。
また、コンクリートなどからなる床下地材の上に支持脚を介して合板などからなる床パネルを支持して二重床面を作ることによって防音性能を確保する、乾式二重床構造を採用することも有効な対策として知られている(例えば特許文献1参照)。
特開平11−293897号公報
しかしながら、特許文献1に記載されているような床構造は、軽量床衝撃音の改善は大きいものの、重量床衝撃音において大きな効果が望めない上、床下地から床面までの高さ(以下、床の仕上がり高さと呼ぶ)が高くなってしまう課題がある。一方、防音性の高いフローリングや比重の高い制振マットを床下地面に設置する対策も採られているが、いずれも効果は軽量床衝撃音に限定され、重量床衝撃音で高い効果を出すことは困難となっている。
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、床下地から床面までの高さ(床の仕上がり高さ)を上げることなく、防音性能を向上させることができる建築物の防音構造体及び床構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、次のような建築物の防音構造体及び床構造を提供した。
即ち、本発明の建築物の防音構造体は、底壁部の両側に側壁部が互いに平行に立設された第一長尺コ字部材と、前記第一長尺コ字部材の上に延在配置され、底壁部の両側に側壁部が互いに平行に立設された第二長尺コ字部材と、合成ゴムからなる弾性部材とからなり、前記第一長尺コ字部材の内面と前記第二長尺コ字部材の内面とが対向し、前記底壁部同士が互いに平行になるように配置し、前記弾性部材を前記第一長尺コ字部材の底壁部と前記第二長尺コ字部材の底壁部とで挟持して組み立てられ、前記弾性部材は、前記第一長尺コ字部材及び前記第二長尺コ字部材の長手方向に沿って中空部が貫通形成された角筒状のブロック体であり、前記弾性部材は、前記第一長尺コ字部材の両側の前記側壁部との間隔が等しく、かつ前記第二長尺コ字部材の両側の前記側壁部との間隔が等しくなるように、各長尺コ字部材の前記側壁部から離隔させて各長尺コ字部材に接着され各長尺コ字部材の前記底壁部間に挟持されており、しかも各長尺コ字部材の長手方向に沿って互いに間隔を開けて複数設置されていることを特徴とする。
この建築物の防音構造体によれば、防音構造体を構成する第一長尺コ字部材及び第二長尺コ字部材が、側壁部を有するコ字形状とされているため、防音構造体の剛性が高くなり、撓みにくくなる。これにより、広い範囲で発生した衝撃を直接的に弾性部材に伝えることができ、防音性能が向上する。さらに、長尺コ字部材をコ字形状とし、各長尺コ字部材の内面が対向するように配置したことによって、剛性を確保しながら防音構造体の高さを抑えることができ、この防音構造体を用いた床構造の床の仕上がり高さを低くすることができる。
また、この構成によれば、弾性部材の弾性を、材質の弾性と併せて中空部の断面形状に応じたものにできるため、最適な弾性にすることが容易となる。
また、前記第一長尺コ字部材の底壁部の幅は、前記第二長尺コ字部材の底壁部の幅より広いことが好ましい。
この構成によれば、第二長尺コ字部材側から見て第一長尺コ字部材の底壁部が露出するため、第一長尺コ字部材の底壁部を、例えば床下地に固定する際に、工具を挿入し易くなり防音構造体の施工性が向上する。
本発明の床構造は、本発明の防音構造体であって、前記第一長尺コ字部材の底壁部が下になるように配置された複数の防音構造体と、前記第二長尺コ字部材の底壁部の上に載置された合板と、前記合板の上方に配置された仕上材とからなり、前記合板が締結部材によって前記第二長尺コ字部材に固定されているとともに、前記第一長尺コ字部材が締結部材によって床下地に固定されていることを特徴とする。
上記床構造においては、前記合板と前記仕上材との間、又は前記合板と防音構造体との間に1.0g/cm以上の比重を有する板状又はマット状の介在部材が配置されていることが好ましい。
この構成によれば、介在部材自体の重量によって防音構造体より上方に位置する構成要素間に隙間が生じにくくなるため、弾性部材の床衝撃音吸収作用をより促すことができる。
また、前記合板と前記仕上材との間、又は前記合板と防音構造体との間に圧縮強度が合板と同等かそれよりも高い板状部材が配置されていることが好ましい。
この構成によれば、板状部材が有する剛性により防音構造体より上の積層体全体の剛性が上がり、より直接的に弾性部材に衝撃を伝えることが可能になり防音性能が向上する。
また、前記床下地上に互いに間隔を空けて設けられた前記防音構造体の間には、アスファルト材からなる制振マットが敷設されていることが好ましい。
また、前記制振マットの上に積層部材が積層されており、前記制振マットと前記積層部材とを合わせた高さが、前記防音構造体の高さと同じとされていることが好ましい。
この構成によれば、制振マットと積層部材とで防音構造体の配置されていない空間を埋めることによって、防音性能を向上させることができる。
本発明によれば、床下地から床面までの高さを大きく上げることなく、衝撃を広い範囲で吸収することができ、かつ、床構造の床の仕上がり高さを低くすることができる。
本発明の実施形態に係る床構造の断面図である。 本発明の実施形態に係る防音構造体の斜視図である。 図2のA矢視図であり、防音構造体の側面図である。 本発明の実施形態に係る弾性部材の斜視図である。 性能評価試験の実施例の床構造の断面図である。 性能評価試験の比較例1の床構造の断面図である。 性能評価試験の比較例2の床構造の断面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る住宅の床構造50を示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態の床構造50は、床下地F上に固定された複数の防音構造体1と、防音構造体1の上方に載置され、ビスSによって防音構造体1に固定された合板6と、合板6の上に載置された第一制振マット7と、第一制振マット7上に載置され、第一制振マット7とともにビスSによって合板6に固定される仕上材8とを有している。
複数の防音構造体1は、所定の間隔で床下地F上に設置されている。複数の防音構造体1の間であって、床下地Fの直上には第二制振マット9が敷設されており、第二制振マット9の上には、吸音材10が積層されている。図1より明らかなように、第二制振マット9と吸音材10との積層体の高さは、防音構造体1の高さと同一とされている。言い換えれば、吸音材10の上面と防音構造体1の上面とは、面一となるように設定されている。
なお、複数の防音構造体1の間隔が狭い場合などは、第二制振マット9と吸音材10の設置を省略してもよい。
次に、この実施形態の床構造50に使用されている防音構造体1について説明する。図2に示すように、防音構造体1は、床下地F上に配置される第一長尺コ字部材2と、第一長尺コ字部材2上に等間隔に配置される複数の弾性部材3と、複数の弾性部材3の上に配置される第二長尺コ字部材4とからなる。第二長尺コ字部材4の幅は、第一長尺コ字部材2の幅より広く形成されている。
第一長尺コ字部材2は、厚みが0.8mmの金属板をコ字状に折り曲げることによって形成されている。金属板としては、例えば亜鉛めっき鋼板を好適に採用できる。具体的には、第一長尺コ字部材2は、長尺状の底壁部11と、この底壁部11の両側に立設された側壁部12とからなる。本実施形態において、底壁部11の幅は65mmであり、側壁部12の高さは10mmである。また、第一長尺コ字部材2の長さ、即ち、防音構造体1の長さは、合板6のサイズに応じて適宜設定される。例えば、合板6のサイズが3尺×6尺(90cm×180cm)である場合には、180cmとすることが好ましい。
第二長尺コ字部材4は、底壁部13と底壁部13の両側に立設された側壁部14とからなり、底壁部13の幅が40mmとなっていることを除いて第一長尺コ字部材2と同様の構成である。即ち、第一長尺コ字部材2の幅は、第二長尺コ字部材4のより25mm広くなっている。
但し、第一長尺コ字部材2、及び第二長尺コ字部材4は、断面コ字状に形成された金属製長尺部材を広く採用でき、その材質も、亜鉛めっき鋼板に限定されず、例えばステンレス、アルミニウム等も採用可能である。
また、各長尺コ字部材2,4の各寸法は、上記した数値に限られることはなく、適宜偏向可能であるが、上述したように、第二長尺コ字部材4の幅は、第一長尺コ字部材2の幅より広くなっていることが好ましい。また、剛性を確保する点において、側壁部12,14の高さは高いほど好ましいが、弾性部材3の高さよりも十分低くする必要がある。さらに、金属板の厚さも剛性を確保する点においては厚くすることが好ましいが、床構造の総厚を低く抑えるためにはより薄いことが好ましく、前述の側壁部12,14の高さと併せ、長尺コ字部材2,4の剛性が確保できる厚さに設定する必要がある。
図3に示すように、弾性部材3は、弾性を有する部材、例えば合成ゴムからなる角筒状のブロック体である。角筒状の弾性部材3は、上板部15と下板部16と、両側において、上板部15と下板部16とを接続する側壁部17とからなり、角筒形状をなすことにより、長手方向に貫通する中空部18が形成されている。
本実施形態において、弾性部材3の高さは13mmとされており、上板部15及び下板部16の厚さはそれぞれ2mmである。また、側壁部17は直線状に限らず、例えば波形に形成されていてもよい。
また、弾性部材3の長手方向の長さは特に問わないが、本実施形態の弾性部材3の長さは40mmとされている。
防音構造体1は、第一長尺コ字部材2、複数の弾性部材3、及び第二長尺コ字部材4とからなり、第一長尺コ字部材2の内面と第二長尺コ字部材4の内面とを対向させ、かつ、第一長尺コ字部材2の底壁部11と第二長尺コ字部材4の底壁部13とを互いに平行になるように配置し、さらに、複数の弾性部材3を第一長尺コ字部材2と第二長尺コ字部材4とで挟持させた形態である。
複数の弾性部材3と各長尺コ字部材2,4とは、接着テープによって接着されている。この際、各長尺コ字部材2,4は、弾性部材3と各長尺コ字部材2,4の側壁部12,14との間隔が等しくなるように、左右均等に接着される。即ち、図1に示すように、
第二長尺コ字部材4の両側であって、第二長尺コ字部材4の側壁部14と第一長尺コ字部材2の側壁部12との間には、間隙Gがそれぞれ設けられる。
このような組み合わせにより、防音構造体1の厚さは約14.6mmに抑えられる。
弾性部材3は、各長尺コ字部材2,4の長手方向に沿って複数設置されている。弾性部材3設置間隔は適宜変更可能であるが、本実施形態においては、303mm間隔で配置されている。
床下地Fは、コンクリートによって形成されている。床下地Fとしては、コンクリートに限らず、ALCパネル(Autoclaved Lightweight aerated Concrete)によって構成されていてもよいし、コンクリート上に、合板やパーティクルボードを打ち付けた構成としてもよい。
第一制振マット7、及び第二制振マット9は、無機系フィラーがアスファルトに混入分散されたアスファルト混合材料をシート状に形成したアスファルト材からなるマットである。制振マット7,9の厚みは3〜12mmとされている。
この制振マット7,9は、防音性能の点では、アスファルト材自体の比重を大きくして、より大きい面密度を確保することが好ましく、この比重は、無機系フィラーの比重と混入量によって左右される。この制振マット7,9の比重は、制振遮音材としての施工性、搬送性、フィラー投入量の限界、コスト等の点から、2.0〜4.0g/cmが好ましく、より好ましくは2.5〜3.5g/cmである。
吸音材10は、ポリエステル樹脂からなる不織布で構成されており、その厚さは3mm〜10mm程度の平板状のものである。吸音材10としては、上記不織布に限らず、防音材又は断熱材としての積層部材であれば、例えば、他の樹脂繊維又は天然繊維からなる不織布や発泡体、又はグラスウールやロックウールなどを採用することができる。
仕上材8は、フローリングブロック等のフローリング床材である。
次に、防音構造体1の詳細な設置構成について説明する。
防音構造体1の配置は、平面視において防音構造体1を構成する弾性部材3が均等に配置されることを考慮して設定される。
まず、複数の防音構造体1の配置は、防音構造体1の上に載置される合板6のサイズに応じて設定することが好ましく、例えば合板6のサイズが3尺×6尺である場合には、防音構造体1の相互間隔は303mmとすることが好ましい。また、合板6がメーターモジュールの場合には、防音構造体1の相互間隔は、例えば500mmとすることが好ましい。即ち、防音構造体1の相互間隔は、防音構造体1上に載置される構造体のサイズに応じて適宜決定されることが好ましい。
防音構造体1内に複数配置される弾性部材3は、防音構造体1の相互間隔と同一の間隔で配置される。例えば、防音構造体1の相互間隔が303mmである場合、防音構造体1を構成する弾性部材3も303mmの間隔で配置されるように設定する。なお、弾性部材3は、複数の弾性部材3を配置せずに、長尺コ字部材2,4の長手方向に亘って延在する、1つの弾性部材としてもよい。
次に、本実施形態の床構造50の施工方法について説明する。
図1に示すように、防音構造体1は、第一長尺コ字部材2の側壁部12と弾性部材3との間の底壁部11が露出した箇所を用いて床下地Fに取り付けられる。具体的には、防音構造体1は、図1の符号Gで示す間隙より工具を挿入し、第一長尺コ字部材2の底壁部11の露出した箇所を直接ビスSで打ち抜くことによって固定される。なお、コ字部材の固定方法としては、コ字部材に予め固定用の穴を形成し、この穴を介してビス固定する方法を採用することもできる。
次に、複数の防音構造体1間に第二制振マット9及び吸音材10を敷設する。第二制振マット9及び吸音材10は、露出する床下地F全体に敷き詰めることが好ましい。次いで、防音構造体1の上からビスSを用いて合板6を固定し、さらに、合板6上に第一制振マット7及び仕上材8を載置した上で、ビスSを用いて第一制振マット7と仕上材8を合板6に固定する。
なお、防音構造体1は、定形の合板6のサイズに適した長さのものを用意するとともに、床形状に合わせた様々な長さの防音構造体1を提供することが可能である。例えば、細い廊下に合わせて、短い長さの防音構造体1を用意したり、その場でコ字部材を切断することができる。また、弾性部材3の位置も自由に設定することができる。
上記実施形態によれば、防音構造体1の第一長尺コ字部材2はビスSで床下地Fに強固に固定され、第二長尺コ字部材4は合板6にビスSで固定される。第一長尺コ字部材2と第二長尺コ字部材4は個々に固定されるため、合板6と床下地Fは長尺コ字部材2,4の間の弾性部材3でのみ接続される構造となる。この様な構造によって、仕上材8側と床下地F側とを独立させ、仕上材8側で発生する床衝撃音を低減できる床構造50が提供出来る。
また、防音構造体1を構成する第一長尺コ字部材2及び第二長尺コ字部材4が、側壁部12,14を有するコ字形状とされているため、防音構造体1の剛性が高くなり、撓みにくくなることによって、広い範囲で発生した衝撃を直接的に弾性部材3に伝えることができ、防音性能が向上する。
また、防音構造体1の高さが低く抑えられているため、床構造50の全体高さ(床の仕上がり厚さ)をより低くすることができる。これにより、高い防音対策を採用し難かった戸建て住宅にも防音性能の高い床構造を採用することができる。
また、第一長尺コ字部材2の幅を第二長尺コ字部材4の幅より広くしたことによって、上方から見て第一長尺コ字部材2の底壁部11が露出するため、第一長尺コ字部材2の底壁部11を床下地Fに固定する際に、工具を挿入し易くなる。
また、合板6と仕上材8との間に、アスファルト材からなる制振マット7を配置したことによって、振動をより吸収できるとともに、制振マット7自体の重量によって防音構造体1より上方に位置する構成要素間に隙間が生じにくくなるため、弾性部材3の床衝撃音吸収作用をより促すことができる。
さらに、防音構造体1と防音構造体1との間に、第二制振マット9及び吸音材10を配置したことにより、防音性能がより向上する。
なお、各実施形態においては、第一長尺コ字部材2の床下地Fへの固定、合板6の固定、及び仕上材8の固定に用いられる締結部材としてビスSを使用したが、これに限ることはなく、例えば釘を使用して固定することができる。
また、弾性部材3は、中空部を有する構成としたが、床衝撃音吸収効果を有するものであればこの形状に限ることはなく、中実構造としてもよい。ただし、弾性部材の弾性を調整する観点から、中実構造を採用した場合は、弾性部材の材質により軟質な合成ゴムを用いる必要がある場合がある。
また、本実施形態において、合板6と仕上材8との間にはアスファルト材からなる第一制振マット7を配置する構成としたが、これに限ることはない。例えば、より圧縮強度の高い板状の部材を配置して、全体の剛性を高くすることによって重量床衝撃音の抑制効果が向上させてもよい。即ち、板状の部材が有する剛性により防音構造体1より上の積層体全体の剛性が上がり、より直接的に弾性部材3に床衝撃音を伝えることが可能になり、結果、重量床衝撃音の抑制効果が向上する。このような板状部材の剛性は、圧縮強度が合板と同等かそれよりも高いことが好ましい。
この板状の部材としては、例えば、石膏ボード、パーティクルボード、合板などの板状部材を採用することができる。
ただし、上述したように、弾性部材3に所定の荷重をかける作用、及び床下地Fからの高さを抑える点を勘案すると、これら板状部材の比重は高いほど好ましい。例えば、1.0g/cm以上の比重を有する板状部材が好ましい。
ただし、石膏ボードを採用する場合、床下地からの高さが高くなるため、採用の選択はコストなどを勘案して決定することが必要である。
また、合板6、仕上材8の少なくとも一方が十分な重量を有している場合は、第一制振マット7を省略することも可能である。
さらに、第一制振マット7、又は板状部材は、合板6と仕上材8との間ではなく、合板6と防音構造体1との間に配置してもよい。
本発明の有効性を確認すべく、本願発明者は、JIS A 1418−1(建築物の現場における床衝撃音レベルの測定方法)の規定に準拠して以下に示す実施例と比較例とを用いて性能評価試験を行った。
(実施例)
図5に示した構成の床構造50を用いた。複数の防音構造体1は長さ180cmとし、防音構造体1を構成する第一長尺コ字部材2、及び第二長尺コ字部材4は、厚みが0.8mmの亜鉛めっき鋼板により形成した。第一長尺コ字部材2の幅は65mm、高さは10mmとした。第二長尺コ字部材4の幅は40mm、高さは10mmとした。これにより、間隙Gは約12mmとなる。
弾性部材3は、高さ13mm、幅35mm、長さ400mmであり、防音構造体1の長手方向に3つ設置されている。
また、複数の防音構造体1の設置間隔は、約300mmとした。
防音構造体1の上には、上から順に、仕上材であるフローリング床材(1×6寄木、12mm)、制振マット(4mm)、針葉樹合板(12mm)を積層した。また、吸音材(ポリエステル樹脂からなる不織布)は6mm厚、第二制振マットは8mm厚のものを使用した。総厚は仕上材と合わせて、42mmとなった。
制振マットはアスファルトに比重6.0g/cmの無機系フィラーを混入分散して比重3.5g/cmとしたものをシート状に成形した。
階下の天井は、ロックウールボード21(55mm)の下面に二枚の石膏ボード22(9.5mm×2)を貼り付けた構造とした。また、床下地FはALCパネル(100mm)を用いた。
(比較例1)
図6に示した構成の床構造51を用いた。天井及び床下地の構造は、実施例と同様とし、床下地と仕上材であるフローリング床材8(12mm)との間にパーティクルボード23(15mm)を積層した構造とした。即ち、比較例1は、防音処理を施さない構成とした。
(比較例2)
図7に示した構成の床構造51を用いた。仕上材であるフローリング床材8(12mm)と、ALCパネルからなる床下地Fとの間に、上から、針葉樹合板6(12mm)、制振マット7(8mm)、石膏ボード24(12.5mm)、を積層した。制振マット7は、実施例と同様のアスファルト材からなる制振マットとした。総厚は仕上材と合わせて、44.5mmとなった。
性能評価試験結果を表1に示す。
Figure 0005931396
表1に示すように、比較例2は、防音処理を施していない比較例1よりも軽量床衝撃音(LL)値及び重量床衝撃音(LH)値共に低くなった。
さらに、実施例は比較例2と比較して、床下地から床面までの総厚が減少しているにもかかわらず軽量床衝撃音(LL)値及び重量床衝撃音(LH)値共に低くなった。
1…防音構造体、2…第一長尺コ字部材、3…弾性部材、4…第二長尺コ字部材、6…合板、7…第一制振マット(板状部材)、8…仕上材、9…第二制振マット(制振マット)、10…吸音材、11…底壁部、12…側壁部、13…底壁部、14…側壁部、18…中空部、50…床構造、F…床下地、S…締結部材。

Claims (7)

  1. 底壁部の両側に側壁部が互いに平行に立設された第一長尺コ字部材と、
    前記第一長尺コ字部材の上に延在配置され、底壁部の両側に側壁部が互いに平行に立設された第二長尺コ字部材と、
    合成ゴムからなる弾性部材とからなり、
    前記第一長尺コ字部材の内面と前記第二長尺コ字部材の内面とが対向し、前記底壁部同士が互いに平行になるように配置し、前記弾性部材を前記第一長尺コ字部材の底壁部と前記第二長尺コ字部材の底壁部とで挟持して組み立てられ
    前記弾性部材は、前記第一長尺コ字部材及び前記第二長尺コ字部材の長手方向に沿って中空部が貫通形成された角筒状のブロック体であり、
    前記弾性部材は、前記第一長尺コ字部材の両側の前記側壁部との間隔が等しく、かつ前記第二長尺コ字部材の両側の前記側壁部との間隔が等しくなるように、各長尺コ字部材の前記側壁部から離隔させて各長尺コ字部材に接着され各長尺コ字部材の前記底壁部間に挟持されており、しかも各長尺コ字部材の長手方向に沿って互いに間隔を開けて複数設置されていることを特徴とする建築物の防音構造体。
  2. 前記第一長尺コ字部材の底壁部の幅が、前記第二長尺コ字部材の底壁部の幅より広いことを特徴とする請求項1に記載の建築物の防音構造体。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の建築物の防音構造体であって、前記第一長尺コ字部材の底壁部が下になるように配置された複数の防音構造体と、
    前記第二長尺コ字部材の底壁部の上に載置された合板と、
    前記合板の上方に配置された仕上材とからなり、
    前記合板が締結部材によって前記第二長尺コ字部材に固定されているとともに、前記第一長尺コ字部材が締結部材によって床下地に固定されていることを特徴とする床構造。
  4. 前記合板と前記仕上材との間、又は前記合板と防音構造体との間に1.0g/cm以上の比重を有する板状又はマット状の介在部材が配置されていることを特徴とする請求項に記載の床構造。
  5. 前記合板と前記仕上材との間、又は前記合板と防音構造体との間に圧縮強度が合板と同等かそれよりも高い板状部材が配置されていることを特徴とする請求項又は請求項に記載の床構造。
  6. 前記床下地上に互いに間隔を空けて設けられた前記防音構造体の間には、アスファルト材からなる制振マットが敷設されていることを特徴とする請求項から請求項のいずれか一項に記載の床構造。
  7. 前記制振マットの上に積層部材が積層されており、
    前記制振マットと前記積層部材とを合わせた高さが、前記防音構造体の高さと同じとされていることを特徴とする請求項に記載の床構造。
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