JP6445781B2

JP6445781B2 - 吸音床構造

Info

Publication number: JP6445781B2
Application number: JP2014094962A
Authority: JP
Inventors: 増田　潔; 潔増田; 正浩買手
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2034-05-02
Also published as: JP2015212469A

Description

本発明は、吸音床構造に関する。

居室内の騒音を吸音するために、有孔石膏ボード、有孔合板、パンチングメタルなどの有孔吸音板を室内の天井や壁に設置する場合がある。前記有孔吸音板は、天井や壁に設置することが前提のため、板厚が薄く低音域の音の吸音効果は低かった。低音域の音を吸音するためには、有孔吸音板の背後の空気層を厚くするしかなく、そのためには天井懐や壁厚が大きくなるため実用性が低かった。なお、居室内の騒音のうち、機械等から発生する１００Ｈｚ前後の低音定在波はクレームの原因となり易い。

天井や壁以外で吸音効果を得る構成として、床面にて吸音効果を得る構成が提案されている（たとえば特許文献１，２参照）。特許文献１の床構造は、中空部（空洞）を有するボイドスラブ（床スラブ）を利用するものであり、前記中空部の上部を開口することで、ヘルムホルツ型吸音装置を形成している。特許文献２の床構造は、床スラブを構成するデッキプレートの山部とその下部の石膏ボードで空洞を形成するとともに、デッキプレートの山部の上端面に開口を設けることで、共鳴消音器を形成している。

特開２００１−１７３１２２号公報特開２００２−２２７３２２号公報

特許文献１，２の構造では、構造躯体である床スラブに空洞を形成しているため、空洞の構築に多くの手間を要する問題があった。また、消音する騒音の周波数を調整するための空洞の体積の変更が困難であった。

このような観点から、本発明は、空洞構築の手間を低減できるとともに空洞体積の変更を容易に行える吸音床構造を提供することを課題とする。

このような課題を解決するための請求項１に係る発明は、床スラブの上方に配置された床パネルと、前記床パネルを支持する支持脚と、前記床パネルの下面に着脱且つ交換可能に設けられたカバーとを備えており、前記床パネルは、貫通孔を有し、前記カバーは、樹脂にて形成され上部が開口した有底筒状を呈し、前記貫通孔を下側から覆っており、前記カバーの上部開口は、前記床パネルにて塞がれており、前記床パネルの下面と前記カバーとにより空洞部が形成されており、前記貫通孔は、前記床パネルの重心位置に形成されるとともに、通気性を備えた膜材で塞がれており、前記膜材の上には、有孔板状の保護材が敷設されており、前記保護材の上端面は、前記床パネルの表面と面一になっていることを特徴とする吸音床構造である。

このような構成によれば、カバーと床パネルとで区画された空洞部と、床パネルに設けられた貫通孔によってヘルムホルツ型共鳴吸音器が構成されるので、吸音効果が得られる。この吸音床構造は、二重床の床パネルの下面にカバーを設置する構成であるので、構造躯体を加工する必要はなく、空洞の構築を容易に行うことができる。さらに、設置するカバーを取り換えるだけで容易に空洞体積の変更を行うことができる。また、床面の孔を塞ぐことができるので、床の使い勝手の悪化を防止できる。

請求項２に係る発明は、前記カバーが、断面円筒形状を呈するとともに、上端部にねじ部が形成されており、前記床パネルの下面には、前記ねじ部が螺合する円筒状のねじ状固定部材が固定されていることを特徴とする。

このような構成によれば、カバーを回転させることで床パネルに対する設置高さを調整できるので、容易に空洞体積の変更を行うことができる。

本発明によれば、空洞構築の手間を低減できるとともに空洞体積の変更を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係る吸音床構造を示した断面図である。本発明の実施形態に係る吸音床構造を示した平面図である。本発明の実施形態に係る吸音床構造にて測定した吸音性能を示したグラフである。本発明の他の実施形態に係る吸音床構造を示した断面図である。本発明の他の実施形態に係る吸音床構造を示した分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る吸音床構造を、添付した図面を参照しながら説明する。図１および図２に示すように、本実施形態に係る吸音床構造１は、床スラブ２の上方に床スラブ２の表面から間隔をあけて配置された床パネル３と、床パネル３を支持する支持脚４とを備えたシステムフロア５に形成されている。吸音床構造１は、床パネル２に設けられた貫通孔１０と、床パネル２の下面に貫通孔１０を下側から覆うように設けられたカバー２０とを備えて構成されている。

床パネル３は、平面視矩形（本実施形態では正方形）形状を呈する板材にて構成されている。床パネル３は、たとえばパーティクルボードなどの木製合板や樹脂製ボードからなるパネル本体６を備えてなる。床パネル３の表面には、タイルカーペットやフローリングなどの仕上げ材７が敷設されている。パネル本体６は、必要強度を備えるべく大きさと厚さが設定されている。なお、パネル本体６の材質は木製や樹脂製に限定されるものではない。

支持脚４は、たとえば金属製または樹脂製の棒状部材からなり、上鍔部８ａと下鍔部８ｂを備えている。上鍔部８ａと下鍔部８ｂは円板状を呈している。なお、上鍔部８ａと下鍔部８ｂの形状は円板状に限定されるものではなく、矩形状や多角形状など他の形状であってもよい。下鍔部８ｂは、床スラブ２との接触面積を増やして支持脚４の安定性を高めている。上鍔部８ａは、隣り合う床パネル３の端部がそれぞれ載置される部分である。

貫通孔１０は、床パネル３の重心位置（対角線の交点）に形成されている。貫通孔１０は、たとえば断面円形に形成されており、カバー２０と床パネル３の下面とで区画される空洞部２１のネック（入口）となる。貫通孔１０は、通気性を備えた膜材１１で塞がれている。膜材１１の上には、パンチングメタルなどからなる有孔板状の保護材１２が敷設されている。保護材１２の上端面は、仕上げ材７の表面と面一になっている。なお、保護材１２の孔の開口率が高ければ、孔の形状は問わない。また、貫通孔１０の直径が小さい場合は、保護材１２を設けない場合もある。

カバー２０は、たとえば樹脂にて形成されている。カバー２０は、上部が開口した有底筒状を呈している。カバー２０は、本実施形態では、平面視正方形形状となっており、平たい箱形状になっている。カバー２０の上部開口は、床パネル３で塞がれている。床パネル３の下面とカバー２０とで囲まれた空間（空洞部２１）は、背の低い直方体状の空間である。カバー２０は、たとえば上端に形成されたフランジ部（図示せず）を床パネル３の下面にビス止めして固定されている。なお、カバー２０の床パネル３への固定方法は、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。特に、着脱可能な固定方法とすればカバー２０の交換が容易になるので好ましい。

本実施形態に係る吸音床構造１では、空洞部２１と貫通孔１０によって、ヘルムホルツ型共鳴器が形成されることになるが、ヘルムホルツ型共鳴器の吸音特性は、空洞部２１の容積と貫通孔１０の断面積および長さに応じて決まる。

空洞部２１の寸法、形状は、低減すべき音の周波数帯域に応じて適宜選定すればよいが、本実施形態では、１００Ｈｚ帯域の音を効率的に低減できるように、長さ３００ｍｍ角の正方形の断面形状で、深さ（高さ）３５ｍｍの直方体形状を呈している。貫通孔１０は、直径２５ｍｍ、長さ２５ｍｍとなっている。なお、空洞部２１および貫通孔１０の形状は、前記形状に限定されるものではなく、断面円形、楕円形、多角形、異形など他の形状であってもよい。

以上のような形状の吸音床構造１の実物大モックアップを作成して吸音率を測定したところ、図３に示すような結果が得られた。本実施形態に係る吸音床構造１によれば、コンピュータなどの特別高圧電気設備で発生する卓越周波数である１００Ｈｚ帯域で０．６以上の吸音率を達成している。この効果を、１００ｍｍ以下の厚さ（床スラブ２からの仕上げ高さ）の床材で実現できる他の構成は現在存在していない。

つまり、吸音床構造１によれば、カバー２０と床パネル３とで区画された空洞部２１と、貫通孔１０によってヘルムホルツ型共鳴器が形成されるので、前記したような大きい吸音効果が得られる。特に、前記寸法の吸音床構造１では、コンピュータ室などの騒音を効果的に吸音することができる。

また、吸音床構造１は、一般的な二重床の床パネル３の下面にカバー２０を設置する構成であるので、従来の床構造のように構造躯体を加工する必要はなく、空洞部２１の構築を容易に行うことができる。さらに、設置するカバー２０を取り換えるだけで容易に空洞部２１の体積の変更を行うことができる。これによって、吸音すべき騒音に応じた吸音床構造１を提供することができる。さらに、部屋の使用用途の変更にも対応することができる。

さらに、貫通孔１０は、通気性を備えた膜材１１で塞がれ、膜材１１の上には、有孔板状の保護材１２が敷設されているので、床面の孔を塞ぐことができる。したがって、床の使い勝手や美観が悪くなることはない。

次に、本発明の他の実施形態に係る吸音床構造を、図４および図５を参照しながら説明する。他の実施形態に係る吸音床構造１ａは、カバー３０の形状が前記実施形態のカバー２０（図１および図２参照）と異なる。

図示するように、カバー３０は、断面円筒形状を呈している。カバー３０の上端には円形の開口部が形成されている。カバー３０の上端部の外周面には、雄ねじ部（ねじ部）３１が形成されている。なお、雄ねじ部３１は、カバー３０の上端部だけでなく、高さ方向全体に亘って外周面に形成されていてもよい。

床パネル３の下面には、カバー３０を固定するためのねじ状固定部材３５が固定されている。ねじ状固定部材３５は、円筒形状を呈しており、床パネル３の下面から下方に延出している。ねじ状固定部材３５の内周面には、雌ねじ部３６が形成されている。雌ねじ部３６にカバー３０の雄ねじ部３１が螺合することで、カバー３０がねじ状固定部材３５を介して床パネル３に固定される。ねじ状固定部材３５は、その中心が貫通孔１０の中心と同軸になるように配置されている。

その他の構成については、前記実施形態の吸音床構造１と同じであるので、同じ符号を付して説明を省略する。

以上のような構成の吸音床構造１ａによれば、カバー３０がねじ状固定部材３５に螺合された状態からカバー３０を回転させると、カバー３０が床パネル３に対して近接離反する。つまり、カバー３０を回転させるだけで、カバー３０の設置高さを容易に変更できる。したがって、カバー３０と床パネル３とで区画される空洞部３２の高さ寸法を変えられ、空洞部３２の容積を調整することができる。このように吸音床構造１ａによれば、吸音床構造１よりもさらに容易に空洞部の容積を変更することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、貫通孔１０は、床パネル３の中央に一か所だけ形成されているが、これに限定されるものではない。貫通孔を当ピッチで並んだ複数としてもよい。この場合、各貫通孔に対応する空洞部の容積が互いに等しくなるように貫通孔を配置すれば、所定の周波数帯域の吸音が行える。一方、各貫通孔に対応する空洞部の容積が異なるように貫通孔を配置すれば、複数の周波数帯域の吸音が行える。

以上のように、貫通孔の数やピッチ、径および空洞部の容積を適宜変更すれば、吸音性能を変化させることができるので、騒音の特性に合わせた吸音性能の設計が可能になる。

１吸音床構造
１ａ吸音床構造
２床スラブ
３床パネル
４支持脚
１０貫通孔
１１膜材
１２保護材
２０カバー
２１空洞部
３０カバー
３１雄ねじ部（ねじ部）
３２空洞部
３５ねじ状固定部材
３６雌ねじ部

Claims

床スラブの上方に配置された床パネルと、前記床パネルを支持する支持脚と、前記床パネルの下面に着脱且つ交換可能に設けられたカバーとを備えており、
前記床パネルは、貫通孔を有し、
前記カバーは、樹脂にて形成され上部が開口した有底筒状を呈し、前記貫通孔を下側から覆っており、前記カバーの上部開口は、前記床パネルにて塞がれており、
前記床パネルの下面と前記カバーとにより空洞部が形成されており、
前記貫通孔は、前記床パネルの重心位置に形成されるとともに、通気性を備えた膜材で塞がれており、
前記膜材の上には、有孔板状の保護材が敷設されており、
前記保護材の上端面は、前記床パネルの表面と面一になっている
ことを特徴とする吸音床構造。
前記カバーは、断面円筒形状を呈するとともに、上端部にねじ部が形成されており、
前記床パネルの下面には、前記ねじ部が螺合する円筒状のねじ状固定部材が固定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の吸音床構造。