JP6605811B2

JP6605811B2 - 遮音壁

Info

Publication number: JP6605811B2
Application number: JP2015021645A
Authority: JP
Inventors: 健次郎山本
Original assignee: 日鉄建材株式会社
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2019-11-13
Anticipated expiration: 2035-02-05
Also published as: JP2016143049A

Description

本発明は、騒音源からの騒音を遮断する遮音壁に関し、より詳しくは、複数の遮音パネルが上下に複数段組み合わされた遮音壁に関する。

従来、単一の板材に垂直に入射する音は、単位面積あたりの重量が大きく、周波数が高くなるほど透過損失が増加するいわゆる「質量則」が成り立つことが知られている。また、騒音源からの騒音を遮断する従来の遮音壁は、遮音性能が同じ１種類の遮音パネルから構成されており、遮音性能が異なる複数種類の遮音パネルを複数段上下に組み合わせて１つの遮音壁を作成するという着想はなかった。このため、騒音レベルが目標値を達成できていない場合は、遮音性能が高く重い遮音パネルを遮音壁全体に配置することが行われており、板材の厚肉化による製造コストのコストアップとなるだけでなく、重量が増大することによる運搬コストが嵩むことや施工性が低下することによる取付コストのコストアップにもなるという問題があった。

また、複数種類の遮音パネルを組み合わせて１つの遮音壁とした例としては、特許文献１に、一次遮音パネル１２と、二次遮音パネル１３と、三次遮音パネル１４と、一次及び二次遮音パネル１２，１３の間に介装される第１のファスナーバー１６と、二次及び三次遮音パネル１３，１４の間に介装される第２のファスナーバー１７とを備えた多層防音パネル１０が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１６］〜［００２８］、図面の図１、図２等参照）。

しかし、特許文献１に記載の多層防音パネル１０は、低音域での共鳴透過及び高音域でのコインシデンス効果による遮音性能の低下を防止し、低音域から高音域に亘って安定した遮音性能を得ることを目的としたものであり、遮音性能が異なる複数種類の遮音パネルを複数段上下に組み合わるという着想もなく、製造コスト、運搬コスト、及び取付コストのコストダウンを図ることができるものでもなかった。

特開２００１−２２８８８０号公報

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、遮音性能が異なる複数種類の遮音パネルを複数段上下に組み合わせることにより、所望の遮音性能が得られるとともに、製造コスト、運搬コスト、及び取付コストのコストダウンを図ることができる遮音壁を提供することにある。

第１発明に係る遮音壁は、複数の遮音パネルが上下に複数段組み合わされた遮音壁であって、遮音性能が異なる複数種類の遮音パネルを備え、遮音性能の異なる異種類の遮音パネルが上下に組み合され、前記遮音パネルは、一面に複数の孔が穿設されたパネル筐体を備え、このパネル筐体内に吸音材が挿置されており、前記パネル筐体内に、遮音性能を向上させるための遮音板材を挿置するか否か、又は挿置する前記遮音板材の重量を変えることにより前記異種類の遮音パネルが構成されていることを特徴とする。

第２発明に係る遮音壁は、第１発明において、前記パネル筐体は、前記異種類の遮音パネル全て共通した形状となっていることを特徴とする。

第３発明に係る遮音壁は、第２発明において、前記遮音板材は、短辺である左右の端部が折り返されて前記パネル筐体に止め付けられ、前記パネル筐体は、上端の小端に沿って延伸する凸条部が形成され、下端の小端に沿って延伸する凹条部が形成されており、前記遮音パネルの上下の組み合させは、下段の遮音パネルの前記凸条部に、上段の遮音パネルの前記凹条部が嵌め込まれて組み合わされていることを特徴とする。

第４発明に係る遮音壁は、第２発明において、前記遮音板材は、長辺である上下の端部が折り返されて前記パネル筐体に止め付けられ、前記パネル筐体は、上端の小端に沿って延伸して水平方向のズレを係止する係止条部が形成され、下端の小端に沿って前記係止条部を受け入れる段部が形成されており、前記遮音パネルの上下の組み合させは、下段の遮音パネルの前記係止条部に、上段の遮音パネルの前記段部が係止されて組み合わされているとともに、前記係止条部は、前記遮音板材を前記パネル筐体に止め付けるリベットなどの連結具が内部に隠蔽されるように折り返されて形成されていることを特徴とする。

第５発明に係る遮音壁は、第１発明ないし第４発明のいずれかの発明において、前記パネル筐体及び前記遮音板材は、鋼板等の金属板から形成されていることを特徴とする。

第１発明〜第５発明によれば、遮音性能が異なる複数種類の遮音パネルを複数段上下に組み合わせるという新しい着想により、騒音源の高さを考慮し、騒音源の近くの高さの段には、遮音性能が高く重い遮音パネルを配置するとともに、騒音源から離れるに従って、遮音性能が低く軽い遮音パネルに変えて配置して遮音壁を構成することができ、遮音壁として所望の遮音性能が得られるとともに、製造コスト、運搬コスト、及び取付コストのコストダウンを図ることができる。

特に、第２発明によれば、遮音パネルの部品を極力共通化して遮音性能の異なる異種類の遮音パネルを製造することができ、スケールメリットを享受することができるとともに、部品の管理、購入コストを下げて、遮音パネルの製造コストをさらに低減することができる。

特に、第３発明及び第４発明によれば、遮音パネルの上下の組み合させが、下段の遮音パネルの凸条部に上段の遮音パネルの凹条部が嵌め込まれているか、又は下段の遮音パネルの係止条部に上段の遮音パネルの段部が係止されていることで固定されているので、上下の遮音壁間に隙間が生じることはなく、隙間からの音漏れを防止することができる。

特に、第４発明によれば、遮音板材は、長手方向である上下の端部がパネル筐体に止め付けられており、その連結具が係止条部の内部に隠蔽されているので、遮音板材の固定が強固になっているとともに、その連結具が外部から見えないようになっており、見栄えが良いだけでなく、連結具が風雨に晒されることがなくなり、連結具の耐久性が向上して、ひいては、さらに遮音パネルの耐久性が向上する。

特に、第５発明によれば、安価で耐久性、信頼性のある鋼板等の金属板により前記パネル筐体及び前記遮音板材を形成することができる。

本発明の第１実施形態に係る遮音壁を示す正面図である。同上の遮音壁の遮音パネルの種類を鉛直面で一部切断して示す部分切断斜視図である。同上の遮音パネルのパネル筐体を主に示す斜視図である。同上のパネル筐体を示す正面図である。同上のパネル筐体を示す右側面図である。同上のパネル筐体を示す平面図である。同上のパネル筐体を示す図４のＡ−Ａ線断面図である。同上のパネル筐体を示す図４のＢ−Ｂ線断面図である。図１の遮音壁の遮音パネルの支柱への固定状態を主に示す部分拡大水平断面図である。同上の遮音壁の遮音パネルの下段と上段との連結状態を主に示す部分拡大鉛直断面図である。本発明の第２実施形態に係る遮音壁の遮音パネルのパネル筐体を主に示す斜視図である。同上のパネル筐体を示す正面図である。同上のパネル筐体を示す右側面図である。同上のパネル筐体を示す平面図である。同上のパネル筐体を示す図１２のＡ’−Ａ’線断面図である。同上のパネル筐体を示す図１２のＢ’−Ｂ’線断面図である。本発明の第２実施形態に係る遮音壁の遮音パネルの下段と上段との連結状態を主に示す部分拡大鉛直断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る遮音壁について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１実施形態］
先ず、図１〜図１０を用いて、本発明の第１実施形態に係る遮音壁について説明する。第１実施形態に係る遮音壁１は、図１に示すように、複数の支柱２と、この支柱２と支柱２との間に嵌め込まれた複数の遮音パネル３などから構成されており、騒音源からの騒音を遮断する機能を有している。本発明に係る遮音壁は、遮音パネルの段数は特に限定されないが、図１には、第１実施形態に係る遮音壁１として遮音パネル３が上下に４段積層された遮音壁を例示している。

（支柱）
本実施形態に係る支柱２は、フランジ間隔が１００ｍｍ又は１７５ｍｍのＨ形鋼からなる。勿論、本発明に係る支柱は、その間に後述の遮音パネル３を止め付けることができ、遮音壁として想定される風圧等に耐えられるものであれば、角形パイプや溝形鋼、Ｉ形鋼など他の鋼材や木材その他の素材からなる支柱でも代替可能である。

（遮音パネル）
本実施形態に係る遮音パネル３は、図２に示すように、遮音性能の異なるタイプ１〜３の３種類の遮音パネル３１、３２、３３があり、これらの遮音パネル３１、３２、３３は、共通する同一形状のパネル筐体３０を有し、このパネル筐体３０内に後述の吸音材Ｐが挿置されている。

パネル筐体３０は、図３〜図１０に示すように、材質が構造用の鋼板からなり、厚さ0.6ｍｍの正面板３０ａ（t0.6×496×1960）と、鉛直断面略コの字状の厚さ1.6ｍｍの背面板３０ｂ（t1.6×735×1960）と、左右2枚の厚さ1.6ｍｍの側面板３０ｃ，３０ｄ（t1.6×135×483）などから構成され、概形が厚さ75ｍｍ×高さ500mm×幅1960mmの横長な略直方体のパネルである。

正面板３０ａは、図３、図４等に示すように、直径15ｍｍの孔が複数穿設されたパンチングメタルであり、上端となる短手方向の端部が折り返されて背面板３０ｂの上面を覆い、鉛直断面において直角三角形の斜辺と垂辺を形成する係止条部３０ｅが長手方向に沿って形成されている。また、背面板３０ｂは、下端の小端となる折り返された下面の正面側に、直角に折り返されて入隅となっている係止条部３０ｅで係止される段部３０ｆが長手方向に沿って形成されている。

（吸音材）
なお、パネル筐体３０内に挿置される吸音材Ｐ（図７、図８参照）は、ポリエステル繊維からなる吸音材である。勿論、本発明に係る吸音材は、他の合成樹脂からなる繊維材でも良いし、発泡樹脂などの多孔質材などであっても良い。要するに、本発明に係る吸音材は、吸音材内において、音波を乱反射させて減衰して吸音できるものであれば適用可能である。

（遮音パネルの種類）
また、３種類の遮音パネル３１、３２、３３の違いは、図２、図８等に示すように、遮音性能を向上させるための遮音板材を挿置するか否か、又は挿置する遮音板材の重量の違いである。一番遮音性能の低いタイプ１の遮音パネル３１は、パネル筐体３０内に吸音材Ｐが挿置されているだけで、遮音板材は装着されていない。

遮音性能が中程度のタイプ２の遮音パネル３２は、図２、図７、図８等に示すように、パネル筐体３０の鉛直断面中央付近に遮音性能を向上させるための遮音板材Ｓ１が取り付けられており、その両側（正面側と背面側）に吸音材Ｐが配置されている。この遮音板材Ｓ１は、構造用の鋼板からなる厚さ1.6ｍｍの鋼板（t1.6×580×1800）であり、背景技術で述べた「質量則」により音響透過損失を大きくして遮音する機能を有している。

遮音性能が一番高いタイプ３の遮音パネル３３には、遮音板材Ｓ２が挿置され、この遮音板材Ｓ２は、構造用の鋼板からなる厚さ3.2ｍｍの鋼板（t3.2×580×1800）である。

前述の遮音板材Ｓ１及び遮音板材Ｓ２のパネル筐体３０への固定は、図８に示すように、遮音板材Ｓ１及びの遮音板材Ｓ２の長辺である上下の端部が折り返されてパネル筐体３０の内面にステンレス製のリベットなどの連結具Ｒで止め付けられることにより固定されている。このように、パネル筐体３０では、遮音板材Ｓ１及びの遮音板材Ｓ２の長辺を固定できるため、筐体３０へ強固に固定することができる。

また、図８に示すように、この遮音板材Ｓ１及び遮音板材Ｓ２の上端を固定する連結具Ｒの頭は、直角三角形状の係止条部３０ｅの内部に収められており、遮音板材Ｓ１及び遮音板材Ｓ２の下端を固定する連結具Ｒの頭は、前述の段部３０ｆ内に収められている。このため、見栄えが良いだけでなく、連結具Ｒが風雨に晒されることがなくなり、連結具Ｒの耐久性が向上して、ひいては、さらに遮音パネル３の耐久性が向上する。

（遮音パネルの支柱への固定）
次に、図９を用いて、遮音パネル３の支柱２への固定手段について説明する。遮音パネル３の左右の端部（長手方向の端部）は、支柱２のフランジ間に挿置され、Ｍ１０のジャッキボルトＪを伸長させることで突っ張ってフランジ間に固定されている。このように、本実施形態に係る遮音パネル３は、ジャッキボルトＪを伸長させて支柱２へ固定するので、Ｈ形鋼のフランジ外面間隔（A寸法）が100mm〜125mmに対応することができる。なお、図９は、Ｈ形鋼のフランジ外面間隔（A寸法）が125mmの場合を例示している。

また、遮音パネル３の左右の端部には、ジャッキボルトＪを介して伝達される圧縮力に対抗するため、構造用の鋼板の厚さ1.6ｍｍの鋼板から水平断面コの字状に折り曲げられた左右一対の補強部材F（t1.6×360×60）が嵌装されている。

（遮音パネルの下段と上段との連結）
次に、図１０を用いて、下段の遮音パネル３と、上段の遮音パネル３の連結について説明する。遮音パネル３の下段と上段との連結は、下段の遮音パネル３の上に上段の遮音パネル３を載置して前述のように、それぞれの遮音パネル３を支柱２へ固定するだけであるが、図に示すように、下段の遮音パネル３の上に上段の遮音パネル３を載置した場合に、上段の遮音パネル３の段部３０ｆが、下段の遮音パネル３の係止条部３０ｅの三角形状に係止されることとなる。このため、上段の遮音パネル３と下段の遮音パネル３とが水平方向（長手方向と直交する方向）にズレるおそれがなく、耐風圧性が向上することにより、遮音パネル３の耐久性が向上する。

［第２実施形態］
次に、図１１〜図１７を用いて、本発明の第２実施形態に係る遮音壁について説明する。第２実施形態に係る遮音壁１’が、第１実施形態に係る遮音壁１と相違する点は、パネル筐体の形状等だけであるので、その点について主に説明し、同一構成は同一符号を付し、詳細な説明を省略する。遮音壁１’は、遮音壁１と同様に、複数の支柱２と、この支柱２と支柱２との間に嵌め込まれた複数の遮音パネル３’などから構成されている（図示せず図１参照）。

（遮音パネル）
本実施形態に係る遮音パネル３’は、遮音パネル３と同様に、遮音性能の異なるタイプ１〜３の３種類の遮音パネル３１’、３２’、３３’があり（図示せず）、これらの遮音パネル３１’、３２’、３３’は、共通する同一形状のパネル筐体３０’を有し、このパネル筐体３０’内に前述の吸音材Ｐが挿置されている（図２参照）。

（遮音パネルの種類）
一番遮音性能の低いタイプ１の遮音パネル３１’は、パネル筐体３０’内に吸音材Ｐが挿置されているだけで、遮音板材は装着されていない。遮音性能が中程度のタイプ２の遮音パネル３２’は、図に示すように、パネル筐体３０’の鉛直断面中央付近に遮音性能を向上させるための遮音板材Ｓ１’が取り付けられており、その両側（正面側と背面側）に吸音材Ｐが配置されている。また、遮音性能が一番高いタイプ３の遮音パネル３３’には、遮音板材Ｓ２が挿置されている。

この遮音板材Ｓ１’は、図１１等に示すように、構造用の鋼板からなる厚さ1.6ｍｍの鋼板（t1.6×487×1910）であり、遮音板材Ｓ２’は、同様に、構造用の鋼板からなる厚さ3.2ｍｍの鋼板（t3.2×580×1800）である。これらの遮音板材Ｓ１’及び遮音板材Ｓ２’は、図に示すように、左右の端部が折り曲げられてパネル筐体３０’の内面にステンレス製のリベットなどの連結具Ｒで止め付けられている。

パネル筐体３０’は、前述のパネル筐体３０と同材からなり、概形も略同寸法であり、略同構成の正面板３０ａ’（t0.6×487×1960）と、背面板３０ｂ’（t1.6×735×1960）と、側面板３０ｃ’，３０ｄ’（t1.6×135×483）と、補強部材Fなどから構成されている。

（相違点）
パネル筐体３０’が、前述のパネル筐体３０と相違する点は係止条部３０ｅや段部３０ｆではなく、図１１〜図１７に示すように、背面板３０ｂ’の上端の小端となる折り返された上面には、長手方法に沿って延伸する凸条部３０ｅ’が形成され、背面板３０ｂ’の下端の小端となる折り返された下面には、長手方向に沿って延伸する凹条部３０ｆ’が形成されている点である。

（遮音パネルの下段と上段との連結）
パネル筐体３０’が、このように構成されているため、遮音パネル３’の下段と上段との連結は、遮音パネル３と同様に、下段の遮音パネル３’の上に上段の遮音パネル３’を載置してそれぞれの遮音パネル３’を支柱２へ固定するだけであるが、図１７に示すように、下段の遮音パネル３’の上に上段の遮音パネル３’を載置した場合に、上段の遮音パネル３’の凹条部３０ｆ’が、下段の遮音パネル３の凸条部３０ｅ’に嵌合されることとなる。このため、上段の遮音パネル３’と下段の遮音パネル３’とが水平方向（長手方向と直交する方向）にズレるおそれがなく、耐風圧性が向上することにより、遮音パネル３’の耐久性が向上する。

以上説明した遮音壁１及び遮音壁１’によれば、遮音性能が異なる複数種類の遮音パネルを複数段上下に組み合わせるという新しい着想により、騒音源の高さを考慮し、騒音源の近くの高さの段には、遮音性能が高く重い遮音パネル３３、３３’を配置するとともに、騒音源から離れるに従って、遮音性能が低く軽い遮音パネル３１，３１’に変えて配置して遮音壁１又は遮音壁１’を構成することができ、遮音壁として所望の遮音性能が得られるとともに、製造コスト、運搬コスト、及び取付コストのコストダウンを図ることができる。

また、遮音性能の違う３種類の遮音パネル３１，３２，３３又は遮音パネル３１’，３２’，３３’であっても、共通した同一のパネル筐体３０又はパネル筐体３０’と、同材からなる吸音材Ｐと、２種類の遮音板材Ｓ１，遮音板材Ｓ２又は遮音板材Ｓ１’，遮音板材Ｓ２’の主要部材だけで構成することができる。このため、遮音壁１及び遮音壁１’によれば、スケールメリットを享受することができるとともに、部品の管理、購入コストを下げて、製造コストをさらに低減することができる。

次に、遮音パネルの全段の合計重量が最軽量となる組合せの決定方法の一例について説明する。
各段の遮音パネルのスリット減衰（開口からの透過減衰）を算出する。

そして、算出したスリット減衰と各遮音パネルの遮音性能に応じて各段の遮音パネルの透過減衰を算出する。

次に、各段の遮音パネルの透過減衰を足し合わせて全段、即ち、壁全体の透過減衰を算出するとともに、遮音壁の先端形状を反映し、遮音壁全体の回析減衰、及び距離減衰を算出し、騒音源の音圧レベルから壁全体の透過減衰と距離減衰と回析減衰との合計を差し引き、受音点の騒音レベルを求める。

このような算出方法により、遮音性能の違う全ての種類の遮音パネルの組み合わせにおいて、受音点の騒音レベルを算出する。そして、騒音レベルを算出する受音点を評価領域において一定間隔ごとに繰り返し、評価領域の騒音レベルの分布等を解析して、解析結果が目標値より下回っているとともに、遮音パネルの全段の合計重量が最軽量となっている組合せを決定する。

このように、遮音性能を満足するとともに遮音パネルの全段の合計重量が最軽量となる組合せを決定すれば、遮音壁として所望の遮音性能が得られるうえ、合計重量が最軽量となっているので、最小コストで最大限の遮音性能を得ることができる。

以上、本発明の実施形態に係る遮音壁について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。特に、遮音壁として遮音パネルを直線状に積み上げ鉛直面に沿った遮音壁を例示したが、途中で屈曲していても構わない。その場合でも同様の作用効果を奏することは明らかである。

また、遮音壁として共通した形状のパネル筐体からなる遮音パネルを上下に組み合わせたものを例示して説明したが、複数段に積み上げられた遮音パネルの一部の代わりに開口を有するパネルや透明なパネルが挿置されていたりするなど違う形態のパネル筐体からなるパネルが嵌め込まれた遮音壁であっても構わない。要するに、遮音性能の異なる異種類の遮音パネルが上下に組み合されている部分がし遮音壁の一部にあればよい。その場合でも、遮音壁として所望の遮音性能が得られる最適な配置ができ、最小コストで最大限の遮音性能を得ることができる。

１，１’ ：遮音壁
２：支柱
３，３’ ：遮音パネル
３１，３２，３３：遮音パネル
３１’，３２’，３３’ ：遮音パネル
３０，３０’ ：パネル筐体
３０ａ，３０ａ’ ：正面板
３０ｂ、３０ｂ’ ：平面板
３０ｃ，３０ｃ’，３０ｄ，３０ｄ’：側面板
３０ｅ：係止条部
３０ｅ’ ：凸条部
３０ｆ：段部
３０ｆ’ ：凹条部
Ｆ：補強部材
Ｊ：ジャッキボルト
Ｐ：吸音材
Ｒ：連結具
Ｓ１，Ｓ１’，Ｓ２，Ｓ２’ ：遮音板材

Claims

複数の遮音パネルが上下に複数段組み合わされた遮音壁であって、
遮音性能が異なる複数種類の遮音パネルを備え、遮音性能の異なる異種類の遮音パネルが上下に組み合され、
前記遮音パネルは、一面に複数の孔が穿設されたパネル筐体を備え、このパネル筐体内に吸音材が挿置されており、
前記パネル筐体内に、遮音性能を向上させるための遮音板材を挿置するか否か、又は挿置する前記遮音板材の重量を変えることにより前記異種類の遮音パネルが構成されていること
を特徴とする遮音壁。
前記パネル筐体は、前記異種類の遮音パネル全て共通した形状となっていること
を特徴とする請求項１に記載の遮音壁。
前記遮音板材は、短辺である左右の端部が折り返されて前記パネル筐体に止め付けられ、
前記パネル筐体は、上端の小端に沿って延伸する凸条部が形成され、下端の小端に沿って延伸する凹条部が形成されており、
前記遮音パネルの上下の組み合させは、下段の遮音パネルの前記凸条部に、上段の遮音パネルの前記凹条部が嵌め込まれて組み合わされていること
を特徴とする請求項２に記載の遮音壁。
前記遮音板材は、長辺である上下の端部が折り返されて前記パネル筐体に止め付けられ、
前記パネル筐体は、上端の小端に沿って延伸して水平方向のズレを係止する係止条部が形成され、下端の小端に沿って前記係止条部を受け入れる段部が形成されており、
前記遮音パネルの上下の組み合させは、下段の遮音パネルの前記係止条部に、上段の遮音パネルの前記段部が係止されて組み合わされているとともに、
前記係止条部は、前記遮音板材を前記パネル筐体に止め付けるリベットなどの連結具が内部に隠蔽されるように折り返されて形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の遮音壁。
前記パネル筐体及び前記遮音板材は、鋼板等の金属板から形成されていること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の遮音壁。