JP6821337B2 - 天井構造 - Google Patents

Description

本発明は、天井構造に関し、特に、建物の上階の床から下階へ伝搬する床衝撃音を低減する制振体を用いた天井構造に関する。

マンションの集合住宅等、複数階の建物においては、上階の床構造体と下階の天井板とが吊りボルトや天井下地などを介して連結されている。

このような天井構造においては、床衝撃音が床構造体から天井板に伝搬しやすくなる。床衝撃音は、衝撃加振するものの重さと柔らかさに応じて、広い周波数成分の振動が発生し、これが伝搬して下階室にて観測される音である。

そのうち、人の飛び跳ね、走り回り、歩行など重くて柔らかい物の衝撃によるものを重量床衝撃音と称し、椅子のひきずりやスプーンの落下など軽くて硬い物の衝撃によるものを軽量床衝撃音という。

多くの場合、重量床衝撃音は６３Ｈｚ帯域が、軽量床衝撃音は１２５Ｈｚ又は２５０Ｈｚ帯域が性能決定周波数となる。

このような床衝撃音、特に重量床衝撃音は、下階の居住者にとっては不快な騒音であるため、従来、床衝撃音を低減する多数の対策が提案されている。

例えば、特許文献１には、野縁を跨いで配置された制振体を有する天井構造が開示されている。制振体は、袋と袋に収容される粒状の制振材とを有している。制振材としては、パーライト、砂、若しくは天然ガラス発砲体又はこれらの少なくとも二つを選択して混合した粒状体が用いられている。

特開２０１４−３７６７８号公報

重量床衝撃音は固体伝搬音のひとつであり、その発生系は、衝撃振動が床構造体から連結部材を介して天井板に伝搬する系と、天井の懐空気層がばねとして働き、天井板が共振する系とからなる。従って、重量床衝撃音を吸収するためには、いずれの系においても制振材の比重を高め、制振体全体の重量を上げて、天井板の振動を抑制することが重要である。

一方、制振体のコストや制振体の施工工数等、実用的な観点等に鑑みると、重量床衝撃音を低減するのに必要な制振体の個数の上限を見極めることが、むしろ実用上の要請は高い。

制振体の個々の重量（個体重量）を大きくすれば、個数は低減できるが、これまでは、天井板の強度や施工上の観点から、個体重量を低減する方向で製品の開発が進められてきた。そのため、制振性能を高めるために、制振体の個数を増やさざるを得なくなり、必然的に多くの制振体を設置する必要があったので、制振体に要するコストが嵩み、しかも設置工事に手間がかかっていた。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、可及的に少ない個数の制振体を用いて、重量床衝撃音を低減することのできる実用的な天井構造を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために本発明は、床構造体と、前記床構造体と連結される天井板と、前記天井板の上に載置される複数の制振体と、を備え、前記天井板の１ｍ^２を単位面積とし、この単位面積当たりの当該天井板の重量を単位重量とし、前記単位面積当たりに配置される制振体の重量を単位配置重量とした場合に、この単位配置重量の前記単位重量に対する重量比は、６０％以上になるように設定されており、前記制振体の１個当たりの重量である個体重量は、前記単位面積当たりに配置される当該制振体の個数である単位個数が４個以下になる重さに設定されていることを特徴とする天井構造である。

この態様では、床構造体から天井板に伝搬し得る固体伝搬音を吸収するために複数の制振体を載置しているとともに、これら複数の制振体が天井板１ｍ^２（単位面積）当たりに配置される重量比は、天井板の単位重量の６０％以上になるように配置していることから、これまで必要であると考えられていた重量比（少なくとも８０％以上）よりも小さい重量比で重量床衝撃音の低減を図ることができる。よって、可及的に少ない個数の制振体を用いて、重量床衝撃音を低減することが可能となり、天井板に過度な荷重をかけることなく実用的な制振効果を奏することができる。しかも、制振体の個体重量は、前記重量比を満たす範囲内において、単位個数が４個以下になる重さに設定されていることから、制振に必要な重量比を確保しつつ、その個数を必要十分な数に低減することができる。したがって、高い制振性能を発揮しつつ、可及的に少ない個数で制振体を設置することができるので、制振体に要するコストを低減できる他、設置工事も容易になる。制振体を設置する態様としては、個々の制振体を孤立させて点在するように配置してもよく、いくつかの制振体を断続的に連ねて配置してもよい。

好ましい態様の天井構造において、前記重量比は、１２０％以下になるように配置されている。この態様では、制振体が必要な重量比を確定し、制振体の過剰な配置を抑制することができる。

好ましい態様の天井構造において、前記制振体は、前記単位個数が０．５個以上になる重さに設定されている。この態様では、より少ない個数で所要の制振効果を得ることが可能になる。

好ましい態様の天井構造において、前記個体重量は、前記単位重量の６０％以上に設定されている。この態様においても、必要な制振体の総重量や個数を決定しやすくなり、より実用的な施工が可能になる。

好ましい態様の天井構造において、水平に一定間隔を隔てて平行に配置される複数の野縁をさらに備え、前記制振体は、隣接する野縁間に、一つ置きに配置されている。この態様では、野縁の間隔ごとに一定間隔を隔てて制振体が点在させることができ、少ない個数でありながら均質な高い制振性能を発揮することができる。

好ましい態様の天井構造において、前記制振体は、制振材と、前記制振材を収容する袋体と、前記袋体の両側部に形成され、前記野縁に係脱可能な係止手段と、を備えている。この態様では、制振体の設置が容易になるばかりでなく、制振体の搬送や保存が容易になるので、制振体の取扱いが便利になり、より実用的な天井構造を得ることができる。また、係止手段によって、制振体を構成する袋体の位置決めや設置が容易になり、施工の効率化を図ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、床構造体から天井板に伝搬し得る固体伝搬音を吸収するために制振体を載置するに当たり、可及的に少ない個数の制振体を用いて、重量床衝撃音を低減することが可能となり、天井板に過度な荷重をかけることなく実用的な制振効果を奏することができる。しかも、制振に必要な重量比を確保しつつ、その個数をも必要十分な数に低減することができる。したがって、高い制振性能を発揮しつつ、可及的に少ない個数で制振体を設置することができるので、制振体に要するコストを低減できる他、設置工事も容易になる。

本発明の第１実施形態に係る天井構造の概略構成を示す斜視図である。 同天井構造の断面部分拡大略図である。 同天井構造の平面部分拡大略図である。 本発明の第２実施形態に係る天井構造の平面部分拡大略図である。 本発明の第３実施形態に係る天井構造の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る天井構造に採用されている制振体の斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る天井構造の断面部分の要部拡大略図である。 本発明の第４実施形態に係る天井構造の断面部分拡大略図である。 本発明の測定に用いられた実験建物の説明図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。 本発明の測定結果を示すグラフである。 図１０に示した測定結果における６３Ｈｚでの重量床衝撃音低減量と敷設重量との関係を示すグラフである。

以下、図面に基づいて本発明の各実施形態を説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、同等の部材には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１実施形態の天井構造は、床構造体１と、床構造体１の下方に配置される格子状の天井下地２と、天井下地２と床構造体１とを連結する連結部材としての吊りボルト３と、天井下地２の下面に固定される天井板４とを備え、床構造体１と天井板４の間に隙間（ふところ）を形成する二重天井（吊り天井）を構成している。そして、第１実施形態の天井構造は、天井下地２に支持されて天井板４の上に載置される制振体１０を備えている。

床構造体１は、建物の躯体部分である。第１実施形態の床構造体１は、鉄筋コンクリート造材である。もっとも、床構造体１は、鉄筋コンクリート造材に限定されるものではない。

天井下地２は、水平方向に沿って平行に配置される複数の野縁２１と、野縁２１の上面に配設され、野縁２１と直交する水平方向に沿って平行に延びる複数の野縁受け２２とを備えている。なお、以下の説明では、野縁受け２２の長手方向を仮にＸ方向とし、野縁２１の長手方向を仮にＹ方向とする。

野縁２１は、Ｘ方向に一定の間隔Ｐｘ（例えば、Ｐｘ＝３０３ｍｍ）隔ててＹ方向に平行に配置されている鋼材であり、例えば、ＪＩＳＡ６５１７建築用鋼製下地材（壁・天井）に規定された鋼製下地材や、一般に使用されている角型スタッド等の鋼製下地材である。無論、野縁２１を構成する材料の形状は限定されるものではなく、例えば、リップ形鋼、軽溝形鋼、Ｌ字形鋼等を使用することができる。図示の例における野縁２１は、その断面形状が図１に示すように一対の側板部２１ａと、両側板部の下端と水平に連続する底板部２１ｂと、底板部２１ｂと平行に各側板部２１ａの上端から突出して対をなし、互いに水平方向に隙間２１ｄを隔てて対向する上板部２１ｃとを有するリップ溝形鋼である。また、野縁２１の材質も限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼、木材等であってもよい。

野縁受け２２は、Ｙ方向に一定の間隔を隔ててＸ方向に平行に配置されている鋼材であり、例えば、ＪＩＳＡ６５１７建築用鋼製下地材（壁・天井）に規定された鋼製下地材や、一般に使用されている角型スタッド等の鋼製下地材である。無論、野縁受け２２を構成する材料の形状は限定されるものではなく、例えば、Ｌ字鋼、矩形断面の形材の鋼材、又は軽溝鋼若しくはリップ溝形鋼を使用することができる。また、野縁受け２２の材質も限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼や木材等であってもよい。この野縁受け２２に野縁２１が固定されることにより、野縁２１と野縁受け２２とは、クロス状の天井下地２を構成する。野縁２１と野縁受け２２との固定方法は限定されるものではなく、例えば、直接、ビスなどの締結用部品により固定してもよいし、溶接により固定してもよい。天井下地２は、この野縁受け２２に連結される吊りボルト３を介して水平に保持されている。

吊りボルト３は、その上端が床構造体１の下部に固定され、下端がハンガ５を介して野縁受け２２に固定され、全体的に垂直に床構造体１の下方に延びている。ハンガ５は、上下方向に長く配置される板金部材である。ハンガ５の上端部は、直角に屈曲しており、その平板部分に吊りボルト３の下端を挿通させている。一方、吊りボルト３の下端には、一対のナット６が螺合している。吊りボルト３は、これらのナット６によって、前記平板部分を挟圧することによりハンガ５と連結されている。また、ハンガ５の下端は、フック状
（Ｕ字状）に屈曲して野縁受け２２の下部を受けている。具体的には図示していないが、野縁受け２２とハンガ５とを固定金具で連結し、ボルトで固定するようにしてもよい。

なお、野縁受け２２、野縁２１、吊りボルト３の本数や配置は、限定的なものではなく、天井板４の重量等に応じて適宜設定することができる。

天井板４は、野縁２１の下面に固定され、天井下地２の下面を覆っている。天井板４の材質は限定されるものではないが、軽量で、遮音性に優れたものが望ましい。そのような材質としては、プラスタボード（ＰＢ）が例示される。第１実施形態における天井板４の１ｍ^２（単位面積）当たりの重量（単位重量）は、６．５ｋｇである。

天井板４の上部には、複数の制振体１０が配置されている。第１実施形態において、各制振体１０は、図１〜図３に示すように、隣接する野縁２１、２１の間に一つ置きに配置され、対応する野縁２１、２１間に掛け渡し、弛ませるように天井板４の上に配置されている。これにより、各制振体１０は、それぞれが縦横に隣接するものと間隔をへだてて点在した位置で、天井板４の上に載置されている。

図２を参照して、制振体１０は、制振材１１と、制振材１１を収容する袋体１２とを有している。

第１実施形態の制振材１１は、その形状、寸法、１個あたりの体積、比重、重量、天井板４の上に載置する個数、材質等は特に限定されず、種々の材料で構成することができる。また、制振材１１の比重は、１．０〜２．５が好ましい。また、平均粒子径は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。そのような材料としては、樹脂、木片、ペレット、パーライト、天然ガラス発泡体、砂、炭、又はこれらのうちの少なくとも２つを混合したもの等を採用することができる。樹脂としては、中実樹脂成型品、中空樹脂成型品、発泡樹脂成型品、又はこれら樹脂成型品の粉砕物が好適である。

第１実施形態では、特に、樹脂材料の廃材をリサイクルしたものが採用されている。樹脂材料としては、塩化ビニール樹脂と炭酸カルシウムとを１：３の割合で混成したものが好ましい。また、そのような樹脂材料の廃材としては、壁の化粧材として利用されるクロス材の粉砕物が例示される。

制振材１１の形状は、上記粉砕物の他、ブロック状、球状、円筒状、角柱状、ペレット状、シート状、フレーク状、粒状、粉状等、種々の態様を採用することができる。制振材１１の寸法も特に限定されない。ただし、取り扱いの観点及び袋体１２からの漏れ出しの観点から、制振材１１が過度に微細にならないようにする。

袋体１２は、平面視正方形、長方形、丸形等、種々の形態を採用することができる。第１実施形態では、その一例として、平面が正方形の袋で構成されている。袋体１２の材質は、例えば、ポリエチレン等の樹脂が好ましいが、ポリエチレンに限らず、他の樹脂又は他の素材で作製されたものでも構わない。また、袋体１２は、土嚢状の袋に限らず、さらに別の形態の袋状物を使用することもできる。第１実施形態において、袋体１２の平面寸法は、間口Ｗ×奥行Ｄが、例えば４５０ｍｍ×４５０ｍｍに設定されており、その一辺がＸ方向に沿って配置されている。袋体１２の容積は、１個当たりの制振体１０の重量（すなわち、「個体重量」）が、例えば、２ｋｇ〜１２ｋｇになる程度の容積に設定される。この制振体１０の個体重量は、後述するように、天井板４の１ｍ^２当たりの重量（すなわち、単位重量。第１実施形態では、６．５ｋｇ）との関係で決定される。本件発明者が行った実験や、机上の計算に基づけば、制振体１０の個体重量は、理論上は、２ｋｇ〜１２ｋｇの範囲に設定可能であるが、実用的には３ｋｇ〜８ｋｇ、特に４ｋｇ〜６ｋｇが好ましい。これらの範囲内であれば、２個未満で、重量比１００％以上を達成することができるので、施工設計や設置が格段に容易になるためである。

図１、図３に示すように、制振体１０の個数は任意であるが、制振性能と施工の容易性との観点から、以下の条件に適合していることが好ましい。

第１の要件は、天井板４に配置される制振体１０の単位面積当たりの重量（すなわち「単位配置重量」）の前記単位重量に対する重量比は、６０％以上になるように設定される点である。

本件の開発過程では、様々な測定値の結果から、制振体１０の単位配置重量が天井板４の単位重量の８０％以上であれば、遮音等級を少なくとも１ランク向上可能な床衝撃音レベルの低減量を得ることができると考えられてきた。

しかしながら、本件発明者の知見によれば、後述する測定試験から明らかなように、前記重量比が６０％以上の場合であっても、重量床衝撃音低減量を１ランク以上低くすることが可能である。そのため、第１実施形態における前記重量比は、少なくとも６０％以上とされている。

第２の要件は、制振体１０の個体重量と個数の関係である。

当然のことながら、天井板４に配置される制振体１０の単位面積当たりの個数（すなわち、「単位個数」）は、少ない方が好ましい。しかしながら、本件の開発過程においては、より高い制振性能を得るため、専ら、制振体１０を隙間なく並べ、くっつけて敷き詰める構成を採用してきた。また、そのような構成に適合するため、個々の制振体１０の重量を１ｋｇからせいぜい２ｋｇの範囲に抑えることが好ましいと考えられてきた。よって、前記単位個数は、必然的に５個〜６個以上であることが好ましいと考えられてきた。

一方、本件発明者の知見によれば、後述する測定試験から明らかなように、天井板４の上に配置される制振体１０を相互に離して孤立させても、すなわち、個々の制振体１０が、隣接するもの同士と間隔をへだてて点在させても、依然、高い制振性能を発揮し得ることが明らかになった。さらに、今回の知見により、制振体１０の配置に自由度を持たせることが明らかになった。そのため、重量についても上記重量比を維持可能なものであれば、個々の制振体１０の重量を重くしても、差し支えない、ということになる。

よって、第１実施形態では、天井板４の単位重量に対する制振体１０の重量比が６０％以上であることを条件に、前記単位個数が４個以下になる重さに設定されていればよいこととしている。

第１実施形態のように、上階の床構造体１と下階の天井板４とが複数の吊りボルト３で連結されている天井構造において、上階の床構造体１で発生した重量床衝撃音（例えば子供が飛び跳ねる音等）は、床構造体１から吊りボルト３及び天井下地２を伝わって下階の天井板４に伝搬し、天井板４を振動させる。このような重量床衝撃音は、上階の床構造体１から、吊りボルト３、及び天井下地２を介して天井板４に伝搬する固体伝搬音と、空気を伝搬して下階の天井板４に到達し、天井板４を震わせる空気伝搬音とを伴う。

一方、第１実施形態のような制振体１０を天井下地２に設けることにより、これら、固体伝搬音及び空気伝搬音による振動エネルギーは、天井下地２の上に載置された制振材１１を振動させるために消費される。そのため、上階からの振動エネルギーが分散し、天井板４に伝わる振動エネルギーが減少し、天井板４が震える程度が低減する。これにより、上階から下階へ伝搬する重量床衝撃音が抑制される。

特に第１実施形態では、重量比が６０％以上に設定されるので、天井板４に伝わる振動エネルギーが確実に減少し、上階から下階への重量床衝撃音の伝搬が効率よく抑制される。これにより、微細な制振材を用いることなく、重量床衝撃音を良好に抑制し得る天井構造が提供される。また、床構造体から天井板に伝搬し得る固体伝搬音を吸収するために制振体を載置するに当たり、重量比を６０％以上に設定する一方、レイアウトに自由度を持たせることにより、制振体１０の個数を低減することができる。よって、可及的に少ない個数の制振体１０を用いて重量床衝撃音を低減することが可能となり、天井板４に過度な荷重をかけることなく実用的な制振効果を奏することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態として、図４に示す天井構造を採用することも可能である。

図４を参照して、同図に示す天井構造では、第１実施形態と同じ制振体１０を用いて、そのレイアウトを千鳥状に配置したものである。

図示のように、制振体１０の配置例としては、第１実施形態に限らず、第２実施形態のように、千鳥状に配置してもよい。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態として、図５〜図７に示す天井構造を採用することも可能である。第３実施形態では、各制振体１０は、隣接する野縁２、２間に、一つ置きに配置されており、各制振体１０は、それぞれが縦横に隣接するものと間隔をへだてて点在した位置で、天井板４の上に載置されている。そして、この第３実施形態においても、１ｍ^２当たりの制振体１０の重量が天井板４の重量の６０％以上に設定される。

図６及び図７を参照して、第３実施形態に係る袋体１２は、制振材１１を収容するトレイ部１４と、トレイ部１４の上面を閉じるカバー部１５と、カバー部１５に固着された、フック部１６とを有しているフィルム包装材である。

袋体１２は、フィルム包装材等の軟体の収容物である。袋体１２を構成する材料は限定されるものではないが、振動した際に内部の粒状体が移動することを阻害することない材料であって、不燃性・耐火性の材質が望ましい。袋体１２は、その平面寸法（間口Ｗ×奥行Ｄ）が、例えば３３０ｍｍ×１８０ｍｍとなる長方形の平面形状に設定されており、その長手方向がＸ方向に沿って配置されている。一方、第３実施形態においても、制振体１０の重量比を６０％以上とし、かつ制振体１０の単位配置個数が４個以下になるように個々の制振体１０の個体重量が設定されている。

トレイ部１４は、平面視長方形に開く上面を有する深皿状に形成された容器である。このトレイ部１４の内部に制振材１１が充填される。

カバー部１５は、シート状であり、制振材１１が充填されたトレイ部１４の上面１４ａ全体を閉じて、トレイ部１４を封緘する部材として機能する。

第３実施形態に係るカバー部１５の長手方向両側は、平面でみて、トレイ部１４の長手方向両外側に突出するように延設された延設部１５ａ（図７参照）を有している。次に説明するフック部１６は、この延設部１５ａを介してカバー部１５に取り付けられている。延設部１５ａは、可撓性を有し、Ｙ方向に沿う軸回りにフック部１６が回動したり、上下に昇降したりするのを許容する。これらの動作によりフック部１６は、トレイ部１４の両側部で野縁２１に係脱できるようになっている。すなわち、第３実施形態に係るフック部１６は、野縁２１に係脱可能な係止手段の一例である。

フック部１６は、カバー部１５の幅方向全長にわたって延びる板状部材である。フック部１６の幅方向一端側は、カバー部１５の長手方向の端部上面に固着されている。フック部１６の幅方向他端側は、カバー部１５の内側に潜り込むように下向きに湾曲する略Ｊ字形断面形状の鉤状部位を有している。そして、フック部１６は、制振体１０の設置時に延設部１５ａを変形させることによりトレイ部１４の下方に近接し、さらに野縁２１の上板部２１ｃ、２１ｃ間に無理嵌めされることにより、図７に示すように、当該上板部２１ｃの下面に着脱可能に係止可能な剛性を備えている。そのような材質としては、例えばポリエチレンテレフタレートが例示される。

なお、係止手段としてのフック部１６は、野縁２１がリップ溝形鋼を用いた場合に特化した一例であり、本発明の係止手段は、フック部１６に限定されない。例えば、係止手段としては、紐状、又はチェーン状の巻回物であってもよい。或いは、係止手段としては、面テープであってもよい。また、カバー部１５の両端に金属製の板材を固定し、この板材をビス止め等で固定してもよい。

第３実施形態の天井構造を施工する際には、床構造体１の造成後に、常法により天井下地２を取り付ける。次いで、天井板４を固定する前に、制振体１０を設置する。制振体１０は、設置前は、図６に示すように、長手方向両端側のフック部１６の自由端に形成された鉤状部を野縁２１の上板部２１ｃ、２１ｃ間の隙間２１ｄ内に押し込むことにより、フック部１６の弾性復元力で鉤状部が上板部２１ｃの下面に係止し、容易には抜けなくなる。このようにして、一つの制振体１０の両側のフック部１６を当該フック部１６に隣接する野縁２１に係止させることにより、各制振体１０は、野縁２１間に吊された状態で保持される。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態として、図８に示す天井構造を採用することも可能である。

図８を参照して、第４実施形態に係る制振体１０は、第１実施形態とは形状の異なる土嚢状の袋で袋体１２が構成されている。袋体１２の材質は、第１実施形態と同様に例えば、ポリエチレン等の樹脂が好ましいが、ポリエチレンに限らず、他の樹脂又は他の素材で作製されたものでも構わない。また、袋体１２は、土嚢状の袋に限らず、さらに別の形態の袋状物を使用することもできる。

図８の第４実施形態における制振材１１については、図１の制振体１０に用いられた制振材１１と同様のものを採用することができる。そして、この図８の例においても、１ｍ^２当たりの制振体１０の重量が天井板４の重量の６０％以上に設定される。制振体１０を設置する際には、天井下地２に仕切られる空間の中央側に袋体１２が配置されることが好ましい。

図８の袋体１２を採用した場合、制振体１０を設置する際には、部分的に天井板４を天井下地２に固定し、固定された天井板４の上に制振体１０を載置する作業を繰り返すだけでよい。第４実施形態においても、１ｍ^２当たりの制振体１０の重量が天井板４の重量の６０％以上に設定されることから、特に重量床衝撃音に対し、効果的な制振効果を奏することができる。

（その他の変形例）
上述した各実施形態の他、制振体１０の配置の態様は、さらに様々な形態とすることができる。例えば、２個の制振体を一つの固まりとして、天井板に点在させてもよい。また、複数の制振体を断続的に並べてもよい。

また、制振体１０は、土嚢状の袋で袋体１２が構成されている。袋体１２の材質は、例えば、ポリエチレン等の樹脂が好ましいが、ポリエチレンに限らず、他の樹脂又は他の素材で作製されたものでも構わない。また、袋体１２は、土嚢状の袋に限らず、さらに別の形態の袋状物を使用することもできる。

さらにまた、天井板４に種類の異なる制振体１０を配置してもよい。

（床衝撃音測定試験）
図１の第１実施形態の態様に係る天井構造について、本願発明の実施例１〜３並びに比較例１〜３を図９に示す実験建物に設け、それぞれについて、以下に示す床衝撃音測定試験を実施した。また、制振対策がとられていない天井構造を基準仕様とし、この基準仕様の値に基づいて実施例１〜３及び比較例１〜３の床衝撃音低減効果を検証した。

先ず、図９を参照して、実験建物は、ＪＩＳ Ａ１４４０付属書Ｃに準じたＲＣ壁式構造の建物を用いて行った。２００ｍｍ厚の均質単板スラブを対象とし、受音室Ｃｈ（内法Ｗ１×Ｌ１×Ｈ１＝４０００ｍｍ×５０００ｍｍ×３０００ｍｍ）の天井全面に各種試験体天井を施工した。

床衝撃音測定は、ＪＩＳ Ａ１４４０−２に準拠し、加振点Ｐは、図９（Ａ）に示す範囲の５点とした。加振床がスラブ素面および乾式二重床の場合について、野縁受けおよび野縁（図９では省略。図１参照）を介して吊りボルトにより石膏ボード（比重０．６５，厚さ９．５ｍｍ）を吊下げた天井仕様（以下、「在来天井」という）の重量床衝撃音に対する低減量を求めた。なお、標準重量衝撃源は衝撃力特性（１）を有するタイヤ衝撃源を用い、基準仕様の重量床衝撃音に対する低減量を求めた。

表１に実験を行った測定物の条件を示す。

［基準仕様］
天井板：９．５ｍｍのプラスタボード１枚（６．５ｋｇ／ｍ^２）。
制振材：載置せず。

［実施例１］
天井板：基準仕様と同じ。
袋体：ポリエチレン製容器（４５０ｍｍ×４５０ｍｍ）。
制振材：樹脂製粒剤（塩化ビニール樹脂と炭酸カルシウムの混成物、比重２．１の粉砕物。平均粒子径４ｍｍ、１個あたりの平均重量２ｇ）。
制振体１個の重量：４．０ｋｇ。
天井板上の載置重量：４．８ｋｇ／ｍ^２（重量比：７４％）。
制振体の載置形態：前記袋体に前記制振材を充填した制振体を図１の態様で２４個敷設した。

［実施例２］
天井板：基準仕様と同じ。
袋体：実施例１と同じ。
制振材：実施例１と同じ。
制振体１個の重量：４．０ｋｇ。
天井板上の載置重量：６．４ｋｇ／ｍ^２（重量比：９８％）。
制振体の載置形態：前記袋体に前記制振材を充填した制振体を図１の態様で３２個敷設した。

［実施例３］
天井板：基準仕様と同じ。
袋体：実施例１と同じ。
制振材：実施例１と同じ。
制振体１個の重量：４．０ｋｇ。
天井板上の載置重量：１２．８ｋｇ／ｍ^２（重量比：１９７％）。
制振体の載置形態：前記袋体に前記制振材を充填した制振体を図１の態様で６４個敷設した。

［比較例１］
天井板：基準仕様と同じ。
袋体：実施例１と同じ。
制振材：実施例１と同じ。
充填量：４．０ｋｇ。
天井板上の載置重量：３．２ｋｇ／ｍ^２（重量比：４９％）。
制振体の載置形態：前記袋体に前記制振材を充填した制振体を図１の態様で１６個敷設した。

［比較例２］
天井板：基準仕様と同じ。
袋体：ポリエチレン製容器（３３０ｍｍ×１８０ｍｍ）。
制振材：実施例１と同じ。
制振体１個の重量：１．０ｋｇ。
天井板上の載置重量：６．０ｋｇ／ｍ^２（重量比：９２％）。
制振体の載置形態：前記袋体に前記制振材を充填した制振体を帯状にくっつけて並べ、行ごとに間隔を隔てて１２０個敷設した。

［比較例３］
天井板：基準仕様と同じ。
袋体：比較例１と同じ。
制振材：実施例１と同じ。
制振体１個の重量：２．０ｋｇ。
天井板上の載置重量：１０．０ｋｇ／ｍ^２（重量比：１５４％）。
制振体の載置形態：前記袋体に前記制振材を充填した制振体を帯状にくっつけて並べ、行ごとに間隔を隔てて１００個敷設した。

（床衝撃音測定試験の結果）
測定結果を表２並びに図１０及び図１１に示す。

床衝撃音低減効果は、一般的な重量床衝撃音決定周波数である６３Ｈｚでの測定値において、当該衝撃音低減量が５ｄＢごとに遮音等級が向上する。

そこで、床衝撃音について、何等対策が取られていない基準仕様の測定値（６３Ｈｚで９０ｄＢ、１２５Ｈｚで６４．５ｄＢ、２５０Ｈｚで５１．４ｄＢ、５００Ｈｚで４１．８ｄＢ）を基準に、各態様を検証した。

以下では、特に、６３Ｈｚでの測定値について説明する。

表２並びに図１０及び図１１を参照して、実施例１では、制振体の重量比が７４％であったにも拘わらず、測定値は、８２．７ｄＢであった。低減量は、７．３ｄＢであるから、実施例１によっても、遮音等級は、１ランク向上することになる。

実施例２では、測定値が７９．５ｄＢであり、低減量は、１０．５ｄＢであるから、遮音等級は、２ランク向上している。また、実施例１との比較では、敷設重量の増分（１．６ｋｇ）に対し、１ランク以上、向上していることがわかる。

実施例３では、測定値が７９．１ｄＢであり、低減量が１０．９であることから、最も良好な制振性能を示した。ただし、実施例１との比較では、敷設重量の増分（８．０ｋｇ）が、実施例１から実施例２の敷設重量の増分（１．６ｋｇ）の５倍であるにも拘わらず、等級の向上は、実施例２と同じレベルであった。

比較例１では、測定値が８７．８ｄＢであり、低減量は、わずかに２．２ｄＢであった。比較例１の充填量は、実施例１〜３と同じ４ｋｇであったが、重量比が低いと、十分な制振性能を発揮できないことが推測される。

比較例２では、測定値が８２．１ｄＢであり、低減量は、７．９ｄＢであった。したがって、実施例１と同等レベルの制振性能を発揮していることになる。ただし、実施例１では、設置個数が２４個であるのに対し、比較例２では、１２０個必要であり、実施例１と同等の制振性能を発揮するためには、５倍の制振体が必要であることがわかる。

比較例３では、測定値が８０．１ｄＢであり、低減量は、９．９ｄＢであった。したがって、概ね２ランク分のレベルの制振性能を発揮していることになる。ただし、比較例３においても１２０個の設置個数が必要であった。

［測定結果の検証］
比較例１の結果から、１ｍ^２当たりの制振体の重量が天井板４の重量の６０％未満である場合には、１個分の制振体の重量が重くても、十分な制振性能を発揮することが困難であることが窺える。したがって、上記重量比は、少なくとも６０％以上必要であると推測される。

また、各態様の結果から、上記重量比が大きくなるほど、制振性能が向上することは明らかである。しかしながら、比較例２、３では、個々の制振体の重量が比較的軽いため、表１に示すように設置個数は相当多くなっており（それぞれ、１２０個、１００個）、実用性の点で難がある。

これに対し、実施例１〜３では、表１から明らかなように、比較例２、３の設置個数よりも遙かに少ない個数（それぞれ２４個、３２個、６４個）であるにも拘わらず、これら比較例２、３と同等若しくはそれ以上の制振性能を発揮できている。したがって、所定の重量比（６０％以上）を維持する範囲内であれば、個々の制振体の重量を重く設定した方が、施工個数や設置工数の低減を図り、低コスト化を実現する上で有利であるといえる。

さらに、図１１に示す６３Ｈｚ帯域での低減量と制振体の敷設重量の関係をみると、実施例１〜３の結果から、重量の増加に伴って低減量も増える傾向がみられるが、単位重量が６．４ｋｇ／ｍ^２以上では低減量の増加は小さくなっており、ある一定の重量で頭打ちになるものと推察される。したがって、実用性での観点では、重量比が１００％から１２０％が最も費用対効果が高いと考えられる。

上述した考察に基づき、設定可能な範囲を表３に示す。

表３から明らかなように、重量比を６０％以上に設定し、かつ個数を少なくするためには、少なくとも制振体の個体重量は、１ｍ^２当たりの重量が６．５ｋｇの天井板の場合、１ｋｇ以上であることが好ましい。これを天井板の単位重量と対比させると、１５％以上であるが、個数をより低減させる観点から、４ｋｇ以上（単位重量の６０％以上）がより好ましいと考えられる。

また、実用的な重量比が９０％〜１２０％であり、かつ個体重量が４ｋｇ以上の範囲であることを勘案すると、単位面積当たりの個数は、２個程度であり、重量比を２００％まで拡げてもせいぜい４個以下に設定されていることが好ましいことが読みとれる。

したがって、制振体の重量比を６０％以上とし、かつ制振体の単位配置個数が４個以下になるように個々の制振体の個体重量が設定された天井構造であれば、きわめて好適な制振効果を得ることができるとともに、可及的に制振体の個数を低減し、施工が容易でコストを低減するができることが確認された。

以上説明したように、本発明に係る各実施形態によれば、床構造体から天井板４に伝搬し得る固体伝搬音を吸収するために制振体１０を載置しているとともに、これら複数の制振体１０の重量比は、天井板の単位重量（６．５ｋｇ）の６０％以上になるように配置していることから、これまで必要であると考えられていた重量比（少なくとも８０％以上）よりも小さい重量比で重量床衝撃音の低減を図ることができる。よって、可及的に少ない個数の制振体１０を用いて、重量床衝撃音を低減することが可能となり、天井板４に過度な荷重をかけることなく実用的な制振効果を奏することができる。しかも、制振体１０の個体重量は、前記重量比を満たす範囲内において、単位個数が４個以下になる重さに設定されている。このため各実施形態では、制振に必要な重量比を確保しつつ、その個数を必要十分な数に低減することができる。したがって、高い制振性能を発揮しつつ、可及的に少ない個数で制振体を設置することができるので、制振体に要するコストを低減できる他、設置工事も容易になる。

また一部の実施形態において、前記重量比は１２０％以下になるように配置されている。かかる実施形態では、制振体１０が必要な重量比を確定し、制振体１０の過剰な配置を抑制することができる。すなわち、本件発明者の知見によれば、天井板４に敷設される制振体１０の重量比が高くなればなるほど制振効果も高まるのであるが、あるレベルまで重量比が高まると、重量比の増量に対する重量床衝撃音低減量は頭打ちになる。そこで、かかる範囲に制振体１０の重量比を設定することにより、必要な制振体１０の総重量や個数を決定しやすくなり、より実用的な施工が可能になる。

また各実施形態において、制振体１０は、単位個数が（一例として、制振体１０の個体重量が８Ｋｇの場合）０．５個以上になる重さに設定されている。このためそれぞれの実施形態では、より少ない個数で重量比を６０％以上に維持する一方（表３参照）、利便性の高い実用的な範囲の個体重量で所要の制振効果を得ることが可能になる。

また各実施形態において、制振体１０の個体重量は、天井板４の単位重量の６０％以上（４ｋｇ）に設定されている。このためそれぞれの実施形態において、必要な制振体１０の総重量や個数を決定しやすくなり、より実用的な施工が可能になる。

また第１、第２実施形態において、制振体１０は、隣接する野縁２１、２１間に一つ置きに配置されている。かかる実施形態においては、野縁２１の間隔ごとに一定間隔を隔てて制振体１０が点在させることができ、少ない個数でありながら均質な高い制振性能を発揮することができる。

また第３実施形態において、制振体１０は、制振材１１と、制振材１１を収容する袋体１２と、袋体１２の両側部に形成され、野縁２１の上面に形成されたスリット内に係脱可能なフック部１６と、を備えている。かかる実施形態では、制振体１０の設置が容易になるばかりでなく、制振体１０の搬送や保存が容易になるので、制振体１０の取扱いが便利になり、より実用的な天井構造を得ることができる。また、フック部１６によって、制振体１０を構成する袋体の位置決めや設置が容易になり、施工の効率化を図ることができる。

また各実施形態の制振体１０において、制振材１１は、塩化ビニール樹脂と炭酸カルシウムとを１００重量部に対し３００重量部で混成した混成物又は炭の粉砕物である。このためそれぞれの実施形態では、重量床衝撃音を比較的効果的に低減することのできる材料で制振材１１を構成することができる。特に、上記混成物は、樹脂成分よりも高い比率で炭酸カルシウムを含んでいるので、重量床衝撃音を低減することのできる比重の制振材１１を提供することができる。

また各実施形態の制振体１０において、制振材１１は、樹脂廃材の粉砕物を含む。このためそれぞれの実施形態では、樹脂廃材の粉砕物を再生樹脂材料としてリサイクルすることができるので、例えば、建築物の壁紙として使用された樹脂廃材を粉砕することにより、容易に制振材１１を構成することができる。そのため、制振材１１のコストを格段に低減することができ、しかも、廃材のリサイクルも促進される。

１ 床構造体
４ 天井板
１０ 制振体
１１ 制振材
１２ 袋体
１６ フック部（係止手段の一例）
２１ 野縁
２２ 野縁受け

Claims (4)

1. 床構造体と、前記床構造体と連結される天井板と、前記天井板の上に相互に間隔をへだてた状態で載置される複数の制振体と、を備え、
   前記天井板の１ｍ^２を単位面積とし、この単位面積当たりの当該天井板の重量を単位重量とし、前記単位面積当たりに配置される制振体の重量を単位配置重量とした場合に、この単位配置重量の前記単位重量に対する重量比は、７４％以上９８％以下になるように設定されており、
   前記制振体の１個当たりの重量である個体重量は、前記単位面積当たりに配置される当該制振体の個数である単位個数が０．７個以上１．６個以下になる重さに設定されている
   ことを特徴とする天井構造。
2. 請求項１に記載の天井構造において、
   前記個体重量は、前記単位重量の６０％以上に設定されている天井構造。
3. 請求項１又は２に記載の天井構造において、
   水平に一定間隔を隔てて平行に配置される複数の野縁をさらに備え、
   前記制振体は、隣接する野縁間に、一つ置きに配置されている天井構造。
4. 請求項３に記載の天井構造において、
   前記制振体は、制振材と、前記制振材を収容する袋体と、前記袋体の両側部に形成され、前記野縁に係脱可能な係止手段と、を備えている天井構造。

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