JP6928428B2

JP6928428B2 - 遮音床構造

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Publication number: JP6928428B2
Application number: JP2016147031A
Authority: JP
Inventors: 光生海野
Original assignee: Nozawa Corp
Current assignee: Nozawa Corp
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: JP2018016989A

Description

本発明は、セメント系床材を用いた建築構造物における遮音床構造に関する。

従来、建築構造物であるプレハブ系の集合住宅などにおいては、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）や押出成形セメント板などのセメント系床材を梁上に敷設し、その上に木質系床材を仕上げ材として敷設することが行われている。このような集合住宅などの床構造においては、特に上層階の音が下層階にあたえる影響は顕著であり、従来より遮音性能を上げるべく、種々の材料の組合せによる工法が取られている。

床の衝撃音には、軽量衝撃音と重量衝撃音があり、軽量衝撃音については、床の仕上げ材（フローリング材）等によって改善の余地があるが、重量衝撃音については、施工時の床材の材質によって決まってしまう。このため、設計段階から重量衝撃音に対する遮音性能の優れた床材を選定して施工する必要がある。

重量衝撃音を緩和させる構造として、セメント系床材の上に緩衝材やリブを設けて遮音性能を向上させる構造や、押出成形セメント板の床パネルに砂状体を封入して遮音性能を向上させる構造等が提案されているが、施工性やコスト面で採用が難しい場合がある。

特に、重量衝撃音の低音域（２５０Ｈｚ以下）の音の遮音は難しく、従来は床材の厚みを上げて重量を増やすことにより遮音性能を確保することなどが行われている。しかし、床材の重量が増加すると床を支える下地鉄骨を大きくする必要があり、コストアップ及び居室面積の減少につながる。

また、プレハブ系の住宅では、部材が規格化されていることから、床材の種類によって厚みやモジュールを変えることができず、決められた範囲内で必要な遮音性能を得なければならない。遮音性能によって部材寸法が変われば、部材の種類によって躯体の設計を変更しなければならず、規格化することによって施工性とコストダウンを図っているプレハブ系の住宅では、大幅なコストアップになってしまう。

この種の先行技術として、コンクリート板の上面にリブを形成し、そのリブ上に防振材として、遮音材、制振マット、床板材を重合して配置した床構造がある（例えば、特許文献１参照）。

また、他の先行技術として、セメント板床材の上面に間隔を隔てて複数のリブが設けられ、このリブの上面に緩衝材を介して床材が敷設された遮音床構造がある（例えば、特許文献２参照）。この遮音床構造では、このリブ同士の間に形成されるリブ空間が、このリブの延びる方向の端面で開口し、この開口から床衝撃音が抜けるようになっている。

なお、他の先行技術として、天井板の上面に上載されて固定される第一吸音体と、天井の下地材の上面に上載されて固定される第二吸音体とによって、上階の床衝撃音を吸収する天井の吸音構造もある（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１５−２１４８０４号公報特開２０１５−０７４９６４号公報特開２０１５−１４８１０８号公報

しかし、上記特許文献１の構造では、コンクリート板にリブが形成されているため、リブの位置が固定化されてしまい、遮音材や床材の配置などの自由度が下がる。このため、設計の自由度も制限される。

また、上記特許文献２の構造では、空気伝搬の抜けを作ることにより遮音性能の向上を図ることができるが、建築構造物の構造によっては必要な遮音性能を得ることが難しい場合がある。

なお、上記特許文献３の構造では、天井板に重量物を敷設することになり、天井板の天井下地材への取り付け強度が必要となる。また、天井板に重量物を敷設されていることにより長期の耐久性も必要となる。

そこで、本発明は、セメント系の床材を用いた建築構造物において、床の遮音性能を向上させることができる遮音床構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、セメント系床材を用いた建築構造物における遮音床構造であって、前記セメント系床材の上面側に並設されるリブ材と、前記セメント系床材と前記リブ材との間の前記セメント系床材上に配置され、前記リブ材の長手方向に所定間隔で貼着されるピース状の緩衝材と、並設された前記リブ材上に設置され、制振材を下面に有する床下地材と、を備えている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「セメント系床材」は、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）、押出成形セメント板、ＰＣ板、ＲＣ造などを含む。

この構成により、ピース状の緩衝材がリブ材の長手方向に所定間隔で貼着されているので、これらの緩衝材によって荷重を支持するとともに、衝撃音が抜ける空間を形成することができる。しかも、緩衝材が予めリブ材に貼着されているので、緩衝材及びリブ材の施工性を向上させることができる。その上、リブ材と床下地材との間に制振材が組み合わされていることで、衝撃音の伝搬を低減することができるとともに、目的とする遮音性能に合わせた制振材を用いることで、遮音性能に合わせた設計が容易にできる。

また、前記床下地材は、並設された前記リブ材の２本間隔又は３本間隔の位置で分割して設置されるように構成されていてもよい。このように構成すれば、床下地材の分割端部をリブ材で支持し、固定するようにできる。

また、前記制振材は、前記リブ材の間の下面側に貼着された下面ボードをさらに備えていてもよい。このように構成すれば、制振材の下面側に貼着された下面ボードによって、セメント系床材への衝撃音の伝搬をさらに低減することができる。

また、前記セメント系床材の下方に位置する天井構造の天井下地材の上部に、該天井下地材で支持する天井用制振材を設置していてもよい。このように構成すれば、セメント系床材の上方に設置した緩衝材、制振材と、下方に設置した天井用制振材との組み合わせによって、床から天井までの厚みを上げることなく、より効果的に遮音性能を向上することができる。

また、前記天井用制振材は、前記セメント系床材の平方メートル当たりの重量に対して、２〜２５％の範囲の重量で設置されていてもよい。このように構成すれば、セメント系床材の重量に対して所定重量の天井用制振材を組み合わせることによって、天井下地材の重量負荷を適切な範囲にして遮音性能を向上させることができる。

本発明によれば、セメント系の床材を用いた建築構造物において、緩衝材による衝撃音の低減と衝撃音の抜けとによって遮音性能を向上させることが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る遮音床構造を示す断面図である。図２は、図１に示す遮音床構造の斜視図である。図３は、図１に示す遮音床構造におけるリブ材の一例を示す斜視図である。図４は、本発明の第２実施形態に係る遮音床構造を示す断面図である。図５は、図４に示す遮音床構造の斜視図である。図６は、図５に示す遮音床構造における床下地材の分割例を示す斜視図である。図７は、本発明の第３実施形態に係る遮音床構造を示す断面図である。図８は、図７に示す遮音床構造の斜視図である。図９は、本発明の第４実施形態に係る遮音床構造を示す断面図である。図１０は、本発明の一実施形態における実施例の遮音効果を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、遮音床用リブ材２０を用いた建築構造物の遮音床構造１を説明する。また、セメント系床材として押出成形セメント板１０を用いた例を説明する。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下左右方向の概念は、図１に示す遮音床構造１に向かった状態における上下左右方向の概念と一致するものとする。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る遮音床構造１を示す断面図である。図２は、図１に示す遮音床構造１の斜視図である。図示するように、第１実施形態に係る遮音床構造１は、押出成形セメント板１０が梁１１の上部に取り付けられてセメント系床材を構成している。

遮音床構造１は、押出成形セメント板１０（床パネル）の上面に、複数個の緩衝材２２が所定間隔を空けて設置され、その上部に長尺状のリブ材２１が設置されている。リブ材２１は、押出成形セメント板１０の上面で一方向（押出成形セメント板１０の長手方向）に延びるように平行に設置されている。緩衝材２２はリブ材２１に貼着されており、これらによって遮音床用リブ材２０となっている（図３）。緩衝材２２とリブ材２１は、図示しないビスやピンによって床材に固定されている。押出成形セメント板１０の上面に並設されるリブ材２１の上部には、制振材３０（制振シート）が設けられている。制振材３０の上部には床下地材３１が設けられ、床下地材３１の上部には床仕上げ材３２が設けられている。制振材３０は、床下地材３１の下面に貼着されている。

図３は、上記遮音床構造１におけるリブ材２０の例を示す斜視図である。この実施形態では、リブ材２０の下面に、ピース状の緩衝材２２が長手方向に所定間隔で貼着された遮音床用リブ材２０となっている。緩衝材２２としては、この実施形態では平面視が正方形となっているが、リブ材２１の幅内に納まる大きさであればよく、その形状は、長方形、丸型、ひし形、多角形など、限定されない。また、その大きさは目的とする遮音性能に合わせて適宜設定すればよい。この実施形態のように、リブ材２１に緩衝材２２を予め貼着して遮音床用リブ材２０としておくことで、施工現場で緩衝材２２を押出成形セメント板１０に取り付ける必要がないので、施工性を向上させることができる。

上記緩衝材２２としては、天然ゴム、合成天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴムと、これら全ての発泡体を用いることができる。緩衝材２２としては、ＪＩＳＫ６２５３におけるデュロメータタイプＡの硬度が３０〜７０のものを用いる。

上記リブ材２１としては、木材、セメント製スレートボード、合成樹脂製のものを長尺に加工したものを用いることができる。

また、上記制振材３０としては、高比重ゴム、アスファルトシート、塩化ビニール（合成樹脂製）で厚さ４〜１２ｍｍのシート状の制振シートを用いることができる。制振材３０としては、これらの制振シートでアルミニウムなどの金属箔をサンドイッチしたものを用いることもできる。制振材３０としては、密度２．０〜３．０ｇ／ｃｍ^３程度のものを用いることができる。

さらに、上記床下地材３１としては、パーティクルボード、合板などを用いることができる。床仕上げ材３２としては、木製フローリング材やクッション製フローリング材など従来のものを用いることができる。制振材３０と床下地材３１は、床下地材３１からリブ材２１へ貫通する図示しないビスによって固定される。

この実施形態の遮音床構造１によれば、押出成形セメント板１０と制振材３０との間の衝撃音がピース状の緩衝材２２の間を抜けるので、多方向への衝撃音の抜けを効果的に行うことができる。これにより効果的に衝撃音を低減することができる。その上、制振材３０による衝撃音の低減効果により効果的に衝撃音を低減することができる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る遮音床構造２を示す断面図である。図５は、図４に示す遮音床構造２の斜視図である。なお、上記第１実施形態の遮音床構造１と同一の構成には同一符号を付して説明する。

図示するように、この実施形態の遮音床構造２は、制振材３０の下面側におけるリブ材２１の間に、下面ボード３３が貼着されている。下面ボード３３としては、セメント製スレートボード、木材ボード、合成樹脂製ボード、金属板などを用いることができる。他の構成は、上記第１実施形態の遮音床構造１と同一であり、押出成形セメント板１０の上面に、ピース状の緩衝材２２が所定間隔を空けて複数個が設置され、その緩衝材２２の上部に長尺状のリブ材２１が設けられている。リブ材２１の上部には制振材３０が設けられ、制振材３０の下面側におけるリブ材２１の間に、下面ボード３３が貼着されている。制振材３０の上部には床下地材３１が設けられ、床下地材３１の上部には床仕上げ材３２が設けられている。

図６は、図５に示す遮音床構造２における床下地材３１の分割例を示す斜視図である。図示するように、上記床下地材３１は、並設された上記リブ材２１の２本間隔又は３本間隔の位置で分割するようにしてもよい。このようにすれば、床下地材３１の分割端部をリブ材２１で支持し、固定するようにできる。しかも、このように分割すれば、床下地材３１に制振材３０と下面ボード３３を貼り付けて床下地材３１の重量が重くなったとしても、分割された床下地材３１の個々の重量を適切にして、搬送作業などを効率良く行うことができる。

この実施形態の遮音床構造２によれば、上記第１実施形態の遮音床構造１における効果に加え、制振材３０の下面側に貼着された下面ボード３３によっても衝撃音の伝搬をさらに低減することができる。よって、押出成形セメント板１０への衝撃音の伝搬をさらに低減して遮音効果を向上させることができる。

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係る遮音床構造３を示す断面図である。図８は、図７に示す遮音床構造３の斜視図である。この実施形態は、上記第２実施形態の遮音床構造２に天井構造４０を組み合わせたものである。上記第２実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明する。

図示するように、押出成形セメント板１０の上部における構成は、上記第２実施形態と同一であり、押出成形セメント板１０の上面に、ピース状の緩衝材２２が所定間隔を空けて複数個が設置され、その緩衝材２２の上部に長尺状のリブ材２１が設けられている。リブ材２１の上部には制振材３０が設けられ、制振材３０の下面側におけるリブ材２１の間に、下面ボード３３が貼着されている。制振材３０の上部には床下地材３１が設けられ、床下地材３１の上部には床仕上げ材３２が設けられている。

そして、この遮音床構造３の押出成形セメント板１０の下方に位置する下階の天井構造４０に、天井用制振材４１が設置されている。天井用制振材４１は、天井材４２が設けられる天井下地材４３（野縁）の上面に設けられている。天井用制振材４１は、天井下地材４３（「天井下地材受」を含む）の上面で、この天井下地材４３にのみ接するように設置されている。このため、天井用制振材４１の荷重は天井材４２には掛からない。

天井用制振材４１としては、樹脂製袋、不織布製袋などに制振材料を充填したものである。制振材料としては、樹脂ペレット、樹脂製ビーズ（発泡、未発泡のもの）、砂、砕石、軽石、火山礫、スラグ、金属片、陶磁器質粉砕粒、セメント製品粉砕粒（ＡＬＣ、押出成形セメント板、スレートボード等）などを用いることができる。天井用制振材４１の重量としては、押出成形セメント板１０（セメント系床材）の平方メートル当たりの重量に対して、２〜２５％の範囲になるようにするのが好ましい。

この実施形態の遮音床構造３によれば、天井用制振材４１により、床で衝撃音（振動）が発生した場合に、階下の天井下地材４３に伝搬し、天井下地材４３が振動するエネルギーを、天井用制振材４１の制振材料を振動させるエネルギーとして吸収させる。この遮音床構造３によれば、上記第２実施形態の遮音床構造３における効果に加え、衝撃音による天井下地材４３の振動が低減されるので、衝撃音の伝搬を低減することができる。よって、さらに遮音効果を向上させることができる。

なお、この実施形態の天井用制振材４１は、天井材４２をまたいで天井下地材４３にのみに接するように全面に配置しているが、例えば、天井用制振材４１を短冊状として天井下地材４３の上部のみに設置するようにしてもよい。

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係る遮音床構造４を示す断面図である。なお、上記第２実施形態と同一の構成には同一符号を付して説明する。この実施形態は、リフォームの場合の、鉄筋コンクリート構造床５０（セメント系床材）における遮音床構造４の例である。

鉄筋コンクリート構造床５０におけるリフォームの場合には、二重床となるように支持脚５１を設置し、その支持脚５１によって二重床板５２を支持させる。二重床板５２としては、パーティクルボード、合板などを用いることができる。

そして、この二重床板５２の上部に、上記第２実施形態と同一の遮音床構造２が設けられている。具体的には、二重床板５２の上面に、ピース状の緩衝材２２が所定間隔を空けて複数個が設置され、その緩衝材２２の上部に長尺状のリブ材２１が設けられている。リブ材２１の上部には制振材３０が設けられ、制振材３０の下面側におけるリブ材２１の間に、下面ボード３３が貼着されている。制振材３０の上部には床下地材３１が設けられ、床下地材３１の上部には床仕上げ材３２が設けられている。

また、この実施形態では、上記第３実施形態と同様に、下階の天井構造４０における天井下地材４３（野縁）の上面に、天井用制振材４１が設置されている。天井用制振材４１は、上記第３実施形態と同一であるため、説明は省略する。

この実施形態の遮音床構造４によれば、リフォーム建築物においても、上記第３実施形態と同様に、上記第２実施形態の遮音床構造３における効果に加え、衝撃音による天井下地材４３の振動が低減されるので、衝撃音の伝搬を低減することができる。よって、遮音効果の高い遮音床構造４を構成することができる。

（実施例の遮音効果）
図１０は、実施例の遮音効果を示すグラフである。縦軸には床衝撃音レベル（ｄＢ）を示し、横軸にはオクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）を示している。

比較例の試験体は、床材としては、幅５００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ、厚さ１００ｍｍの押出成形セメント板１０を８枚、梁１１の上部に取り付けた。緩衝材２２及びリブ材２１としては、長さ２０００ｍｍ、幅７０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの木製のリブ材２１に、４５ｍｍ×４５ｍｍで厚さ１０ｍｍの合成ゴム製で硬度が４０の緩衝材２２を２４個、長手方向は等間隔で、幅方向は中央部になるように取り付けた。

この緩衝材２２を取り付けたリブ材２１を、緩衝材２２を下にして押出成形セメント板１０の長手方向に平行に２５０ｍｍピッチで、１２箇所をピンにより取り付けた。ピンの取り付けは、２つおきに緩衝材２２の中央部を貫通するよう、リブ材２１から押出成形セメント板１０に貫く貫通穴を設けて取り付けた。そして、その上に床下地材３１として厚さ１５ｍｍのパーティクルボードと、その上に床仕上げ材３２として厚さ１２ｍｍのフローリング材を貼り付けたもので、床衝撃音レベルを測定した。

一方、実施例の試験体は、床材としては、幅５００ｍｍ、長さ２０００ｍｍ、厚さ１００ｍｍの押出成形セメント板１０を８枚、梁１１の上部に取り付けた。緩衝材２２及びリブ材２１としては、長さ２０００ｍｍ、幅７０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの木製のリブ材２１に、４５ｍｍ×４５ｍｍで厚さ１０ｍｍの合成ゴム製で硬度が４０の緩衝材２２を２４個貼着した。緩衝材２２は、リブ材２１の長手方向は等間隔で、幅方向は中央部になるように貼着した。この緩衝材２２を貼着したリブ材２１を、緩衝材２２を下にして押出成形セメント板１０の長手方向に平行に２５０ｍｍピッチで、１２箇所をピンにより取り付けた。ピンの取り付けは、２つおきに緩衝材２２の中央部を貫通するよう、リブ材２１から押出成形セメント板１０に貫く貫通穴を設けて取り付けた。

そして、リブ材２１の上に制振材３０（制振シート）としての厚さ１２ｍｍのアスファルトシート（密度２．５ｇ／ｃｍ³）を設けた。制振材３０には、リブ材２１が接する部分の間に下面ボード３３を貼り付けている。この制振材３０の上に、床下地材３１として厚さ１５ｍｍのパーティクルボードを貼り付け、その上に床仕上げ材３２として厚さ１２ｍｍのフローリング材を貼り付けた構造で、床衝撃音レベルを測定した。比較例の結果は「□」で示し、実施例の結果は「○」で示している。

この実施例の遮音効果としては、比較例と比較して低音域で０．６ｄＢ程度〜２．２ｄＢ程度、床衝撃音レベルを低減させることができる。

（総括）
以上のように、上記遮音床構造１〜４によれば、セメント系床材である押出成形セメント板１０の上面に設置されるピース状の緩衝材２２の間から、押出成形セメント板１０と制振材３０との間の衝撃音が効果的に抜けるようにでき、効果的に衝撃音を低減することが可能となる。しかも、制振材を組み合わせることで床全体の厚みを上げることなく遮音性能を向上することが可能な遮音床構造１〜４を構成できる。さらに、制振材は、目的とする遮音性能に合わせて組み合わせることで、遮音性能に合わせたコスト設計が容易に可能となる。

また、天井用制振材４１を組み合わせることによって、低音域の衝撃音をさらに低減することができ、より遮音性能を向上させることが可能となる。

なお、上記した実施形態では、セメント系床材として押出成形セメント板１０を例に説明したが、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）、ＰＣ板、ＲＣ床など、セメント系床材であれば同様に適用することができ、セメント系床材は上記実施形態に限定されるものではない。

また、上記した実施形態では、緩衝材２２がリブ材２１に貼着された遮音床用リブ材２０を例に説明したが、緩衝材２２とリブ材２１とを個々に設置する構成であってもよく、緩衝材２２とリブ材２１の構成は、上記実施形態に限定されるものではない。

さらに、上記した実施形態では、リブ材２１を押出成形セメント板１０の長手方向に延びるように配置する例を説明したが、リブ材２１は押出成形セメント板１０の長手方向と交差する方向に延びるように配置してもよく、リブ材２１の配置方向は上記実施形態に限定されるものではない。

また、上記した実施形態は一例を示しており、セメント系床材（軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）、押出成形セメント板、ＰＣ板、ＲＣ造）の上面側における遮音床構造のみであっても、遮音床構造とセメント系床材の下面側における天井構造とを組み合わせたものでもよく、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

１〜４遮音床構造
１０押出成形セメント板
１１梁
２０遮音床用リブ材
２１リブ材
２２緩衝材
３０制振材
３１床下地材
３２床仕上げ材
３３下面ボード
４０天井構造
４１天井用制振材
４２天井材
４３天井下地材
５０鉄筋コンクリート構造床
５１支持脚
５２二重床板

Claims

セメント系床材を用いた建築構造物における遮音床構造であって、
前記セメント系床材の上面側に並設される長尺状のリブ材と、
前記セメント系床材と前記リブ材との間の前記セメント系床材上に配置され、前記リブ材の長手方向に所定間隔で貼着されて前記セメント系床材の上面と前記リブ材との間に衝撃音が抜ける空間を形成するピース状の緩衝材と、
並設された前記リブ材上に設置され、制振材を下面に有する床下地材と、を備え、
前記緩衝材は、ＪＩＳＫ６２５３に規定されたデュロメータタイプＡの硬度が３０〜７０のものが用いられ、
前記制振材は、シート状に形成された密度２．０〜３．０ｇ／ｃｍ ^３のものが用いられるとともに、前記リブ材の間の下面側に貼着されて前記セメント系床材への衝撃音の伝搬を低減する板状の下面ボードをさらに備えている、
ことを特徴とする遮音床構造。
前記セメント系床材の下方に位置する天井構造の天井下地材の上部に、該天井下地材で支持する天井用制振材を備えており、
前記天井用制振材は、前記セメント系床材の平方メートル当たりの重量に対して、２〜２５％の範囲の重量で設置されている、
請求項１に記載の遮音床構造。