JP7074582B2 - 建物の天井構造 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 ▲１▼掲載年月日 平成３０年５月１７日 ▲２▼掲載アドレス ｈｔｔｐｓ：／／ｐｒｔｉｍｅｓ．ｊｐ／ｍａｉｎ／ｈｔｍｌ／ｒｄ／ｐ／００００００９６６．０００００２２９６．ｈｔｍｌ ▲３▼公開者 大和ハウス工業株式会社 ▲４▼掲載された内容 住宅メーカー初 高遮音床仕様「サイレントハイブリッドスラブ５０」が品確法の「重量床衝撃音対策等級」において国土交通大臣の特別評価方法認定「等級５（最高等級、ＬＨ－５０等級）」を取得

この発明は、遮音性能に優れた建物の天井構造に関する。

特許文献１には、外枠内に十字形状補強部が設けられた天井下地パネルと、上記十字形状補強部の交差部に設けられた衝撃音低減ダンパーと、上記天井下地パネルに固定された石こうボードとを備えることで遮音性を向上させた天井構造が開示されている。また、遮音性に優れた天井構造として、遮音マットを石こうボード全体にベタ貼りする構造が考えられる。さらには、上記石こうボードの厚さを厚くしたり枚数を増やすことも考えられる。

特開２０１３－１４７８７１号公報

しかしながら、上記特許文献に記載の天井構造は、衝撃音低減ダンパーを備える構造であるため、遮音性能に優れるものの、上記ダンパーの設計および施工が複雑になり、コストも増大するという欠点がある。また、遮音マットを石こうボード全体にベタ貼りする構造では、石こうボードがその全体で振動しやすくなるため、低周波数の振動に対しては、遮音効果が十分に期待できない。また、上記石こうボードの厚さを増す等の構造では、天井面の剛性が高くなって放射音を発する面積が大きくなるため、この場合も低周波数の振動に対する遮音効果が十分に期待できない。

この発明は、遮音マットを石こうボード全体にベタ貼りする構造や上記石こうボードの厚さを増す等の構造における遮音効果よりも高い遮音効果が得られる建物の天井構造を提供することを目的とする。

この発明の建物の天井構造は、上記の課題を解決するために、外枠の内側が補強部材によって複数領域に区画された天井下地パネルと、上記天井下地パネルの上記外枠および上記補強部材に固定されることで複数の振動領域に区画されたボードとを備える建物の天井構造であって、上記区画内に遮音マットが上記ボードと一体的に振動するように設けられていることを特徴とする。

上記の構成であれば、上記ボードは、その全体ではなく、上記複数の区画で独立して振動することができる。そして、上記区画内に上記遮音マットが配置されており、上記遮音マットは上記ボードのような剛性を有しないため、上記ボードの各区画が独立して振動する際に、上記遮音マットが他の遮音マットと互いに独立して挙動することができ、遮音マットをボード全体にベタ貼りする構造や、ボードの厚さを増す構造に比べ、特に低周波数について、天井面の放射音を抑制できるようになる。また、衝撃音低減ダンパーを用いる構造に比べてコスト増大も回避できる。

上記遮音マットの比重が２以上であってもよい。これによれば、上記区画における上記遮音マットによる上記ボードに対する制振作用を高めることが可能になる。

上記遮音マットは、アスファルトと酸化鉄と炭酸カルシウムとを含有していてもよい。また、上記アスファルトと上記酸化鉄と上記炭酸カルシウムのなかで上記アスファルトの配合比が最も少なくされていてもよく、これによれば、遮音マットの比重を極力高くすることができる。また、上記アスファルトの配合比を５～２５重量パーセント、上記酸化鉄の配合比を３５～６５重量パーセント、上記炭酸カルシウムの配合比を２５～４５重量パーセントとしてもよい。

上記区画の面積と上記遮音マットの面積の比をｘ：ｋｘとするとき、1／５＜ｋ＜１の条件を満たしてもよい。また、上記遮音マットの厚さが４ｍｍ以上１０ｍｍ以下であってもよい。これらによれば、上記区画における上記遮音マットによる上記ボードに対する制振作用を高めることが可能になる。

上記外枠が建物の梁にて支持されていてもよい。このような構造では、上記ボード全体による大きな面積で振動しがちとなるが、上記のように複数の区画で独立して振動させることで、高い遮音効果を得ることができる。

本発明であれば、衝撃音低減ダンパーを用いることによるコスト増大を回避し、また、遮音マットを石こうボード全体にベタ貼りする構造や上記石こうボードの厚さを増す等の構造における遮音効果よりも高い遮音効果が得られるという効果を奏する。

この発明の実施形態の建物の天井構造の概略を示した斜視図である。 図１の天井構造および床構造の概略を示した断面図である。 図１の天井構造および床構造の概略を立体的に示した説明図である。 この発明の実施形態の建物の天井構造における重量床衝撃音レベルの測定結果を示したグラフである。

以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態の建物の天井構造１は、天井下地パネル２と、２枚の強化石こうボード３とを備えている。一例として、上記天井下地パネル２および強化石こうボード３の長辺は、略１８２０ｍｍとされ、短辺は略９１０ｍｍとされる。

上記天井下地パネル２は、長方形状の外枠２ａの内側が補強部材２ｂによって矩形状に複数領域（この例では８個）に区画されている。特に、この例では、各領域は略正方形状を有している。そして、建物の梁４となるＨ形鋼の下側フランジには複数の吊り金具４１が取り付けられており、上記吊り金具４１によって上記天井下地パネル２が吊り支持されている。

上記強化石こうボード３は、上記天井下地パネル２の下面側に固定されている。この固定は、現場において、上記梁４に固定した上記天井下地パネル２の下側に上記強化石こうボード３を押し当てて、この強化化石こうボード３の下面側からビス等を上記天井下地パネル２に打ち込むことで行うことができる。このように、上記天井下地パネル２の上記外枠２ａおよび上記補強部材２ｂに上記強化石こうボード３が固定されることで、当該強化石こうボード３において振動領域が複数に区画されることになる。この例では、各強化石こうボード３の振動領域は、上記外枠２ａおよび補強部材２ｂによって８個に区画されるが、このような８区画に限定されるものではない。

一方、上記梁４の上フランジ上には、図２および図３に示すように、建物の床７が作製される。この床７においては、上記梁４の上フランジ上に防振ゴム７１を介在させた状態でプレキャストコンクリート版７２が載せ置かれている。上記プレキャストコンクリート版７２は、図示しない固定金具によって、上記梁４に押し付けられるように固定されている。また、上記プレキャストコンクリート版７２の上面側には等間隔で複数のリブ部７２ａが形成されている。上記リブ部７２ａ上には防振ゴム７３を介してケイ酸カルシウム板７４が配置され、さらに、上記ケイ酸カルシウム板７４上に制振マット７５およびフローリング７６が配置されている。

そして、上記天井構造１においては、遮音マット５が、上記複数の区画内の各々に、上記強化石こうボード３と一体的に振動するように設けられている。例えば、接着剤、両面テープ、或いは遮音マットの自己接着を用いて上記遮音マット５を上記強化石こうボード３に接着させてこれと一体化することができる。また、上記天井下地パネル２上および上記強化石こうボード３上にはロックウール吸音材６が設けられている。なお、例えば、上側に位置する強化石こうボード３の上面に上記遮音マット５を予め接着配置しておき、この遮音マット５が接着済の強化石こうボード３を、上記梁４に固定した上記天井下地パネル２の下側に押し当てて固定する施工法を用いることができる。

上記遮音マット５は、一例として、アスファルトと酸化鉄と炭酸カルシウムとを含有しており、これらの材料のなかで上記アスファルトの配合比を最も少なくされている。遮音性能の検証に使用した遮音マット５の配合比については、上記アスファルトが１５重量パーセント、上記酸化鉄が５０重量パーセント、上記炭酸カルシウムが３５重量パーセントであり、比重は２．５であった。また、使用した遮音マット５の厚さは６ｍｍであった。また、使用した遮音マット５は、その縁が上記外枠２ａおよび上記補強部材２ｂに接触しない大きさとされ、具体的には、２２７．５ｍｍ角であった。また、上記遮音マット５を両面テープによって強化石こうボード３に貼り付けて一体化した。

上記遮音性能の検証では、以下の条件を採用した。
・床版：プレキャストコンクリート版７２（固定金具締め付けトルク１２．５Ｎ）
・緩衝材：梁４上の防振ゴム７１（幅３０ｗ×長さ１８６ｍｍ、厚さ１９ｍｍ）
・床構成：リブ部７２ａ上の防振ゴム７３（厚さ５ｍｍ）/ケイ酸カルシウム板７４（厚さ９ｍｍ）/制振マット７５（比重３．０、厚さ８ｍｍ）/フローリング７６（厚さ１２ｍｍ）
・天井構成：ロックウール吸音材６（３０Ｋ、厚さ５５ｍｍ）/天井下地パネル２/強化石こうボード
・音源室：２階６畳
・測定項目：重量床衝撃音レベル（ＬＨ）
・試験内容：（１）ベンチマーク：天井において、強化石こうボードとして１２．５ｍｍ厚のものを２層貼りした。
（２）天井において、強化石こうボード３として１２．５ｍｍ厚のものを２層貼りし、さらに遮音マット５（厚さ６ｍｍ、比重２．５、大きさ２２７．５ｍｍ角）を４５５ｍｍピッチで設けた。
（３）天井において、強化石こうボードとして１５ｍｍ厚のものを２層貼りした。
・測定方法：ＪＩＳ－Ａ－１４１８「建築物の床衝撃音遮音性能の測定方法」に準じた。タイヤ落下５回のＬｍａｘ（重量床衝撃音レベル）/受音点高さは８０、１００、１２０、１４０、１６０ｃｍ
・評価方法：ＪＩＳ－Ａ－１４１９－２「建築物及び建築部材の遮音性能の評価方法―第２部：床衝撃音遮音性能」に準じた。

上記遮音性能の検証結果を表１および図４のグラフに示す。

上記表１および図４のグラフから分かるように、重量床衝撃音レベル（ＬＨ）において、（３）の強化石こうボードの厚さを厚くした構成は、（１）のベンチマークとの比較では、０．９ｄＢの差がみられ、また、（２）の遮音マット５を点在的に備える構造は、（１）のベンチマークとの比較では、２．０ｄＢの差がみられた。すなわち、（２）の遮音マット５を点在的に備える構造は、（３）の強化石こうボードの厚さを厚くした構成に比べて、重量床衝撃音レベル（ＬＨ）において、１．１ｄＢも改善されたものとなった。

上記強化石こうボード３は、その全体ではなく、上記複数の区画で独立して振動することができる。そして、各区画領域に上記遮音マット５が配置されており、各遮音マット５は上記強化石こうボード３のような剛性を有しないため、上記強化石こうボード３の各区画が独立して振動する際に、上記遮音マット５が他の遮音マットと互いに独立して挙動することができ、遮音マットを強化石こうボード全体にベタ貼りする構造や、強化石こうボードの厚さを増す構造に比べ、特に低周波数について、天井面の放射音を抑制できるようになる。また、衝撃音低減ダンパーを用いる構造に比べてコスト増大も回避できる。

なお、遮音マットを強化石こうボード全体にベタ貼りする構造は、低音に対しては、強化石こうボード全体の厚さを増したり枚数を増やしたりすることに近似すると考えられる。すなわち、遮音マットを強化石こうボード全体にベタ貼りする構造の遮音性能は、（３）の強化石こうボードの厚さを厚くした構成の遮音性能と同等のものとなると考えられる。ここに、（１）のベンチマークに対して、仮に天井重量を同じ重量だけ増加させるとした場合、（３）の強化石こうボードの厚さを厚くして重量を増加するよりも、（２）の遮音マット５の点在配置で重量を増加させるほうが、より優れた遮音性能が得られると言うことができ、また、（２）の遮音マット５の点在配置は、遮音マットを強化石こうボード全体にベタ貼りする場合の重量増加に比べ、より小さな重量増加で、高い遮音性能を得ることができると言える。

上記遮音マット５の比重が２以上であると、上記遮音マット５が適切な重量で各々の振動区画における上記遮音マット５の制振作用を高めることができる。上記遮音マット５の比重の上限は、３．５以下としてもよい。

上記遮音マット５が、上記のように、アスファルトと酸化鉄と炭酸カルシウムとを含有する場合において、これらの材料の中で上記アスファルトの配合比が最も少なくされていると、遮音マット５の比重を極力高くすることが容易になる。例えば、上記アスファルトの配合比を５～２５重量パーセント、上記酸化鉄の配合比を３５～６５重量パーセント、上記炭酸カルシウムの配合比を２５～４５重量パーセントとしてもよく、望ましくは、上記アスファルトの配合比が１０～２０重量パーセント、上記酸化鉄の配合比が４０～６０重量パーセント、上記炭酸カルシウムの配合比が３０～４０重量パーセントであるのがよい。なお、上記遮音マット５の材料配合において、ゴム材料の配合量を０としたが、これに限らず、ゴム材料の配合比を０～１０重量パーセントとするようにしてもよい。もちろん、他の材料が添加されていてもよいものである。また、上記遮音マット５の表面が不織布の被覆材で被覆されていてもよく、これによれば、上記遮音マット５の既定の大きさへの切り出し加工等が容易になる。

また、上記区画の面積と上記遮音マット５の面積の比をｘ：ｋｘとするとき、1／５＜ｋ＜１の条件を満たしてもよい。また、上記遮音マット５の厚さが４ｍｍ以上１０ｍｍ以下であってもよい。これらによれば、各々の振動区画における上記遮音マット５による上記強化石こうボード３に対する制振作用を高めることが可能になる。

また、上記外枠２ａが建物の梁４にて支持される構造であると、上記強化石こうボード３の全体による大きな面積で振動しがちとなるが、上記のように複数の区画で独立して振動させることで、高い遮音効果を得ることができる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１ ：天井構造
２ ：天井下地パネル
２ａ ：外枠
２ｂ ：補強部材
３ ：強化石こうボード（ボード）
４ ：梁
５ ：遮音マット
６ ：ロックウール吸音材
７ ：床
４１ ：吊り金具
７１ ：防振ゴム
７２ ：プレキャストコンクリート版
７２ａ ：リブ部
７３ ：防振ゴム
７４ ：ケイ酸カルシウム板
７５ ：制振マット
７６ ：フローリング

Claims (8)

1. 外枠の内側が補強部材によって複数領域に区画された天井下地パネルと、上記天井下地パネルの上記外枠および上記補強部材に固定されることで複数の振動領域に区画されたボードとを備える建物の天井構造であって、上記区画内に遮音マットが上記ボードと一体的に振動するように設けられていることを特徴とする建物の天井構造。
2. 請求項１に記載の建物の天井構造において、上記遮音マットの比重が２以上であることを特徴とする建物の天井構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の建物の天井構造において、上記遮音マットは、アスファルトと酸化鉄と炭酸カルシウムとを含有することを特徴とする建物の天井構造。
4. 請求項３に記載の建物の天井構造において、上記アスファルトと上記酸化鉄と上記炭酸カルシウムのなかで上記アスファルトの配合比が最も少ないことを特徴とする建物の天井構造。
5. 請求項４に記載の建物の天井構造において、上記アスファルトの配合比が５～２５重量パーセント、上記酸化鉄の配合比が３５～６５重量パーセント、上記炭酸カルシウムの配合比が２５～４５重量パーセントであることを特徴とする建物の天井構造。
6. 請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の建物の天井構造において、上記区画の面積と上記遮音マットの面積の比をｘ：ｋｘとするとき、1／５＜ｋ＜１の条件を満たすことを特徴とする建物の天井構造。
7. 請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の建物の天井構造において、上記遮音マットの厚さが４ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることを特徴とする建物の天井構造。
8. 請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の建物の天井構造において、上記外枠が建物の梁にて支持されていることを特徴とする建物の天井構造。

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