JP7089387B2

JP7089387B2 - 天井構造

Info

Publication number: JP7089387B2
Application number: JP2018063075A
Authority: JP
Inventors: 拓黒木; 雅直大脇
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2022-06-22
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JP2019173405A

Description

本発明は、天井構造，特に床衝撃音遮断性能を向上できる天井構造に関する。

一般にマンションなどの共同住宅の天井構造は、スラブ下面と、スラブ下面の下側に配置された天井板とを備えて構成される。
従来、天井板の上に制振体を載置した天井構造が知られている（特許文献１等参照）。当該特許文献１に開示された天井構造では、例えば塩化ビニール樹脂と炭酸カルシウムとを１：３の割合で混成した制振材１１を袋体１２に収容して構成され、かつ、天井板の重量の８０％以上の特殊な制振体を用いている。

特開２０１７－３６５４９号公報

特許文献１に開示された天井構造では、特殊な制振体を用いているため、コストの面や天井板に加わる重量が過大となる等の問題があり、一般的な天井構造としては採用し難い。
また、スラブ下面と天井板の上面との間の天井裏空間に軽量床衝撃音対策として一般的な不織布やグラスウール等の多孔質繊維吸音材として高密度の吸音材を設けることが知られているが、この場合でも重量床衝撃音遮断性能が低下する。
従って、天井構造においては、建物の上階の床から下階へ伝搬する床衝撃音の遮断性能を向上させることが可能な汎用性の高い天井構造が望まれている。
本発明は、床衝撃音遮断性能を向上できる汎用性の高い天井構造を提供する。

本発明に係る天井構造は、スラブ下面と、スラブ下面の下側に配置された天井板と、スラブ下面と天井板の上面との間の天井裏空間において天井板の上面に設置された密度８ｋｇ／ｍ^３～密度１６ｋｇ／ｍ^３の多孔質繊維吸音材と、天井裏空間と床上空間とを流通させる空気流通空間とを備え、空気流通空間は、天井板の端面と付加壁との間に形成された間隔であり、多孔質繊維吸音材は、天井板の上面に設置された当該多孔質繊維吸音材の最上面とスラブ下面との間の空間距離を６０ｍｍ以上に形成する厚さ寸法の多孔質繊維吸音材であるので、床衝撃音遮断性能を向上できる汎用性の高い天井構造を得ることができ、特に重量床衝撃音遮断性能を向上できる天井構造を得ることができる。
また、多孔質繊維吸音材は、密度８ｋｇ／ｍ ^３、又は、密度１６ｋｇ／ｍ ^３であることを特徴とする。
また、多孔質繊維吸音材は、不織布、又は、グラスウール、又は、ロックウールであるので、床衝撃音遮断性能を向上できる天井構造を得ることができる。
また、多孔質繊維吸音材の厚さ寸法は、２５ｍｍであることを特徴とする。

実施形態１の天井構造を備えた建物を示す縦断面図。床衝撃音レベルの実験結果を示す数値データ表。重量床衝撃音レベルの実験結果を示すグラフ。軽量床衝撃音レベルの実験結果を示すグラフ。

図１に基づいて実施形態の天井構造を備えた建物１について説明する。
建物１は、床構造２と、壁構造３と、天井構造４と、部屋１０とを備える。

図１に示すように、床構造２は、床スラブ１２と、床スラブ１２の上に所定の間隔で配置された複数の支持脚１３と、複数の支持脚１３の上に形成された床板構成部１４と、床スラブ１２と床板構成部１４との間の空間である床下空間９と床上空間とを流通させる空気流通空間とを備えた、所謂、二重床と呼ばれる構成である。

支持脚１３は、床スラブ１２上に設置される防振ゴム１３ａと、下部が防振ゴム１３ａに取付けられて防振ゴム１３ａに支持される支柱１３ｂと、支柱１３ｂの上端部に設けられた台座１３ｃとを備えた、防振ゴム１３ａによる防振機能を有した支持脚である。
支柱１３ｂの上部の外周面は図外の雄ねじ部に形成される。台座１３ｃは、例えば、パーティクルボード、あるいは、構造用合板で形成される。台座１３ｃは、台座１３ｃの上下面に貫通する図外の貫通孔を備え、この貫通孔内には当該貫通孔を上下に貫通する筒体１３ｄが固定され、この筒体１３ｄの内周面は図外の雌ねじ部に形成される。
つまり、支持脚１３は、支柱１３ｂの上部の外周面に形成された雄ねじ部の雄ねじと筒体１３ｄの内周面に形成された雌ねじ部の雌ねじとのねじ嵌合により、台座１３ｃが支柱１３ｂに対して上下方向に移動可能に構成され、台座１３ｃのレベル（高さ）を調整して床板構成部１４のレベル（高さ）を調整できる構成となっている。

床板構成部１４は、支持脚１３の上に形成された基材（床パネル）１８と、基材１８の上に形成された下地材１９と、下地材１９の上に形成された床仕上げ材２０とを備えて構成される。
基材１８と台座１３ｃとが図外の固定手段により固定され、基材１８と下地材１９とが図外の固定手段により固定される。尚、当該固定手段としては、例えば、釘、スクリュー釘、タッカー針、ビス等が用いられる。
基材１８は、複数の支持脚１３，１３…の台座１３ｃ，１３ｃ…上に載置されて水平面を形成するように並べられ固定手段により台座１３ｃに固定された複数の板材により構成される。基材１８を構成する板材としては、例えば、パーティクルボード、構造用合板等が用いられる。
下地材１９は、基材１８の上に載置されて水平面を形成するように並べられ固定手段により基材１８に固定された複数の板材により構成される。下地材１９を構成する板材としては、例えば、パーティクルボード、強化パーティクルボード（通常のパーティクルボードよりもプレス圧を大きくして硬く形成されたパーティクルボード）、構造用合板、せっこうボード、珪酸カルシウム板、ガラス繊維不織布入りせっこうボード等を用いられる。
下地材１９の上面に床仕上げ材２０が取付けられる。床仕上げ材２０は、フローリング床材、カーペット、タイル、絨毯、石板、畳等により構成される。

また、支持脚１３としては、例えば、図１に示すように、部屋１０の壁際に配置される支持脚１３Ａと、部屋１０の中央側に配置される支持脚１３Ｂとを用いる。
支持脚１３Ａの防振ゴム１３ａのゴムは、支持脚１３Ｂの防振ゴム１３ａのゴムよりも硬いゴムが用いられている。例えば、支持脚１３Ａの防振ゴム１３ａのゴムとして硬度Ａ７０のゴムが用いられ、かつ、支持脚１３Ｂの防振ゴム１３ａのゴムとして硬度Ａ６５のゴムが用いられている。
さらに、壁際に配置される基材１８の壁面５１に近い部分（壁面近傍部分）の下面に補強材１３Ｘを備え、支持脚１３Ａが補強材１３Ｘの下方に設置されて、補強材１３Ｘの下面が支持脚１３Ａにより支持された構成となっている。
当該補強材１３Ｘとしては、例えば、パーティクルボード、木材、石膏ボード、金属、中密度繊維板（MDF (medium density fiberboard)）、木質系建材、断熱性建材、樹脂、紙などにより形成されたものを用いればよい。
このように、床板構成部１４における部屋１０の壁際部分を、硬い防振ゴム１３ａを備えた支持脚１３Ａ、及び、補強材１３Ｘで支持された構成とすることで、箪笥等の重量物が設置される部屋１０の壁際部分に位置される床板構成部１４の沈み込み防止が図られている。

壁構造３は、例えば、戸境壁（界壁）等の壁５０と、当該壁５０と対向するように壁５０の前方に空気層６を介して壁板としてのせっこうボード７０を設けて形成された付加壁７５とを備えた、所謂、二重壁である。

付加壁７５は、床板構成部１４に取付けられた床側ランナー３１、天井スラブ４１に取付けられた天井側ランナー３２、床側ランナー３１及び天井側ランナー３２に取付けられた複数の下地柱（スタッド）３３、下地柱３３に取付けられた壁板としてのせっこうボード７０、せっこうボード７０の表面に設けられたクロス，塗装等の壁仕上げ材７１により構成された壁である。

せっこうボード７０は、床側ランナー３１の凹部及び天井側ランナー３２の凹部に建て込まれた複数の下地柱３３により形成された下地面３４に図外のビス等で取付けられる。そして、下地面３４に取付けられたせっこうボード７０の表面に壁仕上げ材７１が設けられて付加壁７５が構築される。即ち、壁５０の前方に設けられる壁下地材は、床側ランナー３１と、天井側ランナー３２と、床側ランナー３１及び天井側ランナー３２に取付けられた複数の下地柱３３，３３…とで構成される。

尚、下地面３４に取付けられたせっこうボード７０の下端側の表面には巾木７６が取り付けられる。この巾木７６の下端面とせっこうボード７０の下端面とがほぼ同一面上に位置される。
また、巾木７６の下端面及びせっこうボード７０の下端面と床板構成部１４の上面とが間隔Ｓ１を隔てて離間するように構成される。

壁５０の前方に設けられた壁下地材の一部を構成する床側ランナー３１、及び、天井側ランナー３２は、例えば、長尺な方向と直交する方向に切断された断面が凹形状の長尺材により形成される。即ち、床側ランナー３１、及び、天井側ランナー３２は、長尺な帯板状の基板（底板）３５と、基板３５の両方の長辺縁より同じ方向に延長して当該基板に対して垂直又は略垂直に設けられた側板３６，３７とを有し、当該基板３５と両方の側板３６，３７とで囲まれた凹部を備えた構成である。
天井側ランナー３２は、凹部の開口を下に向けて天井スラブ４１のスラブ下面４１ａにおける複数の下地柱３３の上端の設置予定位置に配置されて基板３５がアンカーボルト等の固定手段３９により天井スラブ４１に固定される。

図１に示す床構造２は、床施工を先行する床先行工法により構築された床構造であり、当該床構造２の場合、床側ランナー３１は、凹部の開口を上に向けて下地材１９における壁５０に近い端面側の下地材１９上における複数の下地柱３３の下端の設置予定位置に配置されて基板３５がスクリュー釘等の固定手段３８により当該下地材１９に固定される。そして、床仕上げ材２０における壁５０に近い端面と床側ランナー３１の部屋１０側の側板３６とが間隔Ｓ２を隔てて離間するように構成される。また、基材１８及び下地材１９における壁５０に近い端面と壁５０の壁面５１とが間隔Ｓ３を隔てて離間するように構成される。この場合、当該間隔Ｓ３が、床下空間９と床上空間である壁構造３の空気層６とを流通させる空気流通空間として機能する。
上述した間隔Ｓ１乃至間隔Ｓ３は、例えば、数ｍｍ程度に形成される。

尚、床構造２は、壁施工を先行する壁先行工法により構築された床構造であっても良い。壁先行施工により構築された床構造２の場合、床側ランナー３１は、凹部の開口を上に向けて床スラブ１２上における複数の下地柱３３の下端の設置予定位置に配置されて基板３５が図外のアンカーボルト等の固定手段により床スラブ１２に固定される。そして、床板構成部１４における壁５０に近い端面と下地柱３３の前面（部屋１０側の表面）とが間隔を隔てて離間するように構成される。

また、壁構造３は、間仕切り壁であってもよい。
また、壁構造３が二重壁や間仕切り壁ではなく、戸境壁（界壁）等の壁５０に対して構築された床構造２であってもよい。
この場合、床板構成部１４の床仕上げ材２０における壁５０に近い端面と壁５０の壁面５１とが間隔を隔てて離間するように構成される。また、壁面５１に取付けられた巾木７６の下端面と床板構成部１４の上面とが間隔を隔てて離間するように構成される。

天井構造４は、天井スラブ４１のスラブ下面４１ａと、スラブ下面４１ａの下側に配置された天井板４７と、スラブ下面４１ａと天井板４７の上面４７ａとの間の天井裏空間８に設置された密度８ｋｇ／ｍ^３～密度１６ｋｇ／ｍ^３の多孔質繊維吸音材としての不織布１５と、天井裏空間８と床上空間とを流通させる空気流通空間とを備えた構成とした。
天井裏空間８と床上空間とを流通させる空気流通空間は、天井裏側において互いに隣り合うように設置された下地柱３３，３３の間隔により形成された天井裏空間８と床上空間としての壁構造３の空気層６とを流通させる空気流通空間により形成される。
尚、天井裏空間８と床上空間とを流通させる空気流通空間は、天井板４７の端面と付加壁７５との間に形成されて天井裏空間８と床上空間としての部屋１０内と流通させる図外の間隔、又は、天井板４７に形成されて天井裏空間８と床上空間としての部屋１０内と流通させる図外の貫通孔等により形成してもよい。

天井構造４は、天井スラブ４１に設けられた吊ボルト４２と、吊ボルト４２に取付けられた野縁受保持具としてのハンガー４３と、野縁受４４と、野縁取付具４５と、野縁４６とで構成された天井下地構造を備え、この天井下地構造の野縁４６に天井ボード、化粧板等の天井板４７が取付けられた構造であり、天井スラブ４１と天井板４７との間の空間である天井裏空間８に多孔質繊維吸音材としての不織布１５が設けられている。

天井構造４は、天井スラブ４１のスラブ下面４１ａ側に埋設されたインサートナット４８に吊ボルト４２を締結して吊ボルト４２を天井スラブ４１のスラブ下面４１ａより下方に突出するように設け、吊ボルト４２にハンガー４３を取付け、ハンガー４３に野縁受４４を取付け、野縁取付具４５により野縁４６を野縁受４４に取付け、そして、野縁４６の下に天井板４７がビス等で取付けられて構成される。不織布１５は、天井板４７の上、及び、野縁４６の上に載るように敷設される。

また、天井板４７の上に設けられた不織布１５の最上面１５ｔとスラブ下面４１ａとの間の空間距離Ｈが６０ｍｍ以上になるように構成した。

実施形態の天井構造による床衝撃音遮断性能を確認するための実験を行った。尚、天井構造の床スラブと天井板の構成は、床構造の床スラブと床板構成部との位置関係を上下逆にした構成とほぼ同じであるので、実験用の床構造を作成し、当該床構造の床衝撃音遮断性能を天井構造による床衝撃音遮断性能と見做して評価した。
実験では、床スラブ上に多孔質繊維吸音材として異なる不織布を設けた各床構造、及び、床スラブ上に不織布を設けない床構造を設定し、床板構成部の端面と壁面との間に隙間（床下空間と床上空間とを流通させる空気流通空間）を設けた場合（以下、「隙間あり」という）と、床板構成部の端面と壁面との間の隙間を養生テープで塞いだ場合（以下、「隙間なし」という）とで、これら床構造の重量床衝撃音レベルと軽量床衝撃音レベルとを測定した。

異なる不織布を設けた各床構造は、
・床スラブ上に密度８ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍの不織布を設けた床構造
・床スラブ上に密度８ｋｇ／ｍ^３、厚さ５０ｍｍの不織布を設けた床構造
・床スラブ上に密度１６ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍの不織布を設けた床構造
・床スラブ上に密度３２ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍの不織布を設けた床構造
である。

尚、床衝撃音レベルの測定は、ＪＩＳＡ１４１８「建築物の現場における床衝撃音レベルの測定方法」に示されている衝撃源を用いて行った。測定は固定マイクロホン法を用いて行い、測定対象周波数範囲は１／３オクターブバンド中心周波数５０Ｈｚ～２５００Ｈｚとした。
具体的には、床構造における床板構成部において最も剛性の小さい位置である支持脚間上に位置する床仕上げ材の上面を打撃して、床スラブ階下での衝撃音レベルを測定した。即ち、タイヤ（ｔｉｒｅ）で床仕上げ材の上面を打撃して重量床衝撃音レベルを測定し、タッピング（ｔａｐｐｉｎｇ)マシンで床仕上げ材の上面を打撃して軽量床衝撃音レベルを測定した。尚、実験用の床構造では、床仕上げ材として合板を用いた。

測定結果を図２，図３，図４に示す。図２（ａ）は重量床衝撃音の測定結果を示す数値データ表、図２（ｂ）は軽量床衝撃音の測定結果を示す数値データ表、図３（ａ）は「隙間あり」床構造での重量床衝撃音の測定結果を示すグラフ、図３（ｂ）は「隙間なし」床構造での重量床衝撃音の測定結果を示すグラフ、図４（ａ）は「隙間あり」床構造での軽量床衝撃音の測定結果を示すグラフ、図４（ｂ）は「隙間なし」床構造での軽量床衝撃音の測定結果を示すグラフである。

測定結果によれば、重量床衝撃音の場合、対象周波数６３Ｈｚにおいて、
・吸音材なし（隙間あり）では７６．０ｄＢ
・不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）では７３．７ｄＢ
・不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ５０ｍｍ（隙間あり）では７７．３ｄＢ
・不織布１６ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）では７５．６ｄＢ
・不織布３２ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）では７７．９ｄＢ
であり、吸音材なし（隙間あり）の床構造の場合と比べて、不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）、不織布１６ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）の床構造の場合、重量床衝撃音遮断性能が向上することが実証された。

また、測定結果によれば、軽量床衝撃音の場合、対象周波数１２５Ｈｚ～５００Ｈｚにおいて、
吸音材なし（隙間あり）（隙間なし）の床構造の場合と比べて、不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）、不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ５０ｍｍ（隙間あり）、不織布１６ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）の床構造の場合、軽量床衝撃音遮断性能が向上することが実証された。

即ち、実験により、不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）、不織布１６ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）の床構造の場合、重量床衝撃音遮断性能、及び、軽量床衝撃音遮断性能が向上することが実証された。

尚、不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ５０ｍｍ（隙間あり）の床構造の場合、吸音材なしの場合と比べて、重量床衝撃音遮断性能が悪く、不織布８ｋｇ／ｍ^３、厚さ２５ｍｍ（隙間あり）の場合、吸音材なしの場合と比べて、重量床衝撃音遮断性能が良い。
これは、実験用の床構造において、床板構成部の下面から床スラブまでの距離が８６ｍｍであり、床スラブ上に厚さ２５ｍｍの不織布を設けた場合、当該不織布の上面と床板構成部の下面との間の空間距離Ｈが６１ｍｍとなるのに対して、床スラブ上に厚さ５０ｍｍの不織布を設けた場合、当該不織布の上面と床板構成部の下面との間の空間距離Ｈが３６ｍｍとなることに起因していると考えられる。
即ち、床スラブ上に設けられた不織布の上面と床板構成部の下面との間の空間距離Ｈが短い場合、即ち、不織布の上面と床板構成部の下面との間の空間容積が小さい場合には、重量床衝撃音遮断性能は向上せず、床スラブ上に設けられた不織布の上面と床板構成部の下面との間の空間距離Ｈが６０ｍｍ以上に形成されて、不織布の上面と床板構成部の下面との間の空間容積が大きい場合に、重量床衝撃音遮断性能が向上すると考えられる。

以上から、次のことがわかる。
天井裏空間８において、天井板４７の上、及び、野縁４６の上に載るように、密度８ｋｇ／ｍ３～密度１６ｋｇ／ｍ３の不織布１５を設け、かつ、不織布１５の最上面１５ｔとスラブ下面４１ａとの間の空間距離が６０ｍｍ以上１３０ｍｍ以下になるように形成された本発明の天井構造４の場合、建物の上階の床から下階へ伝搬する床衝撃音を低減できるようになる。すなわち、重量床衝撃音遮断性能、軽量床衝撃音遮断性能が共に向上する汎用性の高い天井構造４を実現できる。

即ち、従来、天井裏空間８に設置する多孔質繊維吸音材として、密度の大きいものを用いた方が、遮断性能が良いと考えられていたが、密度の小さいものを用いても良好な床衝撃音遮断性能が得られることが、実験により明らかになった。

尚、上記では、天井裏空間８に、密度８ｋｇ／ｍ^３～密度１６ｋｇ／ｍ^３の不織布１５を備えた構成の天井構造を例示したが、天井裏空間８に、密度８ｋｇ／ｍ^３～密度１６ｋｇ／ｍ^３のグラスウール、又は、ロックウール等のその他の多孔質繊維吸音材を備えた構成の天井構造としてもよい。

４床構造、８天井裏空間、１５不織布（多孔質繊維吸音材）、
４１ａスラブ下面、４７天井板、４７ａ天井板の上面、
Ｈ不織布の最上面とスラブ下面との間の空間距離。

Claims

スラブ下面と、スラブ下面の下側に配置された天井板と、スラブ下面と天井板の上面との間の天井裏空間において天井板の上面に設置された密度８ｋｇ／ｍ^３～密度１６ｋｇ／ｍ^３の多孔質繊維吸音材と、天井裏空間と床上空間とを流通させる空気流通空間とを備え、
空気流通空間は、天井板の端面と付加壁との間に形成された間隔であり、
多孔質繊維吸音材は、天井板の上面に設置された当該多孔質繊維吸音材の最上面とスラブ下面との間の空間距離を６０ｍｍ以上に形成する厚さ寸法の多孔質繊維吸音材であることを特徴とする天井構造。
多孔質繊維吸音材は、密度８ｋｇ／ｍ^３、又は、密度１６ｋｇ／ｍ^３であることを特徴とする請求項１に記載の天井構造。
多孔質繊維吸音材は、不織布、又は、グラスウール、又は、ロックウールであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の天井構造。
多孔質繊維吸音材の厚さ寸法は、２５ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の天井構造。