JP7454486B2 - 防音壁 - Google Patents

Description

本発明は、防音壁に関する。

従来、防音壁は、第１吸音材を内装した第１吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な第１外枠体を設け、前記第１吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音導入孔を多数設けてある音透過面を前記第１外枠体の音源側表面部に形成してあると共に、背面部には遮音面を備えてある遮音パネルを、上下方向に複数段に並べた防音壁において、上端縁部付近における圧力勾配により、音の回折現象が生じて音源側とは反対側の防音壁の背面側に音が拡がるために、第２吸音材を内装した第２吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な第２外枠体を設け、前記第２吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音導入孔を多数設けてある音透過面を、前記第２外枠体の音源側表面部及び、背面部に形成してある吸音パネルを、上下方向に複数段に並べてある前記遮音パネルの内の最上段の物の更に上に配設することが考えられ（例えば、特許文献1参照）、それによって、背面側に回折しようとする音が、第２吸音材で吸収されながらその振動エネルギーが減衰され、音源側の音が防音壁の背面側に拡がるのを防止できるようになる。

特開２０１４－１０１７４７号公報

ところで、図３は、防音壁設備１と対象領域との関係を示す図であり、遮音パネル１Ａと吸音パネル１Ｂとの関係を示すものである。吸音パネル１Ｂの鉛直方向の高さを試験体高さと称する。同図によれば、領域Ａ２は音源Ｓと吸音パネル１Ｂの下端とを通る第二境界Ｒ２と第一境界Ｒ１との間、領域Ｄ２は防音パネル１Ａの上端縁を通る水平面である第三境界Ｒ３と第二境界Ｒ２との間の領域、領域Ｆ２は防音パネル１Ａの下端縁を通る水平面である第四境界Ｒｇと第三境界Ｒ３との間の領域である。

前述のようなエッジ効果抑制技術を用いれば、領域Ｆ２での防音効果には効果を奏することができた。しかし、近年、高速道路近辺のビル等では、領域Ｄ２以上の部分で騒音に晒される場所も多く、この領域では十分な防音効果を得られていない。

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、領域Ｄ２以上の部分でも十分な防音効果を得ることのできる防音壁を提供することを目的とする。

本発明の第１の防音壁の特徴構成は、第１吸音材を内装した第１吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な第１外枠体を設け、前記第１吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音導入孔を多数設けてある音透過面を前記第１外枠体の音源側表面部に形成してあると共に、背面部には遮音面を備えてある遮音パネルを、上下方向に複数段に並べ、多孔質材料から成る第２吸音材を内装した第２吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な第２外枠体を設け、前記第２吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音導入孔を多数設けてある音透過面を、前記第２外枠体の音源側表面部及び、背面部に形成してある吸音パネルを、上下方向に複数段に並べてある前記遮音パネルの内の最上段の物の更に上に配設し、前記第２吸音材は、上下方向に沿った複数枚の吸音板を、それらの下端部から上端部にかけてパネル厚み方向に互いに間隔を空けて並設し、隣接する複数枚の前記吸音板同士の間隔の合計は、下側よりも上側を大に形成してあるところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、第２吸音材は、上下方向に沿った複数枚の吸音板を、パネル厚み方向に互いに間隔を空けて並設したことにより、１枚の吸音板を設けるだけよりも、図３における領域Ａ２において、音が吸音パネルに挿入して吸収される挿入損失（ｄＢ）が大きくなり、防音効果が向上する。

本発明の第２の特徴構成は、前記吸音板を３枚以上設け、３枚以上の前記吸音板の内、パネル厚み方向で両端側の物よりも中間部の物の高さを低く形成したところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、図３における領域Ｆ２、Ａ２における防音効果が特に向上する。

本発明の第３の特徴構成は、複数枚の前記吸音板の内、パネル厚み方向で両端側の物を、内側面を外側に傾斜させて上側ほど薄くなるように形成したところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、特に、図３における領域Ｆ２における挿入損失が大きくなる。

防音壁の全体斜視図である。 防音壁の設置状態を示す縦断面図である。 音源、防音壁設備、領域の関係を示す防音壁の側面から見た説明図である。 次の図５における各第２吸音材についての挿入損失の実験結果を表す図表である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、第２吸音材において、並設した吸音板の組み合わせ夫々のバリエーションを表す例示側面図である。 領域Ａ２、Ｄ２、Ｆ２夫々において、吸音板の図4に示す組合せ例に対する１/３アクターブバンド中心周波数の変化に伴う挿入損失の変化グラフである。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２に示すように、例えば道路等の防音壁は、道路の側方において道路とその周辺とを隔てるように、道路に沿って形成したコンクリート製の基礎外壁２の上に、一定間隔置きに立設させたパネル支持用Ｈ型鋼１０の縦溝内に嵌入させて、上下方向に複数段に積み上げる遮音パネル１Ａと、その遮音パネル１Ａの最上段の物の更に上に配設する吸音パネル１Ｂとからなり、いずれの遮音パネル１Ａも吸音パネル１Ｂも、夫々の左右両端部を、横方向に隣接するパネル支持用Ｈ型鋼１０の夫々の縦溝内に嵌入させてある。
遮音パネル１Ａは、グラスウールからなる第１吸音材３Ａを内装した第１吸音空間４Ａを内部に形成すると共に、音源となる道路とその道路の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な金属板から成る第１外枠体５Ａを設け、第１吸音空間４Ａに外方の音を取り入れ自在な音導入孔６を多数形成してあるガラリ構造からなる音透過面を、第１外枠体５Ａの音源側表面部７に形成すると共に、第１外枠体５Ａの音源側とは反対側の背面部８には孔の開いてない鉄板製の遮音板を設けて、道路側からの発生音を防音壁の背面側には逃がさないように構成してある。

吸音パネル１Ｂは、第２吸音材３Ｂを内装した第２吸音空間４Ｂを内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な第２外枠体５Ｂを設け、第２吸音空間４Ｂに外方の音を取り入れ自在な音導入孔６を多数設けてある音透過面を、第２外枠体５Ｂの音源側表面部７及び、背面部８に形成してある。
尚、第１外枠体５Ａ及び第２外枠体５Ｂは、夫々２部材以上の板金部材から成り、それらの複数の板金部材をリベットやボルトナット又は接着、溶接などで一体に箱状に組み付けて形成してある。

更に、前記第２外枠体５Ｂは、アルミニウム製のパンチングメタルで、第２吸音材３Ｂは、多孔質材料であるポリエステル（ＰＥＴ）ウールである。

図２に示すように、第２吸音材３Ｂは、上下方向に沿った３枚の吸音板３０を、パネル厚み方向に互いに間隔を空けて並設してある。
３枚の前記吸音板３０の内、パネル厚み方向で両端側の物よりも中間部の物の高さを低く形成し、パネル厚み方向で両端側の物を、内側面を外側に傾斜させて上側ほど薄くなるように形成してある。
従って、隣接する複数枚の前記吸音板３０同士の間隔の合計は、上に行くほど大に形成してある。

［別実施形態］
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉 前記第１、第２吸音材３Ａ，３Ｂは、ポリエステルウール以外に、グラスウールやロックウール等の無機繊維からなる多孔質体や、ステンレス繊維などの金属繊維からなる多孔質体の他に、アルミニウム焼結板から構成してあってもよい。
〈２〉 前記パンチングメタルを、アルミニウム以外に、ステンレス、亜鉛引き鋼板などの金属板から形成してあってもよい。
〈３〉 前記防音壁は、道路用以外に、鉄道用、一般の防音壁、室内のパーティションに利用することもできる。
〈４〉 第２外枠体５Ｂの表面部を、パンチングメタル以外に、金属メッシュやガラリ構造やルーバー形式の金属板で形成してあってもよい。
〈５〉前記吸音板３０は、２枚以上設けてあればよく、図５（ａ）～図５（ｄ）のような形状と組み合わせよりなるものであればよく、結局、パネル厚み方向に並設する夫々の吸音板同士は、互いに間隔を空けてあればよい。

［実験例１］
図１～図２に示す吸音パネル１Ｂにおいて、並設した吸音板３０の組み合わせ夫々においてのエッジ効果抑制効果を、実験により確認した。
尚、現行品は、吸音板３０が１枚だけ設けてあるもので、従来例に該当する。
図５（ａ）の吸音板３０の組み合わせは、高さ４６０ｍｍで、且つ、夫々内側面を上下方向の中間部から上ほど外側に傾斜させてカットした２枚の吸音板３０を、互いに間隔を空けて並設してあり、パネル厚み方向の総幅は１８５ｍｍである。
図５（ｂ）の吸音板３０の組み合わせは、本発明の第１実施形態と同様で、３枚の吸音板３０を、互いに間隔を空けて並設し、３枚の吸音板３０の内の両側の物は、高さ４６０ｍｍで、且つ、夫々内側面を上下方向の中間部から上ほど外側に傾斜させてカットした物で、吸音板３０の厚み方向の中間部の物の高さを、他よりも低く２３０ｍｍの高さに形成してあり、パネル厚み方向の総幅は２３０ｍｍである。
図５（ｃ）の吸音板３０の組み合わせは、高さが同じ（４６０ｍｍ）３枚の吸音板３０を、互いに間隔を空けて並設し、３枚の吸音板３０の内の両側の物は、夫々内側面を上下方向の中間部から上ほど外側に傾斜させてカットした物で、吸音板３０の厚み方向の中間部の物は、上下同じ厚みに形成してあり、パネル厚み方向の総幅は２３０ｍｍである。
図５（ｄ）の吸音板３０の組み合わせは、夫々上下同じ厚みの３枚の吸音板３０を、互いに間隔を空けて並設し、吸音板３０の厚み方向の中間部の物の高さを、他よりも低く２３０ｍｍの高さに形成してあり、パネル厚み方向の総幅は２３０ｍｍである。
図５（ｅ）の吸音板３０の組み合わせは、比較例のために、前記図５（ｂ）と同様の形状の吸音板３０を、間隔を空けずに互いに接触させて立設させてあり、パネル厚み方向の総幅は１７５ｍｍである。

現行品及び図５（ａ）～（ｅ）の実験結果を、図４の表に示す。

上記図４の表からは、次のことがわかる。
図５（ａ）～（ｅ）に示す物と現行品との比較をすると、いずれも、図３の領域Ａ２において音が吸音パネルに挿入して吸収される挿入損失（ｄＢ）が大きくなり、防音効果が向上する。
そして、図５（ａ）～（ｄ）においては、図３の領域Ａ２及びＤ２共に現行品及び図５（ｅ）よりも前記挿入損失（ｄＢ）が上がり、防音性能が向上する。
このことから、上下方向に沿った複数枚の吸音板３０を、パネル厚み方向に互いに間隔を空けて並設するのが効果的であることが明確である。

尚、図５（ｃ）では、領域Ａ２及び領域Ｄ２において現行品よりも挿入損失が増加するものの、図３の領域Ｆ２において劣るために、３枚の吸音板３０を並設した場合に、特に、吸音板３０の厚み方向の中間部の物の高さを、他よりも低く形成して、隣接する複数枚の前記吸音板３０同士の間隔の合計は、上に行くほど一層大に形成するほうが良いことがわかる。

[実験例２]
図６に示すように、前記領域Ａ２、Ｄ２、Ｆ２毎に、吸音板３０の組み合わせ例に示す現行品、及び前記図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）夫々の各１/３オクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）の変化に伴う挿入損失（ｄＢ）の変化を折れ線グラフとして示す。

１Ａ 遮音パネル
１Ｂ 吸音パネル
３Ａ 第１吸音材
３Ｂ 第２吸音材
４Ａ 第１吸音空間
４Ｂ 第２吸音空間
５Ａ 第１外枠体
５Ｂ 第２外枠体
６ 音導入孔
７ 音源側表面部
８ 背面部
３０ 吸音板

Claims (3)

1. 第１吸音材を内装した第１吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な第１外枠体を設け、前記第１吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音導入孔を多数設けてある音透過面を前記第１外枠体の音源側表面部に形成してあると共に、背面部には遮音面を備えてある遮音パネルを、上下方向に複数段に並べ、
   多孔質材料から成る第２吸音材を内装した第２吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な第２外枠体を設け、前記第２吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音導入孔を多数設けてある音透過面を、前記第２外枠体の音源側表面部及び、背面部に形成してある吸音パネルを、上下方向に複数段に並べてある前記遮音パネルの内の最上段の物の更に上に配設し、
   前記第２吸音材は、上下方向に沿った複数枚の吸音板を、それらの下端部から上端部にかけてパネル厚み方向に互いに間隔を空けて並設し、
   隣接する複数枚の前記吸音板同士の間隔の合計は、下側よりも上側を大に形成してある防音壁。
2. 前記吸音板を３枚以上設け、３枚以上の前記吸音板の内、パネル厚み方向で両端側の物よりも中間部の物の高さを低く形成してある請求項１に記載の防音壁。
3. 複数枚の前記吸音板の内、パネル厚み方向で両端側の物を、内側面を外側に傾斜させて上側ほど薄くなるように形成してある請求項１または２のいずれか１項に記載の防音壁。

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