JPH01315506A - 防音壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高速道路や鉄道の沿線に設置して自動車や列車
から発生する騒音が外部の家屋等に伝達されるのを防ぐ
防音壁に関する。

（従来の技術） 高速道路や鉄道の沿線に設置して、防音を行なう壁は従
来公知である。

これらの防音壁は、音の吸収と音の遮蔽を行なうもので
あり、通常、吸音機能を有する吸音部と、該吸音部を保
持すると同時に音の透過を遮蔽する遮音部とを有してい
る。

従来公知の防音壁には、以下のようなものがあった。

まず、吸音部としてグラスウール等のａ維系の材料を用
いた防音壁の構造の一例を第５図及び第６図を参照して
説明すると、次のとおりである。

防音壁１１は多数のスリットを形成した金属製の正面板
１２と裏側の金属製の背面板１３と、正面板１２及び背
面板１３との間に挟んで設置された吸音材料１４とから
なっている。そして、吸音材４はグラスウールからなっ
ており、そのグラスウールを保護するために薄い合成樹
脂フィルムで包んで構成されている。

上記防音壁１１では、発生した音が正面板１２のスリッ
トを介して吸音材料１４に吸収され、かつ吸音材料１４
を透過した音は背面板１３により遮蔽されて外部に漏れ
ることがない。

又、上記ａａ系の吸音材の他に、セラミックや焼結金属
等の多孔材料を吸音部として用いた防音壁も従来公知で
ある。この公知の防音壁は、吸音部として多孔材料から
なる正面板を設置し、遮音部として亜鉛メツキ等を施し
た金属製の背面板を設けたものである。ここで、亜鉛メ
ツキは防錆のためであるから、必ずしも亜鉛メツキに限
定されるものではない。

上記多孔材料からなる防音壁では、発生した音が正面板
である多孔材料で吸収され、かつ金属製背面板で透過音
を遮蔽している。

更に又、鉄筋コンクリート板からなる背面板を設置し、
その背面板の前面に多孔質吸音コンクリート小片を多数
設置して正面板とした防音壁も従来公知である。

上記多孔質吸音コンクリートを使用した防音壁では、発
生した音が多孔質コンクリートで吸収され、透過音は鉄
筋コンクリート板で遮蔽される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来公知の防音壁では次のような欠点が
あった。

まず、繊維系吸音材料は、雨水による水濡れが生ずると
吸音率が激減するばかりではなく、繊維部分に大量の水
を吸収して重量が重くなり、自身の重量によって押し固
められてしまう。このため、−炭水を吸収した繊維系吸
音材料はそれが乾いた時に固化状態となって吸音率が激
減してしまう。

上記ｗＬ維系吸音材料の欠点を改善するために、従来繊
維系吸音材料をポリエチレン等の薄い合成樹脂フィルム
でくるんでいたが、合成団脂フィルムを薄くすると破損
等が生じ、合成樹脂フィルムを厚くすると吸音率が悪く
なるため、結局前記欠、任が完全に改善されたものとは
言えなかった。又、合成υ（脂フィルムでくるんだ吸音
材料においては、薄いフィルムの存在により却って高周
波域（ｉｏｏｏヘルツ以上）での吸音率が激減し、吸音
可能な周波数域が狭くなってしまうと言う欠点さえ生じ
てしまう。

更に又、上記ｊａｍ系吸音材料を用いたものでは、火災
が発生した場合、接着剤や合成ａｔ脂フィルムが燃焼し
、有毒ガスが発生するため、安全上の問題も生じていた
。

次に、セラミックや焼結金属等の多孔体を用いたもので
は、セラミックや焼結金属が非常に高価であり、そして
衝突事故により該多孔体が激しく飛散するので安全上の
問題があった。又、セラミック焼結体は加工性が悪く、
その上、割れ易いので組み立て工程も煩雑であった。更
に又、セラミックや焼結金属は孔径が小さいため（２μ
φないし５０μφ）、雨水に濡れると毛細管現象によっ
て孔の内部深くまで水が浸透し、吸音率が激減する。し
かも、−度浸透した水が蒸発乾燥するには長時間を要す
るため、雨天や曇天の多い地域では吸音効果の良好な期
間が短くなってしまう。

更に、セラミックや焼結金属では孔内部に徘煤煙が侵入
して目詰まりを起こし易く、このため吸音率の低下が著
しい。その上、−旦目詰まりを起こすと、孔径が小さい
ので洗浄が困難であり、結局吸音板を取り替えざるを得
ないという欠点もある。

次に、多孔質コンクリート板を設けた防音板は、衝突に
よって該多孔質コンクリート板が破損し、破片が激しく
飛散するため２次災害の危険性があり、安全上の問題が
あった。

又、金属製の背面板は面密度と曲げ強さとが低いことに
よって生ずるコインシデンス効果によって可聴域におけ
る特定周波数で音響透過損失が極端に小さくなる場合が
ある。第７図は２１１Ｉ１１１厚の普通鋼板を用いて各
周波数／コインシデンス周波数比における音の透過損失
特性を示した線図であり、図からも分かるとおり、例え
ば２１厚鋼板の場合可聴域である２５００ヘルツ及び５
８００ヘルツ付近において大きく透過損失が低下する周
波数帯がある。

一方、発泡アルミニウムの気泡を押し潰して破壊し、こ
れらの気泡を連通孔とすることによって吸音機能を持た
せ、これを防音壁に使用することも提案されている。（
特開昭６２−２３０９４０号公報参照） しかしながら、上記連通孔を有する発泡アルミニウムを
用いた防音壁の内、その背面に金属製あるいは木製の遮
音壁を設けたものでは、前述の公知の防音壁と同様にコ
インシデンス効果による音の透過が問題点として残り、
そして、その背面にコンクリート製の遮音板を設けたも
のでは、耐久性の面での難点、及び衝突破壊による２次
災害の危険性が前述の公知防音壁と同様に残る。

更に、前記発泡アルミニウムを用いた吸音板とコンクリ
ート製の遮音板を用いたものでは、該コンクリート製の
遮音板の内表面が平面であるため、該遮音板内表面にお
ける音波の反射が強くなって、発泡アルミニウムによる
吸音特性を十分に引き出すことができなかった。

そこで、本発明の目的は発泡アルミニウムからなる吸音
板とその背面に設置される遮音板とを効果的に組み合わ
せて上記欠点を改善し、吸音効率が良く、かつ安全性の
高い防音壁を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の特徴とする構成は、発泡アルミニウムを用いて
吸音板を構成し、吸音板を支持すると同時に音を遮蔽す
るために該吸音板の背面に繊維強化コンクリート板を設
置したところにある。

ニーで、発泡アルミニウムとは、−例を上げると、特開
昭６２−２０８４６号公報に示されているように、アル
ミニウムあるいはその合金に発泡材を混合して発泡成型
したアルミニウムを言うものであるが、その製法は問わ
ない。

（実施例） 以下、図によって本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例になる防音壁の正面図であ
り、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面図である。

図を参照して、発泡アルミニウムからなる吸音板１が前
面に設けられ、繊維強化コンクリートからなる遮音板２
が背面に設けられ、吸音板１と遮音板２とは互いに間隔
をおいて固着され、その開に空気層３が形成されている
。この実施例では、空気層３は区画壁４により５００ｍ
ｍ角から２００＋ａｍ角に区画されている。吸音板１と
遮音板２とはボルト、ナツト等の締着具５によって固着
されている。尚、空気層３の区画数は上下左右に任意に
行なうことができる。

個々の区画された空気層３は、この実施例では、両端の
空気Ｎ３の厚みが厚く、中間の空気層３の厚みが薄くな
っており、２種の厚みとなっている。しかしながら、個
々の空気層３の厚みとして２種以上の厚みを採用するこ
とも可能である。即ち後述のように、空気層３の厚みい
かんによって吸音率が異なるので、全周波数域に互って
平均して吸音効果を良くするには種々の厚みを採用する
ことが望ましいからである。

空気層３の幅は、この実施例では両端の空気層３の幅が
Ｌｌ、中間の空気層３の幅がＬ２となっている。この幅
は発生する音の周波数域によって種々に設計されるもの
である。即ち、空気層の厚いものでは低周波数の音の吸
音率が良く、空気層の薄いものでは高周波数の音の吸音
率が良い。従って、低周波数域の騒音が多い場合には、
空気層の厚い区画を多くするためにＬｌを大きく、Ｌ２
を小さくし、高周波数域の騒音が多い場合には、その反
対とするものである。

第３図は、周波数域による垂直入射吸音率を示す特性線
図である。試材は、本発明のｆｊＳ１図及び第２図に示
す厚み大きい空気層を持つ吸音板の場合と（曲線１）、
同じく厚みの小さい空気層を持つ吸音板の場合と（曲＃
ｉ２）、同じく大小の厚みを混合した空気層を持つ吸音
板の場合と（曲線３）、比較材としてグラスウールから
なる吸音板と（曲線４）、ポリエチレンフィルムでくる
んだグラスウールからなる吸音板と（曲＃Ｘ５）であり
、図からも分かるとおり、空気層が厚いと低周波数域５
００ヘルツ前後）での吸音率が高く、それをピークとし
て両側へ広がるにつれて吸音率が低下している。その反
対に空気層が薄いと高周波数域（ＩＫヘルツ前後）での
吸音率が高く、それをピークとして両側へ広がるにつれ
て吸音率が低下している。このため、主として低周波数
の音を吸音する場合には空気層を厚くすれば良いし、主
として高周波数の音を吸音する場合には空気層を薄くす
れば良い。又、全周波数域において平均して吸音する場
合には空気層の厚いものと空気層の薄いものとを混合す
れば良い。又、厚い空気層部分と薄い空気層部分との面
積比率を変えることにより、高周波数域を主として吸音
したり、あるいは低周波数域を主として吸音したりする
ことができるものとなる。

第４図は、本発明の発泡アルミニウムと従来品の焼結金
属（アルミニウム）とを比較した含水状態での吸音率と
、その経時的変化を示す特性線図であり、縦軸に平均吸
音率、横軸に含水状態からの経過時間がとられている。

図からも分かるとおり、発泡アルミニウムは含水状態で
の初期吸音率も高く、かつ吸音率の回復も速い（３時間
ないし４時間程度）が、焼結金属は含水状態での初期吸
音率が低くかつ吸音率の回復も遅い（５０時間以上）。

よって、発泡アルミニウムによると、含水状態での吸音
率の低下が少なくなるばかりではなく、その回復も速く
、平均的な吸音率が向上する。

発泡アルミニウムの連通孔径は１００μφないし５００
μφであるから排煙や煤煙による目詰まりが少なく、か
つ洗浄も容易である。

以上の実施例では、遮音板２の各空気層３における内表
面が平面となっているが、この平面の代わりに内表面を
凹凸面とすることにより、−層吸音率を向上させること
ができるものとなる。

第５図の（イ）は本発明の他の実施例に適用される遮音
板の部分平面図であり、＄５図の（ロ）は（イ）のＡ−
Ａ断面図、第５図の（ハ）は（イ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。

第５図の（イ）、（ロ）及び（ハ）を参照して、破線で
示す発泡アルミニウムからなる吸音板ＩＩの背面に繊維
強化コンクリートからなる遮音板２１を設置する点では
前記実施例と同様であるが、この実施例では繊維強化コ
ンクリートからなる遮音板２．の各空気層３１の内表面
に溝６からなる凹凸を形成したものである。

この溝６の形状は、この実施例では円柱形の溝となって
いるが、四角溝、台形溝、三角溝等、種々の形状が採用
可能である。

又、遮音板２１の内表面の面積に対する溝６の面積率は
５０％以上であって９０％以下の範囲が、吸音率及び曲
げ剛性の面から望ましい。

更に、溝６の幅は２０ｍｍ以上が望ましい。

第６図は、前記ｆｊＳｉ図及び第２図に示す内表面が平
面遮音板２における吸音率面＃ｉｔ６と、第５図の溝付
き遮音板２．を使用した場合の吸音率曲線５とを比較し
た特性線図であり、溝付き遮音板２１の方が吸音率にし
て最大約１０％吸音率が向上している。

第７図の（イ）は本発明の他の実施例に適用される遮音
板の部分平面図であり、第７図の（ロ）は（イ）のＣ−
Ｃ断面図である。

第７図の（イ）、（ロ）を参照して、破線で示す発泡ア
ルミニウムからなる吸音板１２の背面に繊維強化コンク
リートからなる遮音板２２を設置する点では前記ｆｔ５
１図及び第２図の実施例と同様であるが、この実施例で
はａｍ強化フンクリートからなる遮音板２２の各空気層
３□の内表面に玉子形の凹所７を形成したものである。

この凹所７の内表面形状は、この実施例では玉子形とな
っているが、球面や、楕円面、円錐面、角錐面、台錐面
（円錐面の頂部を裁断した形状）等、種々の形状が採用
可能である。

又、凹所７の設はは規則正しく整列させる必要はなく、
ランダムに設置してもよい。

又、遮音板２２の内表面の面積に対する凹所７の面積率
は５０％以上であって９０％以下の範囲が、吸音率や曲
げ剛性の面から望ましい。

更に、凹所７の径は２０１ＩＩＩ１１以上が望ましい。

第８図は、前記第１図及びＰｔ５２図に示す内表面が平
面遮音板２における吸音率曲線８と、第７図の凹所付き
遮音板２□を使用した場合の吸音率曲線７とを比較した
特性線図であり、凹所付き遮音板２□の方が吸音率にし
て最大約８％吸音率が向上している。

尚、第７図に示す実施例においては、前記遮音板の内表
面に凹所を設置しているが、該凹所に代えて内表面に凸
部を設置しても同様の効果が生ずるものである。

以上の各実施例において、発泡アルミニウムは気泡が連
通孔となっていることが必要である。

この連通孔を形成する方法については、特開昭６２−２
３０９４０号公報に記載されているような、発泡アルミ
ニウムを押し潰したり、折り曲げて連通孔を形成される
方法があるが、その他の形成方法をも含むものである。

又、上記実施例では遮音板が繊維強化コンクリート単体
となっているが、遮音板を繊維強化コンクリートと鉄筋
コンクリートとの複合体とすることもできる。

繊維強化コンクリートは面密度が高いので、高率の音の
透過損失が得られる。

遮音板がａｍ強化コンクリートあるいはその複合体から
なっているので、山げ剛性が十分に高く、フインシデン
ス効果による特定周波数音の透過がない。

（発明の効果） 以上のように構成された本発明の防音壁は、以下に説明
するような顕萱な技術的効果を奏する。

本発明は吸音板として発泡アルミニウムを、遮音板とし
て繊維強化コンクリート又は繊維強化コンクリートと鉄
筋コンクリートとの複合体を用いることにより、前記の
ように優れた吸音効果及び遮音効果を得ることができる
ものである。

更に、吸音板と遮音板との間に空気層を設け、該空気層
の厚さを変化させることによって任意の周波数の音域の
吸音率を向上させることができ、又空気層を複数に区画
し、種々の空気層の厚さのものを組合わせることによっ
て、広範囲の周波数の音域において吸音率を向上させる
ことができるものである。

本発明では、繊維強化フンクリートを使用しているので
、衝突事故があったとしてもアルミニウムの延性と繊維
強化コンクリートの高強度と靭性のためにＩＮＩ＃ｌや
破片の飛散がない。このため、２次災害の危険性がなく
、安全性が向上する。

発泡アルミニウム及びｗＬｍ強化コンクリートあるいは
その複合体は共に不燃材であるから火災に伴なう有毒が
大の発生がなく、２次災害の危険性がない。

発泡アルミニウムは表面が半球状の凹面で覆われている
ので、自動車等の投射光が散乱されて防眩効果を奏する
。

遮音板の内表面に凹凸を設けた構造によると、内表面が
平面のものと比べて吸音率が一層向上するものとなる。

又、遮蔽板の内表面に凹凸を設けたものでは、肉厚の部
分に補強鉄筋を配置することにより、強度の低下を防止
できる。このため、非常に薄く、かつ長尺でありながら
、十分な白げ強度が得られるものとなり、耐風圧性も向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例になる防音壁の正面図であ
り、ＰＩＳ２図は第１図のＸ−Ｘ断面図、第３図は吸音
材の構造や種類による周波数域による垂直入射吸音率を
示す特性線図、第４図は発泡アルミニウムと焼結アルミ
ニウムとを比較した含水状態での吸音率と、その経時的
変化を示す特性線図、第５図の（イ）は本発明の他の実
施例に適用される遮音板の部分平面図、第５図の（ロ）
は（イ）のＡ−Ａ断面図、第５図の（ハ）は（イ）のＢ
−Ｂ断面図、第６図は第１図及び第２図に示す内表面が
平面遮竜板における吸音率曲線と第５図の溝付き遮音板
を使用した場合の吸音率曲線とを比較した特性線図、第
７図の（イ）は本発明の他の実施例に適用される遮音板
の部分平面図、第７図の（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ断面図
、第８図は第１図及び第２図に示す内表面が平面遮音板
における吸音率曲線と第７図の凹所付き遮音板を使用し
た場合の吸音率曲線とを比較した特性線図、第９図は従
来公知のグラスウール使用の防音壁の正面図、第１０図
は第９図のＹ−Ｙ断面図、第１１図は金属製背面板にお
けるコインシデンス効果による音の透過損失の低下を示
す線図である。 １：発泡アルミニウム ２：繊維強化コンクＩＪ−）３：空気層６：溝　７：凹
所 代理人弁理士　辻　三部（はが１名） 第　１　図 第６図 ｊ≧１シＳ賞ミ。 第７図 （ロ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（イ）
一 第８図 肩５に爬 ｗＥ９図 −Ｙ 第１０図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）連通孔を有する発泡アルミニウムからなる吸音板
   と、繊維強化コンクリートからなる遮音板とを有し、前
   記吸音板を前面に設け、前記遮音板を背面に設けたこと
   を特徴とする防音壁。
2. （２）吸音板と遮音板との間に空気層が形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の防音壁。
3. （３）空気層が複数に区画されてなることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の防音壁。
4. （４）複数に区画された空気層の厚みが２以上の異なる
   厚みとなっていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の防音壁。
5. （５）遮音板が繊維強化コンクリートと鉄筋コンクリー
   トとの複合体からなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし特許請求の範囲第４項記載の防音壁。
6. （６）遮音板の内表面に凹凸を設けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第５項記載の防音壁。