JPH0325108A

JPH0325108A - 吸音壁体構造

Info

Publication number: JPH0325108A
Application number: JP1157002A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yasuda; 誠宏安田; Sanenari Goto; 後藤　実成
Original assignee: Kawatetsu Techno Research Corp; Kawatetsu Steel Products Co Ltd
Current assignee: JFE Techno Research Corp; Kawatetsu Steel Products Co Ltd
Priority date: 1989-06-20
Filing date: 1989-06-20
Publication date: 1991-02-01

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］本発明は吸音壁体構造に係り、詳しくは、喋冴板と剛壁
または遮音板との間に空気層が設けられている吸音壁の
構造に関するものである。これは、交通や工場より発生
する騒音を、広い音域にわたり吸Ｃキさせるためのもの
で、例えば、道路防音壁、王場外構防音壁や室内吸音体
などに適用される。

〔従来の技術］交通や工場より発生する人間生活に許容できない駐１等
や、建築物の室内反響音を防止するために、剛聖または
遮音板の音源側に吸音材が付着されたり、吸音板が設け
られたりする。吸音板が採用される場合には、その効果
を高めるために、しばしばｌｊｉ，７板と剛壁や遮音板
との間に空気層が確保され、反射音をより一層減衰させ
ることができるようにしている。

ところで、吸音板に使用される吸音材は、音のエネルギ
ーの一部を禦工不ルギーに変換することによって吸音効
果を発揮するものである。その変換機構としては、多孔
質型、板や膜の振動型、貫通孔のある板状の共鳴器型な
どがあり、建材に広く用いられる媒体として、グラスウ
ール、フエルト、吸音ボード、軟質繊維板や布材などが
ある。

上記した空気層を仔する吸音壁構造においては、近年、
粉砕粒子を焼或などによって再度結合させたセラξツク
多孔質吸音体が採用される。その吸音特性として、高い
吸音率を示す周波数域は、吸音材の厚み、空気層の厚み
の組み合わせによって限定される。一方、セラミック吸
音材は脱水性がよいので、吸水による吸音性能の低下は
少ない利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

セラ貴ツク多孔質吸音体は上記の特性を有するが、その
吸音体における吸音率の高い周波数域がより広くなり、
また、吸音率（吸音体に入射する音の強さＩ．、吸音体
から反射する音の強さＩ，としたとき、吸音率αは、１
−Ｉ，／Ｌ　と表される）の最大値を大きくすることが
できれば、吸音壁体構造としての使途や利用価値が大き
くなり、その開発や改良が強く望まれる。

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、多孔質型吸
音材料や貫通孔のある板状の吸音材料などの有する特性
を生かして、相乗的な吸音効果を発揮させるようにした
もので、その目的は、所望の吸音特性を備え、その素材
が大量にしかも安価に人手して成形が容易なもので製作
でき、吸音率の高い周波数域を一段と広くすることが可
能で、しかも、その吸音率の最大値をより大きくするこ
とができる吸音壁体構造を提供することである。

〔課題を解決するための手段］本発明の吸音壁体構造は、連続細孔を有する多孔性の吸
音板と剛壁または遮音板との間に、空気層が設けられて
いる吸音壁の構造に適用される。

その特徴とするところは、第１図に示すように、音源側
に、粒度の粗い吸音材料７が使用され、全面に略均一配
置の開口孔９の有する前面吸音仮２を設置し、その前面
吸音板２の背部に、中間空気層４を隔てて、前面吸音板
２の吸音材料７よりも粒度の細かい吸音材料８が使用さ
れている中間吸音板３を配置し、その中間吸音板３と剛
壁１または遮音板との間に、背後空気層５を形或させて
いることである。

上記の前面吸音板２の開口孔９は、前面吸音板２の全表
面の５％ないし１５％の面積比の開口度としておくと、
その吸音率を向上させることができる。また、吸音材料
７．８として、水砕スラグの再焼或されたものにすれば
、製作が容易なセラごック多孔質吸音体とすることがで
きる。

（作　　用）音源側の前面吸音板２の吸音材料７によって、ある周波
数領域の音エネルギーが吸収される。それに設けられた
開口孔９内では共鳴効果による吸音も図られる。そして
、前面吸音板２を通過した音は中間吸音板３によってさ
らに吸収される。そのときには、前面吸音板２で吸音さ
れなかった周波数領域の音が吸収される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高い吸音率で、広い周波数域の吸訝が
可能となり、そして、吸音材料の粒度などを変えた吸音
板を組み合わせることにより、所望の周波数域にある騒
音を集中吸音することができる。また、吸音率の最大値
を上げることもできる。さらに、前面吸音板に設けられ
た開口孔の全表面に対する面積比も適宜選択で鴫き、設
置場所の状況に応じて吸音率の向上を図ることができる
。

一・方、吸音材料を水砕スラグとしておくと、大尾にか
つ安価に人手でき、吸音板の大幅なコスト低減が実現さ
れる。また、高温により焼成されるため、高い耐火性を
備えたものとなる。

〔実　施　例〕

以下、本発明をその実施例の図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の吸音壁体構造の全体概略断面図で、剛
壁１または遮音板〔図示セず〕の音源側に、二重の連続
細孔を有する多孔性の吸音板２．３が配置され、空気層
４，５の確保されている吸音壁体６である。

吸音板２．３は二重に設置されていずれも音源側に設け
られ、その一つは、粒度の粗いセラミック多孔質吸音材
料７が使用された前面吸音板２であり、他は、前面吸音
板２の吸音材料７よりも粒度の細かいセラミック多孔質
吸音材料８を使用した中間吸音板３である。その粒度の
例を述べると、前面吸音板２においてはｌ．Ｏｍｍより
やや大きい程度のものであり、中間吸音板３にあっては
、３．０ｍｍもしくはそれ以下程度のものとされる。

その吸音材料７，８として、溶銑を製造する高炉で発生
したスラグを水冷したときできる水砕スラグが採用され
、その水砕スラグの粒子をバインダーで結合して再焼戒
したものが用いられる。その吸音材料は、多孔質であっ
て、見掛けの比重が１．４　ｇ／ｃｕｔないし１．５　
ｇ／ｃＪとなり、その空隙率は３８％ないし４２％程度
である。ちなみに、曲げ破壊強度は、浸水１　，　００
０時間後でも６０ｋｇ／ｃｄ以上を備える。このような
水砕スラグは、大量にしかも安価に入手でき、吸音板の
成形も容易である。

一方、前面吸音板２には、第２図に示すように、その全
面に略均一配置の開口孔９，９が設けられている。これ
は、貫通孔のある板状の吸音材料などが有する音エネル
ギーの変換特性を生かすためであり、前面吸音板２の全
表面の５％ないし１５％の面積比の開口度とされている
。さらに好適には１０％程度であるが、吸音壁体６が適
用される場所の状況に応じて選択することができる。な
お、開［−１孔９．９の配置は図示したような格子状で
あっても、また、第３図に示すように、千鳥状としても
よい。その孔の形状は丸に限らず、四角など他の形とし
たり、孔が中間空気層に向かうにつれて徐々に狭められ
ていたり、場合によっては拡げられていてもよい。

上記の前面吸音板２と中間吸音板３との間には中間空気
層４が設けられ、中間吸音板３と剛壁ｌまたは遮音板と
の間には背後空気層５が確保されている．中間空気層４
および背後空気層５の幅は、例えば２０ｍｍないし６０
ｍｍとされる。なお、上記の前面吸音板２の厚みは１０
１１１１１ないし２０ｍｎ＋、中間吸音板３の厚みは１
０ｍｍないし２０問とされるのが一般的である。したが
って、前面吸音板２から剛壁１または遮音板の表面まで
は６０ｎ＋ｍないし１４０ｍｍとなり、従来から一般に
屋外に設置される防音壁や建築物の吸音壁として使用さ
れている程度の厚みとなる。

以上の要素からなる吸音壁体構造は、例えば第３図に示
すような壁体として使用される。音源側には前面吸音板
２が設置されるが、その上下端にはそれぞれ下地骨組ま
たはバネル枠材ｔｏ，ｔｉが取り付けられ、建物内への
設置や固定が容易とされる。もちろん、その下地骨組ま
たはパネル枠Ｕ’ｌ０，１１の幅が前面吸音板２の幅よ
り広くされ、前面吸音板２を設置するだけで、おのずと
中間空気層４のための空間が確保されるようになってい
ると都合がよい。他方、中間吸音板３も同様にして、そ
の上下端にそれぞれ下地骨組またはパネル枠材１２．１
３が取り付けられ、剛壁１または遮音板との間におのず
と背後空気層５のための空間が確保されるように配慮さ
れている。なお、剛壁１または遮音板は、建物の外壁や
内部の間仕切り壁や耐力壁など種々の壁であるが、コン
クリートなどの壁体のみならず、一つの室内を区切るた
めの仕切板などを剛壁とみなして、本構造を通用するこ
とができることはいうまでもない。ちなみに、下地骨組
またはパネル枠材１　０．．　１　２を一体構造とし、
また、下地骨組またはパネル枠材Ｉ１，ｌ３も一体のも
のとしておくと、吸音壁体の構成点数を少なくすること
ができる。

以下に、本壁体構造による吸音作用やその効果について
述べる。

音源側に位置する前面吸音板２に音エネルギーが入射さ
れると、粗い粒度の吸音材料７によってある程度の音エ
ネルギーが吸収される。しかも、前面吸音板２の全表面
の５％ないし１５％の面積比をイｆする多数の開口孔９
，９において、札内空気の共鳴効果が得られ、それによ
る吸音もなされる。

一方、前面吸音板２を通過した音エネルギーは、中Ｈ１
１空気Ｎ４を経て中間吸音板３に入射され、細かい粒度
の吸音材料８で吸音される。吸音材料７８の粒度が異な
るので、吸音される周波数域が相違して、広い音域のエ
ネルギーが吸収されることになる。もちろん、吸音材料
７．８の粒度などを種々に変えて組み合わせれば、ある
程度任意の周波数域の吸音が可能となる。

第４図は、試験体を、その粒度や中間空気層、背後空気
層などの条件を変え、垂直入射吸音率測定法によって得
られた実験結果である。破線と一点鎖線は、吸音板と一
層の空気層を剛壁との間に設けた従来の場合のデータで
あり、○およびΔ印の施された実線は本発明に係る構造
の二種のデータである。これから分かるように、０．８
以上の吸音率が得られる周波数域は、従来のものでぱ３
３０ｔｌｚないし５５０ｌ１ｚまたは３　６　０１１　
ｚないし７３０Ｉ１ｚであるのに対して、○印の場合は
、４３０＋１７．ないし１，３２０！Ｉｚ　，Δ印の場
合は、３００１１ｚないし１，４３０１１ｚと著しく帯
域が広くなっている。なお、それぞれの場合の詳細を例
示すると、いずれの場合も、前面吸音板は、その粒度が
１．０問以上、板厚が１０．０ｍｍ、開口度が１０％、
中間吸音板は、その粒度が２．０ｍｎ＋以下、板厚が２
０．Ｏｅｍである。そして、Ｏ印の場合の中間空気層は
４０．０ｍｍ、背後空気層は２０．０ｍｍであり、Δ印
の中間空気層は３０．０ｍｍ，背後空気層は４０．０ｍ
ｍである。

特に目を引くのは、○印の施されている例において、吸
音率がほとんど１となる帯域が６００１１ｚないし１　
，　０００Ｈｚにおいて現れ、一般に耳ざわりな音の基
準周波数とされるｌ．，０００Ｈｚの近傍において、効
果のあることが認められる。

以上の説明から判るように、音源側には、粒度のｔｎい
吸音材料が使用されて、全面に５％ないし１５％の面積
比の開口度を有する均一配置の開口孔を備えた前面吸音
板と、中間空気層を挟んで、前面吸音板の吸音材料より
も粒度の細かい吸音材料を使用した開口孔の有しない中
間吸音板とを設け、その中間吸音板と剛壁または遮音板
との間に、背後空気層を形威し、それぞれの吸音板には
水砕スラグの再焼戒されたものを採用しているので、従
来の吸音体に比較すると、高い吸音率でより一層広い周
波数域の吸音が実現される。そして、吸音材料の粒度な
どを適宜選択して組み合わせることができ、それによっ
て、任意の周波数に対しても集中吸音させることができ
る。吸音材料を水砕スラグとした場合には、は大量にか
つ安価に入手できるものであり、吸音壁体構造としての
大幅なコスト低減が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸音壁体構造の概略断面図、第２図は
前面吸音板の前面図、第３図は本発明の構造が適用され
た吸音壁体の斜視図、第４図は実験による吸音効果を示
すデータで、中心周波数に対する垂直入射吸音率の変化
を表すグラフである．１一剛壁（または遮音板）、２−
・前面吸音板、３一中間吸音板、４一中間空気層、５一
背後空気層、７一粗いセラミック多孔質吸音材料、８一
細かいセラミック多孔質吸音材料、９一開口孔。第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）連続細孔を有する多孔性の吸音板と剛壁または遮
音板との間に、空気層が設けられている吸音壁の構造に
おいて、音源側に、粒度の粗い吸音材料が使用され、全面に略均
一配置の開口孔の有する前面吸音板が設置され、その前面吸音板の背部に、中間空気層を隔てて、上記前
面吸音板の吸音材料よりも粒度の細かい吸音材料を使用
した中間吸音板が配置され、その中間吸音板と剛壁または遮音板との間に、背後空気
層が形成されていることを特徴とする吸音壁体構造。
（２）上記前面吸音板の開口孔は、前面吸音板の全表面
の５％ないし１５％の面積比の開口度とされていること
を特徴とする請求項１に記載の吸音壁体構造。
（３）前記吸音材料は、水砕スラグの再焼成されたもの
であることを特徴とする請求項１に記載の吸音壁体構造
。