JPH07127156A - 建物の遮音断熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建物の外壁等として、極めて優れた遮音性及
び断熱性を発揮でき、従来構造に比較して格段に薄い厚
みで軽量に設定でき、施工及び取扱い容易であり、構成
的にも簡素な遮音断熱構造を提供する。 【構成】 少なくとも外壁の一部に、対向する平板部
（１ａ），（１ａ）間を複数の平行な仕切り板部（１
ｂ）により複数の中空部（２…）に区割した多孔中空パ
ネル（１）が使用され、中空部（２）…相互が連通さ
れ、中空部（２）を真空吸引する真空ポンプ（３）が付
設されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建物の外壁、床、屋
根等の遮音性及び断熱性を高めるための構造に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】近年、建物の外壁等について、
屋外の騒音を遮断したり逆に屋内の音声が外に漏れるの
を防ぐための遮音性、ならびに冬期の暖房効率や夏期の
冷房効率を高めるための断熱性が強く要望されている。
従来、これら遮音性や断熱性を向上させる手段として、
壁厚を大きくしたり、二重壁構造としたり、その二重壁
の中間にグラスウールやロックウールを充填する等の方
法が採用されており、また壁体内に金属板を介在させた
り壁自体を重くする等の質量則を利用した遮音手段も知
られている。

【０００３】しかしながら、上記従来の手段ではいずれ
も遮音性及び断熱性共に不充分であり、これら性能をあ
る程度付与するためには二重壁構造を含めて厚みや重量
を非常に大きく設定する必要があり、これにより施工性
及び取扱い性が非常に悪くなり、また壁厚のために屋内
の移住空間が狭くなるという難点もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の事情
に鑑みて、建物の外壁等として、極めて優れた遮音性及
び断熱性を発揮でき、しかも従来構造に比較して格段に
薄い厚みで且つ軽量に設定でき、施工及び取扱い容易で
構成的にも簡素な遮音断熱構造を提供することを目的と
している。

【０００５】上記目的を達成するために、この発明の請
求項１に係る遮音断熱構造は、少なくとも外壁の一部
に、対向する平板部（１ａ），（１ａ）間を複数の仕切
り板部（１ｂ）により複数の中空部（２…）に区割した
多孔中空パネル（１）が使用され、その中空部（２）が
高真空度に設定されてなるものである。

【０００６】また、この発明の請求項２は、上記請求項
１の遮音断熱構造において、前記中空部（２）…相互が
連通されると共に、該中空部（２）を真空吸引する真空
ポンプ（３）が付設されてなる構成を採用したものであ
る。

【０００７】更に、この発明の請求項３は、上記請求項
２の遮音断熱構造において、多孔中空パネル（１）の中
空部（２）…を含む連通空間の真空度が設定値より低く
なった際にこれを検知し、真空ポンプ（３）の作動指令
を発する真空度センサー（５）を有してなる構成を採用
したものである。

【０００８】また、この発明の請求項４は、上記請求項
１ないし３の遮音断熱構造において、多孔中空パネル
（１）の両側外面に無機質成分を主体とした被覆層
（４）を有してなる構成を採用したものである。

【０００９】

【作用】多孔中空パネル（１）にて構成される外壁等
は、該パネルの相互に連通する中空部（２）が音の伝播
や熱伝導のない高真空層に形成されているため、厚みを
薄く設定しても極めて優れた遮音性及び断熱性を示すも
のとなる。また、この多孔中空パネル（１）は、上記の
如く薄い厚みでよく、且つ中空部（２）…にグラスウー
ルやロックウール等を充填する必要がないことから、非
常に軽量なものとなし得る。

【００１０】また、中空部（２）を真空ポンプ（３）に
よって真空吸引する場合には、真空ポンプ（３）のスイ
ッチをＯＮ−ＯＦＦすることにより、必要時だけ中空部
（２）を高真空にすることが可能である。

【００１１】さらに、多孔中空パネル（１）の中空部
（２）…を一旦は高真空度に設定しても、これら中空部
（２）…から真空ポンプ（３）に至る連通空間を完璧に
密封することは構造面及び材質面より困難であるため、
経時的な真空度の低下は避け難いものでる。従って、真
空度がある程度低下した時点で真空ポンプ（３）を作動
させて再び中空部（２）を高真空に戻すことが好まし
く、例えば真空度が設定値より低くなった際、これを真
空度センサー（５）で検知して真空ポンプ３の作動指令
を発するようにすれば、自動的に真空ポンプ（３）が作
動して常に一定以上の真空度を維持できる。もっとも、
中空パネル（１）をほぼ完璧な密封構造に形成できて、
中空部（２）の経時的な辛苦度の低下を避け得る場合に
おいては、真空ポンプ（３）は必ずしも必要なものでは
ない。

【００１２】しかして、上記の多孔中空パネル（１）
は、その材質、強度、設定寸法等によっては単独で外壁
等に用いることも可能であるが、補強や防火性能を付与
する目的で両側外面に無機質成分を主体とした被覆層
（４）を設ければ、強度や防火性が向上する。この被覆
層（４）としては、セメントや石膏等に骨材として砂、
パーライト、スチロール粉等を配合した塗工層のほか、
窯業系のサイジングパネル等からなるものが好適である
が、屋内側には石膏ボード等の無機材料からなる板材を
用いてもよい。

【００１３】

【実施例】図１に示す家屋（１０）の外壁（１１）は、
多孔中空パネル（１）と、その屋内外両面を被覆するモ
ルタル層（４）（４）とからなる３層構造に構成されて
いる。そして、屋外の下部には、各外壁（１１）に対応
して、多孔中空パネル（１）の内部を真空吸引するため
の真空ポンプ（３）が設置されている。なお、図１では
外壁（１１）の厚みを強調して図示している。

【００１４】図２の外壁（１１）の横断面で示すよう
に、モルタル層（４）（４）に挟まれた多孔中空パネル
（１）は、対向する平板部（１ａ），（１ａ）が複数の
平行な帯状の仕切り板部（１ｂ）…を介して一体化した
ハモニカチューブからなり、平板部（１ａ），（１ａ）
間の空間が当該パネル（１）の上下端に開口した複数の
中空部（２）…に区割されている。そして、図３及び図
４に示すように、多孔中空パネル（１）の複数枚にわた
り、上縁にチャンネル状の封止枠（８）が嵌着され、中
空部（２）…の上端開口側が密閉されると共に、下縁に
も同じくチャンネル状のダクト枠（６）が嵌着されてい
る。

【００１５】ダクト枠（６）は対向する内側面の中間部
に形成された段部（６ａ）（６ａ）において多孔中空パ
ネル（１）…の下端縁に係合しており、この係合位置の
下位に中空パネル（１）…の下縁に沿って連続するダク
ト（７）が構成され、このダクト（７）に多孔中空パネ
ル（１）…の各中空部（２）が下端開口側で連通してい
る。なお、このダクト枠（６）及び封止枠（８）と多孔
中空パネル（１）…との嵌合縁部、ならびに隣接する多
孔中空パネル（１）（１）の側縁相互に接合部（１２）
にはコーキング（９）が施され、中空部（２）…よりダ
クト（７）にわたる連通空間を外部に対して気密に封止
している。

【００１６】しかして、図５で模式的に示すように、真
空ポンプ（３）の吸引管路（３ａ）がダクト（７）に接
続しており、この真空ポンプ（９）の作動によって中空
部（２）の空気がダクト（７）を通して外部へ排出され
るように構成されている。また中空部（２）…よりダク
ト（７）にわたる連通空間の要所に真空度センサー
（５）の検知器（５ａ）が設置されており、該連通空間
の真空度が設定値より低くなった際に、これを該センサ
ー（５）が検知して真空ポンプ（２）の作動指令を発す
るように設定されている。なお、図５の（１３）は端部
に配置した多孔中空パネル（１）の側縁部に嵌着する封
止枠であり、上縁部に嵌着した封止枠（８）と同様のチ
ャンネル状構造を有している。

【００１７】上記構成の外壁（１１）は、真空ポンプ
（３）の作動により多孔中空パネル（１）…内の空気が
外部へ排出され、その中空部（２）…が音の伝播や熱伝
導のない高真空層を形成するため、全体の厚みを薄く設
定しても極めて優れた遮音性及び断熱性を発揮する。し
かして、真空ポンプ（３）の電源をＯＮ−ＯＦＦするこ
とにより、例えば、就寝時に外部の音を遮断するために
夜間のみに遮音機能を発揮させたり、冷暖房の能率向上
のために夏期と冬期に断熱機能を働かせる等、必要時だ
け中空部（２）…を高真空にすることも可能である。ま
た、中空部（２）…より真空ポンプ（３）に至る連通空
間全体を外部に対して完璧に密封することは構造及び材
質面より困難であり、経時的な真空度の低下は避け難い
ものであるが、この真空度が設定値より低くなれば真空
度センサー（５）にて検知され、自動的に真空ポンプ
（３）が作動するため、常に一定以上の真空度を維持で
きる。

【００１８】〔遮音性能〕次に、外壁（１１）として、
多孔中空パネル（１）が全厚７ｍｍ（両側平板部…各１
ｍｍ厚、中空部…５ｍｍ厚）のポリ塩化ビニル押出成形
物からなり、その両側に各１０ｍｍ厚のモルタル層
（４）（４）を有する、総厚２７ｍｍ，重量約２６Ｋｇ
／ｍ2 のものを使用し、電力６５Ｗ（電源１００Ｖ）の
真空ポンプ（３）によって多孔中空パネル（１）の中空
部（２）…を７００ｍｍＨｇの高真空度に設定し、その
遮音特性を調べたところ、Ｄ−５０であった。因みに、
比重２．０のコンクリート壁を用いるとすれば、同じ遮
音性能（Ｄ−５０）を得るためには１７０ｍｍの厚みが
必要であり、その場合の重量は３７０Ｋｇとなり外壁
（１１）の約１３倍にもなる。

【００１９】〔断熱性能〕更に上記と同構成の外壁（１
１）について、同じく多孔中空パネル（１）の中空部
（２）…を７００ｍｍＨｇの高真空度に設定し、屋外気
温が−３℃、屋内気温が１８℃である時の熱貫流率Ｋを
調べた。この場合の条件は； モルタル層（４）の熱伝導率・・・λ1 ＝１．３（Kcal／ｍ・ｈｒ・℃） 平板部（１ａ）の熱伝導率・・・・λ2 ＝１．０ （ 〃 ） 中空部（２）真空層の熱伝導率・・λ3 ＝０．００８（ 〃 ） 屋内外面の熱伝導率・・・・・・・ａ1 ＝２５ （ 〃 ） であり、モルタル層（４）の厚さｄ1 ＝０．０１ｍ、平
板部（１ａ）の厚さｄ2＝０．００１ｍ、中空部（２）
の厚さｄ3 ＝０．００５ｍであるから、熱貫流率Ｋは次
式より算出される。

【００２０】 熱貫流率Ｋ＝１／（２ｄ1 ／λ1 ＋２ｄ2 ／λ2 ＋ｄ3 ／λ3 ＋２／ａ1 ） ＝１／ (0.02 / 1.3＋0.002 / 1 ＋0.005 / 0.008 ＋2 / 25) ＝１．３８ このように外壁（１１）の熱貫流率Ｋは１．３（Kcal／
ｍ・ｈｒ・℃）であるが、コンクリート壁で同じ熱貫流
率を得るための厚さをｄ4 （ｍ）とすれば； コンクリート壁の熱伝導率・・・λ4 ＝１．４（Kcal／ｍ・ｈｒ・℃） 屋内外面の熱伝導率・・・・・・ａ1 ＝２５ （ 〃 ） であるから、熱貫流率Ｋ＝１．３８＝１／（ｄ4 ／λ4
＋２／ａ1 ）より、 ｄ4 ＝λ4 （１／１．３８−２／ａ1 ） ０．９０２ となる。すなわち、コンクリート壁では、厚さ２７ｍｍ
の外壁（１１）と同じ熱貫流率とするために、約３３倍
の９０２ｍｍもの厚さが必要になる。

【００２１】なお、多孔中空パネル（１）は、所謂ハモ
ニカチューブとして知られる押出形成物であって、高真
空に耐え得る緻密な材質であればよく、例示したポリ塩
化ビニル等の合成樹脂製、アルミニウムや鉄の如き金属
製、セラミック製のいずれをも使用でき、実施例とは縦
横の向きを逆にしてもよく、また建物の外壁（１１）の
みならず、屋根，床、天井，内壁等に用いてもよい。し
かして、このような多孔中空パネル（１）の中空部
（２）…を連通させる手段としては、例示のようなチャ
ンネル状のダクト枠（６）を嵌合する方式に限らず、例
えば該中空部（２）…の仕切り板部（１ｂ）自体に連通
孔や切欠部を設けてもよい。

【００２２】また、多孔中空パネル（１）の両側外面に
設ける被覆層には、例示したモルタル層（４）以外の無
機質成分を主体とした塗工層のほか、窯業系のサイジン
グパネル等からなるものを用いてもよいし、特に屋内側
は石膏ボード等の無機材料からなる板材を使用可能であ
る。この被覆層として、窯業系のサイジングパネル等の
板材を使用する場合には、本発明の遮音断熱構造に基づ
き建築用外壁材を形成することもできる。すなわち、所
定サイズの上記中空パネルにサイジングパネル等を貼り
合わせて所定サイズの板状材を形成して、この板状材を
建築用外壁材として使用すればよい。参考までに、上記
構成の中空パネルに窯業系のサイジングパネルを張り合
わせた、およそ９０ｃｍ×１８０ｃｍサイズの外壁材
は、重量を２５ｋｇ程度で形成できるのに対し、上記と
同サイズの窯業系パネルのみで構成される従来周知の外
壁材は、重量が４０ｋｇ〜６０ｋｇにも達してしまう。
したがって、本発明の遮音断熱構造を外壁材に適用した
場合においても、搬入、搬出、施工及び取扱い作業が非
常に容易となる等、上記実施例と同様な効果を得ること
ができる。

【００２３】また、上記実施例においては、建物（１
０）の窓構造として、多重ガラス構造や、多重ガラスの
ガラス間に真空層が形成された真空窓構造を採用するこ
によって、屋内、屋外間における遮音断熱効果を、一
層、向上させることができる。

【００２４】その他、この発明では、多孔中空パネル
（１）の各部の寸法構成や両側被覆層の厚み等、細部構
成については実施例以外に種々設計変更可能である。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、建物の外壁等
として使用された多孔中空パネルの中空部が高真空度に
設定されるため、極めて優れた遮音機能及び断熱機能を
具備し、しかも従来構造に比較して格段に薄い厚みで軽
量に設定できるため、施工及び取扱い容易であると共に
屋内空間を広く採れ、構成的にも簡素な遮音断熱構造が
提供される。

【００２６】請求項２の発明によれば、中空部を真空吸
引する真空ポンプが付設されるため、真空ポンプのスイ
ッチをＯＮ−ＯＦＦすることにより、上記請求項１記載
の機能を必要時に、発揮させ得るものが提供される。

【００２７】請求項３の発明によれば、上記の遮音断熱
構造として、多孔中空パネルの中空部を高真空度に設定
する真空ポンプが該真空度の低下時に自動的に作動する
ため、常に一定以上の真空度が維持され、もって優れた
遮音機能及び断熱機能が安定的に発揮されるものが提供
される。

【００２８】請求４の発明によれば、上記の遮音断熱構
造として、特に強度や耐火性に優れたものが提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る遮音断熱構造を外壁
に採用した建物の一部破断斜視図である。

【図２】同外壁の横断面図である。

【図３】同外壁の多孔中空パネルの一部破断正面図であ
る。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の断面矢視図である。

【図５】多孔中空パネルの真空吸引機構を模式的に示す
正面図である。

【符号の説明】

１…多孔中空パネル １ａ…平板部 １ｂ…仕切り板部 ２…中空部 ３…真空ポンプ ４…モルタル層（被覆層） ５…真空度センサー ６…ダクト枠 ７…ダクト １０…建物 １１…外壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも外壁の一部に、対向する平板
   部間を複数の仕切り板部により複数の中空部に区割した
   多孔中空パネルが使用され、その中空部が高真空度に設
   定されてなることを特徴とする建物の遮音断熱構造。
2. 【請求項２】 前記中空部が相互に連通されると共に、
   該中空部を真空吸引する真空ポンプが付設されてなる請
   求項１に記載の建物の遮音断熱構造。
3. 【請求項３】 多孔中空パネルの中空部を含む連通空間
   の真空度が設定値より低くなった際にこれを検知し、真
   空ポンプの作動指令を発する真空度センサーを有してな
   る請求項２に記載の建物の遮音断熱構造。
4. 【請求項４】 多孔中空パネルの両側外面に無機質成分
   を主体とした被覆層を有してなる請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の建物の遮音断熱構造。