JPH0885920A - 防音壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸音効果が高く、コスト面でも有利なものと
する。 【構成】 上方に立ち上がった立壁部１を備えた壁体１
０の立壁部１の内側、外側のいずれか又は両方の面に吸
音材２若しくは中空構造体４を１又は２以上取付けたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鉄道、高速道路、住
宅、工場、空港等の騒音が気になる場所に設置される防
音壁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の防音壁としては、多孔質のコンク
リート板を立設したものや、アルミニウム等の金属板や
ＦＲＰをボックス状にして内部にグラスウール等を入れ
たものを組合わせて壁に構成したものが知られている。
また、ボックスに形成する材料として、最近はセラミッ
クも使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】多孔質のコンクリート
板のみからなる防音壁は、吸音効果が十分ではなく、耐
衝撃性に劣り、水に濡れると強度が低下するものであっ
た。また、各種材料から形成されたボックス状のものの
内部にグラスウール等を入れたものでは、吸音効果は高
いがこれらで壁体を構成するとコスト的に高価なものと
なっていた。

【０００４】そこで、 この発明は、吸音効果が高く、
コスト面でも有利である防音壁を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明は、上方に立ち上がった立壁部を備えた壁
体の立壁部の内側、外側のいずれか又は両方の面に吸音
材若しくは中空構造体を１又は２以上取付けたものであ
る。また、この発明は、上方に立ち上った立壁部とこの
立壁部の上端で音源側及び／又は反音源側へ折れ曲がっ
たひさし部とを備えた壁体の立壁部の内側、外側、ひさ
し部の上面、下面のいずれか１つ又は２以上の面に吸音
材若しくは中空構造体を取付けたものである。

【０００６】

【作用】この発明では、例えば鉄道の側部に設けられた
既存のコンクリート製等の壁体に吸音材あるいは中空構
造体をボルト等で簡単に脱着でき、吸音効果が高く、コ
スト面で有利である。

【０００７】

【実施例】以下に、この発明の好適な実施例を図面を参
照にして説明する。

【０００８】図１に示す実施例では、上方に立ち上がっ
た立壁部１を備えた壁体１０の音源側の面（内側）の上
半分に吸音材２をボルト等で取付けたものである。これ
は立壁部１上端からの回折波を減衰することができる。
あるいは、図１に示す二点鎖線の吸音材２を立壁部１の
外側にかつ立壁部１の全高にわたって取付けてもよい。
立壁部１の外側にのみ吸音材２を設けた場合には、回折
波の反射を減衰することができる。あるいは、立壁部１
の内側と外側の両方に吸音材２を取付けることもでき
る。さらに加えて、立壁部１の内側の下半分にも吸音材
２を取付けてもよい。立壁部１の上半分あるいは下半分
に吸音材２を取付ければ、使用する吸音材２が少なくて
すみ経済的である。

【０００９】吸音材２としては、アルミニウム，ＦＲ
Ｐ，セラミックス等を偏平な箱状に形成したボックス２
１の内部にグラスウール等の繊維２２を充填したものが
使用できる。また、ボックス２１の表面側には小孔２３
を穿設してもよい。また、ボックス２１には立壁部１に
この吸音材２を取付けるための取付孔２４を形成してあ
る。

【００１０】使用する繊維２２としては、繊維径分布の
中心が３０デニール以下の短繊維を素材として平均見掛
け密度０．０４〜０．１５ｇ／cm³ の繊維成形体に成形
して成るものを使用すると好適である。３０デニール以
下の短い短繊維を用いるとともに見掛け密度を所定範囲
に収めることで繊維成形体内部の通気抵抗を大きくして
吸音特性を良好にしている。仮りに、３０デニール以上
の繊維を用いると、同一見掛け密度において疎な状態に
なり、通気抵抗が上がらず吸音特性の劣ったものにな
る。そこで、これを見掛け密度の高いものにするだけで
吸音特性を改善しようとすると、硬くなり過ぎて音を反
射し易くなり、逆に防音性能は低下する。さらにこれら
の観点から見掛け密度の上限は０．１５ｇ／cm³ に設定
する必要がある。一方、３０デニール以下の細い繊維を
用いても、見掛け密度が０．０４ｇ／cm³ 以下では、通
気抵抗が大きくならず、吸音性を期待することができず
防音性能が不十分となる。短繊維の材質としては、例え
ば、ポリエステル，ポリプロピレン，ポリエチレン，ナ
イロン，ビニロン等の合成繊維の他に、羊毛，綿，麻等
の天然繊維を使用することもできる。この場合瀝青質あ
るいはその類似材料を溶融紡糸あるいはその他の方法で
繊維状にし、これを前述した短繊維の中に１０重量％以
上混入するか、あるいは単独で使用した繊維成形体の成
形品を使用することによっても、大きな遮音・吸音効果
が得られる。瀝青質の類似材料としては、瀝青質の脆さ
や温度依存性を樹脂やゴムあるいは熱可塑性エラストマ
ー等で改質した瀝青質を３０重量％以上含むものが使用
される。このような瀝青質またはその類似材料を繊維状
にしたものを使用して大きな遮音・吸音効果が得られる
理由は、瀝青質の制振性が繊維成形体の中に付与され、
遮音・吸音性のみならず振動を抑制する機能が得られる
ためである。

【００１１】また、繊維成形体は結合剤を含みかつ平板
状に予備成形された短繊維集合体（予備成形体）をモー
ルド内にセットし、加熱圧縮成形することによっても得
ることができる。このような予備成形体としては、ポリ
エステル繊維をポリエチレン，低融点ポリエステル繊維
あるいは瀝青質繊維等の結合剤で固めたものを使用する
ことができる。

【００１２】繊維成形体は、以上述べたような種々の成
形法で得ることができるが、一層均質な充填を行い密度
分布を小さくするためには、開繊しばらばらになった繊
維を気体（空気）とともにモールド内へ吹き込み、多数
の網目よりこの空気のみを排出し、短繊維のみをモール
ド内に充填して成形する方法を採用するのが好ましい。
このような空気搬送式の充填法により、自由な形状の充
填が可能となり、全体に均質で軟らかい多孔質なものを
得ることができる。このようにして得られる充填物を成
形固化するためには結合剤が必要である。この結合剤と
しては、加熱溶融しかつ反応固化するフェノール樹脂あ
るいは蒸気吹き込みにより反応固化するウレタン系接着
剤等種々の材質が考えられるが、繊維状の形状を備えた
結合剤が好適に使用できる。このような繊維状の結合剤
としては、加熱あるいは蒸気によって溶融する低融点の
ポリエステル繊維、あるいは加熱によって溶融しかつ冷
却によって固化するポリエチレンやポリプロピレンの繊
維を使用することができる。望ましくは、繊維素材が低
融点成分と高融点成分から構成され、低融点成分が高融
点成分の外側、すなわち繊維表面となるように配置して
成る複合繊維が耐久性および音響性能の面から好都合で
ある。すなわち、この複合繊維を低融点成分の融点より
高くかつ高融点成分の融点より低い温度で加熱成形すれ
ば、結合剤繊維も完全な繊維状態のまま低融点成分の溶
融により結合でき、高い耐久性と音響性能を確保するこ
とができる。また、瀝青質の繊維等、繊維形態であり加
熱等により溶融するものであれば、その他のものを使用
することもできる。繊維状の接合材を混合した多孔質層
の成形方法としては、型温度を結合剤融点以下に調節
し、該融点以上の温度の熱風あるいは蒸気の吹き込みで
結合剤を溶融して多孔質な繊維成形体を形成する方法が
望ましい。この場合、熱風および冷風の切替え手段を付
加すればさらに成形サイクルを改善することができる
し、熱風等の吹き込みにより、多孔質層内部まで均一な
溶融，硬化ができる。このように、モールド内に素材と
しての短繊維を繊維状の結合剤とともに吹き込み、さら
に熱風を吹き込んで結合剤を溶融させ、短繊維を結合せ
しめることにより、軟らかくかつ軽量で所望の形状の繊
維成形体を得ることができる。このような繊維成形体を
用いることにより、寸法精度が高く、防音性能に優れた
ものとなる。

【００１３】吸音材２の取付位置は、図３に示すように
立壁部１の上端部を覆うとともにその内側及び外側にま
たがるように取付けることもできる。こうすることで、
高速で走行する鉄道車両の車体側面から発生する空力音
の吸収と、回折波及びその反射を減衰することができ
る。

【００１４】また、図４〜図７に示すように吸音材２を
壁体１０から所定の間隔をあけて取付けることもでき
る。この間隔を通過する音波と直接波との干渉による減
衰効果が期待できる。

【００１５】図８は、吸音材２として上述した繊維成形
体を表面が波状になるように成形したものの四辺に枠体
３１を取付け、この枠体３１の所定位置に上述の固定用
部品１１を取付け、立壁部１に埋め込まれたアンカーボ
ルト２０が固定用部品１１に挿通されるようにした例を
示す。この例では繊維２２（繊維成形体）が露出するの
で、枠体３１は、繊維成形体の縁を挟み込むようにして
取付けられる。枠体３１は、亜鉛メッキ板やアルミニウ
ム板等で形成し、厚さ１．２mm程度のものとした。

【００１６】図９は、騒音の測定方法を説明する概略図
であり、下部音源５０と上部音源５１として夫々スピー
カーを設置し、測定個所Ａにはマイクを設置した。ま
た、図９中の数字の単位はmmである。また、図９に示す
ような測定方法は無響室内で行なわれる。図１０に示す
ように立壁部１の上端から１００mm下方位置内面に高さ
５００mmの吸音材２を取付けたものを実施例１とし、同
様の条件で高さ１，０００mmの吸音材２を取付けたもの
（図１１に示す）を実施例２とした。また、実施例２の
ものにさらに１００mmの間隔をあけて高さ５００mmの吸
音材２を下方に取付けたもの（図１２に示す）を実施例
３とし、立壁部１の内面の高さ方向全体に吸音材２を取
付けたもの（図１３に示す）を実施例４とした。立壁部
１に吸音材２を取付けない場合の測定個所Ａにおける騒
音に対する実施例１〜４の減音量を計測した結果は次の
表１に示す通りであった。立壁部１としては厚さ１００
mm、高さ２，０００mmの軽量コンクリート板を用い、吸
音材２としては図８に示すものを用いた。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１中の減音量の単位は１／１オクターブ
バンドにて測定した値（デシベル）であり、下部音源５
０から約１００デシベル発生させた。

【００１９】実験結果から、立壁部１に吸音材２を取付
けると各周波数領域で減音効果が観測されるが、そのう
ちコストの観点から実施例２のタイプの防音壁が実用上
有効であった。また、上部音源５１に対しては、立壁部
１の上方位置に吸音材２を取付けることが有効であるこ
とも判明した。

【００２０】上述の図１１に示す実施例２と同様の条件
で、吸音材２として図２に示すものを用いた場合、立壁
部１に吸音材２を取付けない場合の測定個所Ａにおける
騒音に対し、６３Ｈｚでは０デシベルの減音量、１２５
Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚでは１デシベル、１ＫＨ
ｚでは２デシベル、２ＫＨｚでは３デシベル、４ＫＨｚ
では４デシベルの減音が観察された。このときも下部音
源５０から約１００デシベル発生させた。グラスウール
の厚みも前述の繊維成形体の厚みも約５０mmとした。

【００２１】壁体１０としては立壁部１の上端で音源側
へ折れ曲がったひさし部３を備えたものであってもよ
く、図１４に示すようにこのひさし部３の上面に吸音材
２を取付けてもよい。このようなひさし部３の上面のみ
ならず、図１５に示すように立壁部１の内側にも吸音材
２を取付けてもよく、また、図１６に示すようにひさし
部３の下面と立壁部１の内側とに吸音材２を取付けても
よい。さらに、図１７に示すようにひさし部３の上面、
下面、側面に吸音材２を取付けることもできるし、図１
８に示すようにひさし部３の上面と立壁部１の外側とに
わたって吸音材２を取付けることもできる。さらにま
た、図１９に示すように、ひさし部３の上面、下面、側
面の全てをおおうように吸音材２を取付けてもよい。

【００２２】図２０は、ひさし部３を有する壁体１０に
おける騒音測定方法を説明するものであり、ひさし部３
としては厚さ５０mmの合板を用いた。その他の条件は図
９で説明したと同様である。図２０中の数字の単位はmm
である。図２０に示す壁体１０の立壁部１の内面に吸音
材２を取付けた場合（上述の実施例３）の測定個所Ａに
おける騒音に対して、図２１〜２３に示す実施例５〜７
がどの程度減音効果があったかを、下部音源５０の場合
を表２に、上部音源５１の場合を表３に示す。上部音源
５１からも１００デシベル発生させた。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】実験結果から、下部音源５０に対しては実
施例５〜７のいずれのものもその減音量はほぼ変わらな
いが、上部音源５１は、ひさし部３の上部に吸音材２を
取付けると顕著に５００Ｈｚ以上の各周波数領域で大き
な減音効果が観測された。

【００２６】図２４は壁体１０の立壁部１の基端側内面
がくぼんでいる例を示し、図２５及び図２６は立壁部１
の基端側内面が出っ張っている壁体１０を示す。このよ
うな壁体１０にも上述の吸音材２を所望の個所に取付け
ることができる。これら立壁部１の上端にひさし部３を
設けた壁体１０であってもよい。

【００２７】図２や図８に示す吸音材２の他に、２枚の
アルミニウム板間に多数の穿孔を有するアルミニウム基
板を接着介装した吸音材２やアルミニウム板の内面に多
数の微孔を有するセラミックス皮膜を形成し、これら２
枚のアルミニウム板間に多数の穿孔を有するアルミニウ
ム基板を接着した吸音材２等も使用できる。セラミック
ス皮膜の微孔は５〜２０μｍ程度、アルミニウム基板の
穿孔は１〜２０mm程度、アルミニウム板の厚さは０．５
〜４mm程度、アルミニウム基板の厚さは０．２〜２mm程
度が好ましい。

【００２８】図２７に示す実施例は、壁体１０の立壁部
１の内側に多数のパイプ状若しくは中空状の部材を並列
して設けた非密封の中空構造体４を取付けたものであ
る。図２７に示す中空構造体４はパイプ状部材４１の長
さの異なるものを３層構造とし、互いに結合させたもの
である。立壁部１の内側から遠ざかるにつれて徐々に短
くなるパイプ状部材４１を配列させたが、反対に立壁部
１の内側に一番短いパイプ状部材４１を配置して徐々に
長いパイプ状部材４１にすることもできる。音はこれら
パイプ状部材４１の中空部を通って下方から上方へ逃げ
る。このような中空構造体４は立壁部１の外側に設ける
こともできる。このような中空構造体４を立壁部１の上
半分に設けた場合、音源側とは反対側に立壁部１から１
ｍ離れ、立壁部１の下端と同レベルの位置で測定したと
き、立壁部１に何も取付けていない場合に比べて音圧レ
ベルで５〜６ｄＢ減音した。なお、パイプ状部材４１を
３層に連ねた中空構造体４を図２７に示すが、１層又は
２層あるいは３層以上であってもよいことは勿論であ
る。

【００２９】図２８はパイプ状部材４１を並列して連ね
た１層構造の中空構造体４を示す。また、図２９はこの
ようなパイプ状部材４１を連ねた中空構造体４を水平方
向に並べた例を示す。図２８と図２９に示す中空構造体
４を重ね合わせて使用することもできる。図２８及び図
２９に示すパイプ状部材４１は円筒形であるが、多角形
状であっても差し支えない。また、パイプ状部材４１を
形成する材料としてはアルミニウム等の金属材料，ＦＲ
Ｐ等の合成樹脂材料，セラミック等が好適に用いられ
る。また、このような中空構造体４を取付けるべき壁体
１０は立壁部１を備えたもののみならず、ひさし部３を
備えたものにおいても取付けることができ、さらには図
２４〜図２６に示すような壁体１０に取付けることもで
きる。

【００３０】さらに図３０に示すようにパイプ状部材４
１の直径や長さの異なるものを組合わせて中空構造体４
にしてもよい。図３０はパイプ状部材４１を水平方向に
並べたが、垂直方向に並べてもよい。

【００３１】図３１に示す中空構造体４はパイプ状部材
４１を縦方向に半割りにした状態のものを多数並列して
連結したものである。このような中空構造体４と図２７
ないし図３０に示す中空構造体４とを組合せて用いるこ
ともできる。また、このような樋状の部材において、開
口部の大きさ，深さ，向き等が異なるものを組合わせて
中空構造体４とすることもできる。

【００３２】図３２に示す実施例は、図３１に示すよう
な中空構造体４をひさし部３を有する壁体１０の立壁部
１内面側に取付けた例を示すものであり、音源側とは反
対側の立壁部１から１ｍ離れ、立壁部１の下端と同レベ
ルの位置で測定したとき、立壁部１及びひさし部３に何
も取付けていない場合に比べて音圧レベルにおいて６〜
７ｄＢの減音が図れた。

【００３３】図３３に示すものは、中空構造体４と吸音
材２とを組合せた例を示すものである。立壁部１の内側
上半分に多数のパイプ状部材４１を並列して設けた非密
封の中空構造体４を取付け、この中空構造体４に吸音材
２を取付けたものである。

【００３４】図３４に示す例は、図２９に示す中空構造
体４を立壁部１の内面に取付け、この中空構造体４に吸
音材２を取付けた例を示すものである。

【００３５】中空構造体４と吸音材２とを組合せた場合
もひさし部３がある壁体１０や図２４〜図２６に示すよ
うな壁体１０の所望の面に取付けることができる。ま
た、図３４において中空構造体４の立壁部１の上端から
下端まで設け、吸音材２を上半分にのみ設けることもで
きる。さらに、図３３や図３４において、中空構造体４
と吸音材２との組合せを取付けた面以外の個所に中空構
造体４のみ又は吸音材２のみを取付けることも可能であ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、壁体に吸音材を取付けたので、既存の壁体にボルト
等で簡単に脱着でき、吸音効果が高くコスト面で有利と
なる。また、壁体に多数のパイプ状若しくは中空状の部
材を並列して又は直列に設けた非密封の中空構造体を取
付けたので、吸音効果の向上とコストダウンを図ること
ができる。また、中空構造体は軽く構成できるので、取
扱いも容易である。さらに、中空構造体に吸音材を取付
けたものにあっては、さらに吸音効果が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の好適な実施例を示す断面図。

【図２】吸音材の一例を示す一部破断の斜視図。

【図３】吸音材を立壁部上端側に取付けた例を示す断面
図。

【図４】吸音材を立壁部上半分の両側に間隔をあけて取
付けた例を示す断面図。

【図５】図４において外側の吸音材を直接立壁部に取付
けた例を示す断面図。

【図６】図５の反対の例を示す断面図。

【図７】図３の例において部分的に吸音材を立壁部から
離して取付けた例を示す断面図。

【図８】吸音材の他の例を示す取付状態の正面図。

【図９】騒音測定の方法を説明する図。

【図１０】実施例１を示す略図。

【図１１】実施例２を示す略図。

【図１２】実施例３を示す略図。

【図１３】実施例４を示す略図。

【図１４】ひさし部を有する壁体のひさし部上面に吸音
材を取付けた断面図。

【図１５】ひさし部を有する壁体のひさし部上面と立壁
部内側に吸音材を取付けた断面図。

【図１６】ひさし部を有する壁体のひさし部下面と立壁
部内側に吸音材を取付けた断面図。

【図１７】ひさし部を有する壁体のひさし部上面、下
面、側面と立壁部内側に吸音材を取付けた断面図。

【図１８】ひさし部を有する壁体のひさし部上面と立壁
部の内側、外側に吸音材を取付けた断面図。

【図１９】ひさし部を有する壁体のひさし部上面、下
面、側面の全部と立壁部内側に吸音材を取付けた断面
図。

【図２０】ひさし部を有する壁体における騒音測定の方
法を説明する図。

【図２１】実施例５を示す略図。

【図２２】実施例６を示す略図。

【図２３】実施例７を示す略図。

【図２４】壁体の他の例を示す断面図。

【図２５】壁体のさらに他の例を示す断面図。

【図２６】壁体の別の例を示す断面図。

【図２７】壁体に中空構造体を取付けた例を示す断面
図。

【図２８】中空構造体の一例を示す斜視図。

【図２９】中空構造体の他の例を示す断面図。

【図３０】長さや太さの異なるパイプ状部材からなる中
空構造体を示す斜視図。

【図３１】中空構造体のさらに他の例を示す斜視図。

【図３２】図２５に示す中空構造体を壁体に取付けた例
を示す断面図。

【図３３】中空構造体と吸音材とを組合せて壁体に取付
けた例を示す断面図。

【図３４】図２９に示す中空構造体に吸音材を組合せた
例を示す断面図。

【符号の説明】

１ 立壁部 ２ 吸音材 ３ ひさし部 ４ 中空構造体 １０ 壁体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方に立ち上がった立壁部を備えた壁体
   の立壁部の内側、外側のいずれか又は両方の面に吸音材
   若しくは中空構造体を１又は２以上取付けたことを特徴
   とする防音壁。
2. 【請求項２】 上方に立ち上った立壁部とこの立壁部の
   上端で音源側及び／又は反音源側へ折れ曲がったひさし
   部とを備えた壁体の立壁部の内側、外側、ひさし部の上
   面、下面のいずれか１つ又は２以上の面に吸音材若しく
   は中空構造体を取付けたことを特徴とする防音壁。
3. 【請求項３】 前記ひさし部の上面、下面、側面のいず
   れか２以上の面に吸音材を取付けたことを特徴とする請
   求項２に記載の防音壁。
4. 【請求項４】 吸音材として繊維径分布の中心が３０デ
   ニール以下の短繊維を素材として平均見掛け密度０．０
   ４〜０．１５ｇ／cm³ の繊維成形体を使用したことを特
   徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の防音壁。
5. 【請求項５】 上方に立ち上がった立壁部又は立壁部と
   この立壁部の上端で音源側及び／又は反音源側へ折れ曲
   がったひさし部を備えた壁体の立壁部の内側、外側、ひ
   さし部の上面、下面のいずれか１つ又は２以上の面に多
   数のパイプ状若しくは中空状の部材を並列して又は直列
   に設けた非密封の中空構造体を取付けたことを特徴とす
   る防音壁。
6. 【請求項６】 中空構造体に吸音材を取付けたことを特
   徴とする請求項５に記載の防音壁。