JPH1088691A

JPH1088691A - 防音パネル

Info

Publication number: JPH1088691A
Application number: JP24618996A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Nakajima; 誠一郎中島
Original assignee: SHINMEIWA SANGYO KK
Current assignee: SHINMEIWA SANGYO KK
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1998-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】幅広い周波数範囲にわたって吸音遮音性能の
高い土木用防音パネルを提供する。【解決手段】防音パネルは、外側から順に表面板(5)
と、該表面板の内面に形成されたダンピング層(4) と、
中空層(3) と、平板状の発泡コンクリート層(1)と、を
備える。該表面板は平面部の端部から発泡コンクリート
層に向かって延びる張出部を有し、該張出部と発泡コン
クリート層の間に発泡コンクリート層を周辺部で張出部
上に支持する弾性部材(2) が設けられる。粘弾性のある
ダンピング層を制振材料として表面板に適用し、また振
動絶縁材料としての弾性部材を介して発泡コンクリート
層を表面板に取り付けることにより、吸音、遮音性能の
向上を図ることができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防音パネルに関し、よ
り詳しくは吸音性、遮音性の改善された多重壁構造を有
する土木用防音パネルに関する。

【０００２】

【従来技術】近年土木工事等の騒音の問題に対処するた
め、多くの吸音遮音技術の研究開発がなされている。仮
設構造体としての土木工事用防音パネルには、音を外部
に漏らさないように遮音性が求められ、さらに内部の騒
音を減少させるため吸音性が求められている。従来、吸
音材料としてはグラスウール等の無機繊維が多く用いら
れている。これは材料のなかに多数の隙間があって適当
な通気性を持っていることで、空気中の縦波である音は
その中を通り抜けることができるが、摩擦などによって
熱エネルギーに変わって吸音されるため、防音効果が期
待できるからである。しかし、グラスウールは、飛散に
よる環境への影響が懸念されている。また、吸音材料と
して同様の理由により連続気泡を有する発泡コンクリー
トも用いられている。土木用防音パネルとしては、これ
らの吸音材料を遮音板として働く鉄板等の表面板と組合
せて使用する場合が多い。

【０００３】コンクリート板に遮音板を組合せ、間に中
空層を設けた壁体は、音響的に二重壁による質量＋空気
バネ＋質量の共振系を構成し、壁の間隔に対して音の波
長が十分大きい場合は板の質量と空気層のバネ作用によ
る共鳴を起こし、所謂二重壁の低音域の共鳴透過現象が
生じる。また重量性壁材と表面材には、入射音の特定成
分と壁材の曲げ振動との協働作用によるコインシデンス
効果が現れる。この共振周波数が生じる最低周波数をコ
インシデンス周波数ｆ_cという。これらの遮音欠損に対
して様々な対策が試みられてきたが、十分な効果が得ら
れていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの防音パネル
は、さらに吸音、遮音性能の一層の高性能化が求められ
ている。特に土木工事用の防音パネルでは、低音域での
高い吸音、遮音性能が求められる。また、空間の拡大、
施工性向上の観点から軽量化、薄型化も求められてい
る。さらに、耐水性、不燃性の向上、低公害化も求めら
れている。さらに、外観の向上も求められている。

【０００５】本発明は、従来の防音パネルと同じ厚さで
幅広い周波数範囲にわたって吸音遮音性能のより高い防
音パネルを提供することを課題とする。本発明は、さら
に組み立てた場合の外観がよい防音パネルを提供するこ
とを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による防音パネルは、音源から遠い外側から
順に、表面板と、該表面板の平面部の内面に形成された
ダンピング層と、中空層と、平板状の発泡コンクリート
層と、を備える。表面板は、発泡コンクリート側に向い
た面を有する平面部と、該平面部の相対向する２辺に沿
った端部から発泡コンクリートに向かって延び前記発泡
コンクリート層の相対向する２辺に沿った端部の外側に
位置するように設けられた張出部とを有する。弾性部材
が、表面板の張出部と発泡コンクリート層との間に設け
られ、発泡コンクリート層を周辺部で前記張出部上に支
持する。張出部の内面に断面がＵ字形の支持部材を設
け、弾性部材をこの支持部材の内部に配置することがで
きる。

【０００７】本発明の好ましい態様においては、表面板
は金属板例えば鋼板又は鉄板である。本発明の好ましい
態様においては、弾性部材は、ウレタンフォームであ
る。発泡コンクリート層の上下の端部の前面と後面に接
するウレタンフォームを、別体の部材として発泡コンク
リート層を前後から挟むようにすることができ、又はウ
レタンフォームの断面をコの字形として発泡コンクリー
ト層の上下の端部を包み込むようにすることもできる。
ウレタンフォームは発泡コンクリート層の上下の端部で
はなく、左右の端部に設けることもでき、さらに上下及
び左右の端部に設けることもできる。本発明の好ましい
態様においては、ダンピング層は、弾性接着剤層であ
る。弾性接着剤としては、ガラス転移点（Ｔ_g) が低
く、常温で粘弾性のある接着剤が好ましい。ポリウレタ
ンゴム（ＰＵＲ）系、シリコンゴム（ＳＩ）系等のゴム
系接着剤が適している。

【０００８】本発明の好ましい態様においては、表面板
の上部の張出部に外向きに突出する突起部を、下部の張
出部外面に該突起部の形状と対応する凹形状の凹部を形
成し、１つの防音パネルの突起部と別の防音パネルの凹
部とを嵌合させて防音パネルを積み上げることができ
る。本発明の防音パネルは、表面板の平面部に隣接する
張出部の部分に、該張出部の縁部から該平面部に平行な
方向に、Ｈ形鋼のフランジ部が入る溝を成形し、複数の
Ｈ形鋼の間に防音パネルを落とし込んだ場合に、防音パ
ネルの表面板の一部がＨ形鋼のフランジ部を覆うような
構造とし、外側から見た場合にＨ形鋼のフランジ部が見
えないようにして外観を良くすることができる。本発明
では、発泡コンクリート板に撥水処理を行い、吸水を防
止することにより、雨に濡れて吸音率が低下するのを防
止することができる。

【０００９】本発明の防音パネルでは、粘弾性のあるダ
ンピング層を制振材料として表面板に適用することによ
り、振動エネルギーを熱エネルギーに変換し、表面板の
発音性を抑え、制振効果を持たせている。また、弾性部
材を振動絶縁材料として用い、これを介して発泡コンク
リート層を表面板に取り付けることにより、発泡コンク
リート層と表面板の間の振動の遮断を図り、制振効果を
持たせている。これらにより、共鳴透過領域（ｆ_rm領
域）、コインシデンス領域（ｆ_c領域）での遮音性の低
下を防止している。即ち、本発明では、接着剤を部材相
互の接着するのに用いず、表面板の平面部中空層に面す
る全面に塗布し、ダンピング層として用いることに特徴
がある。また、弾性部材を介して発泡コンクリート層を
支持するが、この弾性部材は発泡コンクリート層の端部
のみに設けられ、発泡コンクリート層を表面板に対して
振動又は移動することができるようにし、それにより低
周波数領域の音を吸収する効果を持たせている点に特徴
がある。弾性部材を発泡コンクリート層の全面に設ける
場合と比較して、中空層の厚さを厚くすることができる
ので、中空層の遮音に必要な厚さを確保しながら、しか
も総厚さを薄く維持することができる。

【００１０】このようにして、本発明ではダンピング層
と弾性部材との作用により、総合的に吸音遮音性能の向
上を図っている。

【００１１】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明の実施の
形態及び実施例を図について説明する。（実施例１）図１は、本発明による防音パネルの実施例
１を示す縦断面図、図２は斜視図である。本実施例にお
ける方向は、防音パネルを壁面に使用する場合のように
Ａ方向を上として立てた状態での方向をいう。また、本
発明の防音パネルは、以下に述べる発泡コンクリート層
１を音源側即ち内側、鉄板５を外側にして使用する。音
源側に吸音材として厚さ５０mm、縦横５００mm×５００
mmの平板状の発泡コンクリート層１が設けられる。ここ
で使用した発泡コンクリートは、直径0.１mmから１mm程
度の小さな気孔が全体の８５％以上を占め、それらの気
孔が相互に連通している比重0.２７から0.３５の軽量の
発泡コンクリートである。発泡コンクリート層１に向き
合って音源から遠い側即ち外側に、遮音材として厚さ1.
６mmの鉄板５を設ける。鉄板５には、発泡コンクリート
層１側に向いた面を有する平面部５ａと、該平面部５ａ
の上下の２辺に沿った端部から発泡コンクリート層１に
向かって延び、発泡コンクリート層１の上下の２辺に沿
った端部の外側に位置するるように張出部５ｂとが形成
され、張出部５ｂの端部に発泡コンクリート層１を固定
することができるようになっている。張出部５ｂの端部
には、発泡コンクリート層１を固定するボルト６を通す
孔が形成されている。

【００１２】発泡コンクリート層１の上下の２辺に沿っ
た端部はウレタンフォーム２を介して、断面Ｕ字形の支
持部材７に固定され、支持部材７がボルト６により鉄板
５の張出部５ｂに固定される。ウレタンフォーム２は、
発泡コンクリートの上下のそれぞれの端部において前面
と後面に別体の部材として設けられ、ウレタンフォーム
２の元の厚さは１０mm、取り付けた状態での厚さは７m
m、発泡コンクリートを固定する縦方向幅ｗは２０mmと
した。発泡コンクリート層１と鉄板５の平面部５ａとの
間には厚さ５０mmの中空層３が設けられる。さらに鉄板
５の平面部５ａには、中空層３に面してほぼ全面にダン
ピング材として粘弾性のある厚さ５mmの接着剤層４を設
けてある。接着剤としては、ポリウレタンゴム系接着剤
を使用した。

【００１３】このようにしてできた実施例１の防音パネ
ルの総厚さは、１０５mmである。

【００１４】（実施例２）実施例２の防音パネルの断面
図を図３に示す。実施例２において、実施例１と同じ要
素は実施例１と同じ参照番号を付して示す。実施例２が
実施例１と異なる点は、ウレタンフォーム２の断面をコ
の字形の一体の部材として発泡コンクリート層１の上下
の端部を包み込むようにしたことと、張出部５ｂの中空
層３の上部には突起部５ｃを、下部には該突起部の形状
と対応する凹形状の凹部５ｄを形成し、張出部５ｂと凹
部５ｄとを嵌合させて防音パネルを上下方向に積み重ね
ることができるようにしたことである。

【００１５】実施例１及び比較例の音響特性の測定を行
った。吸音特性については、残響室法吸音率測定(JIS A
1409)により行った。残響室に試料を設置した状態の残
響時間と、空室時の残響時間を測定し、次式に従って算
出した。 α＝５5.３Ｖ／ｃＳ・（１／Ｔ₁−１／Ｔ₂）ここに、α：残響室法吸音率ｃ：空気中の音速
(m/s) Ｖ：残響室容積 (m³) Ｓ：試料面積 (m²) Ｔ₁:試料設置時の残響時間(s) Ｔ₂:空室時残響時間(s)

【００１６】比較例として、厚さの異なる発泡コンクリ
ート単体を用意した。厚さは、２５mm（比較例１）、５
０mm（比較例２）、７５mm（比較例３）とした。これら
について、吸音特性を測定した結果を図７に示す。発泡
コンクリートの厚さが、２５mmから５０、７５mmと厚く
なるに従って、低音に於ける吸音特性が良くなっていく
ことがわかる。実施例１の防音パネルは発泡コンクリー
トの厚さが５０mmであるが、比較例３の発泡コンクリー
ト７５mm単体より低音における吸音特性が優れている。
次に、比較例として５０mm厚さの発泡コンクリートと厚
さ1.６mmの鉄板を組合せ、両者を密着させた試料（比較
例４）と両者の間に厚さｔが５０mmの中空層を設けた試
料（比較例５）、１００mmの中空層を設けた試料（比較
例６）を用意した。この比較例の断面図を図４に示す。
実施例１と比較例の吸音特性測定結果を図８に示す。発
泡コンクリートと鉄板の間に中空層を設けると、中空層
を設けない場合より低音における吸音特性が優れ、中空
層の厚さｔを５０mm、１００mmと厚くした方が低音にお
ける吸音特性がよくなる。これは、空気層の弾性が減少
したためと考えられる。実施例１の防音パネルは中空層
の厚さが５０mmであるが、比較例６の中空層１００mmの
場合よりさらに低音における吸音特性が優れている。

【００１７】遮音特性については、音響透過損失測定(J
IS A 1416)により測定した。音源室で定常音を出したと
きの音源室及び受音室の平均音圧レベルの差、及び受音
室の吸音力（残響時間測定から求める）から、次式を用
いて算出した。ＴＬ＝（Ｌ₁−Ｌ₂）＋１０log （Ｓ／Ａ）ここに、ＴＬ：音響透過損失(dB) Ａ：受音側残響室吸音力(m²) Ａ＝（５5.３・Ｖ／Ｃ）・（１／Ｔ）Ｖ：受音側残響室容積(m³) Ｓ：試料面積 (m²) ｃ：空気中の音速 (m/s) Ｌ₁:音源側残響室平均音圧レベル(dB) Ｌ₂:受音側残響室平均音圧レベル(dB)

【００１８】実施例１の防音パネル及び次の比較例の遮
音特性を測定した。比較例７は厚さ７０mmの発泡コンク
リート単体である。図５に発泡コンクリート鉄板複合、
即ち厚さ５０mmの発泡コンクリート１と厚さ1.６mmの鉄
板５を厚さ２mmの液状ゴム９を介して組合せた比較例８
の断面図を示す。図６にグラスウール鉄板複合、即ち厚
さ５０mmのグラスウール１０と厚さ1.６mmの鉄板５を組
合せ間に５０mmの中空層３を設け、グラスウール１０の
表面に孔あきアルミ板１１を設けた比較例９の断面図を
示す。実施例１と比較例７〜９の遮音特性測定結果を図
９に示す。比較例７の発泡コンクリート単体より比較例
８の発泡コンクリート鉄板複合の方が遮音特性が優れて
いる。実施例１の防音パネルは低音から高音までの全範
囲の遮音特性が比較例７〜９より優れ、特に高音域での
遮音特性が発泡コンクリート鉄板複合（比較例８）の場
合より優れていることが分かる。即ち、測定音域では低
音域で共鳴透過が起こらない。また、高音域でもコイン
シデンス効果は認められず、質量則にそった透過損失が
得られる。

【００１９】（実施例３）防音パネルを使って建屋を建
設する場合、通常は断面がＨ形のＨ形鋼を複数本立てそ
れらの間に防音パネルを落とし込んで壁面を形成する。
この場合、建屋を外面から見るとＨ形鋼の面と防音パネ
ルの面が交互に連続して見える。外観上はＨ形鋼を見え
ないようにし、防音パネルの面のみが一面を覆うように
見えるようにした方が好ましい。実施例３として、防音
パネルの表面板によりＨ形鋼の面が見えないように覆い
隠す防音パネルを作成した。図１０に実施例３の防音パ
ネルの斜視図を示す。実施例３では、鉄板５の平面部５
ａに隣接する張出部５ｂに部分に、張出部５ｂの縁部か
ら平面部５ａに平行な方向に、Ｈ形鋼２０のフランジ部
２０ａを入れることのできる溝５ｆを形成した。Ｈ形鋼
２０のフランジ部２０ａを溝５ｆに入れた状態で防音パ
ネルを上下方向に移動させることができるようになって
いる。実施例３の防音パネルをＨ形鋼２０の間に落とし
込んだ状態での図１０の１１−１１線に沿った断面図を
図１１に示す。実施例３の防音パネルをＨ形鋼２０の間
に落とし込むと、外面即ち図１１のＢ方向から見た場
合、鉄板５の平面部５ａがＨ形鋼のフランジ部２０ａの
上面まで覆うため、Ｈ形鋼が見えず防音パネルが左右に
連続するように見える。従来の防音パネルをＨ形鋼の間
に落とし込んで壁面を構成した場合は外面から見ると防
音パネルの面とＨ形鋼の面とが交互に連続する。実施例
３の防音パネルは防音パネルの面のみが連続するように
見えるので、従来の防音パネルと比較して外観のよい壁
面を構成することができた。

【００２０】（実施例４）発泡コンクリートは気泡が連
通して、その気泡内を通過する過程で音を吸収する。発
泡コンクリートはこのような構造を持つため水を吸収し
易く、水の吸収量によって吸音特性にも大きな影響を及
ぼす。雨に濡れると吸水により吸音特性が低下するの
で、これを防止するため撥水処理を検討した。実施例２
として、発泡コンクリート層１に撥水処理を行い、図１
に示す実施例１と同様の吸音パネルを作成した。発泡コ
ンクリート層１は、吸水率が２０体積％を超えると吸音
率が急激に低下する。撥水処理を行った発泡コンクリー
ト板は行わないものより吸水率が大幅に少なく、４０mm
／日の降雨量があっても吸水率は２体積％以下で、雨に
濡れても吸水により吸音率が低下することはなかった。

【００２１】

【発明の効果】以上記述したように、本発明によれば幅
広い周波数範囲にわたって吸音遮音性能の高い防音パネ
ルを得ることができた。また、組み立てた場合の外観が
よい防音パネルを得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の防音パネルを示す縦断
面図

【図２】実施例１の防音パネルの斜視図

【図３】実施例２の防音パネルを示す縦断面図

【図４】発泡コンクリート層と鉄板の間に中空層を設け
た比較例5,６の防音パネルの断面図

【図５】発泡コンクリート鉄板複合の比較例８の防音パ
ネルの断面図

【図６】グラスウール鉄板複合の比較例９の防音パネル
の断面図

【図７】実施例１及び比較例1,2,３の防音パネルの残響
室法吸音率測定結果

【図８】実施例１及び比較例4,5,６の防音パネルの残響
室法吸音率測定結果

【図９】実施例１及び比較例7,8,９の防音パネルの音響
透過損失測定結果

【図１０】実施例３の防音パネルの斜視図

【図１１】実施例３の防音パネルをＨ形鋼の間に落とし
込んだ状態を示す線１１−１１の断面図

【符号の説明】

１発泡コンクリート層２ウレタンフォーム３中空層４ダンピング層５表面板５ａ平面部５ｂ張出部５ｃ突起部５ｄ凹部５ｆ溝６ボルト７支持部材９ゴム層１０グラスウール層１１孔あきアルミ板２０Ｈ形鋼２０ａフランジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外側から順に、表面板、前記表面板の内
面に形成されたダンピング層、中空層、及び平板状の発
泡コンクリート層を備える土木用防音パネルであって、前記表面板は、発泡コンクリート層側に向いた面を有す
る平面部と、前記平面部の相対向する２辺に沿った端部
から前記発泡コンクリート層に向かって延び前記発泡コ
ンクリート層の相対向する２辺に沿った端部の外側に位
置するように設けられた張出部とを有し、前記表面板の前記張出部と前記発泡コンクリート層の間
に前記発泡コンクリート層を周辺部で前記張出部上に支
持する弾性部材が設けられたことを特徴とする土木用防
音パネル。
【請求項２】請求項１に記載した防音パネルであっ
て、前記表面板は鉄板であり、前記弾性部材はウレタン
フォームであり、前記ダンピング層は弾性接着剤である
ことを特徴とする防音パネル。
【請求項３】請求項１に記載した防音パネルであっ
て、前記表面板の上部の前記張出部に外向きに突出する
突起部が、下部の前記張出部外面に前記突起部の形状と
対応する凹形状の凹部が形成されたことを特徴とする防
音パネル。
【請求項４】請求項１に記載した防音パネルであっ
て、前記表面板の前記張出部の内面に断面がＵ字形の支
持部材が設けられ、前記弾性部材はこの支持部材の内部
に配置されたことを特徴とする防音パネル。
【請求項５】請求項１に記載した防音パネルであっ
て、前記表面板には、前記平面部に隣接する前記張出部
の部分に、該張出部の縁部から前記平面部に平行な方向
にＨ形鋼のフランジ部が入る溝が成形され、複数のＨ形
鋼の間に前記防音パネルを落とし込んだ場合に、前記防
音パネルの前記表面板の一部が前記Ｈ形鋼のフランジ部
を覆うようになったことを特徴とする防音パネル。