JPS62253865A - 浮床構造 - 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、住宅、特に集合住宅において階上で子供等が
飛び跳ねた時等に生じる床′ｆＪｓｔａが階下に伝達す
るのを低減するようにした遮音性能の優れた浮床構造に
関する。

（従来の技術） 床衝撃音は、人間の歩行、飛びはね等に伴う衝撃力が、
床構造を振動させ、その振動によって下階に音が放出さ
れることによって生じるものである。一方、床衝撃音に
は、人が歩行するような軽Ｒ衝撃力による床衝撃音と、
子供が飛びはねる時の重量衝撃力ＬＩＴＳ−△１４１８
に規定する重量床衝撃音発生器における実効ｉｓ力３８
７５Ｎに相当する衝撃力）による床重量音とがある。上
記床１ｆｉ撃音のうち、軽ｆｆ１ｌ撃力によるものは、
カーペット等の仕上げ材を用いることで衝撃力を吸収さ
せて軽減することが出来るが、ｌｆｆ１衝撃力によるも
のは、衝撃力が床下地に容易に伝達して床下地自体を振
動させてしまい、その軽減が困難であった。一方、この
ような床衝撃音を軽減する床構造として浮床による構造
が知られている。この従来の浮床は、例えば第７図に示
すようにコンクリート床スラブａ上にグラスウールマッ
ト緩衝材すを配設し、該緩衝材す上に根太材Ｃを配して
その上に厚さ１５ｍｍ程度の合板ｄを捨貼りしたのち、
さらにその上にカーペット０や木質フロアを敷設して、
上記グラスウールマット［ｉｉ材すの緩衝性等により衝
撃力が直接コンクリート床スラブａに伝達するのを防止
するようにしたものである。

上記従来の浮床構造によると、緩衝材の上に根太材を配
しているので、ＷＪ撃力が該緩衝材で吸収緩和されて、
床衝撃音が小さくなり、緩衝材を設けない場合に比べる
と床衝撃音が全体的に１０〜１２出だけ低下して、日本
建築学会基準の床衝撃音レベルによる遮音等級は、Ｌ−
５５となり、生活実感してとして、衝撃による音が少し
気になる程度で注意して生活すれば問題にならないレベ
ルまで床！ｊ　ｔＪ音を低減させることが出来るもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、近年、プライバシーの尊重と住宅の高層
化に伴って、さらに優れた遮音性能が要求されており、
上記従来の浮床構造では、Ｌ−５５の性能までが限界で
あり、″ａ音等級としてＬ−５０やＬ−４５という、床
衝撃音がほとんど気にならない範囲まで低減することは
困難であった。

その理由について考察するに、床の遮音性能を評価する
場合、床スラブ下面より放出される′ｔＩ！Ｊ音は複数
の周波数成分が入り混った音からなる為に、この複雑な
衝撃音を各周波数毎でレベル測定して、どの周波数域の
音も全て所定の床衝撃音レベルの基準値以下になるよう
にしなければ、特定の音だけが大きく聞えて床全体の遮
音性能が低くなってしまうものである。従来の浮床構造
では、上記周波数成分の□内、６３Ｈ２という低周波数
域の床衝撃音レベルが１−５０やし−４５の遮音等級の
基準値を満足出来ないことに起因しており、その原因が
浮床を構成する板材の曲げ振動及び固有振動によること
が判明した。

即ち、上記浮床構造では板材が約１５〜１３ｍ１程度の
床としての強度面だけを配慮した厚さのものが用いられ
ており、例えばＪＩＳで規定するところの３８７５Ｎと
いう大きな衝撃力が作用すると、瞬間的に大きな曲げ変
形を生じて、第８図に示す如く、床面に大きな曲げ振動
が発生する。この曲げ撮動は、板材のサイズやその下に
配した根太材の間隔によって振ｖＪ周波数が変化してく
るが、９００１ｍ＋１１Ｘ１８００１１１１１の寸法で
１５〜１８１１１１の一般合板であれば３３〜６５Ｈｚ
で曲げ振動を繰返す為、床スラブに対して上記周波数の
撮動が付加されてしまい、その結果６３Ｈｚ帯の床ｍＳ
音レベルが基準値を満足出来なくしているものと推定さ
れる。

さらに、従来の浮床構造では、捨貼り合板が１５〜１８
ｍｍ程度であるため浮床の重量及びそれに対する緩ｉ材
のバネ定数で決まる浮床の上下動にヨル固有振動周波数
ｆ　−（１／　２　π）％ｒ７１ｇｒ（Ｋ　：バネ定数
、Ｍ：ｆｆ１ｆｆｉ）もまた、床の重量が９〜１２　ｋ
ａ／−と軽量である為、一般に浮床に使用されるグラス
ウール等の緩衝材上に根太を介して配した場合５０〜８
０　ＨＺの固有振動を生じることになり、前記曲げ振動
と同様に床スラブへ６３　Ｈｚ帯の振動が付加されて、
遮音性能に限界が生じているものと推定される。

（発明の目的） そこで、本発明は、上記のような浮床の曲げ振動及び固
有＠肋による弊害をなくし、逆に床衝撃音として感じな
いような１０Ｈｚ付近の振動を床面に生じさせ、この１
０Ｈｚ付近での振動によるエネルギー損失を大きくする
ことにより、衝撃エネ゛ルギーを短時間に消費させ、６
３Ｈ２帯の振動は勿論のこと、それ以上の高い周波数の
振動も小さくして、従来の浮床構造の限界であった床衝
撃音レベルし−５５よりも高い遮音性能１例えばＬ−５
０，１−４５，、Ｌ−４０等のｉＩ！名性能を発揮させ
るようにすることを目的とする。

ここで、１０Ｈｚ付近での振動を利用する理由について
述べるに、遮音性の判断基準は、低周波域では６３　Ｈ
ｚ帯が下限であることから４０Ｈｚ未満の振動であれば
遮音性能の判断基準から外れることになるが、人間の可
聴域はもっと低い周波数まであり、一般に２０Ｈｚ程度
まで感じ取られるので、人の耳で判断して振′＃Ｊ音と
して感知できないような７〜１３Ｈｚ近辺の振動を用い
て、該振動による音が可聴されることなく該振動によっ
て床スラブの振動エネルギーを消費させるようにするこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的のため、本発明では、浮床においてコンクリ
ートスラブ等の床下地上に配する緩衝材層のバネ定数に
と、その上部に載Ｗ１ツる剛性パネル材の面密度Ｍ及び
曲げヤング率ＭＯＥと、さらにはこの剛性パネル材を緩
衝材層上に空気層を保持して支持づ゛る支持体の上記緩
衝材層に対する接触面積＝１１８とを特定することによ
り、床面撃力を受１プだとき１．床板（剛性パネル材）
の曲げ振動を少なくし、かつ該剛性パネル材を１０Ｈｚ
付近の極低周波域で振動させるものである。

具体的には、コンクリートスラブ等よりなる床下地上に
、バネ定数が０．５Ｘ１０Ｃ〜１０Ｘ１０ＧＮ／Ｔｎ３
の緩衝材層を配設し、該緩衝材層の上に、曲げＡ７ング
率が３×１０　ｋｇ／ｃＩｊ以上でかつ面密度が２ｏ〜
１００ｋｇ／ｍ”の重量を有する複数枚の剛性パネル材
を、各々複数個の支持体を介して緩衝材層との間に空気
層を保持した状態でかつ該支持体の緩＠材層上面に対す
る接触面積率を４〜５０％とした状態で並設載置して、
上記剛性パネル材を緩衝材層上で空気層を介在した状態
で振動可能に支持する。

ここにおいて、上記！ｌｊ材層のバネ定数には、０、　
”ｒ　Ｘ　１０ＧＮ／ｍ’未満であると、荷重ニヨル変
形（厚さ変形）が大きいため、歩行時に床面の沈みを感
じ易く歩行感を損う一方、１０Ｘ　１０６Ｎ　／　１１
１’を超えると、上部の剛性パネル材の固有振動数ｆ　
＝　＜１／２π）ＦフＩが大きくなるため、支持体の接
触面ｆｊＩ率Ｓを調整しても剛性パネル材の振動が２０
Ｈｚ付近の人間の可聴域に近づぎ、床面の振動からの放
射音が感じられるようになるとともに、圧縮変形による
衝撃力の吸収が小さく、重量衝撃があまり吸収されない
まま床下地に伝播するようになるので、０．５Ｘ１０Ｇ
〜１０ｘ１０”　Ｎ／ｍ’の範囲に設定するものであり
、好ましくは０．５Ｘ１０Ｇ〜４．０Ｘ１０”　Ｎ／♂
の範囲である。尚、このバネ定数にはその単位がＮ／ｉ
であって圧縮ヤング率（Ｎ／ｍ”）を厚さで除したもの
で定義される。

また、上記剛性パネル材の曲げヤング率ＭＯＥ及び面密
度Ｍ、並びに支持体の接触面積率Ｓの限定理由について
述べるに、剛性パネル材の曲げヤング率ＭＯＥが３　ｘ
　１０４ｋｇ／ｃｌｌＩ以上であると、蛋帛＠撃力（約
３８０ＯＮ）が瞬間的に作用しても、床面撃力による曲
げ変形が生じ難いため、剛性パネル材が緩衝材層上に略
均−に押圧されるようになり、曲げ振動が小さくなって
緩衝材の反力による上下振動番生じるようになる。しか
し、このとき、剛性パネル材が支持体を介しＴ’Ｍ衝材
層材層上置されているため、緩衝材の実効反力はその載
置面積（支持体の接触面積率Ｓ）に応じて変化し、通常
、直接載置した場合の振動周波数よりも低い周波数で上
下振動するようになる。このような低い周波数での上下
振動は単に上部に載置される剛性パネル材の材料の曲げ
ヤング率ＭＯＥが大きいく≧３Ｘ１０’ｋ（１／ａ＋Ｉ
）だけテハ達成すレるものではなく、曲げ変形が小さく
、しかも充分な重量のあるものでなければならず、この
ため、剛性パネル材の面密度Ｍを２０　ｋｇ／　ｍ２以
上とし、実用上の上限として１００ｋａ／ｍ”とする。

すなわち、面密度５０ｋｏ／ｍ２の剛性パネル材をバネ
定数０．９Ｘ１０ＧＮ／狙３の緩衝材層の上に載置して
振動させると、上記の固有振動数の式から筒用され゛る
ように２０〜３０１−１　ｚの可聴域の振動を生じるが
、支持体を介してその接触面積率Ｓを５０％以下にする
・ことによって１０１−（ｚ付近の周波数まで下げるこ
とが可能であり、これによって間さ・取り難い周波数範
囲での上下振動をさせて床面撃力による振動エネルギー
を可聴域以下の振動で消費させることができ、このこと
から接触面積率Ｓを５０％以下としている。なお、この
支持体の接触面積率Ｓは、使用する緩衝材層のバネ定数
Ｋ及び剛性パネル材の面密度Ｍにより１０Ｈｚ付近の固
有振動を引き出寸比率を求めて決定すればよいが、緩衝
材層中に沈み込んでしまうような小さな面積のものは剛
性パネル材と緩衝材装置との衝突を生じさせるので好ま
しくなく、少なくともバネ定数Ｋが０．５Ｘ１０６　Ｎ
／♂程度の柔かい緩衝材に対しては４％以上の接触面積
を保つようにする必要がある。

尚、上述の゛剛性パネル材がＢ’Ｍ材層上で空気層を介
在した状態で振動可能に支持されている″とは、重闇Ｖ
ｆＪ撃時に剛性パネル材下面が緩衝材層上面に衝突しな
いだけの充分な厚さの空気層を介してＩ！置されている
ことを言い、そのためには支持体の厚さは緩衝材層の表
層への沈み込みを考慮して２ｍｍ以上、好ましくは８〜
３０＋ｎｍ程度に設定されている。また、上記剛性パネ
ル材は各パネルの上面を合板その他の板材で結合してお
いてもよく、壁際で壁体に固定しないで自由振動するよ
うにしてあればよく、必ずしも一枚毎のパネルが別々に
上下振動するように分難してＪ′５＜必要はない。

（作用） 上記の構成により、本発明では、床面に衝撃力が加わっ
たとき、このＷＪ撃力は、緩衝材装置の圧縮変形によっ
て一旦吸収されて床スラブに伝達し、床スラブを若干振
動させることになるが、この床スラブの振動と同時に剛
性パネル材が曲げ振動をほとんどせずに、緩衝材層上で
空気層を介在した状態で１０Ｈｚ付近の極低周波域で上
下振動する。

この剛性パネル材の上下振動は、床スラブ上で床スラブ
の振動と同時に発生し、該床スラブの振動に対して一種
の動的吸娠器としての作用を生じて床スラブ自体の振動
エネルギーの一部が剛性パネル材の振動エネルギーに置
き操って消費されて、床スラブの振動が小さくなると共
に、剛性パネル材の固有振動周波数が１０Ｈ２付近の極
低周波数になるように設計されている為に床スラブの振
動のうち、低周波域の振動エネルギーが積極的に消費さ
れて、従来問題となっていた床スラブの６３）−１ｚ帯
での振動が大きく軽減されるものである。

よって、床スラブの振動に伴って発生する床衝撃音の階
下への伝播が有効に低減され、従来の乾式床では達成困
難とされていたＬ−５０，１−４５゜Ｌ−４０といった
高い遮音性能を発揮させることが可能である。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。

第１図および第２図は本発明の実施例に係る浮床構造を
示し、１はコンクリートスラブ等よりなる床下地であっ
て、該床下地１上には、グラスウール又はロックウール
等の多孔質材よりなり、バネ定数Ｋが０．５ｘ１０６〜
１ｏｘ１０８Ｎ／ｍ’のＭＷＩ材層２が配設されている
。この緩衝材層２としては、例えば、密度が４８〜９５
ｋ（１／ｍ’のグラスウールマットであれば厚さが２０
〜５０Ｉ１１ｆｆｌのものが用いられ、その場合、バネ
定ａＫは０．５６Ｘ１０Ｇ〜２，３ｘｌ○６Ｎ／ｌがで
ある。密度が１００〜１５０ｋＭｍ’のロックウールマ
ットであれば厚さが２０〜５Ｑｍｍのものが用いられ、
バネ定数は１．０Ｘ１０６〜３．２Ｘ１０６Ｎ／ｍ’で
ある。

上記緩衝材層２の上には、曲げＶング率ＭＯＥが３×１
０４ｋｇ／ｃｍ２以上でかつ面密度Ｍが２０〜１００ｋ
ｇ／ｍ”の重量を有し、一枚当り０．８−以上の面積を
有する複数枚の剛性パネル材３，３・・・が、各々複数
個の支持体４，４・・・を介して暖ｉ材層２との間に空
気層５を保持した状態で並設載置されており、上記支持
体４は例えば剛性パネル材３下面の短辺側両側端に配設
され、該支持体４０Ｍ面材層２１面に対する接触面積率
Ｓが４〜５０％になるように設定されている。尚、６は
剛性パネル材３上面に設けられた内装床材である。

上記剛性パネル４１３として使用できる曲げヤング率Ｍ
ＯＥが３Ｘ１０４ｋ（１／ａＩ！以上のものの構成例及
びその面密度Ｍが２０〜１００向／ゴを満たすものとし
ては、合板、Ｌ■し、パーティクルボード、木質セメン
ト板、モルタルパネル等の木質パネル、配筋モルタルパ
ネル、ＧＲＣパネル、セメント押出しパネル等の無機質
パネル、あるいは第２図の如き中空パネルなどがあり、
また、さらに曲げ剛性を高めるためにこれらに鉄板やＦ
ＲＰ板等の引張り強度の強い材料を接着一体化した複合
パネル等がある。この複合パネルとしては、例えば、第
３図の如く木質板３ａの下面に金腐板３ｂを接着一体化
したものや第４図の如くセメント板３Ｃの上面に木質板
３ｄを、下面にＦＲＰ板３ｅをそれぞれ接着一体したも
のが用いられ、このように復命パネルの」−面材は釘打
性や適宜の緩衝性を持たせるために木質材であることが
好ましい。

また、第５図に示すように中空パネル３「の中空部に発
泡体等、パネル振動を吸収する材料３９を挿入固定して
おいてもよく、また、パネルｍ１を大きくするためにセ
メント等を充ｌ眞しておいてもよい。特に、鉄板を積層
したものは厚さをあまり厚くすることなく剛性パネルの
剛性及び重量を満足させることが可能であり、床の高さ
の増大が防止されて好ましい。

さらに、剛性パネル材３は、曲げ振動を小さくしてゆる
やかな上下振動を主に生じさせるようにするには、９０
０ｘ９００ｍｍサイズのパネルで、衝撃時の中央部の撓
みを４１１１Ｉ１１以下に抑えるだけの厚さ及び重量の
ものひあることが望ましく、ＭＯＥが６ｘ１０４ｋｃ＋
／ｃａｔの合板等の木質パネルであれば厚さが４０〜６
０１Ｗ１１のものが使用され、ＧＲＣつＲＣ等の補強セ
メント板では厚さが３０ｍｍ以上のものが使用される。

尚、パーティクルボードの如＜ＭＯＥが３　ｘ　１０４
　ｋｇ／−程のものは、００〜８０ｍｍ厚さのものにし
て曲げ振動を防ぐものであり、そのためにも木質パネル
面で密度２０〜６０　ｋｇ／ゴを確保するｌどけの厚み
を要する。

次に、具体的に、コンクリートスラブ（密度２°３００
　’Ｋｇ／　＋ｒ＋３、厚さ１２０ｍｍ）上に、密度９
６ｋ（１／ザ、厚さ５０ｍｌ１ｌのグラスウールくバネ
定数０゜９　Ｘ　１０ＧＮ／ｍ”）を配設し、その上に
、剛性パネル材として厚さ７Ｑｍｍで、幅９００　■、
長さ１８００ｍｍの合板（ＭＯＥ　６ｘ　１０４ｋ（１
／ｃｊ、面密度４５ｋＯ／ｍ２＞を、該合板の下面に短
辺方向に沿って予め接着した中４Ｑｍｍの４本の支持体
（接触面積率８．８％）を介してｔｇ置し、その上を厚
さ９ｍｍの合板フロアで表面仕上げして床を作り、この
床に対しＪＩＳ−Ａ１４１８に規定されている重量衝撃
音発生装置にて衝撃力を加え、階下より床衝撃音を測定
したところ、床衝撃音が全く気にならず、第６図に示す
ようにＬ−４５の′ａ音性能（特＠）を１りた。これに
対し、比較のため、比較例１として、上記コンクリート
スラブ上に同じグラスウールを２５ｍｍ厚配設し、その
上に厚さ１２ｍｍの合板（面密度７．２ｋＯ／ｍ”＞　
を直接載重量、、その上を床仕上げ材として厚さ１２ｍ
ｌ１のフローリングボード（合板）を釘打ちした従来の
ベタ置床をつくり、これの床衝撃音を測定した結果は床
衝撃′音が非常に大きくて、第６図に示す如りし−６０
の遮音性能であった。また、比較例２として、上記コン
クリートスラブ上に同じグラスウールを５０ｍｍ厚配設
し、その上に木製根太（５０Ｘ１００ｍｍ＞を４５０１
１１１１ピツチで配してその上に厚さ１２ｍｍの合板（
面密度７．２ｋｇ／１ｎ２）を捨貼りしたのち、さらに
厚さ１５ｍｎ＋のパーティクルボード〈面密度１０．５
ｋｇ／ゴ）を釘打ちし、さらにその上に厚さ９ｍｍの合
板フロア（血合ｉ５．４ｋｇ／ｌｒ＋２）を釘打ちした
従来の浮床をつくり、これの床衝撃音を測定した結果は
床衝撃当が少し気になる程度に聞えて第６図に示すよう
にＬ−５５の遮音性能であった。このことから、本発明
例では従来例よりも５〜１０ｃＢ低下し、優れた″ａ音
性能を発揮することが判る。

また、第６図の測定値により、比較例２の浮床の場合、
ベタ置きの比較例１に比べて、１２５Ｈ２以上の周波数
ではｍ？）性能の向上が見られるのに６３　Ｈｚ帯が改
善されずにそのままに近い性能となっている。これは、
床板の曲げ振動の発生によって振動が加わり、空気層を
設けているにも拘らず音圧の低下が少ないことを示して
おり、本発明例ではこの曲げ振動を小さくして上下振動
による振動エネルギーの吸収によって遮音性能が向上プ
゛ることが実証される。

さらに、本発明の具体例として使用される剛性パネル材
、支持体及び重量材層の組合往側の一例を下記の表に列
挙する。

上記表のうち、ＮＯｌ、２及び３のものはＬＬ−５０の
遮音性能が得られ、Ｎｏ５及び６のものはＬ−４５の遮
音性能が、Ｎｏ４のものにおいては床衝撃音がほとんど
感じとれない程小さりし−４０の遮音性部が得られた。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の浮床構造によれば、床面
撃力が加わったとき、剛性パネル材が緩衝材居士で空気
層を介在した状態で、かつ人間の耳に間き取り難いｌＯ
Ｈ２付近の極低周波域で上下振動するようにしたので、
この上下振動により床スラブの振動エネルギーを消費吸
収して床スラブの振動が小さく、特に従来乾式の浮床で
は低減が困難であった６３Ｈｚ帯の振動が小さくなって
、床スラブの振動に伴う床衝撃音の放出が小さく、（９
れた遮音性能を発揮することができる。よって、高層建
築の床構造として好適なものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の浮床構造を示す断面図、第２
図は同斜視図である。第３図、第４図および第５図はそ
れぞれ剛性パネル材の変形例を示す側面図である。第６
図は本発明例による″ａ音性能を比較例と比較して示す
測定結果図である。第７図および第８図はそれぞれ従来
の浮床を示す断面図およびその衝撃時の作動説明図であ
る。 １・・・床下地、２・・・緩衝材層、３・・・剛性パネ
ル材、４・・・支持体、５・・・空気層。 特　許　出　願　人　　大建工業株式会社　　、代　　
　　　理　　　　　人　　　　前　　　　１）　　　　
弘　　　　　ゴ第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンクリートスラブ等よりなる床下地上に、バネ
   定数が０．５×１０＾６〜１０×１０＾６Ｎ／ｍ＾３の
   緩衝材層が配設されており、該緩衝材層の上に、曲げヤ
   ング率が３×１０＾４ｋｇ／ｃｍ＾２以上でかつ面密度
   が２０ｋｇ／ｍ＾２以上の重量を有する複数枚の剛性パ
   ネル材が、各々複数個の支持体を介して緩衝材層との間
   に空気層を保持した状態でかつ該支持体の緩衝材層上面
   に対する接触面積率を４〜５０％とした状態で並設載置
   されていることを特徴とする浮床構造。