JP2000352144A

JP2000352144A - 防音天井構造

Info

Publication number: JP2000352144A
Application number: JP11166614A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Oku; 岳史奥; Masafumi Sakamoto; 雅文阪本
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】建物全体を１つの音・振動の連成系として捉
えて、固体伝搬経路及び空気伝搬経路による床衝撃音の
低減、さらには壁材からの放射音の伝搬も低減して非常
に高い防音効果を得るようにする。【解決手段】階上の天井基材１とその下部に設置され
る天井材２との間の空間３に、複数枚の仕切り板材４と
弾性ゴムなどのエネルギー吸収部材５とにより複数の密
閉状小空間Ｓを区画形成してなる防音用ユニット６を配
設し、この防音用ユニット６を介して天井材２を天井基
材１に吊下げ支持させた構造としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は防音天井構造に関
し、詳しくは戸建住宅やマンション等の集合住宅におい
て、階上から階下への床衝撃音の伝搬を低減するための
防音天井構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】戸建住宅や集合住宅等の天井構造は、一
般的に階上の天井基材（階上の床版、コンクリートスラ
ブ、梁などに相当する部位であり、以下、天井基材とい
う）の下面に設置した複数の吊り木あるいは吊りボルト
などの吊り材を介して石膏ボードや合板などからなる天
井材を吊下げ固定支持することにより、天井基材と天井
材との間に空間を設けた構造が採られている。

【０００３】ところで、戸建住宅や集合住宅等におい
て、問題となっている階下への床衝撃音は、階上での飛
びはねや走り回り、歩行などに起因する重量衝撃音と、
物の落下や引き摺りなどに起因する軽量衝撃音であり、
これらいずれの床衝撃音においても、その衝撃音の階下
への伝搬経路としては、天井基材の振動が吊り材を介し
て天井材に伝わる固体伝搬経路と、天井基材からの放射
音が天井基材と天井材との間の空間内の空気層を音波と
して伝わる空気伝搬経路とが考えられる。従来一般の天
井構造では、これらいずれの伝搬経路においても、特に
２５０Ｈｚ以下の低周波数域における遮音性能が低いた
めに、床衝撃音を十分に低減することは困難であった。

【０００４】そこで、このような階下への床衝撃音の低
減対策として、従来、（１）例えば特開平９−２２８５
３６号公報や特開平９−２２８５３５号公報等のよう
に、天井材上にかさ密度及びヤング率が異なる範囲の多
孔質材を積層してなる吸音材や、粒子の振動により吸音
性能を発現する粉体層を備えた吸音材を配設したもの、
（２）例えば特開平１０−３１１１０５号公報等のよう
に、天井材周囲の壁面に沿って吸音材を設けたもの、
（３）例えば特開昭１０−３１１１０６号公報等のよう
に、天井材として紙製ハニカム構造の通気材を用い、こ
の通気材と天井基材との間に吸音材を配設したもの、
（４）特開平１０−１８３８４９号公報等のように、天
井材を天井基材に吊下げ支持する吊り具の途中に、弾性
体の内部に流体を封入してなる防振材を介装したもの、
などが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の防音天井構造のうち、（１）〜（３）の構造は
空気伝搬経路による床衝撃音の低減にある程度の効果が
あるものの、天井基材に一体に連なる階下の壁材から放
射される空気伝搬音についての低減効果が小さいこと
と、固体伝搬経路による床衝撃音が考慮されていないこ
ととによって、特に低周波数域における遮音性能に十分
な効果が得られない。また、（４）の構造は吊り具を介
しての固体伝搬経路による床衝撃音の低減には効果があ
るものの、空気伝搬経路による床衝撃音の低減には殆ど
効果がない。

【０００６】以上のように、従来の防音天井構造はいず
れも、固体伝搬経路及び空気伝搬経路の両方を考慮した
ものでないため、特に低周波数域におけれ遮音性能が低
く、床衝撃音を十分に低減することが困難であった。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、建物全体を１つの音・振動の連成系として捉えて、
固体伝搬経路及び空気伝搬経路の両面から床衝撃音の伝
搬を著しく低減することができる防音天井構造を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る防音天井構造は、階上の天井基材
（１）とこの天井基材（１）の下部に設置される天井材
（２）との間の空間（３）に、天井基材（１）及び天井
材（２）と平行に位置する少なくとも１枚の板材（４）
と上下方向に弾性変位可能なエネルギー吸収部材（５）
とにより複数の密閉状の小空間（Ｓ）を区画形成させて
なる防音用ユニット（６）の１つまたは複数個を配設
し、この防音用ユニット（６）を介して天井基材（１）
に天井材（２）を吊下げ支持させていることを特徴とす
るものである。

【０００９】上記構成の本発明によれば、天井基材
（１）上での衝撃により生じた振動が防音用ユニット
（６）を介して天井材（２）に伝わる際、防音用ユニッ
ト（６）のエネルギー吸収部材（５）の弾性変位作用に
伴いユニット（６）全体が振動して振動エネルギーを消
費することになり、これによって、天井材（２）の振動
レベルを小さくして固体伝搬経路による階下への衝撃音
の伝搬を低減させることが可能である。また、天井基材
（１）と天井材（２）との間の空間（３）が上記防音用
ユニット（６）を介して複数の密閉状小空間（Ｓ）に区
画されていることにより、天井基材（１）上のどの位置
で床衝撃があっても、各小空間（Ｓ）を形成する板材
（４）が個別に振動して、その箇所の振動エネルギーを
消費し、空気伝搬経路による階下への衝撃音の伝搬を低
減することが可能である。さらに、各小空間の音響特性
を板材（４）の有無や使用枚数の選択によって任意に変
更することが可能であり、これによって、天井基材
（１）に一体に連なる階下の壁材（Ｗ）からの放射音も
小空間（Ｓ）の一つに取り込んでそのエネルギーを消費
させることで、音波として階下に直接に伝わる空気伝搬
音も低減することが可能である。

【００１０】上記構成の防音天井構造において、防音用
ユニット（６）におけるエネルギー吸収部材（５）は、
請求項２に記載のように、弾性ゴムまたは金属製蛇腹の
いずれから構成されたものであってもよいが、特に、弾
性ゴムから構成する場合は、振動エネルギーの吸収によ
って一層優れた防音効果が得られる。

【００１１】また、上記構成の防音天井構造において、
防音用ユニット（６）を形成する板材（４）を上下方向
に複数枚配置して密閉状の小空間（Ｓ）を上下多層に区
画形成することによって、板材（４）の個別振動に伴う
振動エネルギーの消費を大きくして、空気伝搬による衝
撃音の低減効果をより高めることができる。

【００１２】さらに、上記防音用ユニット（６）の少な
くとも一つを、天井基材（１）に一体に連なる壁材
（Ｗ）に近接配置して該壁材（Ｗ）に弾性支持させる構
成を採用することによって、天井材（２）及び防音用ユ
ニット（６）を建物躯体に対して安定よく支持させつ
つ、壁材（Ｗ）及びその支持部を通しての振動の固体伝
搬を低減することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係る防音天井構
造の第１の実施の形態を示し、この防音天井構造は、戸
建住宅や集合住宅などに適用されるものであり、階上の
天井基材１と、この天井基材１の下部に設置される石膏
ボード、合板などの天井材２との間に空間３に、防音用
ユニット６の複数個を配設し、これら防音用ユニット６
を介して天井基材１に天井材２を吊下げ支持するととも
に、建物躯体を構成するように上記天井基材１に一体に
連なる壁材Ｗに近接配置された天井材２及び防音用ユニ
ット６の周辺部を壁材Ｗに固定した天井支持体７及び弾
性体８を介して壁材Ｗに弾性支持させた構造を有してい
る。なお、弾性体８としては、天然ゴム、ブチルゴム、
ニトリルゴム、クロロピレンゴムなどが使用される。

【００１４】上記防音用ユニット６は、図１及び図２の
斜視図に明示するように、上記天井基材１及び天井材２
と平行に位置し、かつ、互いに異形状に形成された上下
２枚の仕切り板材４Ａ，４Ｂと、これら仕切り板材４
Ａ，４Ｂの周辺部及び中央部に矩形状及び十字交差状に
配置された上下方向に弾性変形可能なエネルギー吸収部
材５Ａ，５Ｂ（吊り材となる）とにより、複数（この例
では３つ）の密閉状の小空間Ｓが区画形成されてなる。

【００１５】上記防音用ユニット６におけるエネルギー
吸収部材５Ａ，５Ｂとしては、例えばゴムエストラマー
などの弾性ゴムが最も好ましいが、金属製蛇腹であって
もよい。また、仕切り板材４Ａ，４Ｂとしては、ＳＳ４
００等の金属材料が好ましいが、木材や塩ビ等のプラス
チック樹脂であってもよい。

【００１６】上記のように構成された防音天井構造にお
いては、階上の天井基材１に衝撃が加えられた場合、振
動が防音用ユニット６に伝わって、そのエネルギー吸収
部材５Ａ，５Ｂの弾性変位作用に伴い該ユニット６全体
が振動することにより、振動エネルギーが消費されて天
井材２の振動レベルが小さくなる。つまり、固体伝搬経
路による階下への衝撃音の伝搬が低減される。また、天
井基材１と天井材２との間の空間３が上記防音用ユニッ
ト６における複数（３つ）の密閉状小空間Ｓに区画され
ているため、天井基材１上のどの位置で衝撃があって
も、各小空間Ｓを形成する仕切り板材４Ａ，４Ｂの個別
振動により、その箇所の振動エネルギーが消費されて空
気伝搬経路による階下への衝撃音の伝搬が低減される。
さらに、天井基材１に一体に連なる階下の壁材Ｗからの
放射音も小空間Ｓの一つに取り込まれてその振動エネル
ギーが消費されることになり、壁材Ｗからの放射音が音
波として階下に直接に伝わる空気伝搬音も低減される。

【００１７】以上のように、建物全体を１つの音・振動
の連成系として捉えて、階上に加えられた衝撃音だけで
なく、壁材Ｗなど建物躯体からの空気伝搬音も低減する
ことによって、全体として非常に高い防音効果を発揮さ
せることが可能である。

【００１８】図３は本発明に係る防音天井構造の第２の
実施の形態を示し、この第２の実施の形態では、天井基
材１の下面に直接に固定可能な肉厚の固定用板材９を設
け、この固定用板材９への防音用ユニット６上端部の固
定と天井支持体７及び弾性体８を介しての防音用ユニッ
ト６周辺部の壁材Ｗへの弾性支持とにより、防音用ユニ
ット６を建物躯体に安定よく取り付けた構造としてい
る。なお、防音用ユニット６の最下層の仕切り板材４Ｂ
が天井材２を兼用するものである。また、この第２の実
施の形態において、第１の実施の形態と同一または相当
部分には同一の符号を付して、それらの説明を省略す
る。

【００１９】図４は本発明に係る防音天井構造の第３の
実施の形態を示し、この第３の実施の形態では、防音用
ユニット６の周辺部を壁材Ｗに弾性支持するための天井
支持体７及び弾性体８の使用を省いたものであり、その
他の構成は第２の実施の形態と同様であるため、それと
同一または相当部分には同一の符号を付して、それらの
説明を省略する。

【００２０】図５は本発明に係る防音天井構造の第４の
実施の形態を示し、この第４の実施の形態では、防音用
ユニット６の周辺部を壁材Ｗに弾性支持するための天井
支持体７及び弾性体８の使用を省くとともに、防音用ユ
ニット６の最下層の仕切り板材４Ｂの下面に天井材２を
固定したものであり、その他の構成は第３の実施の形態
と同様であるため、それと同一または相当部分には同一
の符号を付して、それらの説明を省略する。

【００２１】図６は本発明に係る防音天井構造の第５の
実施の形態を示し、この第５の実施の形態では、上記第
１の実施の形態と同様な支持構造を採用している上に、
互いに隣接する防音用ユニット６，６間に、天井基材１
側に固定して垂下させた天井材支持部材７Ａと天井面２
側に固定して立上げた天井材支持部材７Ｂとの上下対向
面間に弾性体８Ａを挟在させることにより、大きな面積
の天井材２及び複数個の防音用ユニット６を建物躯体に
安定よく施工できるようにしたものであり、その他の構
成は第１の実施の形態と同一であるため、それと同一ま
たは相当部分には同一の符号を付して、それらの説明を
省略する。

【００２２】次に、上記各実施の形態における防音天井
構造の床衝撃音の低減効果に関し、縮小模型を用いて本
発明者が実施した計測実験について説明する。実験に用
いた縮小模型Ｍとは建物の躯体を縮小したものであり、
図７に示すように、外寸において幅ｗ０．３８６ｍ、奥
行ｄ０．４８９ｍ、高さｈ０．３４１ｍの直方体で、壁
Ｗには板厚３ｍｍのベニア板を使用し、直方体の各辺
（骨組）Ａは一辺の長さが２７ｍｍの木材を使用し、正
面の壁を取り除いた一面開放としたものである。このよ
うな縮小模型Ｍの天井面Ｃの裏側に防音天井構造を設置
して、その中心部における音圧レベル［ｄＢ］を計測し
た。

【００２３】試験に用いた防音天井構造の仕様は表１に
示すとおりであり、各モデル毎において計測された音圧
レベルは図８〜図１６に示すとおりであった。なお、計
測対象とする床衝撃音は６３Ｈｚ付近と１２５Ｈｚ付近
であり、６３Ｈｚ付近は縮小模型Ｍでは３００〜４００
Ｈｚの範囲に相当する。

【００２４】

【表１】

【００２５】上記の縮小模型による計測実験結果から次
のようなことが明らかになった。１．モデルＡ〜Ｅに示すように、防音用ユニット６にお
けるエネルギー吸収部材５Ａ，５Ｂとして、ゴムエスト
ラマーを用いる場合は、仕切り板４Ａ，４Ｂが振動して
エネルギーを減衰しやすくなり、結果として、階下室内
の音圧が低減し高い防音効果が得られる。一方、モデル
Ｆ、モデルＨ、モデルＩに示すように、防音用ユニット
６におけるエネルギー吸収部材５Ａ，５Ｂとして、木
材、ＳＳ４００等の金属材料、塩ビ等のプラスチック樹
脂を用いる場合は、対象周波数の１箇所以上で音圧が基
準値（図８〜図１６の破線で示す）を越えることにな
り、防音効果が低い。これらのことから、エネルギー吸
収部材５Ａ，５Ｂは上下方向に弾性変位可能な弾性体が
望ましく、その中でもゴムエストラマーの使用が最も好
ましい。

【００２６】２．モデルＢ、モデルＥに示すように、防
音用ユニット６における仕切り板材４Ａ，４Ｂとして、
木材や塩ビ等のプラスチック樹脂を用いる場合は、対象
周波数の１箇所以上で音圧が基準値を越えることにな
り、防音効果が低い。一方、モデルＡ、モデルＣ、モデ
ルＤに示すように、仕切り板材４Ａ，４Ｂとして、ＳＳ
４００等の金属材料を用いる場合は、仕切り板材４Ａ，
４Ｂの振動によりエネルギーを減衰しやすくて、対象周
波数での音圧が低減し高い防音効果が得られる。これら
のことから、仕切り板材４Ａ，４ＢはＳＳ４００等の金
属材料の使用が好ましい。また、仕切り板材４Ａ，４Ｂ
の振動させることにより、振動エネルギーを減衰させる
ものであるから、仕切り板としては２層以上の多層とす
ることが望ましい。

【００２７】なお、防音用ユニット６で区画形成された
小空間Ｓの大きさや数は、階下室内の大きさや形態等に
よって決定されるものであり、その大きさを変化させる
ことで、音響特性を変えて最適の防音効果を発揮させる
ことができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、階上の
天井基材での床衝撃により生じた振動が固体伝搬経路だ
けでなく、天井基材と天井材との間の空間での空気伝搬
経路及び天井基材に一体に連なる階下の壁材からの放射
音波としても階下に伝搬されることに着目して、すなわ
ち、建物全体を１つの音・振動の連成系として捉えて、
少なくとも一枚の板材と上下に弾性変位可能なエネルギ
ー吸収部材とにより複数の密閉状小空間を区画形成して
なる防音用ユニットを用いることによって、固体伝搬経
路及び空気伝搬経路による階下への衝撃音の伝搬を低減
することができるとともに、壁材からの空気伝搬音をも
低減することができる。これによって、低周波数域にお
ける遮音性能も高めて防音効果の著しい向上を達成する
ことができるという効果を奏する。

【００２９】特に、防音用ユニットの少なくとも一つ
を、天井基材に一体に連なる壁材に近接配置して該壁材
に弾性支持させる構成を採用することによって、天井材
及び防音用ユニットを建物躯体に対する支持を安定化し
つつ、壁材及びその支持部を通しての振動の固体伝搬も
低減して所定の防音効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る防音天井構造の第１の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図２】同上防音天井構造における構成部材の斜視図で
ある。

【図３】本発明に係る防音天井構造の第２の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図４】本発明に係る防音天井構造の第３の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図５】本発明に係る防音天井構造の第４の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図６】本発明に係る防音天井構造の第５の実施の形態
を示す要部の縦断面図である。

【図７】各実施の形態における防音天井構造の床衝撃音
の低減効果について本発明者が行なった計測実験に用い
た縮小模型の概略斜視図である。

【図８】同上計測実験のうち、モデルＡの実験結果（音
圧：周波数）を示すグラフである。

【図９】同上計測実験のうち、モデルＢの実験結果（音
圧：周波数）を示すグラフである。

【図１０】同上計測実験のうち、モデルＣの実験結果
（音圧：周波数）を示すグラフである。

【図１１】同上計測実験のうち、モデルＤの実験結果
（音圧：周波数）を示すグラフである。

【図１２】同上計測実験のうち、モデルＥの実験結果
（音圧：周波数）を示すグラフである。

【図１３】同上計測実験のうち、モデルＦの実験結果
（音圧：周波数）を示すグラフである。

【図１４】同上計測実験のうち、モデルＧの実験結果
（音圧：周波数）を示すグラフである。

【図１５】同上計測実験のうち、モデルＨの実験結果
（音圧：周波数）を示すグラフである。

【図１６】同上計測実験のうち、モデルＩの実験結果
（音圧：周波数）を示すグラフである。

【符号の説明】

１天井基材２天井材３空間４Ａ，４Ｂ仕切り板材５Ａ，５Ｂエネルギー吸収部材（弾性ゴムまたは金属
製蛇腹）６防音用ユニットＳ密閉状小空間Ｗ壁材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階上の天井基材とこの天井基材の下部に
設置される天井材との間の空間に、天井基材及び天井材
と平行に位置する少なくとも１枚の板材と上下方向に弾
性変位可能なエネルギー吸収部材とにより複数の密閉状
の小空間を区画形成させてなる防音用ユニットの１つま
たは複数個を配設し、この防音用ユニットを介して天井
基材に天井材を吊下げ支持させていることを特徴とする
防音天井構造。
【請求項２】上記エネルギー吸収部材が、弾性ゴムま
たは金属製蛇腹から構成されている請求項１に記載の防
音天井構造。
【請求項３】上記防音用ユニットを形成する板材を上
下方向に複数枚配置して密閉状の小空間が上下多層に区
画形成されている請求項１または２に記載の防音天井構
造。
【請求項４】上記防音用ユニットの少なくとも一つ
は、天井基材に一体に連なる壁材に近接配置されて該壁
材に弾性支持されている請求項１または２に記載の防音
天井構造。