JPH0419345B2 - - Google Patents

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
子供等が飛び跳ねる際の重量衝撃振動音が階下に
伝わるのを軽減する遮音床構造等に用いる衝撃吸
収パネルに関するものである。

（従来の技術） 近年、集合住宅等における階上からの衝撃振動
音は大きな社会問題となつている。この衝撃振動
音には大別して、足音等の軽量衝撃振動音と、子
供等が飛び跳ねる際の重量衝撃振動音とがある。
このうち、軽量衝撃振動音は、床の表面にカーペ
ツトや畳などの柔かい材料を敷設することで吸収
緩和されて容易に解決することができる。

一方、重量衝撃振動音は、例えば150mm厚のコ
ンクリート床スラブ3875Nの衝撃力を加えた場合
に裏面（建物では階下）で発生する音が日本建築
学会基準の遮音等級ではＬ−60として表示されて
おり、生活騒音として気になるレベルのものであ
る。

これを低減する対策として浮き床工法があり、
次の２つの工法に大別される。すなわち、上記コ
ンクリート床スラブ上にグラスウール等の緩衝材
を介してコンクリートを流し込む湿式工法と、あ
らかじめ製板したパネルを敷設する乾式工法とが
ある。前者の湿式工法では、遮音等級を生活上気
にならないレベルのＬ−50迄低減することかがで
きるが、工期が長いこと、および既存建物の改修
には適用しにくいという欠点があり、後者の乾式
工法が望ましい。しかしながら、上記乾式工法で
は、例えば上記150mm厚の床スラブ上に、密度96
Kg／m³、厚さ40mmのグラスウールを配し、その上
に直接50mm厚のコンクリートパネルを配しても遮
音等級はＬ−55になるにすぎず、少し気になるも
のであり、生活騒音が気にならないレベルである
Ｌ−50以下、好ましくはほとんど聞こえないレベ
ルのＬ−45を達成することはできなかつた。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、乾式浮き床工法で上記の望ましい遮
音レベルを達成するには、浮き床層の厚さや重量
を更に増大させる必要がある。この場合には、床
重量が増加し、特に高層建築においては構造設計
面で不利となり、また施工性の悪化をもたらすと
いう欠点がある。また、そのため、パネルに中空
部を設けて軽量化する方法もあるが、この場合に
は、軽量になつた分だけ衝撃エネルギーの吸収の
面で不利であり、前述の中実のコンクリートパネ
ルよりも数dB低下することが判つた（第７図の
比較例１及び２参照）。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、浮き床層として用いるパ
ネルを動的吸振器の原理を利用した吸振構造とす
ることにより、床重量の増加等を招くことなく重
量衝撃振動音を有効に低減することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段
は、衝撃吸収パネルとして、中空部を有する中空
パネル体と、該中空部内に所定間隔でもつて中空
部内壁面に当接して配設された支持体と、該支持
体に長手方向に部分的に支持され該支持体間に位
置する中間部が上記中空部内に空中に保持された
高密度長尺材とからなる構成としたものである。
ここで、上記高密度長尺材は、比重が2.0以上で、
金属体、鉱物体又はこれらを混入して成形した樹
脂体よりなるものである。

（作用） 上記の構成における、本発明の衝撃吸収パネル
では、例えばグラスウール等の緩衝層の上に載置
した場合に、パネル表面に衝撃エネルギーが加え
られた瞬間に、パネル全体がこの衝撃エネルギー
の加えられた方向に動こうとするとともに、パネ
ルが変形しようとする。しかし、中空パネル体の
中空部内に支持体を介して支持され中間部が空中
に保持された高密度長尺材は、その支持点のみが
中空パネル体と共に移動しようとするが、空中に
保持された中間部は慣性でその場にとどまろうと
して別の変形を生じ、上記衝撃エネルギーがパネ
ル体内で吸収される。その結果、パネル体自体の
加振方向への変位量が小さくなり、下面への振動
の伝達が減少するので、初期発生音が減じられ
る。

しかも、中空パネル体と高密度長尺材とは全く
異なつた固有振動数で振動するので、発生した振
動が速かに減衰する。

上記初期振動の吸収および振動の減衰の程度は
中空パネル体と高密度長尺材との固有振動数の相
違によつて変わるので、長尺材の支持体による支
持間隔やその剛性や重量を適宜選定することによ
り、所定の周波数領域の振動を有効に吸振させる
ことが可能であり、例えば上記の重量衝撃振動音
も減少することができることになる。

また、中空パネル体と高密度長尺材とからなる
構造であるので、パネル重量が軽減され、その取
扱い性が良好となるとともに高層ビルの軽量化に
も寄与できることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図および第２図は本発明の第１実施例に係
る衝撃吸収パネルA₁を示す。該パネルA₁は防振
床材等として用いられ、例えばコンクリートスラ
ブ等よりなる床下地上に敷設したグラスウール緩
衝材上に複数の衝撃吸収パネルA₁，A₁…を互い
に連接して張設し、その上にカーペツト等の床仕
上げ材を配設して浮き床構造に構成する。

そして、上記衝撃吸収パネルA₁は、内部に貫
通する中空部２が横一列状に形成された中空パネ
ル体１と、該中空パネル体１の中空部２内に挿通
配設され、長手方向に所定間隔でもつて中空部２
内壁面に支持体４を介して支持されて中空部２内
に該支持体４，４間に位置する中間部３ａが空中
に保持された棒状の高密度長尺材３とによつて構
成されている。上記中空パネル体１は、硬化前の
セメントやケイ酸カルシウム等を押出し成形又は
流し込みにより内部に中空部２が形成されるよう
に一体的に成形してなるものである。また、上記
高密度長尺材３は、鋼等の棒状体、鉛粉や鉱物粒
等を混入した樹脂棒状体等で、比重が2.0以上の
ものよりなり、中空部２に沿つて連続的に又は不
連続的に配設される。また、上記支持体４は、木
質材や無機質材、ゴム、発泡ウレタン等樹脂材単
独又は複合したものよりなり、上記高密度長尺材
３の中間部３ａを空中で保持できるとともに、慣
性による振動をできるだけ束縛しないように支持
するものであれば良く、特にゴムや発泡ウレタン
等の弾性体であれば支持部でも振動するので吸振
効果が大となる。

したがつて、このように構成された衝撃吸収パ
ネルA₁は、その表面に衝撃エネルギーが加わつ
た瞬間に、パネルA₁全体が衝撃エネルギーの加
わつた方向に動こうとするとともに、パネルA₁
自身も変形を生じ振動しようとする。しかし、こ
の衝撃吸収パネルA₁においては中空パネル体１
の中空部２内に高密度長尺材３が支持体４を介し
て支持されその中間部３ａが空中に保持されてい
るので、該長尺材３の中間部３ａは慣性でその場
にとどまろうとして別の変形を生じることにな
り、衝撃エネルギーがパネルA₁内で消費される。
その結果パネルA₁の加振方向への変位量が小さ
くなり、下面への振動の伝達が抑えられ、初期発
生音が減じられる。更に、上記パネルA₁の振動
が起つている間、中空パネル体１と高密度長尺材
３とが全く異なつた固有振動数で振動してパネル
A₁自体の内部で打ち消し合い減衰されるので振
動は小さくかつ短縮され、グラスウールを介して
床スラブへの振動の伝達を小さく抑えることがで
きる。特に、高密度長尺材３を弾性体よりなる支
持体４で支持して中間部３ａを空中保持している
場合は、該長尺材３の中間部３ａは変形及び振動
が大きくなるとともに、それに伴つて支持体４自
体も変形して衝撃エネルギーを消費することにな
り、上下及び水平方向の振動に対する吸振作用に
有効である。

しかも、上記高密度長尺材３は中空パネル体１
の中空部２内にその中間部３ａが空中保持されて
いるため、中空パネル体１の振動（主振動系）に
対して支持体４を含む高密度長尺材３の系が副振
動系を構成して動的吸振器として働き、両者が全
く異なつた固有振動数で振動をするので、パネル
A₁自体の初期の振動を吸収するとともに、発生
した振動を速かに減衰することができる。つま
り、このパネルA₁の振動の吸収および減衰は、
中空パネル体１と長尺材３との固有振動数の相違
によつて変わるので、長尺材３の支持体４による
支持間隔や長尺体３の剛性や重量などを適切に選
定することにより、所定の周波数領域の振動を吸
振させることができる。よつて、床衝撃振動音の
うち子供等が飛び跳ねる際の重量衝撃振動等の、
従来は防振が困難とされていた63〜250Hzの低音
域の振動を有効に防振することが可能である。
尚、中空パネル体１の各中空部２における高密度
長尺体３を各々互いに異なる剛性及び重量のもの
としたり、あるいは１つの中空部２内に異なる剛
性及び重量の高密度長尺体３を混在させるなどし
て、１つのパネルA₁に異なつた振動系をもつ高
密度長尺材３を混在させることにより、複数の周
波数の振動を同時に吸振することも可能である。

また、上記パネルA₁は、中空パネル体１を主
体とし、これに高密度長尺材３を組合せたもので
あるので、重量が軽減され、これによりその取扱
い性、作業性が良好になるとともに、高層ビル等
の軽量化にも寄与することができる。

第３図および第４図は本発明の第２実施例に係
る衝撃吸収パネルA₂を示す。本例の場合、中空
パネル体２は、スレート、ケイ酸カルシウム板、
ALC、木質セメント板等の無機質板、又は合板、
パーテイクルボード、ハードボード等の木質板の
単板又は複合体を両面材１ａ，１ａとし、この両
面材１ａ，１ａ間に芯材１ｂを適宜間隔でもつて
介在させて中空部２を形成するように組立て形成
したものである。上記各芯材１ｂは半割状に分割
されていて、この分割面にて高密度長尺材３を中
空部２の貫通方向と直交する方向に支持してお
り、各芯材１ｂ，１ｂ間の中空部２内で、該長尺
材３の中間部３ａが空中に保持され、上記各芯材
１ｂ，１ｂが支持体４を構成している。一方、高
密度長尺材３は、上記第１実施例と同様に比重が
2.0以上の材料よりなるとともに、上述の如く支
持する支持体４としての芯材１ｂが硬質のもので
あることから、各芯材１ｂ，１ｂ間で高密度長尺
材３が振動できるように図示の如く帯板状など変
形容易な厚さに設定した金属板あるいは金属粒や
鉱物粒を混入して成形された樹脂体などの材質が
選定されている。また、支持体４としての芯材１
ｂと長尺材３との当接面に硬質ゴム等を介在させ
て長尺材３が振動容易となるようにしてもよい。

したがつて、この第２実施例の衝撃吸収パネル
A₂の場合、上記第１実施例のものと同様の作用
効果を得ることができることに加えて、パネル
A₂の組立て、製作が容易となる利点を有する。

また、第５図および第６図は本発明の第３実施
例の衝撃吸収パネルA₃を示し、上記第２実施例
と同様の構成の中空パネル体１に対し、高密度長
尺材３を図示の如く鉄製コイル等で構成して、中
空パネル体１の中空部２内壁面に固定支持するた
めの支持部３ｂを一体的に形成したものであり、
この支持部３ｂにて中空部３内壁面に取付部材５
を介して固定支持することで支持体４を構成し
て、長尺材３を中空部２の貫通方向にその中間部
３ａを空中保持した状態に配設したものである。

（実験例） 次に、具体的に、上記第１〜第３実施例パネル
A₁〜A₃の具体例を製作した。すなわち、第１具
体例のパネルとして、押出し成形により中実部の
比重1.4、肉厚15mm、パネル厚70mm、中空率40％、
寸法920×1820mmのアスベストセメントよりなる
中空パネル体を一体的に形成し、その中空部に、
鉄丸棒（比重7.9、直径12mm、長さ1820mm）の外
周に295mmピツチで20倍発泡軟質ウレタンよりな
る支持体（寸法40×40×50mm）を取付けたものを
挿入して、衝撃吸収パネルを作成した。このパネ
ルの重量は約120Kgであつた。

また、第２具体例のパネルとして、石綿セメン
ト板（比重1.2、寸法910×1820×15mm）の上面に
短辺方向に590mmピツチで下部棧木（寸法20×50
×910mm）をその長手方向40mm毎に欠込み（幅40
mm、深さ7.5mm）を設けて平行に配し、この下部
棧木と直交してかつその欠込みに嵌入せしめて帯
板状鉄板（比重7.9、幅40mm、厚さ５mm）を厚さ
５mmの硬質ゴムを介して配し、その上に上記下部
棧木と同様の上部棧木を厚さ５mmの硬質ゴムを介
して配して一体化し、さらにその上を上記と同様
の石綿セメント板で覆つてパネルを作成した。こ
のパネルの重量は約100Kgであつた。

また、第３具体例のパネルとして、石綿セメン
ト板（比重1.2、寸法910×1820×15mm）の上面に
長辺方向に芯材として棧木（寸法40×40×1820
mm）を100mmピツチで平行に配するとともに、こ
の芯材間に鉄製コイル（直径2.4mm、コイル直径
30mm、コイル巻数50回／ｍ）を固定し、その上に
上記と同様の石綿セメント板を積層してパネルを
作成した。このパネルの重量は約120Kgであつた。

これらに対し、比較例１のパネルとして、６mm
φの配筋を100mmピツチで配したコンクリートパ
ネル（寸法1820×910×50mm）を作成した。この
パネルの重量は約190Kgであつた。

また、比較例２のパネルとして、上記第１具体
例における中空パネル体（重量約100Kg）のみを
用いたものとした。

そして、上記第１具体例並びに比較例１及び２
の各パネルをコンクリートスラブ（密度2300Kg／
m³、厚さ150mm、寸法5700×4675mm）の上にグラ
スウール緩衝材（96Kg／m³、厚さ40mm）を介して
載置して浮き床をつくり、これに対しJIS−
A1418に規定されている重量衝撃音発生装置にて
加振し、階下にて床衝撃音を測定した。その結果
を第７図に示す。第７図に示すように、本発明に
よる第１具体例のパネルを用いた浮き床では、床
衝撃音レベルは実測値（各周波数域の最も高い部
分で表現した値）ではL_H47であり、日本建築学
会基準の各遮音等級線（5dB単位で表現される）
に対して実測値が2dBを越えなければその等級に
組込まれることから、日本建築学会基準のＬ−45
の遮音等級を得ている。これに対し、比較例１の
パネルを用いたものではＬ−55の遮音等級しか得
られず、比較例２では比較例１より更に約2dB悪
化することが判る。これより、本発明のパネルを
用いた床構造は優れた遮音効果が得られることが
判る。また、パネルの重量も従来例としての比較
例１よりも軽減される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の衝撃吸収パネル
によれば、中空パネル体の中空部に高密度長尺材
を支持体を介して支持しその中間部を空中に保持
して、動的吸振器としての作用によつて床衝撃振
動、特に従来は防振が困難であつた重量衝撃振動
を有効に吸振することができるので、床重量を増
加させずに軽量構造でもつて上記重量緩衝振動音
の階下への伝達を簡易に低減でき、特に高層ビル
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】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は第１
実施例の衝撃吸収パネルの一部破断した斜視図、
第２図は第１図の−線断面図であり、第３図
は第２実施例の衝撃吸収パネルの一部破断した斜
視図、第４図は第３図の−線断面図であり、
第５図は第３実施例の衝撃吸収パネルの一部破断
した斜視図、第６図は第５図の−線断面図、
第７図は各種パネルを用いた浮き床の床衝撃音を
測定した実験結果図である。 １……中空パネル体、２……中空部、３……高
密度長尺材、３ａ……中間部、４……支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中空部を有する中空パネル体と、該中空部内
   に所定間隔でもつて中空部内壁面に当接して配設
   された支持体と、該支持体に長手方向に部分的に
   支持され該支持体間に位置する中間部が上記中空
   部内に空中に保持された高密度長尺材とからなる
   ことを特徴とする衝撃吸収パネル。 ２ 高密度長尺材は、比重が2.0以上で、金属体、
   鉱物体又はこれらを混入して成形した樹脂体より
   なる特許請求の範囲第１項記載の衝撃吸収パネ
   ル。