JPH0470456B2

JPH0470456B2 -

Info

Publication number: JPH0470456B2
Application number: JP60070646A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichikawa
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1985-04-03
Publication date: 1992-11-11
Also published as: JPS61229048A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は遮音性能にすぐれた石こうボード構成
体に関する。

（従来の技術）近年、建材に対する要求が多様化している。省
資源、省エネルギー等の経済性の観点から断熱性
能が、また、安全性の観点からは耐火性能が求め
られているが、居住環境の改善の為に遮音性能が
特に強く求められるに至つている。また、建築コ
ストの低減、居住空間の拡大等の目的で、一般に
建材の軽量化や薄型化が促進されている。この様
な状況にあつて建材としての石こうボードは、こ
れ等の新たな要求に良く合致していることより、
極めて大量にまた広範囲に用いられるに至つてい
る。また、これ等の要求が高度化するにつれて、
その目的に合わせて、より高性能の石こうボード
も開発され生産されている。しかし、最近の騒音
公害の深刻化、居住者の静穏への欲求の高まりに
対し、既存の石こうボードでは、必ずしも対応で
きない事態が頻発するに至つている。

即ち、石こうボードを単独で、または複合し
て、各種建築物に適用した際に石こうボード固有
の、または例えば壁体を構成した場合の壁構造全
体の特性としての遮音欠損の出現が、遮音上の重
大な問題として今日クローズアツプされている。

一般に、材料または構造体の遮音性能は、総重
量や厚さ等によつてほぼ規定され、これ等を増大
させれば、質量則の原理によりその遮音性能も全
般的には向上する。石こうボードの高密度化や厚
肉化による重量化は、この意味で一定の効果を有
している。しかしながら、先に述べた遮音欠損は
今だに殆んど改善されるに至つていない。ここに
遮音欠損とは、板材のコインシデンス効果や、構
造体全体の共鳴によつて、特定周波数領域の遮音
性能が著しく低下する現象である。この遮音欠損
の出現領域が、例えば125〜4000Hzと言つた主要
可聴音域と重なると、その音域の透過音によつて
様々な騒音トラブルが生じ、例えば居住環境を著
しく悪くしている。

コンクリート集合住宅に広く採用されている、
コンクリート壁素画に接着材を介して表面材とし
て石こうボードを付設してなる所謂GL工法壁に
おいて、200Hz付近の低音域に構造的要因による
共鳴が、また、2000〜4000Hz付近の高音域に石こ
うボード（表面材）のコインシデンス効果が生
じ、それぞれ著しい遮音欠損を生じさせている。
このため、施工性、経済性等に極めて優れた工法
として普及しつつあつたが、近時その施工量が減
少の傾向にある。

この遮音欠損に対し、材料や壁体の重量化を図
つたり、中空層を拡大したりして遮音欠損出現周
波数を主要可聴域外に移動させる方法や構成材料
の制振化を図つたり、表面材の固定方法を変更し
たりして共振を制御する方法が考えられ、実施さ
れたが、いずれも改善されるに至らなかつた。

近時のステレオ、カラオケ、各種の大型モータ
ー、コンプレツサー、フアン等の高出力騒音源の
著増につれ、既存の対策では十分な対応が図れな
いことより、前記した遮音欠損の改善が強く要望
されている。

（発明が解決しようとする問題点）前記GL工法壁に表面材として用いられている
石こうボードは焼石こうに水、パルプ、発泡剤等
を加え混合したスラリーをじようぶな紙の間には
さみロール掛けして成型されたものであるが、軽
量性、熱および水分に対する非伸縮性、耐火性、
（切削）加工性等に優れていることよりコンクリ
ート集合住宅壁面の表面材（前記したGL工法も
含め）や各種間仕切壁の面材等として多用されて
いる。

石こうボードは、通例７mm程度から10数mm程度
で用いられているが、特に遮音性が求められる用
途には何枚かのボードを積層するか数10mmの特製
グレードのものが用いられている。しかしなが
ら、石こうボードからなる前記壁面の表面材や各
種間仕切壁の面材等はいずれもほぼ同じ面密度か
らなる石こうボードを連設した構成体からなり、
従つて、質量則にもとづく遮音効果は期待できて
も前記した遮音欠損は何ら改善されてはいない。

本発明は前記石こうボードの特徴を減殺せずに
前記遮音欠損を著しく改善した石こうボードから
なる遮音構成体に係る。

（問題点を解決するための手段）すなわち、複数の石こうボードを連設して構成
された構成体であつて、最大面密度を有する前記
石こうボードの面密度と最小面密度を有する前記
石こうボードの面密度の比が1.2以上として構成
される遮音構成体に係る。

石こうボードは、曲げ剛性が比較的小さく、そ
のため、面密度の異なる複数の石こうボードから
構成することにより前記した遮音欠損が改善され
ることを見出し本発明に至つたものであり、さら
に、石こうボードの製造工程で充填材を混入して
もその曲げ剛性の変化が比較的小さいために欠損
周波数の分散化による遮音欠損の改善には極めて
好都合であることもわかつた。すなわち、面密度
の差異を主として考慮すればよいからである。

本発明に係る石こうボードはその製造工程で充
填剤を混入等して面密度を大きくし形成される。
なお、充填材としては、粉体または粒体状の重量
骨材、繊維質材、網状材料等が用いられる。

重量骨材としては、鉄、鉛、亜鉛、アルミニウ
ム、バリウム、カルシウム、ケイ素、炭素等の金
属及び無機物またはこれらの酸化物、硫酸物、塩
化物、水酸化物、炭酸化物その他の各種の塩並び
にこれ等を主成分とする鉱石等を原料とし、これ
等から得られる粉体または粒体状のものであり、
好ましくは砂、酸化鉄粉、硫酸バリウム粉等が用
いられる。

繊維質材料としてはガラスウール、ロツクウー
ル、金属繊維等が好ましく用いられる。なお、繊
維質材料は解砕して混入使用してもよく、石こう
スラリーの浸入を妨げない程度の圧密マツト状に
して挿入使用してもよい。網状材料としては、金
属製鋼等を好ましく用いることができる。網状材
料は石こうボード内部又は表層部に挿入又は粘着
等して用いることができる。

これら充填材の好ましい特性としては、比重が
大きく、硬度が小さく、極力線繊維径または粒径
が小さいことである。

次に、石こうボードの側部どうしを連設して所
望の壁材や表面材を形成するに際して、面密度を
異にする複数の石こうボードを用い、構成する石
こうボードの面密度の最大のものと最小のものと
の比を1.2以上、好ましくは1.5以上となるように
しなければならない。これによつて、前記壁材や
表面材上に生ずるコインシデンス効果によるc域
（c：コインシデンス限界周波数）での欠損、並
びに主として二（多）重壁構造において生ずる低
音域での共鳴透過によるrmd域（rmd域：低音
域の共鳴透過周波数）での欠損がそれぞれ大きく
改善される。その理由は、複数の領域間の面密度
（領域内の加重平均面密度）が約20％異なると、
その欠損周波数は、（cについても、rmdについ
ても）約10％移動し、石こうボードあるいはその
構造体の著しい遮音欠損の生起する周波数が分散
され、結果的に、遮音欠損が平準化されるからで
ある。なお、前記比が1.2未満では分散化効果が
弱く本発明の目的に適さない。

この効果をさらに大きくする為には、最大面密
度／最小面密度比をより大きくする事が有効で
1.5以上が好ましい。この時、欠損周波数は大略
20％以上のずれを生じ、大きな欠損の分散化効果
を発揮する。

さらに、前記複数の石こうボードから構成され
る壁材又は表面材等の全体の平均面密度より10％
以上大または小なる面密度を有する各石こうボー
ドの合計面積がそれぞれ構成壁材等の全体面積の
25％以上を有するように構成されることが好まし
い。

また、それぞれの石こうボードが、該石こうボ
ードに内包される最大円の直径が３cm以上、好ま
しくは10cm以上の大きさとなるように形成される
ことが好ましい。この様な条件を満たすと、各石
こうボード毎の振動性状の相対的分離が促進さ
れ、遮音欠損の分散化効果が高まり、遮音欠損が
非常に大きくな改善される。

以下に添付の図面にもとづき本発明に係る遮音
構成体の構成例について説明する。

第１図は２枚の石こうボードから構成された遮
音構成体であり、一枚を市販の石こうボード、他
の一枚を川砂を充填材として用いた高面密度の石
こうボードからなるものであり、第２図は第１図
の構成例で用いた２種の石こうボードを格子状に
配置し側部どうしを連接して構成した８枚の石こ
うボードからなるものであり、第３図は川砂の添
加量を変えて形成した面密度を異にする４種類の
石こうボードを側部どうしを連設して構成したも
のであり、第４図は石こうボード内に３種類の網
目の粗さ及び重量を変えた金網を内挿して形成し
た15枚の石こうボードを側部どうしを連接して構
成したものである。

上記、構成例において、充填材として川砂を例
示したが、川砂に代えて前記した如き充填材を用
いてもよい。

（実施例）比較例１従来の市販石こうボード（厚さ９mm、面密度
6.5Kg／m²）90cm×180cm板の遮音性能をJIS−Ａ
−1416「実験室における音響透過損失の測定方法」
に準拠し測定した。その結果を第５図に示す。図
に示す如く約4000Hzにコインシデンス効果による
著しい遮音欠損が出現している。

実施例１第１図に示す如き遮音構成体を、厚さ９mmの石
こうボード中に平均粒径600μの川砂を１m²当り
3.5Kgの割合で充填して形成した面密度9.5Kg／m²
の45×90cmの石こうボードと比較例１で用いた市
販の石こうボード（45×90cmの大きさのもの）を
連設して形成した。この遮音構成体についても、
比較例１と同様に音響透過損失（以下、T.Lとい
う。）の測定を行つた。結果を第５図に示す。図
に示すように、分散化効果により、4000Hzの先の
比較例１の落ち込み部分を約7dB改善している。
また、重量増による質量則上の寄与によつて、ほ
ぼ全音域にわたつて約0.5〜2.0dB、T.L.を向上さ
せている。本実施例１では、最大面密度／最小面
密度は9.5／6.5＝1.46となり、コインシデンス効
果による欠損周波数（c）は、約4000Hzから約
5000Hz以上へと分散化され、欠損部分がこの音域
でかなり平準化されている事が判る。なお、通
例、質量則にもとづき5dBの遮音の改善を図るに
は壁厚（ここでは石こうボードの厚み）を倍にす
る必要があり、しかも壁厚を厚くしても前記した
如く遮音欠損は改善されないのである。本発明は
壁厚を変えずに遮音欠損を見事に解決したもので
ある。

比較例２及び３比較例１で用いた石こうボード２枚を用いグラ
スウール（厚さ25mm、密度45Kg／m²）をはさんで
第７図にその断面を示す構造の90cm／180cmのパ
ネルを作製し（パネルの面密度約15Kg／m²）、T.
L.を測定した（比較例２）。その結果を第６図に
示す。図に示す様に200Hz付近で二重壁の低音域
の共鳴透過により、また4000Hz付近ではコインシ
デンス効果によりそれぞれ大きな遮音欠損を生じ
させている。この為、遮音等級曲線をあてはめる
と、中・高音域で比較的高い遮音性を持ちながら
Ｄ−30を下廻つており、遮音等級評価では、ほぼ
Ｄ−25程度となる。次に従来の遮音欠損に対する
基本的な対策となつている欠損周波数の可聴域外
への一括的移動思想に基づいて、面材部分の重量
化を図つた比較例３は、先のパネルの面材部分
（２枚とも）を厚さ15mmの石こうボードに変更し
た。この為、パネルの全厚さは、43mmから55mm
へ、面密度は約15Kg／m²から約24Kg／m²に増加し
た。このパネルのT.L.測定結果を同じく第６図
に示すが、、遮音欠損周波数が低音域、高音域と
も約1/3オクターブ程度移動したものの、その遮
音欠損は依然として大きく、殆んど改善されてい
ない。

実施例２及び３比較例２で用いたパネルの２枚の石こうボード
を実施例１で用いた本発明に係る石こうボードの
構成体に変更し（高面密度の石こうボード部分を
対向させた）、比較例１と同様にT.Lを測定した
（実施例２）。その結果を第６図に示す。

図に示す如く、低音域並びに高音域での遮音欠
損が同時に大巾に改善されている。その改善量
は、低音域で7dB、高音域では8dB近くに達して
いる。また欠損部分がかなり平準化し、平坦にな
つている事がわかる。尚、比較例２に対し、パネ
ルの面密度の増加は約15Kg／m²から約18Kg／m²
（平均）の３Kg／m²の増加に止まり、厚さ増は全
くない。

次に第３図に示す如き遮音構成体を、石こうボ
ードＡの面密度が11Kg／m²、石こうボードＢの面
密度が9.5Kg／m²、石こうボードＣの画密度が８
Kg／m²、石こうボードＤ（比較例１で用いた市販
品）の面密度が6.5Kg／m²となるよう、石こうボ
ード中に実施例１で用いた川砂を充填したものを
用いて形成した。なお各石こうボードはいずれも
45×90cmで、厚みは９mmであつた。

この遮音構成体についても比較例１と同様に
T.Lを測定した。結果を第６図に示す。図に示す
ように欠損部分がさらに大巾に改善され、その改
善量は低音域では約8dB、高音域でも約8dBとな
り、ほとんど欠損部分が解消された。これは、不
均質化の範囲、即ち最大面密度／最小面密度比を
大きくとり（1.69）、しかもその面密度を多段階
に不均質化した事により達成されたものと考えら
れる。

（発明の効果）以上の様に、本発明に係る石こうボードは、全
体的な重量増をわずかな範囲に止め、厚さ増を必
要とせずに、従来の対応では殆んど改善し得なか
つた遮音欠損を大巾に改善するものであり、しか
も石こうボードの特質を殆んど損ねていないた
め、GL工法壁には勿論、他の壁材、間仕切材に
も好適に用いられるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係る面密度を異に
する複数の石こうボードからなる遮音構成体の構
成例を示す平面図であり、第５図は比較例１及び
実施例１の音響透過損失を示す図であり、第６図
は比較例２、３及び実施例２、３の音響透過損失
を示す図であり、第７図は比較例２、３及び実施
例２、３で用いたパネルの断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１石こうボード中に重量骨材、繊維質材、網状
材から選ばれた充填材を混入または挿入して形成
された複数の面密度を異にする石こうボードを連
接して構成された構成体であつて、最大面密度を
有する石こうボードの面密度と最小面密度を有す
る石こうボードの面密度の比を1.2以上として構
成されることを特徴とする遮音構成体。