JPH09228535A

JPH09228535A - 防音天井構造

Info

Publication number: JPH09228535A
Application number: JP8036909A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Ando; 秀行安藤; Yuzo Okudaira; 有三奥平; Kenji Onishi; 兼司大西
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1997-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】低音域においても遮音性能が高く、床衝撃音
を効果的に低減させる。【解決手段】階上床材１と、前記階上床材１下部に空
間を挟んで配置される天井材５と、前記階上床材１から
前記天井材５を吊り下げる吊り具２５とを含む天井構造
において、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（シート状物３５）を、前記階上床材１
と対向するように前記天井材５上に配設したことを特徴
とする防音天井構造。

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す
る。本発明は、さらに詳しくは、階上床材と、前記階上
床材下部に空隙を設けて配置される天井材と、前記階上
床材から前記天井材を吊り下げる吊り具とを含む防音天
井構造に関し、戸建住宅や集合住宅等において、階上か
ら階下への床衝撃音を低減させるものである。

【０００２】

【従来の技術】戸建住宅や集合住宅等の天井構造は、階
上床材（階上の床版に相当する部位）の下面に設置した
複数の吊り木を介して天井材を固定することにより、階
上床材と天井材との間に空隙を設けた構造となってい
る。たとえば、戸建住宅の場合は、図１０に示すよう
に、階上の梁１１から吊り木２１および野縁受２２を吊
り下げ、野縁２３および天井表面材４からなる天井材５
を、吊り木２１および野縁受２２で固定している。ま
た、集合住宅の場合は、図１１に示すように、コンクリ
ートスラブ１２に吊りボルト２４および野縁受２２を吊
り下げ、野縁２３および天井表面材４からなる天井材５
を、吊りボルト２４および野縁受２２で固定している。

【０００３】このような天井構造に用いられる天井表面
材４として、一般には、石膏ボード、合板等が挙げられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の天井構造では、
階上での飛び跳ねや歩行、物の落下等に起因する床衝撃
音が問題となっている。床衝撃音の伝播経路としては、
階上床材の振動が吊り木を介して天井材に伝わる固体
伝播経路と、階上床材からの放射音が階上床材と天井
材との間の空気層を音波として伝わる空気伝播経路とが
考えられている。しかし、このような従来の天井構造で
は、いずれの伝播経路においても低音域での遮音性能が
特に低いため、床衝撃音を低減させることは困難であ
り、低音域での遮音性を向上させることが望まれてい
る。

【０００５】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、低音域においても遮音性能が高く、床衝撃音を効
果的に低減させることができる天井構造を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の防音天
井構造は、階上床材と、階上床材下部に空間を挟んで配
置される天井材と、階上床材から天井材を吊り下げる吊
り具とを含む天井構造において、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、階上床材と対
向するように天井材上に配設したことを特徴としてい
る。

【０００７】請求項２に記載の防音天井構造は、請求項
１に記載のものにおいて、吸音材は、２００kg/m³以下
のかさ密度と１．０×１０³〜１．０×１０⁶N/m²の範
囲内のヤング率とを有する多孔質基材からなる層をも備
え、多孔質基材からなる層が粉体層の下方に重ね合わさ
れている。請求項３に記載の防音天井構造は、請求項１
または２に記載のものにおいて、天井材は少なくとも１
枚の多孔質ボードを備えている。多孔質ボードは２００
〜５００kg/m³の範囲内のかさ密度と１．０×１０⁸〜
１．０×１０¹⁰ N/m²の範囲内のヤング率とを有する。

【０００８】請求項４に記載の防音天井構造は、請求項
１〜３のいずれかに記載のものにおいて、粉体層が吸音
性能を発現する粉体を音響的に透明な基材で保持したシ
ート状物であり、粉体層の厚みが５mm以下である。請求
項５に記載の防音天井構造は、請求項４に記載のものに
おいて、粉体が、０．１〜１０００μｍの平均粒径と
０．１〜１．５g/cm³の範囲のかさ密度とを有する。

【０００９】請求項６に記載の防音天井構造は、請求項
４に記載のものにおいて、粉体が、粒状粒子からなる粉
体とバネ定数１×１０²N/m以下の微小繊維体からなる粉
体との混合粉体である。請求項７に記載の防音天井構造
は、請求項４に記載のものにおいて、粉体が、粒状粒子
と前記粒状粒子の表面に付着した微小繊維体とを有し、
前記微小繊維体が１×１０²N/m以下のバネ定数を有す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の防音天井構造は、たとえ
ば、図１に示す構造を有する。この防音天井構造は、階
上床材１と、天井材５と、吊り具２５とを含んでいる。
天井材５は、吊り具２５によって階上床材１から吊り下
げられている。図１では、天井材５は野縁２３と天井表
面材４とからなっているが、天井材５は天井表面材４の
みからなり、天井表面材４が直接吊り具２５と接続し、
階上床材１から吊り下げられていてもよい。また、図１
では、吊り具２５は吊りボルト２４と野縁受２２とから
の２つの部材からなっているが、これらの機能を合わせ
もつ単一の部材であってもよい。

【００１１】この防音天井構造は、階上床材１と対向す
るように天井材５上に吸音材を配設している。吸音材は
粒子の振動により吸音性能を発現する粉体層を備えてお
り、前記粉体層のみを備えたものであってもよく、粉体
層と別の吸音性材料との複合材であってもよい。図１の
吸音材は粉体層のみを備え、粉体層として粒子の振動に
より吸音性能を発現する粉体３３を音響的に透明な基材
からなる表面シート３４で保持したシート状物３５が示
されている。

【００１２】本発明の防音天井構造では、階上床材１に
衝撃音が発生したときに、衝撃音が階上床材１から天井
材５との間の空間に放射され、この空間を音波として伝
わる。この音波に対して、吸音材（シート状物３５）が
備えている粒子の振動により吸音性能を発現する粉体層
の縦振動に基づいた低音域での吸音作用の発現によって
吸音効果が発揮され、床衝撃音は低減する。

【００１３】上述のように、粉体層は粒子の振動により
吸音作用を発現するものであれば特に限定はない。この
ような粉体層として、粒子の振動により吸音性能を発現
する粉体を音響的に透明な基材で保持したシート状物
で、粉体層の厚み５mm以下であるものが、取扱い性が向
上するとともに、粉体の偏り等による吸音特性の低下が
抑制でき、低周波域での吸音作用が高くなり、床衝撃音
は効果的に低減するため好ましい。

【００１４】シート状物の具体例としては、粒子の振動
により吸音作用を発現する粉体を音響的に透明な表面シ
ートにより閉塞された構造のものや、粒子の振動により
吸音作用を発現する粉体を不織布、ガラスウール、ロッ
クウール等のシート状繊維構造体内部に充填するか、ま
たは、メッシュ状になった高分子シート、ペーパーハニ
カム等のセル構造体内部に充填して、音響的に透明な表
面シートにより閉塞された構造のものを挙げることがで
きる。シート状物はこのような構造を有しているため、
粉体の偏り等による吸音性能の低下を抑制し、材料とし
ての取り扱い性にも優れている。

【００１５】吸音性能を発現する粉体（粒子の振動によ
り吸音性能を発現する粉体層を構成する粉体、たとえ
ば、シート状物に用いられ、音響的に透明な基材で保持
される粉体）としては、０．１〜１０００μｍの平均粒
径と０．１〜１．５g/cm³の範囲のかさ密度とを有する
粉体、粒状体からなる粉体とバネ定数１×１０²N/m以下
の微小繊維体からなる粉体との混合粉体、または、粒状
粒子と前記粒状粒子の表面に付着した微小繊維体とを有
し微小繊維体が１×１０²N/m以下のバネ定数を有する粉
体が挙げられる。

【００１６】シート状物における粉体としては、０．１
〜１０００μｍの平均粒径と０．１〜１．５g/cm³の範
囲のかさ密度とを有する粉体が望ましい。このように平
均粒径およびかさ密度を制御することによって、低音域
での吸音作用が効果的に得られ、床衝撃音が低減するよ
うになる。平均粒径またはかさ密度が前記範囲を外れる
と、低音域での吸音特性に劣るおそれがある。低音域で
の吸音特性をより高めるという点からは、シート状物に
おける粉体として、１〜３００μｍの平均粒径と０．１
〜０．８g/cm³の範囲のかさ密度とを有する粉体がより
望ましい。本発明に用いられる粉体としては、フラット
型またはピーク型の、吸音率の周波数特性と持つものが
挙げられる。吸音率の周波数特性がフラット型またはピ
ーク型でないと、低音域での吸音特性に劣るおそれがあ
る。

【００１７】フラット型の、吸音率の周波数特性を有す
るとは、特定の周波数以上の周波数の音波が入射した時
に、ほぼ一定の吸音率を有することである。ここで、特
定の周波数は、粉体層の厚みによって変化するため、そ
の値には特に限定はない。フラット型の、吸音率の周波
数特性を有する粉体としては、・バーミキュライト（平均粒径：２００〜４００μｍ，
かさ密度：０．１g/cm³）・湿式シリカ（平均粒径：４００〜５００μｍ，かさ密
度：約０．１〜０．２g/cm³）・軟質炭酸カルシウム（平均粒径：１〜２μｍ，かさ密
度：約０．４g/cm³）・ナイロンパウダー（平均粒径：１８０〜５００μｍ，
かさ密度：約０．５g/cm ³）・フェライト仮焼品（平均粒径：１．３〜１．５μｍ，
かさ密度：約１．０g/cm ³）・金マイカ（平均粒径：６５０μｍ，かさ密度：約０．
５〜０．６g/cm³）等が挙げられ、それぞれ単独で使用されたり、あるい
は、２以上の粉体が併用されたりする。

【００１８】ピーク型の吸音率の周波数特性を有すると
は、吸音率の周波数特性曲線が上に凸の極大値を有する
ことである。ここで、上に凸の極大値となる周波数は、
粉体層の厚みによって変化するため、その値には特に限
定はない。ピーク型の吸音率の周波数特性を有する粉体
としては、シリカ、マイカ、タルク等が挙げられる。よ
り具体的には、たとえば、・金マイカ（平均粒径：４０μｍ，かさ密度：約０．４
g/cm³）・湿式シリカ（平均粒径：７〜１５０μｍ，かさ密度：
約０．１〜０．３g/cm³）・球状シリカ（平均粒径：３〜２８μｍ，かさ密度：約
０．３〜０．９g/cm³）・タルク（平均粒径：１．５〜９．４μｍ，かさ密度：
約０．３〜０．５g/cm³）・アクリル樹脂微粉体（平均粒径：１〜２μｍ，かさ密
度：約０．３g/cm³）・ケイ酸カルシウム粉体（平均粒径：２０〜３０μｍ，
かさ密度：約０．１g/cm ³）・パーライト粉体（平均粒径：１００〜１５０μｍ，か
さ密度：約０．１〜０．２g/cm³）・フッ素樹脂粉体（平均粒径：５〜２５μｍ，かさ密
度：約０．４〜０．５g/cm ³）・ベントナイト（平均粒径：０．３〜３．５μｍ，かさ
密度：約０．５〜０．８g/cm³）・シラスバルーン（平均粒径：３０〜５０μｍ，かさ密
度：約０．２〜０．３g/cm³）・溶融シリカ（平均粒径：５〜３２μｍ，かさ密度：約
０．５〜０．８g/cm³）・炭化ケイ素粉体（平均粒径：０．４〜５．０μｍ，か
さ密度：約０．６〜１．１g/cm³）・ナイロンパウダー（平均粒径：５〜２５０μｍ，かさ
密度：約０．３〜０．５g/cm³）・アクリル樹脂粉体（平均粒径：４５μｍ，かさ密度：
約０．６〜０．７g/cm³）・炭素繊維粉体（平均繊維径：１４〜１８μｍ，繊維
長：１００〜２００μｍ，かさ密度：約０．５〜０．６
g/cm³）・二酸化チタン粉体（平均粒径：０．１〜０．２５μ
ｍ，かさ密度：約０．５〜０．７g/cm³）・炭酸カルシウム粉体（平均粒径：３〜３０μｍ，かさ
密度：約０．６〜１．０g/cm³）・塩化ビニル樹脂粉体（平均粒径：１３０μｍ，かさ密
度：約０．５g/cm³）・バリウムフェライト磁粉（平均粒径：１．８〜２．２
μｍ，かさ密度：約１．５g/cm³）・シリコーンパウダー（平均粒径：０．３〜０．７μ
ｍ，かさ密度：約０．２〜０．３g/cm³）等が挙げられ、それぞれ単独で使用されたり、あるい
は、２以上の粉体が併用されたりする。

【００１９】一例として、ピーク型の吸音率の周波数特
性を有する粉体からは、平均粒径が１．５〜３．２μ
ｍ，かさ密度が約０．４g/cm³のタルクを、フラット型
の吸音率の周波数特性を有する粉体からは、平均粒径が
２００〜４００μｍ，かさ密度が約０．１g/cm³のバー
ミキュライトを選んで、３０mm厚みでのそれらの垂直入
射吸音率特性を図２に示した。図２中、曲線６は、タル
クの吸音率特性、曲線７は、バーミキュライトの吸音率
特性をそれぞれ示す。

【００２０】シート状物における粉体として、粒状粒子
からなる粉体とバネ定数１×１０²N/m以下（好ましくは
バネ定数１０N/m 以下）の微小繊維体からなる粉体との
混合粉体、または、粒状粒子と前記粒状粒子の表面に付
着した微小繊維体とを有し微小繊維体が１×１０²N/m以
下（好ましくはバネ定数１０N/m 以下）のバネ定数を有
する粉体を用いることがより一層望ましい。これらの粉
体を用いることにより、低音域での吸音特性がより向上
し、低音域化することができ、粉体層の厚みを薄くする
ことができる。微小繊維体のバネ定数が前記範囲を外れ
ると、低音域での吸音特性に劣るおそれがある。なお、
粒状粒子からなる粉体としては、たとえば、上述した、
０．１〜１０００μｍの平均粒径と０．１〜１．５g/cm
³の範囲のかさ密度とを有する粉体であり、好ましく
は、１〜３００μｍの平均粒径と０．１〜０．８g/cm³
の範囲のかさ密度とを有する粉体が望ましい。

【００２１】具体的には、図３に示すように、粒状粒子
３１からなる粉体と、上記数値範囲内のバネ定数を有す
る微小繊維体３２からなる粉体とを混合するか、あるい
は、粒状粒子３１からなる粉体の該粒状粒子３１の表面
に微小繊維体３２からなる粉体の該微小繊維体３２を付
けることで、粒状粒子からなる粉体よりさらに吸音特性
を低音域化することができ、粉体層の厚み（または、シ
ート状物の厚み）をより低減することが可能となる。

【００２２】粒状粒子３１に付着・混合させる微小繊維
体３２としては、金属ウィスカーなどのウィスカー、プ
ラスティック繊維、植物繊維、ガラス繊維やそれらが凝
集した構造体等が用いられる。より具体的には、チタン
酸カリウムウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、酸化亜
鉛ウィスカー、ケイ酸カルシウム針状粉体、セピオライ
ト等が挙げられる。繊維径および繊維長についても特に
限定はされないが、通常平均繊維径が０．１〜１０μｍ
の範囲であり、繊維長は数μｍから数十μｍまでの範囲
内である。

【００２３】微小繊維体３２は、これらに限定されるも
のではなく、バネ定数が１×１０²N/m以下のものであれ
ば良く、望ましくはバネ定数が１０N/m 以下のものであ
る。さらには、粒状粒子３１と微小繊維体３２との混合
割合は特に限定はされないが、粒状粒子からなる粉体と
微小繊維体からなる粉体との重量比率は、たとえば、２
０：１〜１：１０の範囲内であり、５：１〜１：３の範
囲内が好ましい。微小繊維体粉体の比率が、前記範囲を
外れると低音域での吸音特性に劣るおそれがある。粒状
粒子３１への微小繊維体３２の付着方法についても特に
限定はされないが、たとえば、希釈したバインダーに微
小繊維体を混合し、熱風中を流動している粒状粒子にス
プレーする方法や、あるいは、熱融着性バインダーをコ
ーティングした粒状粒子と微小繊維体を混合加熱すると
いう方法などがある。

【００２４】音響的に透明な基材としては、粉体を閉じ
込め、粉体のこぼれ等を防止し、シート状物を形成でき
るものであれば特に限定はない。なお、上記表面シート
３４は音響的に透明な基材の１種である。音響的に透明
な基材の具体例としては、通気性のあるペーパー、織
物、不織布シート、ガラスクロス；厚みが約５０μｍ以
下のポリエステルフィルム、ポリエチレンシート、ビニ
ルシート等の高分子シート；アルミフォイル等の金属箔
などの音響的に透明な表面シートが挙げられる。音響的
に透明な基材は、吸音性能を発現する粉体の平均粒径お
よび充填量によって適宜選択される。

【００２５】シート状物は、上記で示した粒子の振動に
より吸音作用を発現する粉体を音響的に透明な表面シー
トにより閉塞された構造のもの以外であっても良く、た
とえば、粒子の振動により吸音作用を発現する粉体を、
レーヨン、ナイロン、ボリプロピレン系の不織布や、ガ
ラスウール、ロックウール等のシート状繊維構造体内部
に充填するもの、または、粒子の振動により吸音作用を
発現する粉体をメッシュ状になった高分子シート、ペー
パーハニカム等のセル構造体内部に充填して、音響的に
透明な表面シートにより閉塞された構造のものを挙げる
ことができる。セル構造体が柔軟であると、シート状物
は取り扱い易いため好ましい。また、表面シートについ
ても、シート状繊維構造体またはセル構造体と一体化さ
せる必要があるため、粘着性、接着性および熱融着性を
有するものが好ましい。この場合、バインダー等と構造
体を接着させてもよい。

【００２６】次に、粉体粒子の吸音機構を説明する。粉
体層に音波が入射すると、図４に示すような粉体層の縦
振動モードが励起され、そのモードが生じる周波数帯域
では吸音率が大きくなる。吸音率が大きくなる周波数を
ピーク周波数（ｆｒ）とすると、ｆｒは、粉体層のヤン
グ率Ｅ、かさ密度ρ、粉体層厚みｔで次式のように表す
ことができる。ｆｒ＝（Ｅ／ρ）^1/2／４ｔ粉体層のヤング率Ｅは粉体粒子表面のバネ定数で決定さ
れる。

【００２７】通常、粒状粒子表面のバネ定数は１×１０
²N/mよりも大きいため、前記微小繊維体のバネ定数が１
×１０²N/m以下と粒状粒子１個のバネ定数よりも小さけ
れば、吸音特性をさらに低音域化することができる。本
発明の別の防音天井構造は、たとえば、図５に示す構造
を有する。この防音天井構造は、階上床材１と、天井材
５と、吊り具２５とを含んでいる。天井材５は、吊り具
２５によって階上床材１から吊り下げられている。図５
では、天井材５は野縁２３と天井表面材４とからなって
いるが、天井材５は天井表面材４のみからなり、天井表
面材４が直接吊り具２５と接続し、階上床材１から吊り
下げられていてもよい。また、図５では、吊り具２５は
吊りボルト２４と野縁受２２とからの２つの部材からな
っているが、これらの機能を合わせもつ単一の部材であ
ってもよい。

【００２８】この防音天井構造では、階上床材１と対向
するように天井材５上に吸音材３を配設している。吸音
材３は前述の粉体層を備え、さらに多孔質基材からなる
層３６（以下、「多孔質基材からなる層」を「多孔質基
材層」ということがある。）をも備えている。図５では
粉体層として、粒子の振動により吸音性能を発現する粉
体３３を音響的に透明な基材からなる表面シート３４で
保持したシート状物３５が示されているが、これに限定
されるものではない。多孔質基材層３６は粉体層（シー
ト状物３５）の下方に重ね合わされており、吸音材３に
おいて粉体層（シート状物３５）は階上床材１と対向す
るように配設されている。

【００２９】多孔質基材層３６を構成する多孔質基材
は、２００kg/m³以下のかさ密度と１．０×１０³〜
１．０×１０⁶N/m²の範囲内のヤング率とを有してい
る。多孔質基材のかさ密度およびヤング率が上記範囲を
外れると、吸音特性が劣ることがある。吸音材３の製造
方法については特に限定はなく、たとえば、多孔質基材
層３６と粉体層（シート状物３５）とを、接着剤を使用
して積層する方法、熱融着性のバインダーを使用して積
層する方法、粘着テープで接着する方法等がある。

【００３０】図５に示したような構造の場合、吸音材３
の吸音特性は、粉体層（シート状物３５）単独の吸音特
性と、多孔質基材層３６との吸音特性によって決定され
る。通常、ロックウール、グラスウールといった、かさ
密度２００kg/m³以下、ヤング率１．０×１０³〜１．
０×１０⁶N/m²の範囲内の物性を有する多孔質基材層で
は５００Ｈｚ以上の中高音域で吸音特性を示すが、低周
波数域での吸音作用はほとんどない。しかし、図５に示
した構造の場合、多孔質基材層３６をバネにした粉体層
（シート状物３５）の共振による吸音作用によって、低
周波数域での吸音作用が高まる。

【００３１】それと同時に、粉体層（シート状物３５）
が音波透過性を有するため、粉体層（シート状物３５）
を透過した音波が、多孔質基材層３６内部に入射するこ
とにより、中高音域での吸音特性も付与できる。また、
粉体層（シート状物３５）の厚み、充填する粉体の種
類、物性に応じて、多孔質基材層３６は任意に選択され
る。

【００３２】本発明の別の防音天井構造では、吸音材３
として特定の物性を有する多孔質基材層３６と粉体層
（シート状物３５）とを積層したものを用い、多孔質基
材層３６が粉体層の下方に重ね合わされ、粉体層（シー
ト状物３５）が階上床材１と対向するように配設されて
いるため、床衝撃音は、まず、粉体層（シート状物３
５）の縦振動に基づいた低音域での吸音作用および多孔
質基材層３６をバネにした粉体層（シート状物３５）と
の共振作用によって低減する。さらに、粉体層（シート
状物３５）を透過した音波に対して、多孔質基材層３６
による中高音域での吸音作用が発揮され、床衝撃音はよ
り広い範囲の周波数域において効果的に低減することに
なる。

【００３３】本発明のさらに別の防音天井構造は、たと
えば、図６に示す構造を有する。この防音天井構造は、
階上床材１と、天井材５と、吊り具２５とを含んでい
る。天井材５は、吊り具２５によって階上床材１から吊
り下げられている。天井材５は少なくとも１枚の多孔質
ボードを備え、この多孔質ボードは２００〜５００kg/m
³の範囲内のかさ密度と１．０×１０⁸〜１．０×１０
¹⁰ N/m²の範囲内のヤング率とを有している。多孔質ボ
ードのかさ密度およびヤング率が上記範囲を外れると吸
音特性が劣ることがあり、また、一枚板の場合は強度的
に問題が生じることがある。

【００３４】図６では、天井材５は、多孔質ボードから
なる天井表面材４と、野縁２３とからなっているが、天
井材５は、天井表面材４および／または野縁２３に、少
なくとも１枚の多孔質ボードを備えるものであれば特に
限定はない。なお、天井表面材４に少なくとも１枚の多
孔質ボードを備える場合は、図６のように天井表面材４
全体が多孔質ボードである１枚構造であってもよく、ま
た、天井表面材４を構成する一部分が多孔質ボードであ
ってもよい。天井表面材４を構成する一部分が多孔質ボ
ードである場合は、天井表面材４が少なくとも１枚の多
孔質ボードと他の材料を貼着させたものが好ましい。さ
らに、天井材５は天井表面材４のみからなり、天井表面
材４が直接吊り具２５と接続し、階上床材１から吊り下
げられていてもよい。また、図６では、吊り具２５は吊
りボルト２４と野縁受２２とからの２つの部材からなっ
ているが、これらの機能を合わせもつ単一の部材であっ
てもよい。

【００３５】この防音天井構造は、階上床材１と対向す
るように天井材５上に吸音材を配設しており、吸音材は
粒子の振動により吸音性能を発現する粉体層を備えてい
る。図６では吸音材として、粒子の振動により吸音性能
を発現する粉体３３を音響的に透明な基材からなる表面
シート３４で保持したシート状物３５が示されている。

【００３６】本発明のさらに別の防音天井構造では、階
上床材１から発生した衝撃音は、空気伝播経路および
固体伝播経路によって階下に伝わる。空気伝播経路で
は、衝撃音が階上床材１から階上床材１と天井材５との
間の空間に放射され、この空間を音波として伝わる。こ
の音波に対して、吸音材（シート状物３５）が備えてい
る粒子の振動により吸音性能を発現する粉体層の縦振動
に基づいた低音域での吸音作用の発現によって吸音効果
が発揮され、床衝撃音は低減する。さらに、粉体層（シ
ート状物３５）を透過し、吸音しきれなかった音波が下
方向に伝わり、この音波に対して多孔質ボードによる吸
音作用が発現するため、床衝撃音はさらに低減する。ま
た、固体伝播経路では、階上床材１からの衝撃音は吊り
具２５を通じて天井材５に伝わる。ここで、天井材５は
上記物性の多孔質ボードを備えているため、多孔質ボー
ドによる吸音作用が発現し床衝撃音はさらに効果的に低
減することがある。

【００３７】なお、図６で用いられる吸音材として、図
５に示すような多孔質基材層３６が粉体層（シート状物
３５）の下方に重ね合わされている吸音材３を用い、粉
体層が階上床材１と対向するように配設するものでもよ
い。床衝撃音は、まず、粉体層（シート状物３５）の縦
振動に基づいた低音域での吸音作用および多孔質基材層
３６をバネにした粉体層（シート状物３５）との共振作
用によって低減する。ついで、粉体層（シート状物３
５）を透過した音波に対して多孔質基材層３６による中
高音域での吸音作用が発揮され、床衝撃音はより広い範
囲の周波数域において効果的に低減することになる。さ
らに、多孔質基材層３６でも吸音しきれなかった音波に
対して多孔質ボードによる吸音作用が発現するため、床
衝撃音はさらに効果的に低減する。また、固体伝播経路
によって、階上床材１からの衝撃音は吊り具２５を通じ
て天井材５に伝わるが、天井材５は上記物性の多孔質ボ
ードを備えているため、多孔質ボードによる吸音作用が
発現し、床衝撃音はさらに効果的に低減することがあ
る。

【００３８】

【実施例】以下に、本発明の具体的な実施例および比較
例を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。（実施例１）図１は、本発明に係る防音天井構造の実施
例の構成を示す断面図である。この防音天井構造は、す
でに説明したとおりであり、階上床材１と、天井材５
と、吊り具２５とを含んでいる。天井材５は、吊り具２
５によって階上床材１から吊り下げられている。天井材
５は野縁２３と天井表面材４とからなっている。吊り具
２５は吊りボルト２４と野縁受２２とからの２つの部材
からなっている。

【００３９】ここでは、階上床材１としてコンクリート
スラブが用いられており、階上床材１と天井表面材４と
の間隔は３００mmである。また、野縁２３および野縁受
２２として４５mm角の角材が用いられおり、天井表面材
４として、かさ密度７５０kg/m³、ヤング率１．８×１
０⁹ N/m²の石膏ボードが用いられている。この防音天
井構造は、階上床材１と対向するように天井材５上に吸
音材を配設しており、吸音材は粒子の振動により吸音性
能を発現する粉体層を備えている。吸音材として、粒子
の振動により吸音性能を発現する粉体３３を音響的に透
明な基材からなる表面シート３４で保持したシート状物
３５が示されている。

【００４０】シート状物３５としては、表面シート３４
として用いられるガラスクロス（厚み０．２mm）の袋中
に、平均粒径１５０μｍでかさ密度０．３g/cm³のシリ
カ粉体（ピーク型の吸音率の周波数特性を有する）と、
粉体３３として用いられる、微小繊維体である炭化ケイ
素ウィスカー（平均繊維径０．４μｍ、繊維長５〜２０
μｍの範囲内、バネ定数１０N/m ）を重量比１：１で混
合して得られた混合粉体を充填して袋の口を接着剤で封
して保持した厚み５mmのシートを用いた。

【００４１】図７は、実施例１の防音天井構造における
吸音材の吸音性能をＪＩＳＡ１４０９に定める残響室
法吸音率の計測方法により計測した結果である。図７よ
り、実施例１の吸音材の吸音ピーク周波数が１２５Ｈｚ
〜２５０Ｈｚの範囲内であることがわかる。また、実施
例１で吸音材を配設しない天井構造を準備し、この天井
構造を比較例とした。比較例における１２５Ｈｚ〜５０
０Ｈｚでの平均の床衝撃音と、実施例１における１２５
Ｈｚ〜５００Ｈｚでの平均の床衝撃音との差を、床衝撃
音低減量（ｄＢ）とし、その結果を表１に示した。

【００４２】（実施例２）図５は、本発明に係る別の防
音天井構造の実施例の構成を示す断面図である。この防
音天井構造は、すでに説明したとおりである。実施例２
は、実施例１において後述するように吸音材を変更した
以外は、実施例１と同様である。実施例２の防音天井構
造は、吸音材として、厚み２５mm、かさ密度２４kg/
m³、ヤング率１．６×１０⁴ N/m²のロックウールファ
イバーからなる多孔質基材層と粉体層とを備え、多孔質
基材層が粉体層の下方に積層、接着して重ね合わされて
いるものが用いられている。なお、実施例２の粉体層と
しては、平均粒径１５０μｍでかさ密度０．３g/cm³の
シリカ粉体（ピーク型の吸音率の周波数特性を有する）
の各粒子に、微小繊維体であるケイ酸カルシウム針状粉
体（平均繊維径１μｍ、繊維長５〜１０μｍの範囲内、
バネ定数１６N/m ）の粒子と水性のウレタンエマルジョ
ンバインダーの混合溶液をスプレーコーティングし、熱
風中で乾燥させ付着させた粉体を（粉体同士の重量比
１：１）、ポリプロピレン系不織布の繊維の空隙部分に
散布して繊維空隙部分に保持し、さらには、厚み２５μ
ｍのポリエステルフィルムによって表面を覆って成形し
た、厚み約２mmのシート状物３５が用いられる。したが
って、吸音材の総厚みは約２７mmである。

【００４３】図８は、実施例２の防音天井構造における
吸音材の吸音性能をＪＩＳＡ１４０９に定める残響室
法吸音率の計測方法により計測した結果である。この結
果によれば、実施例２の吸音材は、低周波域では実施例
１とほぼ同等の吸音性能を有し、中高周波域では実施例
１よりも高い吸音性能を有している。比較例における１
２５Ｈｚ〜５００Ｈｚでの平均の床衝撃音と、実施例２
における１２５Ｈｚ〜５００Ｈｚでの平均の床衝撃音と
の差を、床衝撃音低減量（ｄＢ）とし、その結果を表１
に示した。

【００４４】（実施例３）図９は、本発明に係るさらに
別の防音天井構造の実施例の構成を示す断面図である。
この防音天井構造は、すでに説明したとおりである。実
施例３は、実施例２において後述するように、天井表面
材４として用いるものを変更した以外は、実施例２と同
様である。

【００４５】実施例３の防音天井構造は、天井表面材と
して、厚み９mm、かさ密度４００kg/m³、ヤング率１．
６×１０⁸ N/m²のロックウールボードからなる多孔質
ボードが用いられている。比較例における１２５Ｈｚ〜
５００Ｈｚでの平均の床衝撃音と、実施例３における１
２５Ｈｚ〜５００Ｈｚでの平均の床衝撃音との差を、床
衝撃音低減量（ｄＢ）とし、その結果を表１に示した。

【００４６】

【表１】

【００４７】表１によると、実施例１〜３では比較例よ
りも床衝撃音レベルが１２５Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数
域において約３〜７ｄＢ低減することがわかる。なお、
以上の実施例では、吸音材の形状、寸法および位置につ
いても、吸音材におけるシート状物の共振を阻害しない
限り、とのような形状、寸法および位置にも配設でき
る。このとき、吸音材の面積は、天井材の面積の約２０
％以上であることが望ましい。

【００４８】

【発明の効果】本発明の防音天井構造は、階上床材と、
前記階上床材下部に空間を挟んで配置される天井材と、
前記階上床材から前記天井材を吊り下げる吊り具とを含
む天井構造において、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、前記階上床材と対向する
ように前記天井材上に配設したことを特徴とするため、
低音域においても遮音性能が高く、床衝撃音を効果的に
低減させることができる。

【００４９】吸音材が、２００kg/m³以下のかさ密度と
１．０×１０³〜１．０×１０⁶N/m ²の範囲内のヤング
率とを有する多孔質基材からなる層をも備え、多孔質基
材からなる層が粉体層の下方に重ね合わされていると、
多孔質基材層をバネにした粉体層との共振作用、およ
び、粉体層を透過した音波に対して多孔質基材層による
中高音域での吸音作用が発揮されるため、床衝撃音をよ
り広い範囲の周波数域において効果的に低減させること
ができる。

【００５０】天井材が少なくとも１枚の多孔質ボードを
備え、多孔質ボードは２００〜５００kg/m³の範囲内の
かさ密度と１．０×１０⁸〜１．０×１０¹⁰ N/m²の範
囲内のヤング率とを有すると、粉体層を透過して吸音し
きれなかった音波に対して多孔質ボードによる吸音作用
が発揮されるため、床衝撃音をより効果的に低減させる
ことができる。また、階上床材からの吊り具を通じ固体
伝播経路によって天井材５に伝わる床衝撃音に対して多
孔質ボードによる吸音作用も発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の防音天井構造の１実施例を示す断面
図。

【図２】フラット型およびピーク型吸音特性を持つ粉体
層の吸音特性を表した図。

【図３】粒状粒子の表面に微小繊維体を付けた粉体の概
念図。

【図４】吸音材における粉体層の振動モードを表した
図。

【図５】本発明の防音天井構造の１実施例を示す断面
図。

【図６】本発明の防音天井構造の１実施例を示す断面
図。

【図７】実施例１に使用した吸音材の吸音性能を示すグ
ラフ。

【図８】実施例２に使用した吸音材の吸音性能を示すグ
ラフ。

【図９】本発明の防音天井構造の１実施例を示す断面
図。

【図１０】従来の天井構造を示す断面図。

【図１１】従来の別の天井構造を示す断面図。

【符号の説明】

１階上床材３吸音材４天井表面材５天井材１１梁１２コンクリートスラブ２１吊り木２２野縁受２３野縁２４吊りボルト２５吊り具３１粒状粒子３２微小繊維体３３粉体３４表面シート３５シート状物３６多孔質基材層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階上床材と、前記階上床材下部に空間を挟
んで配置される天井材と、前記階上床材から前記天井材
を吊り下げる吊り具とを含む天井構造において、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、前記階上床材と対向するように前記天井材上に
配設したことを特徴とする防音天井構造。
【請求項２】前記吸音材は、２００kg/m³以下のかさ密
度と１．０×１０³〜１．０×１０ ⁶N/m²の範囲内のヤ
ング率とを有する多孔質基材からなる層をも備え、前記
多孔質基材からなる層が前記粉体層の下方に重ね合わさ
れている請求項１に記載の防音天井構造。
【請求項３】前記天井材は少なくとも１枚の多孔質ボー
ドを備え、前記多孔質ボードは２００〜５００kg/m³の
範囲内のかさ密度と１．０×１０⁸〜１．０×１０¹⁰ N
/m²の範囲内のヤング率とを有する請求項１または２に
記載の防音天井構造。
【請求項４】前記粉体層が吸音性能を発現する粉体を音
響的に透明な基材で保持したシート状物であり、前記粉
体層の厚みが５mm以下である請求項１〜３のいずれかに
記載の防音天井構造。
【請求項５】前記粉体が、０．１〜１０００μｍの平均
粒径と０．１〜１．５g/cm³の範囲のかさ密度とを有す
る請求項４に記載の防音天井構造。
【請求項６】前記粉体が、粒状粒子からなる粉体とバネ
定数１×１０²N/m以下の微小繊維体からなる粉体との混
合粉体である請求項４に記載の防音天井構造。
【請求項７】前記粉体が、粒状粒子と前記粒状粒子の表
面に付着した微小繊維体とを有し、前記微小繊維体が１
×１０²N/m以下のバネ定数を有する請求項４に記載の防
音天井構造。