JPH09228536A - 防音天井構造 - Google Patents

防音天井構造

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Publication number
JPH09228536A
JPH09228536A JP8038080A JP3808096A JPH09228536A JP H09228536 A JPH09228536 A JP H09228536A JP 8038080 A JP8038080 A JP 8038080A JP 3808096 A JP3808096 A JP 3808096A JP H09228536 A JPH09228536 A JP H09228536A
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JP
Japan
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ceiling
sound
sound absorbing
porous
young
Prior art date
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Pending
Application number
JP8038080A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Ando
秀行 安藤
Yuzo Okudaira
有三 奥平
Kenji Onishi
兼司 大西
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、戸建住宅や集合住宅などにお
いて、階上から階下への床衝撃音を低減するための天井
構造を提供せんとするものである。 【解決手段】 この発明は、天井材と当該天井材を天井
基材下部に空隙を介して支持する吊り木で構成される天
井構造において、かさ密度が100kg/m3 以下、ヤング
率が1.0×103 N/m2から1.0×106 N/m2の範囲
内である多孔質材の上に、かさ密度が200kg/m3 から
500kg/m3 、ヤング率が1.0×106 N/m2から1.
0×108 N/m2の範囲内である多孔質材が積層されてな
る吸音材を天井材上に配設したことを特徴とする防音天
井構造である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、戸建住宅や集合住
宅などにおいて、階上から階下への床衝撃音を低減する
ための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などの天井構造は、
天井基材(本発明においては、階上の床版に相当する部
位を天井基材と呼称する)の下面複数箇所に設置した吊
り木を介して天井材を固定することにより、天井材と天
井基材の間に空隙を設けた構造となっている。例えば、
戸建住宅の場合、図3に示すように、階上の床を支持す
るための梁11に、吊り木24,野縁受22,及び野縁
23を固定した後、野縁23に天井材4を固定してい
る。また、集合住宅の場合には、図4に示すように、コ
ンクリートスラブ12に吊りボルトを吊り木24として
垂下し,野縁受22,及び野縁23を固定した後、野縁
23に天井材4を固定している。
【0003】このような天井構造に用いられる天井材4
としては、一般に、石膏ボード,合板などが用いられて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらの建築物におい
て、階上での飛びはねや歩行、物の落下などに起因する
床衝撃音が問題となっている。床衝撃音の伝搬経路とし
ては、天井基材の振動が吊り木を介して天井材へ伝わる
固体伝搬経路と、天井基材からの放射音が天井基材と天
井材との間の空気層を音波として伝わる空気伝搬経路が
考えられる。しかし、従来の天井構造では、いずれの伝
搬経路に対しても、特に低音域における遮音性能が低い
ため、床衝撃音を低減することは困難である。
【0005】本発明は、上記事由に鑑みてなしたもの
で、低音域においても床衝撃音を効果的に低減する防音
天井構造を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載の発明は、次のような構成よりなる。
【0007】天井材4と当該天井材4を天井基材1下部
に空隙を設けて支持する吊り木24で構成される天井構
造において、かさ密度が100kg/m3 以下、ヤング率が
1.0×103 N/m2 から1. 0×106 N/m2 の範囲内で
ある多孔質材32の上に、かさ密度が200kg/m3 から
500kg/m3 、ヤング率が1. 0×106 N/m2 から1.
0×108 N/m2 の範囲内である多孔質材31が積層され
てなる吸音材3を天井材4上に配設したことを特徴とす
る防音天井構造である。
【0008】ここで、吊り木24には、吊りボルトを含
む。上部多孔質材31としては、かさ密度が200kg/m
3 から500kg/m3 、ヤング率が1. 0×106 N/m2
ら1. 0×108 N/m2 の範囲内であれば特に限定はされ
ないが、具体的には、ロックウ−ル繊維とバインダ−か
らなるロックウ−ル吸音板や、ロックウ−ル、グラスウ
−ルといった無機繊維を、フェノ−ル樹脂等のバインダ
−で成形したボ−ド、或はウレタンボ−ドのような発泡
性樹脂ボ−ドが挙げられる。 同様に、下部多孔質材3
2としても、かさ密度が200kg/m3以下、ヤング率1.
0×103 から1. 0×106 N/m2 の範囲内であれば、
特に限定はされないが、通常ロックウール、グラスウー
ル、不織布等の無機及び有機繊維からなる多孔質材や、
ウレタン等の発泡樹脂体等が用いられる。
【0009】請求項2記載の発明は、次のような構造を
持つ。前記天井構造において、天井材4が、1枚構造、
或いは2枚以上の材料が積層された構造であり、そのう
ち少なくとも1枚の材料が、かさ密度が200kg/m3
ら500kg/m3 の範囲内、曲げヤング率が1. 0×108
N/m2 から1. 0×1010 N/m2 の範囲内にある多孔質ボ
ードであることを特徴とする、請求項1記載の防音天井
構造である。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明では、天井基材1から放射
される音波を、吸音材3の吸音作用により床衝撃音を効
果的に低減できる。
【0011】すなわち、通常ロックウール、グラスウー
ルといった、かさ密度が500kg/m 3 以下の多孔質材単
独では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無い。しかし、上記し
た構成の場合、上部多孔質材31を質量、下部多孔質材
32をバネとした、バネ−質量系構造としての共振現象
が生じ、低周波数域での吸音性能が高まる。
【0012】共振作用による吸音機構としては、バネ-
質量系の共振を生じる周波数帯域で吸音率が大きくな
る。共振現象により吸音率が大きくなる周波数を共振周
波数fr とすると、fr は上部多孔質材31のかさ密度
ρ1 、厚みt1 、及び下部多孔質材32の厚みt2 で次
式のように表すことができる。
【0013】fr =(1. 4 ×105 /(ρ1 ×t1 ×
t2 ))1/2 /2π ここでρ1 × t1 は上部多孔質材31の面重量(kg/m
2) と表されるため、共振周波数fr は多孔質材31の
面重量と下部多孔質材32の厚みで決定される。
【0014】上記多孔質材3の積層形態、即ち、各多孔
質材31、32の厚み、材質、かさ密度、ヤング率等に
ついては、狙いとする周波数領域に応じて、前式に基づ
いて適宜設計する必要がある。
【0015】そして、設計の際、上部多孔質材31の面
重量と、下部多孔質材32のヤング率と厚みが、共振現
象により吸音率が大きくなる共振周波数fr に影響を与
えるため、これら多孔質材の物性を適切に選択する必要
がある。
【0016】請求項2記載の発明では、天井材4を構成
する材料として、上記のような、多孔質ボードを用いる
ことにより、吸音材3を透過した音波に対して多孔質ボ
ードによる吸音作用も発現するため、床衝撃音をより効
果的に低減できる。
【0017】
【実施の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
1 に基づいて、以下に説明する。
【0018】図1は本発明に係わる1実施の形態を示す
断面図である。天井基材であるコンクリートスラブ1に
吊りボルト24,野縁受22,及び野縁23を固定した
後、野縁23に天井材4を取り付け、天井材4上に吸音
材3を配設した。コンクリートスラブ1と天井材4と間
隔を300mmとし、野縁受22及び野縁23として45
mm角の角材を、また天井材4として厚さ9mm角の石膏ボ
ードをそれぞれ用いた。
【0019】かさ密度が100kg/m3 以下、ヤング率が
1. 0×103 N/m2 から1. 0×10 6 N/m2 の範囲内で
ある多孔質材32の上に、かさ密度が200kg/m3 から
500kg/m3 、ヤング率が1. 0×106 N/m2 から1.
0×108 N/m2 の範囲内である多孔質材31が積層され
てなる吸音材3が天井材4上に配設されている。
【0020】天井材4は、1枚構造であり、かさ密度が
200kg/m3 から500kg/m3 の範囲内、曲げヤング率
が1. 0×108 N/m2 から1. 0×1010 N/m2 の範囲内
にある多孔質ボードである石膏ボードである。
【0021】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。 (実施例1)実施例1の天井構造は、上記図1に示すよ
うな構造を有している。そして吸音材3として、厚み1
2mm、密度24kg/m3 のロックウールファイバ−である
下部多孔質材32に、厚み12mm、密度400kg/m3
上部多孔質材ロックウール吸音板31である上部多孔質
材を積層した構造となっている。ロックウール吸音板3
1が、音波が入射した際に、ロックウールファイバ−3
2をバネとして共振するために、低周波域での吸音作用
を有する。
【0022】本発明における、多孔質材31、32の種
類としては、上記実施例1に記したロックウ−ルファイ
バ−やロックウール吸音板に特に限定はされない。しか
し、上部多孔質材31としては、かさ密度が200kg/m
3 から500kg/m3 の範囲内であり、ヤング率1. 0×
106 N/m2 から1. 0×108 N/m2 の範囲内であり、下
部多孔質材32として、かさ密度100kg/m3 以下、ヤ
ング率1. 0×103 から1. 0×106 N/m2 の範囲内で
ある必要がある。この範囲外の物性では、音波が入射し
た際に、多孔質材3の共振現象が起こらないか、或いは
その共振レベルが小さくなる恐れがあり、その場合には
低周波数域での吸音性能は期待できない。
【0023】上記実施例1で用いた吸音材3における残
響室法吸音率の周波数特性を図2に示す。
【0024】図2では、比較のため25mm厚みの市販の
多孔質吸音材(ロックウ−ル40kg/m3 )と、実施例1
の吸音率の計測結果を示す。同図から、市販の多孔質吸
音材では500Hz以下の吸音性能はその吸音率で約0.
4以下であるのに対し、実施例1の場合、500Hz以下
の低周波数領域で優れた吸音性能を有することがわか
る。 (実施例2)天井材4として厚み9mm,密度400kg/m
3 ,曲げヤング率1. 6×108 N/m2のロックウールボー
ドを用いた以外は、実施例1と同じ構成とした。
【0025】次に、上記実施例1、実施例2の防音天井
構造における床衝撃音計測結果について説明する。
【0026】表1に、図1で吸音材を配設しない場合の
天井構造に対する、各実施例の125〜500Hzでの
平均の床衝撃音低減量を示す。同表より、実施例1及び
2における防音天井構造は、上記周波数域で約3〜5d
B床衝撃音レベルが低減していることがわかる。
【0027】
【表1】
【0028】
【発明の効果】本発明における防音天井構造は、請求項
1記載のように、天井構造を構成する天井材上に、かさ
密度及びヤング率の異なる多孔質材を積層した吸音材を
配設することにより、上部多孔質材を質量とし、下部多
孔質材をバネとした、バネ−質量系による共振現象が生
じ、共振による吸音作用によって、低周波数域での吸音
性能が高まる。そのため、多孔質材厚みを厚くする以外
の方法によっても低周波数域での吸音性能を付与するこ
とが可能となるため、床衝撃音を効果的に低減できる。
また、請求項2 記載のように、天井材を少なくとも1枚
以上の多孔質ボードで形成することにより、吸音材を透
過した音波に対して多孔質ボードによる低周波数領域で
の吸音作用も発現するため、床衝撃音をより効果的に低
減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における天井構造を示す断面
図である。
【図2】本発明の実施例1に使用した吸音材の吸音性能
を示すグラフである。
【図3】従来の天井構造を示す断面図である。
【図4 】従来の別の天井構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 天井基材 11 梁 12 コンクリートスラブ 22 野縁受 23 野縁 24 吊り木(吊りボルト) 3 吸音材(孔質材) 31 上部多孔質材 32 下部多孔質材 4 天井材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年4月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】
【発明の効果】本発明における防音天井構造は、請求項
1記載のように、天井構造を構成する天井材上に、かさ
密度及びヤング率の異なる多孔質材を積層した吸音材を
配設することにより、上部多孔質材を質量とし、下部多
孔質材をバネとした、バネ−質量系による共振現象が生
じ、共振による吸音作用によって、低周波数域での吸音
性能が高まる。そのため、多孔質材厚みを厚くする以外
の方法によっても低周波数域での吸音性能を付与するこ
とが可能となるため、床衝撃音を効果的に低減できる。
また、請求項2記載のように、天井材を少なくとも1枚
以上の多孔質ボードで形成することにより、吸音材を透
過した音波に対して多孔質ボードによる低周波数領域で
の吸音作用も発現するため、床衝撃音をより効果的に低
減できる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 3 吸音材(孔質材)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天井材と当該天井材を天井基材下部に
    空隙を介して支持する吊り木で構成される天井構造にお
    いて、かさ密度が100kg/m3 以下、ヤング率が1. 0
    ×103 N/m2 から1. 0×106 N/m2 の範囲内である多
    孔質材の上に、かさ密度が200kg/m3 から500kg/m
    3 、ヤング率が1. 0×106 N/m2 から1. 0×108 N/
    m2 の範囲内である多孔質材が積層されてなる吸音材を
    天井材上に配設したことを特徴とする防音天井構造。
  2. 【請求項2】天井材が、1枚構造、或いは2枚以上の材
    料が積層された構造であり、そのうち少なくとも1枚の
    材料が、かさ密度が200kg/m3 から500kg/m3 の範
    囲内、曲げヤング率が1. 0×108 N/m2 から1. 0×
    1010 N/m2 の範囲内にある多孔質ボードであることを特
    徴とする、請求項1記載の防音天井構造。
JP8038080A 1996-02-26 1996-02-26 防音天井構造 Pending JPH09228536A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6758305B2 (en) * 2001-01-16 2004-07-06 Johns Manville International, Inc. Combination sound-deadening board
JP2013076215A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Daiken Corp 化粧板
JP2014205970A (ja) * 2013-04-11 2014-10-30 フクビ化学工業株式会社 天井の防音構造
JP2018028177A (ja) * 2016-08-15 2018-02-22 積水ハウス株式会社 ダイナミックダンパー及び天井
JP2024036488A (ja) * 2020-01-29 2024-03-15 積水ハウス株式会社 建物の遮音構造

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