JPH1163601A

JPH1163601A - 吸音機能を有する換気装置

Info

Publication number: JPH1163601A
Application number: JP9242052A
Authority: JP
Inventors: Motohide Kawasaki; 基秀川崎; Toru Asai; 透浅井; Kenji Ochiai; 賢二落合
Original assignee: Onoda ALC Co Ltd
Current assignee: Clion Co Ltd
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】吸音板補強用の鋼板等の部材をなくすことによ
り施工効率を大幅に向上させるとともに、表面結露の問
題を解決した吸音機能を有する換気装置を提供する。【構成】建物屋根に取付けられる筐状体の縦型換気装
置、あるいは建物側面に取付けられる筒状体の横型換気
装置であって、底面と空気流通路を形成する吸音板は、
補強材を埋設した多孔質コンクリート材からなる吸音板
である換気装置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場、タワーパー
キングあるいは地下鉄等において、屋外への騒音漏れを
減らしながら空気を換気する吸音機能を有する換気装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】屋外への騒音漏れを減らしながら屋内の
空気を換気する吸音機能を有する換気装置としては、従
来より図６または７に示すような建物屋根に取り付けら
れる縦型の換気装置２０、あるいは図９に示すような建
物側面に取り付けられる横型の換気装置２１があり、こ
れらの換気装置には、グラスウールあるいはロックウー
ルの繊維系の吸音材２２が使われていた。また、繊維系
の吸音材２２は、吸湿により垂れ下がり隙間が生じて吸
音性能が劣化するため図８または図１０に示すように多
孔質コンクリート材２３も使われるようになっている。

【０００３】これらの繊維系の吸音材２２や多孔質コン
クリート材の吸音材２３を使用して換気装置２０、２１
を構成する際は、図６〜図１０に示すように、次のよう
な理由から、大きい鉄板などの補強用鋼板２４が用いら
れる。すなわち、繊維系の吸音材２２は柔軟であるた
め、それのみでは換気装置２０、２１の吸音板を構成す
ることができず、また、多孔質コンクリート材の吸音材
２３は脆いため吸音板を大きくすることができず、従っ
て、大きい補強用鋼板２４に小型の多孔質コンクリート
材の吸音板２３を多数枚張り付けて構成していた。

【０００４】この補強用鋼板２４は、縦型の換気装置２
０の外壁を形成させる場合はその外壁周囲に設けられ、
空気流通路６を形成させる吸音板２５ｃの場合は、小型
の吸音板２３を両面に多数枚張り付ける補強板として用
いられていた。また、縦型の換気装置２０においては、
それを建物屋根１１に組み立てる際あるいは定期清掃時
に作業者がその底板の上に乗って空気流通路用吸音板や
外壁用吸音板を組み立てたり、清掃したりすることが多
い。従って、底板の補強の目的も兼ねて底板の下面にも
厚くて丈夫な補強用鋼板２４が敷かれて、その上に繊維
系の吸音材２２や多孔質コンクリート材の小型の吸音材
２３が張り付けられる。

【０００５】また、図９、１０に示す横型（筒状体）の
換気装置２１においても同様に、底板の補強の目的と、
組み立てたり定期清掃したりする際に作業者がその底面
の吸音板２５ａの上に乗って作業するための足場の目的
とを兼ねて、底面の吸音板２５ａの下面に厚くて丈夫な
補強用鋼板２４が敷かれることが多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鋼板２４を組
み立ててさらに吸音材２２、２３をその鋼板２４の両面
に貼着させる構造は、重量のある鋼板２４の取り扱いに
手間を要した。また、縦型の換気装置２０の場合、その
施工性の悪さのため底面の吸音板２５ａの屋内側表面へ
の吸音材２２、２３の貼着は省かれることが通常であっ
た。そのため、この面は鋼板２４がむき出しとなり吸音
性能は全く得られなかった。また、吸音板内部において
鋼板２４が音を反射してしまうため吸音板２５の厚みを
十分生かした、特に低周波域の吸音性能を持たせること
ができなかった。

【０００７】さらに鋼板２４を用いているため、外気と
屋内との温度差により鋼板２４表面に生じた結露により
水滴が落ちるという問題点があった。そこで、本発明の
課題は、鋼板を省略してその取り扱い性及び結露等の問
題点をなくし、また施工効率及び吸音性能も改善し
て、さらに軽量化、コスト低下が可能となる吸音機能を
有する換気装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、建物屋根に取付けられて屋内と屋上とに
空気吸排口が開口しているとともに内部に吸音板によっ
て空気流通路が形成されている筐状体の吸音機能を有す
る縦型の換気装置において、該換気装置の少なくとも底
面と空気流通路を形成する吸音板は、補強材が埋設され
た多孔質コンクリート材からなる吸音板であることを特
徴とする吸音機能を有する換気装置の構成とした。

【０００９】また、本発明の請求項２の発明として、建
物側面に取付けられて屋内と屋外とに空気吸排口が開口
しているとともに内部に吸音板によって空気流通路が形
成されている筒状体の吸音機能を有する横型の換気装置
において、該換気装置の少なくとも底面と空気流通路を
形成する吸音板は、補強材が埋設された多孔質コンクリ
ート材からなる吸音板であることを特徴とする吸音機能
を有する換気装置の構成とした。

【００１０】以下に本発明の作用を説明する。本発明に
係わる吸音板は、多孔質コンクリート材から成る吸音板
内に鉄筋などの補強材が埋設されているため、その吸音
板の曲げ強度は非常に大きくなり、しかも大型化が可能
になる。従って、この吸音板を換気装置内部の空気流通
路を形成させる吸音板に使用した場合、補強用の厚くて
幅の広い鋼板を必要とせずＬ型鋼材のみで吸音板の組み
立てが可能となる。さらに、この吸音板を用いて換気装
置全体の外壁を構成すれば、従来外壁表面に設けられて
いた鋼板をもなくすことが可能となる。

【００１１】また、縦型あるいは横型における換気装置
の底面の吸音板に補強材が埋設されていることにより、
人が底面に乗っても耐えうるに十分な強度が得られ、従
来のような底面補強用の鋼板も必要なくなる。そして、
この重い底面補強用の鋼板がなくなることにより、その
鋼板自体の施工が不要になるとともに、吸音板を鋼板に
貼着する必要もなくなるため施工性は大幅に向上して軽
量化も図れる。また、縦型の換気装置の場合、底面の屋
内側表面も吸音面となるため、屋内の騒音を吸音する役
目も果たすことができる。吸音特性においても吸音板の
中心にあって音を反射していた鋼板がないため、従来と
同じ厚みの吸音板でも吸音板の全体の厚みが低周波域の
吸音に対して効果的に働くようになる。

【００１２】さらに、外壁表面の鋼板がなくなるととも
に本発明に係わる吸音板は断熱性があるため、本発明の
換気装置の表面では内外気の温度差による結露を生じる
ことはなくなる。また、縦型の換気装置では、グラスウ
ールを吸音材に使用した従来の物に比べても全体重量が
軽量化されて、屋根部への負担が軽減される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
に基づいて説明する。なお、符号は従来例と同一のもの
は同一番号を付した。図１は鋼板から成る建物屋根１１
に設置された吸音機能を有する縦型の換気装置１の斜視
図であり、図２はその断面図である。この換気装置１
は、内部に補強材３が埋設された多孔質コンクリート材
から成る吸音板２によって構成されており、底面用吸音
板２ａと外壁用吸音板２ｂとで筐状体に構成されている
とともに、その内部に空気流通路用吸音板２ｃが傾斜し
て設けられている。また、底面用吸音板２ａと外壁用吸
音板２ｂは、Ｌ型鋼材４によってそれぞれ一枚だけの大
型の吸音板２で組み立てられており、空気流通路用吸音
板１ｃは取付用鋼材５によって２枚が交差するように取
付けられて空気流通路６を構成している。

【００１４】さらに、底面用吸音板２ａと外壁用吸音板
２ｂとの間には縦鋼材７によって間隔が設けられて屋内
に開口する空気吸入口８が形成されている。また、換気
装置１の天井部には、図２に示すように、ドーム９が設
けられており、屋外に開口する空気排出口１０が形成さ
れている。

【００１５】以上の換気装置１において、空気吸入口８
から吸入された屋内の空気は空気流通路６を経て、空気
排出口１０から外部に排出されるが、その際、屋内の騒
音は底面用吸音板２ａと空気流通路用吸音板１ｃの両面
および外壁用吸音板２ｂの内面によって吸音されるよう
になり、空気の換気と屋内騒音の吸音とが同時に達成さ
れる。特に、底面用吸音板２ａの屋内側面が屋内の騒音
を直接吸音するため、その面の吸音効果が顕著になる。
また、底面用吸音板２ａは、強度が大きいため、換気装
置１の組立作業時に作業者がその上に載って作業可能と
なるため、施工効率が向上するようになる。

【００１６】図３は建物側壁１３に設置された吸音機能
を有する横型の換気装置１２の斜視図であり、図４はそ
の断面図である。この換気装置１２も、内部に補強材３
が埋設された多孔質コンクリート材から成る吸音板２に
よって構成されており、底面用吸音板２ａと外壁用吸音
板２ｂとで横型の略筒状体を構成している。そしてその
空気吸入口８は屋内側に、また空気排出口１０は屋外側
にそれぞれ下向きに形成されている。また、その内部に
複数枚の空気流通路用吸音板２ｃが縦方向に配列されて
いる。さらに、底面用吸音板２ａとそれに対応する外壁
用吸音板２ｂは大きな吸音板２枚のみで構成されてお
り、フランジ１４やＬ型鋼材４等に取付けられている。
以上の換気装置１２においても、換気装置１と同様に空
気の換気と屋内騒音の吸音とが同時に達成され、また底
面用吸音板２ａは、補強材３が埋設されて強度が大きく
なっているため、換気装置１２の組立作業時にも作業者
がその上に載って作業することが可能である。

【００１７】なお、上記実施形態では、補強材３が埋設
された多孔質コンクリート材から成る吸音板２を底面、
外壁、空気流通路のすべてに適用した、より望ましい換
気装置について述べたが、本発明においては、吸音板２
は底面用と空気流通路用とに適用するのみで目的が達成
される。

【００１８】本発明に係わる吸音板２を構成する多孔質
コンクリート材としては、特に限定されないが次の２つ
の方法で得られるものが好適である。１つは、ケイ酸質
および石灰質を主原料とする原料スラリーへ、別に作っ
た気泡を混合するプレフォーム法または前記原料スラリ
ーを泡立てて気泡を形成するミックス・フォーム法によ
り原料スラリーと気泡を混合させる、あるいは前記原料
スラリー中に混入させたアルミニウム金属粉末等の発泡
材を発泡させることにより、連続気泡を内部に形成した
半硬化体を造る。そして、その半硬化体を１４０℃以上
の飽和水蒸気雰囲気のオートクレーブ養生することによ
って得られる多孔質コンクリート材である。

【００１９】もう１つは、サブミリ〜数ミリまでの天然
あるいは人工の細骨材をセメント等のバインダーで連結
させて得られる多孔質コンクリート材である。細骨材に
は、タイル、陶磁器クズ、ガラスクズ、膨張頁岩等があ
り、バインダーとしては水ガラス、セメント等が適用さ
れる。

【００２０】前者の方法で製造された多孔質コンクリー
ト材の場合、その嵩比重が０．２３〜０．５であるとと
もに連続気泡が３０％以上を有していることがより好ま
しい。すなわち連続気泡が３０％以上を有すると吸音性
能がより優れるようになり、又嵩比重が０．２３〜０．
５の範囲のものは軽量でかつ剛体としての強度もあり十
分なものとなる。

【００２１】埋設される補強材３は、鉄筋、金網、ラス
網、炭素繊維あるいはアラミド繊維の集束物等が用いら
れ得るが、特に鉄筋が十分な強度を有するとともにコス
トが安く好ましい。さらに、補強材３は、図１のように
マット状として吸音板２内に埋設させるが、カゴ状（図
示せず）にして強度アップすることがより望ましい。

【００２２】また、本発明に係わる吸音板２を換気装置
１、７の外壁に使用するときは、表面層に撥水材を含浸
させることが好ましく、特にシリコン系のジメチルポリ
シロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、アルキル
変性ポリシロキサン等のオルガノポリソロキサンが好適
である。

【００２３】さらに本発明においては、図５（イ）、
（ロ）に示すように吸音板２表面に直線あるいは曲線的
な凹凸模様を設けることが、吸音面積がさらに増加し
て、より高い吸音性能が得られるようになり好ましい。
ここで山部ａ：３０〜４５ｍｍ、谷部ｂ：２０〜３０ｍ
ｍ、傾斜部ｃ：１０〜２０ｍｍ、深さｄ：１５〜３０ｍ
ｍである凹凸とすることにより表面積が平らなものに比
べて約４０％以上増加し、ＪＩＳＡ１４０９に準じ
た残響室吸音率の測定方法の結果では、中心周波数が２
５０〜４０００Ｈｚにおいて吸音率が０．９から１．０
へと向上する。

【００２４】以下、本発明を実施例に基づいてより具体
的に説明する。

【実施例】本実施例の吸音板２を構成する多孔質コンク
リート材は、次のようにして製造した。原料スラリー
は、ケイ酸質原料として珪石粉末４８重量部、石灰質原
料として早強セメント４８重量部、硬化制御材として二
水石膏４重量部、および前記固形分に対する発泡材とし
てアルミニウム金属粉末０．１２重量部、そして水７８
重量部を基本配合して、さらに界面活性剤として高級ア
ルコール硫酸エステルおよび粘度調節剤としてメチルセ
ルロースを混合した。

【００２５】そして補強材３として直径３ｍｍの鉄筋を
縦８本、横２９本をメッシュ状に組んで厚さ方向の中心
になるように配設した型枠内に、この原料スラリーを流
し込んで発泡させた後、所定の寸法にピアノ線で切り、
最後にオートクレーブ内で１８０℃の飽和水蒸気雰囲気
で約１０時間養生する。このようにして得られた多孔質
コンクリート材は、気乾状態で嵩比重０．４０であっ
た。このようにして、主にケイ酸カルシウムから成る多
孔質コンクリート材（厚さ５０ｍｍ、幅６００ｍｍ、長
さ２０００ｍｍ）の吸音板２を得た。なお、この吸音板
２を１０００ｍｍの長さに切ったパネルにおいてＪＩＳ
Ａ５４１６に準じたテストの結果、荷重１００ｋｇ
／ｍ²以上の曲げ強度が得られた。

【００２６】さらに、図１に示すように筐状に組んだＬ
型鋼材４に外壁用吸音板２ｂ、内部の交差状の空気流通
路用吸音板２ｃ及び底面用吸音板２ａをボルトで取付け
て、縦１０００ｍｍ、横１０００ｍｍ、高さ５００ｍｍ
（ドーム９部分を除く）の縦型の換気装置１を製作し
た。この時、吸音板２は、それぞれの両端を担持した状
態で直径１２ｍｍのボルトにて換気装置のＬ型鋼材４及
び取付用鋼材５に固定する。なお、屋外に曝露する外壁
用吸音板２ｂには、表面にシリコン系の撥水材を含浸さ
せた吸音板２を使用した。

【００２７】従来は鋼板２４を換気装置のＬ型鋼材４に
ボルト止めした後、吸音材２２、２３をその鋼材２４上
に接着材、ネジ等で貼着固定していたが、前述のように
施工が簡略化されたことにより工数及び部材数が大幅に
減少した。また、換気装置の床面用吸音板２ａを先に施
工した後、その底面用吸音板２ａに人が乗った状態で内
部の空気流通路用吸音板２ｃの組み立て作業が可能であ
った。全体の重量については、グラスウールの吸音材２
２及び鋼板２４から成る従来の換気装置２０は１８０ｋ
ｇ、多孔質コンクリート材２３及び鋼板２４から成る換
気装置２０は２４５ｋｇであるのに比べて、本発明の換
気装置１は１７０ｋｇとなり最も軽量化が図られた。

【００２８】また、図３及び図４に示す横型の換気装置
１２についても、実施例１と同様な効果、すなわち鋼板
２４の組み付け作業がなくなり大幅な施工効率の向上が
可能となり、しかも底面用吸音板２ａの上に乗り内部の
空気流通路用吸音板２ｃの組み立て作業を容易に行うこ
とができた。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、吸音機能を有する換気
装置において、その吸音板として内部に補強鉄筋などの
補強材が埋設されている多孔質コンクリート材から成る
吸音板が適用されているため、次のような種々の効果を
奏するようになる。すなわち、（１）従来用いられていた吸音板の補強用鋼板が不要に
なるとともに、吸音板の大型化が可能であるため、小型
の複数枚の吸音板を補強用鋼板に張り付けるという作業
がなくなり、従って施工効率が著しく向上し、また補強
用鋼板の取扱いも不要になる。（２）特に底面の組み立て時に補強用鋼板を設けなくと
も作業者が吸音板に乗って組み立て作業ができ、またそ
の底面に乗って定期清掃も可能になる。（３）さらに、底面の補強用鋼板を省略することによ
り、屋内の吸音効果が向上するとともに、その面の結露
の発生も無くなる。（４）厚くて幅広い補強用鋼板が無くなることにより、
換気装置全体の軽量化が図れる。（５）施工効率向上や補強用鋼板および各部材の省略に
より、コストも安価になる。（６）特に換気装置全体に本発明に係る吸音板を適用し
た場合、以上の効果がより顕著となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における縦型の換気装置の一部断面斜視
図。

【図２】本発明における縦型の換気装置の断面図。

【図３】本発明における横型の換気装置の一部断面斜視
図。

【図４】（イ）本発明における横型の換気装置の断面
図。（ロ）本発明における横型の換気装置の図４（イ）のＡ
方向から見た断面図。（ハ）本発明における横型の換気装置の図４（イ）のＢ
方向から見た断面図。

【図５】（イ）本発明に係わる表面に凹凸模様のある吸
音板の断面図。（ロ）本発明に係わる表面に凹凸模様のある吸音板の正
面図。

【図６】従来のグラスウールを使用した縦型の換気装置
の一部断面斜視図。

【図７】従来のグラスウールを使用した縦型の換気装置
の断面図。

【図８】従来の多孔質コンクリートを使用した縦型の換
気装置の一部断面斜視図。

【図９】従来のグラスウールを使用した横型の換気装置
の一部断面斜視図。

【図１０】従来の多孔質コンクリートを使用した縦型の
換気装置の一部断面斜視図。

【符号の説明】

１縦型の換気装置２吸音板２ａ底面用吸音板２ｂ外壁用吸音板２ｃ空気流通路用吸音板３補強材４Ｌ型鋼材５取付用鋼材６空気流通路７縦鋼材８空気吸入口９ドーム１０空気排出口１１鋼板屋根１２横型の換気装置１３建物側壁１４フランジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】建物屋根に取付けられて屋内と屋上とに空
気吸排口が開口しているとともに内部に吸音板によって
空気流通路が形成されている筐状体の吸音機能を有する
縦型の換気装置において、該換気装置の少なくとも底面
と空気流通路を形成する吸音板は、補強材が埋設された
多孔質コンクリート材からなる吸音板であることを特徴
とする吸音機能を有する換気装置。
【請求項２】建物側面に取付けられて屋内と屋外とに空
気吸排口が開口しているとともに内部に吸音板によって
空気流通路が形成されている筒状体の吸音機能を有する
横型の換気装置において、該換気装置の少なくとも底面
と空気流通路を形成する吸音板は、補強材が埋設された
多孔質コンクリート材からなる吸音板であることを特徴
とする吸音機能を有する換気装置。
【請求項３】前記補強材は、鉄筋であることを特徴とす
る請求項１または２記載の吸音機能を有する換気装置。