JPS6160945A - 遮音構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、遮音性の改善された音響学的に多重壁構造を
有する遮音構造体に関する。

（従来の技術〕 近年、住宅騒音尋の問題に対処するため、多くの遮音技
術、材料の研究開発がなされている０又建材においては
、建材性能の高性能化が求められている。即ち、省資源
・省エネルギー、安全性の向上の観点から断熱化、軽量
化、不燃化が要求きれ、空間の拡大、施工性の改善等の
観点から薄型化が求められている。この為、遮音材料及
び遮音ｆｆ＆造も、これらの要求に合致するものが求め
られるに至っている。この傾向はマンション等を中心と
するコンクリート集合住宅に於いても見られる。

一般にＧＬ工法と呼ばれる石こうボード等を表面材とし
、接着材によりコンクリートスラブ素面に煮付施工する
工法は、施工性、不燃性、ＩＩ５エコスト等の点で極め
て優れた工法と言われている。このＧＬ工法では、通常
厚さ９１１１１程の石こうボードを用いる事と、接着材
を使用する事によって上記長所が生みだされているが、
反面、共鳴透過やコイン７デンス効果による遮音性能の
著しい低下を招来しており、この改善が重要課題とされ
ている。

このＧＬ工法壁の遮音性能は、コンクリートスラブ壁単
体に対し、表面材及び中空層の付設によって、中音域で
は向上するものの、低音域では共鳴透過、高音域では表
面材のフィン７デンス効果によって著しい遮音欠損すな
わち、大略１０ｄＢ以上の性能低下を来たす。この為、
隣戸間の重大な騒音トラブルを引き起こしている。

一般にＧＬ工法は、コンクリート段集合住宅等に於いて
、コンクリートスラブ素壁面に大略１５〜４５罰のピッ
チでＧＬボンドと呼ばれる接着材をこぶし大のかたまり
にして付着させ、ここに通電９鴎程度の厚さの石こうボ
ードを表面材として押し当て、１０〜２０關程度の中空
層を設けてコンクリートスラブ素面と煮付固定し、表面
層を形成させる工法である＠ここでは、この工法によっ
て作られたコンクリートスラブと表面層との二重壁（裏
面も同様に施工すれば三′Ｍ壁）をＧＬ工法檀と呼ぶ事
にする。

尚、コンクリートスラブの厚さは約１０〜２０吃程度で
ある事が多い。

（発明が解決しようとする問題点） ＧＬ工法に於ける上記遮音欠損に対し、既に様々な対策
が試みられている。例えば、表面材の制振構造化、表面
材の多層化乃至重量化、空気層の拡大、接着材の施エバ
ターンの変更、接着材部分への弾性材料の付加等を掲げ
る事ができるが、いずれもＧＩ＋工法の長所を保持した
ままで前記した遮音欠損の改善効果を発揮させる事がで
きない状態にある。これ等の方法の大部分は、他の遮音
構造体の遮音欠損対策をＧＬ工法壁に応用したものであ
るが、他の遮音構造体のケースと同様、さしたる改善効
果は得られず、特に（）ＩＩ工法の長所をより多く保存
しよりとする場合にははとんど改善効果が得られていな
い。この為、（）Ｌ工法は接着材を用いず、木製の固定
用枠組を用いて石こりボード（表面材）を施工する方法
に転換されつつるるが、これは前記したＧＬ工法と呼べ
るものではなく、また、施工性やコストの面で大巾に前
記ＧＬ工法に劣るものとなっている。しかも前記した遮
音欠損の問題は殆んど改善されていない。

この様にＧＬ工法壁に於ける遮音欠損の改善は非常に困
難なＲ題になっている。

（問題点を解決するための手段） 以上の状況に鑑み、本発明者は鋭意研究を進め、全（新
たな方法によってＯＬ工法壁の遮音欠損を大巾に改善で
きる事を見い出し、本発明に至った。

即ち、表面材の面密度を表面材の平面方向に複数の不均
質化領域を設け、又は表面材とコンク１７−ドスラプ面
との間に形成される中空層の複数の領域の厚みを変える
ことにより、ＧＬ工法壁に生ずる遮音欠損の生起周波数
を分散化し、極端な遮音性能の落ち込み部分（周波数）
を解消または軽減しようとするものである◇本発明は、
従来の考え方の多（が、表面材の割振や、欠損周波数の
一括的大巾移動をねらったものであるのに対し、壁体表
面材の各部の音椿的挙動に差異を与えるべく、部分的な
面密度の不均質化を図り、各部分の透過音の遮音欠損周
波数をわずかに１４ならしめるだけで、遮音欠損を大巾
に改善しようとするものである。

すなわち、本発すＪの要旨は、Ｍ負性壁材の少なくとも
片面に中空屑を設けて表面材を施工してなる壁体におい
て、前記壁体が面密度を異にする複数の領域からなる表
面材及び／又は厚みを異にする複数の領域からなる中空
屑で袷成されてなる遮音構造体に係る。

なお、面密度を異にする複数の領域からなる表面材が最
大面密度と滑車面密度の比を１．．３以上として構成さ
れ、表面材の加重平均面密度より１０憾以上犬なる面密
度を有する領域と１０％より小なる面密度を有する領域
のそれぞれの面積の和がともに２５％以上になるよう構
成され、さらに表面材の各領域に内包される最大円の直
径が３ｃｍ以上であることが好ましい。また、中空層の
厚みを異にする複数の領域からなる中空１ｆｆｔが重量
性壁材と表面材との間に形成される中空層の最大厚みと
最小厚みの比を１．３以上として構成され、中空層の加
重平均厚みより１０−以上穴なる厚みを有する領域と１
０％より小なる厚みを有する領域のそれぞれの面積の和
がともに２５チ以上になるよう構成されることが本発明
において好適である。

例えば、重量性壁材たるコンクリ−トス２プ壁に中空層
を設けて表面材たる石こうボード等を施工してなる壁体
は、音響的に二重壁を構成しておワ、５１量＋空気バネ
＋質貴の共振系を構成し、所謂二重壁の低音域の共鳴透
過現象が生起する。−？た重量性壁材及び表面材にはそ
れぞれ入射音の特定成分と壁材（又は板材）の曲げ振動
との協同的作用によるコインシデンス効果が現われろ◇
これ等の現象及び効果が生じる周波数域は一般に次の（
１）式及び（２）式で示される。

二重壁の低音域の共鳴透過周波数ｆｒｍａ（Ｈｚ）−１
疋−■コ刀 ２、　　　　　　　　・・・・・・＋１＋式中、町、町
は二′Ｍ壁中のそれぞれの壁の面密度（＃／ｍつ、ρは
空気密度（ｋｙ　７ｍす、Ｃは音速（、／、−）、ｄは
中空層の厚み（ｊｌ）、ｍは壁（又は板）の面密度（＃
／ｆｆｉ　”　）、Ｂは壁（又は板）の曲げ剛性（Ｎ−
ｍ）である。

この為、最も重大な遮音欠損と認められている低音域の
共鳴透過による欠損への対策として面材の一体的積層等
によろ重量化によって遮音欠損周波数を主要可聴周波数
域（例えば１２５〜４０００Ｈり外へ移行させるべく、
試みがなされたが、１２５Ｈｚ〜２５０　Ｈｚ程度以下
にする事は不可能であった〇尚、この一体的積層ではコ
インシデンス効果による音響透過損失（Ｔ−１１）の落
ち込み周波数が低下し、反って遮音欠損を増大する場合
が多かった。

これに対し、本発明による、面密度及び中空層の厚みの
不均質化による遮音面（壁面）各部の遮音欠損周波数の
分散化では、欠損周波数のわずかな差異によって欠損部
分のＴ、Ｌの落ち込みを大巾に改善する事ができる。

また、表面材の面密度及び中空層の厚みの不均質化に際
し、更に以下の条件を満たすことにより、大きな効果が
期待できる。

即ち、表面材の面密度ｌを複数の領域毎に異ならしめ、
その最大値ｍｍｈｘと最小値ｍ　ｗｉｎの比を１．．３
以上とし、かつ表面材の加重平均面密度三より１０％以
上大なる面密度♂を持つ領域Ｌ１（１個の領域があるも
のとする。１は整数）の面精が表面材全面櫃の２５％以
上であり、及びｉより１０チ以上小なる面密度ｍ−を持
つ領域Ｓ、＋（３個の領域があるものとするＯｊは整数
）の面状が全面精の２５俤以上占めることである。これ
は、欠損周波数全音域の１１５オクターブ毎の遮音性能
評価である１１５オクタ一ブ評価で大幅に改善する為に
はｍ　１１　＆　１７ｍ　ＩＩＩ　ｉ　Ｉｌｌ≧１３及
び全固着のそれぞれ２５チ以上の？乃至ｍ−を持つ領域
の存在が必要である０尚、ｍ＋＋および、−（但し、Ｉ
１１＋＋≧１．２７ｎ　。

ｍ−一≦ｏ、ａｍ　）となる領域が、各２５％存在する
事が一層望ましい。この様に、表面材に面密度を極力大
きく変えた領域が、大きな面積比率で存在する事が遮音
欠損分散化効果上好ましい。この面密度を異にする不均
質化領域は、２領域（♂およびＩ１１″″のみ）または
３領域程度の差異でも十分効果が期待できるが、面密度
の差を大きくできる場合には、より多領域例えば、市松
模様の如（Ｋ不均質化する事が好ましい。また、領域間
が段階的でな（連続的に面密度を変化させても、前記条
件を満たすものであれば効果は現われる。

次に、本発明に訃ける好ましい条件として、♂及びｍ−
を持つ各領域（Ｌｌおよびｓｊ）の大きさおよび形状に
ついて、そこに内包される最大円の直径が３俵以上であ
る事である。これは、前記不均質化領域の音響的挙動が
必要な程度に他と分離される為には、一定以上の領域の
大きさが必要でちる。すなわち、各不拘り化領域の形状
が、例えば極めて細い短ざ（状のものより、正方形や円
形に近い形状のものの方が音響的挙動の分離特に生起欠
損周波数の分離が相対的に容易であるからである。この
大きさと形状の要求を満たす条件を検討した結果、石こ
うボード及びこれと同レベルの曲げ剛性を有する謀面材
において、領域の外周に２点以上で接する円のうち、面
積の最大となる円り域９、領域に内包される最大円が数
嬶以上であると、何らかの遮音欠損の分散化効果が発生
する事が認められた。そしてＬｌおよびＳｊに内包され
る最大円のＩ￥１径が５ｅ以上であれば、遮音欠損の改
善が好適に図れることが認められた。尚、好ましくは、
１０帰以上であれば、ｆｒｍｄ域およびｆｃ域において
全面的に大きな遮音欠損の改善が（２）れる。但し、こ
の値が大略１ｍ程度以上となると透過音の合成が十分な
されず、受音側空間の形態等にもよるが、壁の近傍では
、遮音欠損の改善がかえって減殺されるケースが発生す
る。特に小さな受音室ではこの傾向が感受され易（避け
た万が良い。これは本発明によって壁体各部から透過す
る異なった透過音成分の再合成が不均質化領域が相対的
に小さい万が促進されるからである。なお、この不均質
化領域の配置は表裏両面の対応によってその効果が異な
る場合がおるが、より小さな区分によってその差異はな
くなり、全般に効果も大きくなるからである０ 同様に中空層の厚さｄの不均質化についても全（同様の
理由を挙げることができるＱすなわち、Ｅ景性壁材と底
面材との間に形成された中空層の厚みが最大厚み領域と
最小厚み領域との比を１３以上となるよう構成し、かつ
中空層の加重平均厚みよつ１０チ以上大なる厚みを有す
る領域と１０％より小なる厚みを有する領域のそれぞれ
の面積の和がともに中空層の縦断面で構成されろ全面積
の２５チ以上になるように形成されろことであろ０中空
層の不均質化はＸ散性面材の複数の領域間で厚みを異に
して形成するのが好ましい０上記の条件は前記した（１
）式及び（２）式より表面材と同様にいえ、適用できる
からである０ また、不均質化領域の大きさについても表面材と同様の
ことがいえる。

（実施例） 本発明の構成例を添付の図面にもとすき説明する。

第１図は一般にＧＬ工法といわれている構造の部分断面
図であり、コンクリートスラブ壁＋１１の少なくとも片
面に中空層（２）を設けて表面材（３）を接着材（４）
で煮付した構造を示すものである。本発明は表面材（３
）に例えば第５図〜第１１図に示す如き面密度を不均質
化した複数の領域として、ｆｒｍｄ及びｆｃの改善を図
ったものである０第５図は面密度を異にする２種の面材
を２領域に不均質化して構成したものでろ９、第４図は
面密度を異にする２種の面材または領域を対角線状に配
置したもの、第５図は面密度を八にする５種の面材また
は領域で３段階に構成したもの、第６図は表面材の中央
部を他の部分とは面密度を異にする面材を配して打り成
したものであり、第７図は連続的に面密度を異ならせた
３種の面材により底面材を形成したものであり、第８図
は面密度をＡＫする２穏の三角形状の面材を交互に配置
させて構成したものでおり、第９図は面密度を異にする
２種の面材を市松模様に配して構成したもの、第１０図
は面密度の違う４穏の面材または領域を市松模様に配し
て構成したもので６す、第１１図は不均質化領域を接着
材の施工に対応させて配したものであって、接着材が施
工されている格子点（！、”、：；の部分）の格子に漬
って面密度の違う２種の面材を配して構成したものであ
り、施工上特に不均質化領域が小さく区分されている場
合に好ましく用いられろ０本発明における表面材の不均
質化領域の構成は以上に説明した実施例に限られるもの
でないことはいうまでもない。

また、コンクリートスラブ壁（１）と表面材（３）との
間に形成された中空層（２）の厚みｄを不均質化した例
を第２図に示す。コンクリートスラブ壁の施工時に中空
層側の壁表面に凸凹を生じさせて中空層の厚みを不均質
化して形成する。第２図はコンクリートスラブ壁の両面
に施工した例であるが、片面施工であっても同様に本発
明の効果を示す。

以下、本発明を実施例、比較例にもとづきさらに説明す
る。

比較例１ 厚さ約１２ｅのコンクリートスラブ壁の両面に約５０的
ピツチの格子点に接着材を付着させ、この上から面密度
６．８　Ｋｐ／ｍ”　、厚さ９市の０．９Ｘ１．８Ｉｎ
の石こうボードを各４枚張着施工した。この時の中空層
の厚みは約１５」で、接着材による全壁体面積に対する
接着面積比率は約２０優であった。

接着材の完全硬化後に、このＧＬ工法壁の音響透過損失
（Ｔ−Ｌ）を測定した。結果を第１２図に示す。図に示
す通９、約２５０　Ｈｉと４０００　Ｈｉ　ＣＤ領域に
著しい遮音欠損が出現したが、これ等はｆｒｍａ域およ
び石こうボードのｆＣ域の落ち込みであり、ＧＬ工法壁
特有のものである。二重壁化によって中音域では遮音性
が向上している反面、遮音欠損による落ち込み量も大略
１５ｄＢ程度に達し、コンクリートスラブ素面に対し、
１０ｄＢ以上も欠損による低下が生じている。

比較例２ 比較例１のＧＬ工法壁の石こうボードに、比較例１で用
いた石こうボードを全面べた貼りをし、同様にＴ−Ｌの
測定を行った。結果を８ｇ１２図に示す。この工法壁は
ＧＬ工法壁の遮音欠損の代表的改善方法と考えられてい
たものである。

図に示す如（、ｆｒｍＬ域が先のＧＬ工法壁（比較例１
）に較べ低音域側（欠損域：２００Ｈｚ）へ移行し、２
〜５ｄＢの改善がなされているが、依然として欠損量は
十数ｄＢ程度あり、遮音欠損はほとんど軽減されていな
いＱ　ｆＣ域では欠損周波数が中音域側に移行し、やは
り欠損は殆んど改善されていない。

実施例１ 比較例１で用いたコンクリ−トス２プ筺の片面に約５０
℃ピッチ間隔で格子状に接着剤で６７）ＧＬボンドを付
着させ、該ボンドにＷＪ９図に示す如き面密度の違う２
種を市松模様状にした石こうボードを貼着し、壁体を構
成した。用いた石こうボードは一万は面密Ｉ！ｉが６８
即／／／Ｊ　”で厚み９朋であり、他は面密度９．　Ｏ
Ｋｐ／７１１”で厚み９１ｍであった。

また、それぞれの不均質化領域は約４５０ＩＸ４５警の
正方形であった０従って、ｍ　ｗａｘ／ｍ　ｍｉｎ　ｍ
　ｔ　Ｓ　２であり、加重平均面密度ｉｉ　−７，９々
／がで、面密度の大きい領域はｉより１４％大きく、面
密度の小さい領域はｉより１４チ小さい。また面密度の
大きい領域及び小さい領域がともに５０％でｍ成されて
おり、各領域ＶｃＦＰ３包される最大円の直径は４５儂
であった。なお中空層の厚みは約１５襲であった。

本実施例の壁体について、Ｔ−Ｌ測定を行った。

結果を第１２図に示す。図に示す如く、欠損量が数ｄＢ
ｌｃ軽減され、ＧＬ工法壁に対し５へ１０　ｄＢ程度と
太き（改善されている□ここに５ｄＢの欠損量の改善を
図るためには質量側に従えば壁厚を２倍にする必要がら
り、１０ｄＢの改善には４倍にする必要がある。しかし
、前記したように壁厚の増加ではｆ　ｒｍｄやｆＣの欠
損の改善が図れないのでらろ。

実施例２ 比較例１で用いたコンクリートスラブ壁の両面に、比較
例１と同様ｙｃ３ｏｍピッチの格子点でＧＬボンドを付
着させ、実施例１で用いた石こうボードを、面密度を異
にする領域が相対向するように配し壁体を構成した。中
空層の厚みは実施例１と同様１ｆＣ１５Ｗｍであった０
本実施例の壁体くついてもＴ−Ｌの測定を行った。結果
を第１２図に示す０ 図に示す如（、実施例１より更に改善が図られている＠
このことは表面材の片面施工と両面施工とくよる加算性
等のためと考えられる。

なお、図示はしていないが、面密度を同じくする領域が
相対向するよう石こうボードを配して壁体を構成し、Ｔ
−Ｌ測定を行ったが、Ｔ−Ｌカーブに大きな変化はなか
った。このことより表面材の不均質化領域の配置は対向
型であっても非対向型でらっても本発明罠おける効果に
は大きな差異がなく、施工上の制約は受けないといえる
。

実施例５ 比較例１で用いたコンクリートスラブ壁の両面に約４０
信幅で１０朋の凹凸を連続的に設けた。

該コンクリートスラブ壁の両面に比較例１と同様にして
比較例１で用いた石こうボードをＧＬボンドを用いて貼
着した。従って、中空層の厚みは最大の領域で２０ｉｎ
、ｉ小の領域で１０１１１１であった。

このことより、中を層の最大厚み／最小厚みは２．０で
あり、加重平均厚み１５ｍ１に対し、大なる領域が１３
３チで、小なる領域が６７チで６９、いずれも５０チを
有して、本実施例が構成されている。本実施例についで
もＴ−Ｌ測定を行った。

結果をｇ１２図に示す。

図に見られる如（、中空層の不均質化によってもｆｒｍ
＋ｉ域についてかなり大きな改善効果が得られているこ
とがわかる。

なお、図示はしなかったが実施例１において、石こうボ
ードの面密度を更に高くし不均質化を大きくした所、相
応に欠損の改善が得られることがわかった。

また、実施例をＧＬ工法壁について説明したが、必ずし
もＧＬ工法壁に限られるものでなく、同様な溝道を有す
る重量性壁材に中空層を介して表面材を施工するもので
あれば、当然に適用できるものである。

（本発明の効果） 以上説明した如く、本発明に係る遮音構造体は従来困難
とされていたＧＬ工法壁の遮音欠損を著しく改善したも
のであり、殊に集合住宅における隣戸間の重大な騒音ト
ラブルを大幅に改善するものである。しかも施工が簡便
で、コストメリットもある等の特徴を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はＧＬ工法に係る壁体の部分断面図でめワ、ｆＪ
２図は中空層を不均質化した両面施工の部分断面図であ
る。第３図〜第１１図は複数の不均質化領域からなる表
面材の構成例でおり、第３図は面密度を異にする２種の
面材を２段階にして構成した例であり、第４図は面密度
を異にする２８ｉの面材を対角線状に４段階にした例、
第５図は面密度を異にする３種の面材を３段階に構成し
た例、第６図は表面材の中央部を他の部分とは面密度を
異にする面材を配して構成した例で６つ、第７図は連続
的に面密度を異ならせた３種の面材により表面材を形成
した例で８９、第８図は面密度を異にする２８１ｉの三
角形状の面材を対向させて構成した例であり、第９図は
面密度を異にする２８Ｉの面材を市松模様に配して構成
した例、第１０図は面密度の違う４牲の面材を市松模様
に配して構成した例であり、第１１図は不均質化領域を
接着剤の施工に対応させて配したものでらって、接着剤
が施工されている格子点（−：：＞の部分）の格子に？
ｄりて面密度の違う２狸の面材を配して構成した例を各
示す。 特許出願人　　日本ゼオン株式会社 第７図　第８図　第９ヌ 第１０図　　第１１図 第１２図 【 中心周波数（Ｈｚ） 手続補正書（放） Ｂ訓６０年２月６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量性壁材の少なくとも片面に中空層を設けて表面
   材を施工してなる壁体において、該壁体が面密度を異に
   する複数の領域からなる表面材及び／又は厚みを異にす
   る複数の領域からなる中空層で構成されていることを特
   徴とする遮音構造体。 ２、面密度を異にする複数の領域からなる表面材が最大
   面密度と最小面密度の比を１．３以上として構成され、
   表面材の加重平均面密度より１０％以上大なる面密度を
   有する領域と１０％より小なる面密度を有する領域のそ
   れぞれの面積の和がともに２５％以上になるよう構成さ
   れてなる特許請求の範囲第１項に記載の遮音構造体。 ３、複数の領域からなる表面材が各領域に内包される最
   大円の直径を３ｃｍ以上として構成される特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の遮音構造体。 ４、中空層の厚みを異にする複数の領域からなる中空層
   が重量性壁材と表面材との間に形成される中空層の最大
   厚みと最小厚みの比を１．３以上として構成され、中空
   層の加重平均厚みより１０％以上大なる厚みを有する領
   域と１０％より小なる厚みを有する領域のそれぞれの面
   積の和がともに２５％以上になるよう構成されてなる特
   許請求の範囲第１項に記載の遮音構造体。