(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1〜3のロフトは、マンション等の集合住宅において、予めロフト位置を決定してその設置位置の天井スラブや床スラブに段差を設ける必要があった。そのため、天井スラブや床スラブなどの躯体部分の建設後に使用者の希望により好みの位置にロフトを設置することができない問題点があった。
【0005】
また、従来の集合住宅において、ロフトは床スラブの上に直接設置し、かつ室内を仕切る壁板にも直接連結していた。そのため、特許文献4のようにロフトを子供の遊び場として使用した場合、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段での歩行や走り飛び、等により、階下へ伝達される衝撃音や振動が大きくなるおそれがあった。
【0006】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、マンション等の集合住宅において、(1)予めロフト位置を決定することなく躯体部分の建設後に任意の位置に設置することができ、(2)子供の遊び場として使用した場合でも、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段での歩行や走り飛び、等により階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる遮音性と防振性を有するロフトとその遮音防振工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明によれば、床スラブと天井スラブの間に設置され遮音性と防振性を有するロフトであって、
前記床スラブと
前記天井スラブの中間に位置するロフト床と、該ロフト床へ登るロフト階段とを有するロフト躯体を備え、
該ロフト躯体は、
前記床スラブ、
前記天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置されており、
さらに、
前記ロフト躯体と
前記床スラブとの間に挟持され、
前記ロフト躯体の1次固有振動数を
前記床スラブの1次固有振動数より小さくする複数の下部防振材と、
前記ロフト躯体から
前記床スラブへの振動を緩和しかつ
前記ロフト躯体の水平移動を防止する複数の防振アンカーとを備え
、
前記ロフト躯体は、
前記床スラブに近接して前記ロフト床の下方に位置し水平に延びるロフト土台部材と、
前記天井スラブに近接して前記ロフト床の上方に位置し水平に延びるロフト上縁部材と、
前記ロフト土台部材と前記ロフト上縁部材を間隔を隔てて連結する複数の垂直支持部材と、
前記ロフト上縁部材の上面を塞ぐロフト天井とを有し、
前記ロフト階段は、前記床スラブより上方において前記垂直支持部材に両端支持されている、ことを特徴とする遮音性と防振性を有するロフトが提供される。
【0008】
また本発明によれば、床スラブと天井スラブの間に設置されたロフトの遮音防振工法であって、
前記床スラブと
前記天井スラブの中間に位置するロフト床と、該ロフト床へ登るロフト階段とを有するロフト躯体を、
前記床スラブ、
前記天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置し、
前記ロフト躯体は、
前記床スラブに近接して前記ロフト床の下方に位置し水平に延びるロフト土台部材と、
前記天井スラブに近接して前記ロフト床の上方に位置し水平に延びるロフト上縁部材と、
前記ロフト土台部材と前記ロフト上縁部材を間隔を隔てて連結する複数の垂直支持部材と、
前記ロフト上縁部材の上面を塞ぐロフト天井とを有し、
前記ロフト階段は、前記床スラブより上方において前記垂直支持部材に両端支持されており、
前記ロフト躯体の1次固有振動数を
前記床スラブの1次固有振動数より小さくする複数の下部防振材を、
前記ロフト躯体と
前記床スラブとの間に挟持し、
複数の防振アンカーにより、
前記ロフト躯体から
前記床スラブへの振動を緩和しかつ
前記ロフト躯体の水平移動を防止する、ことを特徴とするロフトの遮音防振工法が提供される。
【発明の効果】
【0009】
上述した本発明の装置と方法によれば、ロフト躯体が、床スラブ、天井スラブ及びその間を連結する周囲造作壁から独立して設置されるので、マンション等の集合住宅において、予めロフト位置を決定することなく躯体部分の建設後に任意の位置に設置することができる。
【0010】
また、ロフト躯体の1次固有振動数を床スラブの1次固有振動数より小さくする複数の下部防振材が、ロフト躯体と床スラブとの間に挟持されるので、ロフトを子供の遊び場として使用した場合でも、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により床スラブを介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。
【0011】
さらに、複数の防振アンカーがロフト躯体から床スラブへの振動を緩和しかつロフト躯体の水平移動を防止するので、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により周囲造作壁を介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0014】
図1は、本発明によるロフト躯体の構造を示す斜視図である。
本発明によるロフト躯体10は、床スラブ1と天井スラブ2の間に設置される。床スラブ1と天井スラブ2の間隔、すなわちロフトを設置する部屋の天井高さは好ましくは2500mm以上である。
【0015】
またこの図に示すように、本発明のロフト躯体10は、ロフト床12、ロフト土台部材16、ロフト上縁部材18、複数の垂直支持部材20、ロフト天井22、及びロフト階段24を有する。
この例において、ロフト土台部材16、ロフト上縁部材18、及び垂直支持部材20は、例えば72mm×72mmの矩形断面を有する木材である。
【0016】
図2は、
図1におけるロフト床12を示す平面図である。
【0017】
図1と
図2において、ロフト床12は、床スラブ1と天井スラブ2の中間に位置し、点a2,b2,c2,d2,g2,h2を結ぶ変形6角形状の水平床である。このうちa2−b2とg2−h2の間にロフト階段24が床スラブ1から浮かして設置されている。
ロフト枠部材14は、複数の垂直支持部材20に連結され、ロフト床12を囲み水平に延びる。
またロフト床12は、図示しない支持部材により、その上に複数の子供が載り、子供の遊び場として使用できるようになっている。さらに、ロフト床12は、直張の遮音フローリング仕上げとなっている。
【0018】
また、c2−d2の中間部I2aから点d2a,g2a,h2aを結ぶ3方向には、ロフト床12の外縁に子供の落下を防ぐ高さの落下防止壁が設けられ、落下防止壁の上部からロフト床12上で遊ぶ子供が居室内を見ることができ、かつ居室側からロフト床12上で遊ぶ子供を見ることができるようになっている。
【0019】
ロフト床12とロフト天井22との間隔、すなわちロフトの天井高さは、子供が直立することができる高さ、例えば1400mm以上であるのがよい。
後述する実施例において、ロフト床12の面積は4.5畳であり、子供一人の重さが30kg、床設計荷重に基づく最大の積載荷重は、180kg/m
2×7.43m
2≒1337kgである。
【0020】
図3は、
図1におけるロフト床12の下方を示す平面図である。
【0021】
ロフト土台部材16は、この例において、点a1,b1,c1,d1を結ぶ3本の水平部材と点e1,f1、点g1,h1を結ぶ2本の水平部材とからなり、床スラブ1に近接してロフト床12の下方に位置し、ロフト床12の下方に位置する床下収納スペース3を囲み水平に延びる。
【0022】
床下収納スペース3は、ロフト床12の下方に位置する床スラブ上の矩形スペースであり、そのロフト床12の下方空間が収納空間として用いられる。この収納空間は、高さ1100mm以下であることが好ましい。
【0023】
図4は、
図1におけるロフト天井22を示す平面図である。
【0024】
ロフト上縁部材18は、この例において、点a3,b3,c3,d3を結ぶ4本の水平部材とからなる。
また、ロフト上縁部材18の内側にも交差して水平部材が固定されている。
さらに、ロフト天井22の内面と外面には、遮音性と防振性を有する遮音板が張り付けられ遮音壁21を構成している。
この構成により、遮音壁21により、ロフト床12の上方が囲まれているので、ロフト床12の上面から伝達される騒音をロフト床12内に閉じ込め、ロフト躯体10から外部への騒音の遮音性を高めることができる。
【0025】
複数の垂直支持部材20は、ロフト土台部材16とロフト上縁部材18を間隔を隔てて連結する。また、一部の垂直支持部材20は、ロフト土台部材16とロフト上縁部材18を連結する。
さらに、垂直支持部材20の内面と外面には、遮音性と防振性を有する遮音板が張り付けられ遮音壁23を構成している。
この構成により、遮音壁23により、ロフト床12の上方とロフト床12の下方が囲まれているので、ロフト床12の下面から伝達される騒音を遮音壁23の内側に閉じ込め、ロフト躯体10の遮音性を高めることができる。
【0026】
ロフト階段24は、床スラブ1からロフト床12へ登るための階段であり、床スラブ1より上方において垂直支持部材20に両端支持されている。また、ロフト階段24を両端支持する垂直支持部材20の内面と外面も、遮音性と防振性を有する遮音板が張り付けられ遮音壁23を構成している。
この構成により、遮音壁23により、ロフト階段24の両側が囲まれているので、ロフト階段24で発生する騒音をロフト階段24内に閉じ込め、ロフト躯体10の遮音性を高めることができる。
【0027】
この例において、遮音板は石膏ボードである。なお、遮音板の間に遮音材を充填してもよい。
【0028】
上述したロフト躯体10は、床スラブ1、天井スラブ2及びその間を連結する周囲造作壁4から独立して設置されている。
すなわち、ロフト階段24は、ロフト躯体10に組み込まれ、床スラブ1から浮かされている。
また、ロフトの遮音壁21,23と周囲造作壁4との間、及びロフト天井22と周囲造作天井(図示せず)との間は、下地、ボード、クロスを連続させず、周知の見切り材を用いて、騒音及び振動の伝達を抑制しながら見た目を良くすることが好ましい。
この構成により、ロフト躯体10で発生する振動が直接床スラブ1、天井スラブ2及び周囲造作壁4に伝達されるのを防止し、ロフト躯体10の防振性を高めることができる。
【0029】
図3において、垂直支持部材20は、ロフト土台部材16の全長にわたりほぼ一定のピッチで鉛直に設置されている。このピッチはこの例において、400mmから800mmの範囲である。なお、最大ピッチ800mmの間には、図示しないドアが室内側に設けられ、床下収納スペース3に人がアクセスできるようになっている。
【0030】
また、
図3において、本発明のロフト躯体10は、さらに、ロフト躯体10と床スラブ1との間に挟持された複数の下部防振材30を備える。ロフト躯体10の把持位置は、垂直支持部材20の位置であり、ロフト土台部材16の全長にわたりほぼ均等に配置されている。
また、下部防振材30は、遮音性と防振性を有する弾性部材からなり、ロフト躯体10の1次固有振動数を床スラブ1の1次固有振動数より小さくするように設定されている。
下部防振材30は、ゴム等の従来の防振材に比べ、防振性能、耐久性等が優れている弾性部材であり、ヤング係数が0.18〜10.8N/mm
2の範囲であり、耐荷重が1.0〜82t/m
2の範囲であるのがよい。かかる弾性部材として、特殊発泡ポリウレタン防振材(登録商標「シロマー」)が知られている。
【0031】
図5は、防振アンカーの構造を示す断面図である。
図1、
図5において、本発明のロフト躯体10は、さらに、ロフト躯体10から床スラブ1への振動を緩和し、かつロフト躯体10の水平移動を防止する複数の防振アンカー32を備える。
この防振アンカー32は、ロフト躯体10のロフト土台部材16の水平移動を防止するために、少なくとも2箇所以上に設けるのがよい。
【0032】
この例において、防振アンカー32は、アンカーボルト33、防振ブッシュ34、及びナット35を有する。
【0033】
アンカーボルト33は、床スラブ1に下端が固定され上方に延びる。この例において、アンカーボルト33は、ロフト土台部材16に設けられた貫通穴を通してロフト土台部材16より上方まで延びる。
【0034】
防振ブッシュ34は、遮音性と防振性を有する弾性部材からなり、アンカーボルト33とロフト躯体10のロフト土台部材16との間に位置し、その間の水平振動及び垂直振動を緩和する。この例において、防振ブッシュ34は、ロフト土台部材16に設けられた貫通穴に嵌合する縮径部とその上部の拡径部とからなり、アンカーボルト33とロフト土台部材16との間に弾性部材が位置して、その間が直接接触しないようになっている。
【0035】
ナット35は、アンカーボルト33に螺合し、防振ブッシュ34を介してロフト躯体10のロフト土台部材16を、床スラブ1に固定する。この例において、2つのナット35と座金を用いているが、その他の構成であってもよい。
【0036】
上述した防振アンカー32の構成により、ロフト躯体10から床スラブ1への振動を緩和し、かつロフト躯体10の水平移動を防止することができる。
【0037】
本発明のロフト躯体10は、さらに、好ましくは、ロフト躯体10と天井スラブ2との間に挟持された複数の上部防振材(図示せず)を備える。この上部防振材は、遮音性と防振性を有する弾性部材からなり、ロフト躯体10から天井スラブ2への垂直振動を緩和するようになっている。
【0038】
次に、本発明によるロフトの遮音防振工法を説明する。
(A)本発明のロフトの遮音防振工法では、床スラブ1と天井スラブ2の中間に位置するロフト床12と、ロフト床12へ登るロフト階段24とを有するロフト躯体10を、床スラブ1、天井スラブ2及びその間を連結する周囲造作壁4から独立して設置する。
(B)また、ロフト躯体10の1次固有振動数を床スラブ1の1次固有振動数より小さくする複数の下部防振材30を、ロフト躯体10と床スラブ1との間に挟持する。
(C)さらに、複数の防振アンカー32により、ロフト躯体10から床スラブ1への振動を緩和し、かつロフト躯体10の水平移動を防止する。
(D)さらに、好ましくは、ロフト躯体10から天井スラブ2への垂直振動を緩和する複数の上部防振材を、ロフト躯体10と天井スラブ2との間に挟持する。
【0039】
上述した本発明の装置と方法によれば、ロフト躯体10が、床スラブ1、天井スラブ2及びその間を連結する周囲造作壁4から独立して設置されるので、マンション等の集合住宅において、予めロフト位置を決定することなく躯体部分の建設後に任意の位置に設置することができる。
【0040】
また、ロフト躯体10の1次固有振動数を床スラブ1の1次固有振動数より小さくする複数の下部防振材30が、ロフト躯体10と床スラブ1との間に挟持されるので、ロフトを子供の遊び場として使用した場合でも、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により床スラブ1を介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。
【0041】
さらに、複数の防振アンカー32がロフト躯体10から床スラブ1への振動を緩和しかつロフト躯体10の水平移動を防止するので、ロフト上での歩行や飛び跳ね、ロフトへ昇降する階段上での歩行や走り飛び、等により周囲造作壁4を介して階下へ伝達される衝撃音や振動を大幅に低減することができる。
【実施例1】
【0042】
(基本計画)
ロフト床12の面積を4.5畳、子供一人の重さを30kg、床設計荷重に基づく最大の積載荷重を、180kg/m
2×7.43m
2≒1337kgとした場合、上述した構想のロフト躯体10の重量は、荷重なし時に940kg、子供一人が載る最小荷重時に970kg、最大荷重時に1337kgとなる。
このロフト躯体10を支持する下部防振材30として、ゴム等の従来の防振材に比べ、防振性能、耐久性等が優れている特殊発泡ポリウレタン防振材(登録商標「シロマーP」)を選定した。
また、この下部防振材30を60mm×60mm、厚さ25mm、22個、総設置面積を792cm
2とすることで、ロフト躯体10の1次固有振動数を床スラブ1の1次固有振動数より小さくするように設定した。
【0043】
図6は、上記基本計画に基づく、本発明によるロフトの振動数と振幅との関係を示す図である。また、
図7は、下部防振材30のたわみと荷重の関係図である。
図6から、ロフト躯体10の1次固有振動数は15.3Hzであり、床スラブ1の1次固有振動数21Hzより小さいことが確認された。また、
図6は、ロフト躯体10の重量が最小荷重時(970kg)である場合であるが、複数の子供が載り重量が最大荷重時(1337kg)に近づく場合には、ロフト躯体10の1次固有振動数はより低下するので、一層性能上有利となる。
また、
図7から、本条件において、最大荷重時も防振材の許容荷重以下であること、荷重なしと最大荷重時における防振材のたわみ量変化は0.5mm程度であり、ロフト躯体10の設置上支障がないことを確認した。
【実施例2】
【0044】
(遮音性能試験)
研究所内に上述したロフトを試作し、遮音性能試験を実施した。なお、研究所における床スラブ1の厚さは200mmであった。
【0045】
図8は、遮音性能試験によるロフトの歩行状態と騒音レベルとの関係図である。
通常のロフト歩行や階段昇降では、下階における騒音レベルは、概ね25dBA以下であり、一般的住宅の暗騒音より低く、騒音は聴き取れなかった。
また、ロフト強め歩行、階段強め昇降でも概ね30dBA以下であり、一般的住宅の暗騒音(30dBA以下)と同レベルであった。この結果から、ロフトの遮音性能は想定通り発揮されており、高い遮音性を有することが確認された。
【0046】
図9は、遮音性能試験によるロフトのJISゴムボール測定による試験結果を示す図である。
JIS規定のゴムボール衝撃源は、人間の歩行、走り回りに近い衝撃源である。このゴムボール衝撃源による測定では、下階における騒音レベルは、ロフト床及びロフト階段のいずれにおいても、概ね35dBA以下であり、集合住宅の一般的床構造で構成された床下収納と同等であることから、高い防振性を有することが確認された。
【0047】
図10は、遮音性能試験による床衝撃音レベルを示す図である。
タッピングマシンによる軽量床衝撃音の下階における床衝撃音レベルは、ロフト床12の場合、図に示すように防振材の効果によりJISで定める遮音等級Lr,L−35となった。
なお、床下収納(床下収納スペース3)からの床衝撃音レベルは、床下収納スペース3の底面が、床スラブ1に直接床材が張られているため、ロフト床12の場合よりも高く、JISで定める遮音等級Lr,L−40となった。
【実施例3】
【0048】
(実試験)
図11は、実際の集合住宅における歩行状態と騒音レベルとの関係図である。
実際の集合住宅に上述したロフトを設置し、下階騒音を測定した。
この結果、実験室同様に、強歩行、強昇降とも概ね30dBA以下であり、実際の集合住宅においても良好な遮音性と防振性を有することが確認された。
【0049】
なお、本発明の範囲は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。