特許 6118622 天井の防音構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6118622

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】天井の防音構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 9/00 20060101AFI20170410BHJP

   E04B 1/82 20060101ALI20170410BHJP

【ＦＩ】

   E04B9/00 A

   E04B1/82 M

   E04B1/82 B

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-82914(P2013-82914)

(22)【出願日】2013年4月11日

(65)【公開番号】特開2014-205970(P2014-205970A)

(43)【公開日】2014年10月30日

【審査請求日】2015年11月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010065

【氏名又は名称】フクビ化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100133916

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 興

(72)【発明者】

【氏名】菅田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】川又 周太

【審査官】 坪内 優佳

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２２８５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１６３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６９４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中森俊介 ほか３名，床衝撃音に対する調湿用木炭敷設天井の吸音の影響について，日本建築学会大会学術講演梗概集（東北），日本建築学会，２００９年 ８月，１７３、１７４頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ ９／００

１／８２−１／９０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下階の天井板と上階の床材とを連結する複数の連結部材と、
上記天井板の上面に所定の間隔で固定され、上記連結部材の下端部が接続された複数の長尺部材とを含む天井の防音構造であって、
上記天井板の上面を上記長尺部材で区画した各区画領域に、各区画領域当たりの上記天井板の重量以上に大きい重量をもった防音材が載置されており、
上記防音材は複数個が袋状物に充填されており、
上記袋状物は各区画領域に隙間を隔てて複数個配置されている、天井の防音構造。

【請求項2】

上記防音材は多孔質である、請求項１に記載の天井の防音構造。

【請求項3】

上記防音材は、１個あたりの平均体積が０．２ｃｍ^３以上、５００ｃｍ^３以下である、請求項１または２に記載の天井の防音構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の上階から下階への床衝撃音の伝播を抑制する天井の防音構造に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、集合住宅等の建物においては、下階の天井板と上階の床材とが吊り木と称される複数の連結部材で連結されている。具体的に、天井板の上面（すなわち裏面）に野縁と称される複数の長尺部材が相互に所定の間隔で固定され、この野縁に直接または野縁受けを介して上記吊り木の下端部が接続されている。吊り木の上端部は床材を下方から支持する梁に接続されている。このように、天井板は複数の吊り木により床材から吊り下げられた構造である。このような天井構造において、上階の床材から下階の天井板へ伝播する床衝撃音を抑制する技術が特許文献１，２に開示されている。

【0003】

特許文献１には、粒子の振動により吸音性能を発現する、平均粒径が０．１〜１０００μｍの粉体を袋状物に充填してシート状物とし、これを天井の防音性能向上のために吸音材として天井の充填材に用いることが開示されている。

【0004】

特許文献２には、石膏ボード等の吸音用孔空きボードの上に嵩密度が０．１０４ｋｇ／ｌ〜０．１５１ｋｇ／ｌの炭を７ｃｍ〜１５ｃｍの高さに敷き詰めて床衝撃音を抑制する天井構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０９−１１４４６８号公報

【特許文献2】特許第４５５０６０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の技術では、袋状物に充填する粉体が微細なため取り扱い難く、また袋状物から漏れ出して天井裏を汚す可能性がある。

【0007】

特許文献２の技術では、同文献の段落００５６に記載されるように、従来の防音天井と同等レベルの防音性能しか発揮されないという問題がある。具体的に、同文献の図７を参照すると、実施例である実験番号２〜５は、重量床衝撃音（バング）の評価に関し、天井裏敷設素材がグラスウールやロックウール等の従来の防音材である比較例２，３や、天井裏敷設素材がない防音未対策の比較例１および予備実験と同じレベルである。

【0008】

そこで、本発明は、微細な防音材を用いることなく、上階から下階へ伝播する重量床衝撃音を良好に抑制し得る天井の防音構造の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するものとして、本発明は、下階の天井板と上階の床材とを連結する複数の連結部材と、上記天井板の上面に所定の間隔で固定され、上記連結部材の下端部が接続された複数の長尺部材とを含む天井の防音構造であって、上記天井板の上面を上記長尺部材で区画した各区画領域に、各区画領域当たりの上記天井板の重量以上に大きい重量をもった防音材が載置されており、上記防音材は複数個が袋状物に充填されており、上記袋状物は各区画領域に隙間を隔てて複数個配置されている、天井の防音構造である（請求項１）。

【0010】

下階の天井板と上階の床材とが複数の連結部材で連結されている天井構造においては、上階の床材で発生した重量床衝撃音（例えば子供が飛び跳ねる音等）は、床材から連結部材を伝わって下階の天井板に到達し、天井板を震わせる。これにより、上階から下階へ重量床衝撃音が伝播する（固体伝播音）。また、複数の長尺部材が天井板の上面に所定の間隔で固定されているので、上記長尺部材が天井板の振動の節となる。そのため、上記長尺部材で区画した各区画領域は、天井板が振動する際の振動の単位となる。

【0011】

このような天井構造において、本発明によれば、天井板の上面に所定の間隔で固定された複数の長尺部材で天井板の上面を区画した各区画領域に、各区画領域当たりの上記天井板の重量以上に大きい重量をもった防音材が載置されているので、天井板を震わせる固体伝播音の振動エネルギーが天井板の上面に載置された防音材を震わせるためにも消費される。そのため、上階からの振動エネルギーが分散し、天井板に伝わる振動エネルギーが減少し、天井板が震える程度が低減する。これにより、上階から下階へ伝播する重量床衝撃音が抑制される。

【0012】

その場合に、各区画領域当たりの重量は、防音材の重量が天井板の重量と同じかそれよりも大きいから、振動エネルギーの配分は、防音材への配分が天井板への配分と同じかそれよりも多く配分される。そのため、天井板に伝わる振動エネルギーが確実に減少し、上階から下階への重量床衝撃音の伝播が効率よく抑制される。

【0013】

しかも、防音材は、その形状や寸法等が特に限定されないため、本発明によれば、取り扱いが困難な例えば微細な防音材を用いずに済む。これにより、微細な防音材を用いることなく、重量床衝撃音を良好に抑制し得る天井の防音構造が提供される。
加えて、袋状物を天井板の上面に載置するだけで防音材を天井板の上面に載置することができるので、天井板への防音材の載置作業性が改善する。また、微細な防音材を用いる必要がないので、防音材が袋状物から漏れ出して天井裏を汚すという問題が回避される。

【0014】

本発明において、好ましくは、上記防音材は多孔質である（請求項２）。

【0015】

上述のように、本発明は、防音材が上階からの固体伝播音の振動エネルギーを横取りすることにより天井板に伝播する固体伝播音が減少することを利用するものであるが、この構成によれば、上記防音材が多孔質なので、上記防音材は吸音機能を具備することとなる。そのため、上階の床材で発生した音が空気を伝わって下階の天井板に到達する空気伝播音が多孔質防音材に吸音され、上階から下階への重量床衝撃音の伝播がより一層抑制される。

【0018】

本発明において、好ましくは、上記防音材は、１個あたりの平均体積が０．２ｃｍ^３以上、５００ｃｍ^３以下である（請求項３）。

【0019】

この構成によれば、１個１個の防音材の大きさが過度に小さくならず、また過度に大きくならず、取り扱いがさらに容易となる。また、防音材の袋状物からの漏れ出しの問題もさらに抑制される。

【発明の効果】

【0020】

本発明は、微細な防音材を用いることなく、上階から下階へ伝播する重量床衝撃音を良好に抑制し得る天井の防音構造を提供するから、マンション等の集合住宅における防音対策の技術の発展向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係る天井の防音構造を示す断面図である。

【図2】同、平面図である。

【図3】重量床衝撃音（バング）の評価結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面に基いて本発明の実施形態を説明する。

【0023】

（１）全体構成
図１は、本実施形態に係る天井の防音構造を示す断面図であって、建物の下階の部屋の天井板１と上階の部屋の床材２との間の天井構造を示している。

【0024】

天井板１と床材２とは、上方から順に、梁３、吊り木（連結部材）４および野縁（長尺部材）５によって相互に連結されている。すなわち、建物は、図外に、上下方向に延びる複数本の柱を有し、これらの柱と柱との間に、水平方向に延びる複数本の梁３が互いに平行に掛け渡されている。床材２は、これらの梁３の上方に敷設されている。すなわち、梁３は床材２を下方から支持している。

【0025】

梁３の側面に、上下方向に延びる吊り木４の上端部が接続されている。吊り木４は複数本備えられ、各吊り木４の下端部が水平方向に延びる野縁５に接続されている。野縁５は複数本備えられ、各野縁５は所定の間隔で互いに平行に配設されて、天井板１の上面（裏面）に結合固定されている。

【0026】

ここにおいて、上記梁３、吊り木４および野縁５は、全体で１つの吊り下げユニット６を構成する。吊り下げユニット６は複数備えられている。つまり、本実施形態に係る天井構造は、下階の天井板１と上階の床材２とが複数の吊り木４で連結され、天井板１は複数の吊り木４ないし複数の吊り下げユニット６で床材２から吊り下げられた構造である。そのため、天井板１と床材２との間に空間（天井裏空間）７が形成されている。

【0027】

なお、吊り下げユニット６は、梁３と床材２との間に、梁３と直交する方向に延びる複数本の根太をさらに含んでもよい。その場合、根太は梁３と結合しており、梁３に代わって根太が床材２を下方から支持する。また、野縁５と吊り木４との間に、野縁５と直交する方向に延びる複数本の野縁受け５ａ（図２参照）をさらに含んでもよい。その場合、野縁受け５ａは野縁５と結合しており、野縁５に代わって野縁受け５ａに吊り木４の下端部が接続する。

【0028】

このような天井構造においては、上階の床材２で発生した重量床衝撃音（バング）は、床材２から、梁３、吊り木４および野縁５等を伝播して、つまり固体伝播音として、下階の天井板１に到達し、天井板１を震わせるとともに、空気を伝播して、つまり空気伝播音として、同じく下階の天井板１に到達し、天井板１を震わせる。

【0029】

本実施形態では、このような上階から下階に伝播する重量床衝撃音を抑制するために、天井板１の上面（裏面）に、防音材１０が載置されている。

【0030】

詳しくは、図２に示すように、天井板１の上面を複数の野縁５…５で区画した領域を区画領域Ｒとする。なお、図１および図２において、符号Ｐは、天井板１と野縁５との結合部を示している。つまり、区画領域Ｒは、結合部Ｐで囲まれる領域である。また、図２において、図１との対応でいえば、野縁５に吊り木４が接続しているが、それは図示を省略してある。

【0031】

ここで、複数の野縁５が天井板１の上面に所定の間隔で固定されているので、上記野縁５ないし結合部Ｐが天井板１の振動の節となる。そのため、上記野縁５で区画した各区画領域Ｒは、天井板１が振動する際の振動の単位となる。

【0032】

そして、各区画領域Ｒにおいて、天井板１の上面に、各区画領域Ｒ当たりの天井板１の重量以上に大きい重量をもった防音材１０が載置されている。例えば、１ｍ^２当たりの天井板１の重量が３ｋｇである場合は、１ｍ^２当たりの防音材１０の重量が３ｋｇ以上となるように（例えば３ｋｇ〜４．５ｋｇとなるように）、防音材１０が各区画領域Ｒにおいて天井板１の上面に載置される。また、例えば、１ｍ^２当たりの天井板１の重量が１５ｋｇである場合は、１ｍ^２当たりの防音材１０の重量が１５ｋｇ以上となるように（例えば１５ｋｇ〜２３ｋｇとなるように）、防音材１０が各区画領域Ｒにおいて天井板１の上面に載置される。なお、防音材１０の載置重量の上限は、例えば、天井板１の重量のおよそ１．５倍が好ましい。

【0033】

本実施形態では、上記区画領域Ｒにおいて、防音材１０は、複数個が袋状物１１に充填された状態で天井板１の上面に載置されている。この袋状物１１は、例えばポリエチレン製の土嚢袋である。もっとも、土嚢袋は、ポリエチレン製に限らず、他の素材で作製されたものでも構わない。また、袋状物１１は、土嚢袋に限らず、他の形態の袋状物を使用することもできる。

【0034】

袋状物１１の寸法が例えば５００ｍｍ×５００ｍｍである場合、防音材１０の比重にもよるが、その袋状物１１に防音材１０は、例えば１．０ｋｇ〜２．０ｋｇ充填される。

【0035】

防音材１０は、その形状、寸法、１個あたりの体積、比重、１個あたりの重量、天井板１の上に載置する個数、材質等は特に限定されない。例えば、形状は、ブロック状、球状、円筒状、角柱状、ペレット状、シート状、フレーク状、粒状、粉状等、いずれでもよい。寸法も特に限定されない。ただし、取り扱いの観点および袋状物１１からの漏れ出しの観点から、防音材１０が過度に微細にならないようにする。例えば平均径が１ｍｍ以上、さらには２ｍｍ以上が好ましい。上限も特に限定されないが、取り扱いの観点からは、例えば１００ｍｍ以下等である。

【0036】

防音材１０の１個あたりの平均体積は、例えば０．２ｃｍ^３以上、５００ｃｍ^３以下が好ましく、防音材１０の比重は、例えば０．１以上、２．０以下が好ましく、１個あたりの平均重量は、例えば０．１ｇ以上、１００ｇ以下が好ましい。これらは、天井板１の上に載置する防音材１０の個数との兼ね合い等で適宜決定すればよい。ただし、天井板１の上に載置された防音材１０が嵩高くなって天井裏空間７が狭くなり過ぎないように、過度に小さい比重の防音材１０は避けることが好ましい。また、防音材１０の１個あたりの平均体積を０．２ｃｍ^３以上、５００ｃｍ^３以下とすることにより、１個１個の防音材１０の大きさが適正なものとなり、取り扱いがさらに容易となる。また、防音材１０の袋状物１１からの漏れ出しの問題もさらに抑制される。

【0037】

防音材１０は、例えば、中実樹脂成形品、発泡樹脂成形品、中空樹脂成形品、これらの樹脂成形品の粉砕物、木片、木粉を接着剤で固めた木粉ペレット、炭等、いずれの材質でもよい。樹脂の種類も特に限定されないが、例えばポリスチレンが好ましく使用可能である。発泡樹脂成形品の発泡倍率も特に限定されないが、例えば１．５〜３．０が好ましい範囲である。

【0038】

（２）作用等
本実施形態では、下階の天井板１と上階の床材２とを連結する複数の吊り木４と、上記天井板１の上面に所定の間隔で固定され、上記吊り木４の下端部が接続された複数の野縁５とを含む天井の防音構造において、次のような特徴的構成を採用した。

【0039】

すなわち、上記天井板１の上面を上記野縁５で区画した各区画領域Ｒに、各区画領域Ｒ当たりの上記天井板１の重量以上に大きい重量をもった防音材１０が載置されている。

【0040】

下階の天井板１と上階の床材２とが複数の吊り木４で連結されている天井構造においては、上階の床材２で発生した重量床衝撃音（例えば子供が飛び跳ねる音等）は、床材２から吊り木４を伝わって下階の天井板２に到達し、天井板２を震わせる。これにより、上階から下階へ重量床衝撃音が伝播する（固体伝播音）。

【0041】

また、複数の野縁５が天井板１の上面に所定の間隔で固定されているので、上記野縁５ないし結合部Ｐが天井板１の振動の節となる。そのため、上記野縁５で区画した各区画領域Ｒは、天井板１が振動する際の振動の単位となる。

【0042】

このような天井構造において、本実施形態によれば、天井板１の上面に所定の間隔で固定された複数の野縁５で天井板１の上面を区画した各区画領域Ｒに、各区画領域Ｒ当たりの上記天井板１の重量以上に大きい重量をもった防音材１０が載置されているので、天井板１を震わせる固体伝播音の振動エネルギーが天井板１の上面に載置された防音材１０を震わせるためにも消費される。そのため、上階からの振動エネルギーが分散し、天井板１に伝わる振動エネルギーが減少し、天井板１が震える程度が低減する。これにより、上階から下階へ伝播する重量床衝撃音が抑制される。

【0043】

その場合に、各区画領域Ｒ当たりの重量は、防音材１０の重量が天井板１の重量と同じかそれよりも大きいから、振動エネルギーの配分は、防音材１０への配分が天井板１への配分と同じかそれよりも多く配分される。そのため、天井板１に伝わる振動エネルギーが確実に減少し、上階から下階への重量床衝撃音の伝播が効率よく抑制される。

【0044】

しかも、防音材１０は、その形状や寸法等が特に限定されないため、本実施形態によれば、取り扱いが困難な例えば微細な防音材を用いずに済む。これにより、微細な防音材を用いることなく、重量床衝撃音を良好に抑制し得る天井の防音構造が提供される。

【0045】

本実施形態において、好ましくは、上記防音材１０は多孔質である。

【0046】

上述のように、本実施形態は、防音材１０が上階からの固体伝播音の振動エネルギーを横取りすることにより天井板１に伝播する固体伝播音が減少することを利用するものであるが、上記防音材１０が多孔質の場合は、上記防音材１０は吸音機能を具備することとなる。そのため、上階の床材２で発生した音が空気を伝わって下階の天井板１に到達する空気伝播音が多孔質防音材１０に吸音され、上階から下階への重量床衝撃音の伝播がより一層抑制される。

【0047】

本実施形態において、上記防音材１０は複数個が袋状物１１に充填された状態で天井板１の上面に載置されている。

【0048】

この構成によれば、袋状物１１を天井板１の上面に載置するだけで防音材１０を天井板１の上面に載置することができるので、天井板１への防音材１０の載置作業性が改善する。また、微細な防音材を用いる必要がないので、防音材１０が袋状物１１から漏れ出して天井裏を汚すという問題が回避される。

【0050】

本実施形態において、上記防音材１０は、１個あたりの平均体積が０．２ｃｍ^３以上、５００ｃｍ^３以下である。

【0051】

この構成によれば、１個１個の防音材１０の大きさが過度に小さくならず、また過度に大きくならず、取り扱いがさらに容易となる。また、防音材１０の袋状物１１からの漏れ出しの問題もさらに抑制される。

【0052】

（３）防音試験
図１および図２に示す天井の防音構造において、ＪＩＳ Ａ １４１８に規定される試験方法に準拠して防音試験を行った。床材２の上から重量床衝撃音発生装置（バングマシン）を用いて打撃を行い、この打撃に伴って発生した床衝撃音を天井板１の下方において受音し、受音した床衝撃音の音圧レベルを各周波数帯域毎に測定した。天井板１の重量は６．０ｋｇ／ｍ^２であった。結果を図３（重量床衝撃音の評価）に示す。

【0053】

［実施例１］
・ 防音材：発泡樹脂成形品（ポリスチレン、発泡倍率２．２倍、比重０．４８）の粉砕物（平均径４３ｍｍ×４３ｍｍ×５０ｍｍのブロック状、１個あたりの平均体積９２ｃｍ^３、１個あたりの平均重量４０．８ｇ）
・ 天井板上の載置重量：６．０ｋｇ／ｍ^２
・ 載置形態：複数個を袋状物に充填して敷設
・ 袋状物：ポリエチレン製土嚢袋（５００ｍｍ×５００ｍｍ）
・ 充填量：１．５ｋｇ

【0054】

［実施例２］
・ 防音材：木粉（平均粒径３００μｍ）を接着剤で固めた木粉ペレット（比重１．５、平均径６ｍｍ×１０ｍｍのペレット状、１個あたりの平均体積０．２７０ｃｍ^３）
・ 天井板上の載置重量：９．０ｋｇ／ｍ^２
・ 載置形態：複数個を袋状物に充填して敷設
・ 袋状物：ポリエチレン製土嚢袋（５００ｍｍ×５００ｍｍ）
・ 充填量：１．５ｋｇ

【0055】

［実施例３］
・ 防音材：炭（比重０．１５、平均径５ｍｍ×１５ｍｍ、１個当たりの平均体積０．３５ｃｍ^３）
・ 天井板上の載置重量：６．０ｋｇ／ｍ^２
・ 載置形態：複数個を袋状物に充填して敷設
・ 袋状物：ポリエチレン製土嚢袋（５００ｍｍ×５００ｍｍ）
・ 充填量：１．５ｋｇ

【0056】

［比較例］
・ 防音材：吸音ウール（グラスウール）
・ 天井板上の載置重量：１．５ｋｇ／ｍ^２（比重が小さいためこれ以上天井裏空間７に載置できず）
・ 載置形態：カットして敷設

【0057】

［参考例］
・ 防音材：載置せず

【0058】

［結果考察］
図３の結果から、実施例１〜３は、重量床衝撃音（バング）の評価に関し、防音材として吸音ウールを使用した比較例および防音未対策の参考例よりも優れていることが分かる。

【0059】

つまり、防音材を単位面積当たり天井板１の重量以上載置した実施例１〜３は、防音材を単位面積当たり天井板１の重量以上載置しなかった（できなかった）比較例および参考例に比べて、３１．５Ｈｚおよび６３Ｈｚの各周波数帯域における音圧レベルが低く、かつ、重量床衝撃音のＬ数およびＬ値が低かった。これは、実施例１〜３では、上階から下階へ伝播する重量床衝撃音が良好に抑制されたことを示している。

【0060】

実施例１〜３のうちでも、特に、実施例１の評価が良好であった。すなわち、実施例１は、防音材を単位面積当たり天井板１と同じ重量（６．０ｋｇ／ｍ^２）載置した場合において、実施例３よりも低い数値を示している。

【符号の説明】

【0061】

１ 天井板
２ 床材
３ 梁
４ 吊り木（連結部材）
５ 野縁（長尺部材）
５ａ 野縁受け
６ 吊り下げユニット
７ 天井裏空間
１０ 防音材
１１ 袋状物
Ｐ 結合部
Ｒ 区画領域

【図1】

【図2】

【図3】