(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022104586
(43)【公開日】2022-07-08
(54)【発明の名称】ダブルスキン構造
(51)【国際特許分類】
E04B 1/88 20060101AFI20220701BHJP
E04B 1/82 20060101ALI20220701BHJP
E04B 1/86 20060101ALI20220701BHJP
G10K 11/16 20060101ALI20220701BHJP
【ＦＩ】
E04B1/88 Z
E04B1/82 T
E04B1/86 K
G10K11/16 110
G10K11/16 120
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021209262
(22)【出願日】2021-12-23
(31)【優先権主張番号】P 2020218138
(32)【優先日】2020-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2021093651
(32)【優先日】2021-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100139114
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 貞嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100139103
【弁理士】
【氏名又は名称】小山 卓志
(74)【代理人】
【識別番号】100214260
【弁理士】
【氏名又は名称】相羽 昌孝
(74)【代理人】
【識別番号】100119220
【氏名又は名称】片寄 武彦
(72)【発明者】
【氏名】増田 崇
【テーマコード（参考）】
2E001
5D061
【Ｆターム（参考）】
2E001DD01
2E001DF05
2E001FA31
2E001FA32
2E001GA12
2E001GA55
2E001HB01
5D061BB37
(57)【要約】 （修正有）
【課題】製造が容易で、簡単に設置可能であり、コストを抑制できるダブルスキン構造を提供する。
【解決手段】ダブルスキン構造は、屋内側のインナースキン２と、インナースキン２から所定の距離Ｗ0離され、建物の少なくとも一つの側面を略全面にわたり覆うことで建物の外壁部を構成し、インナースキン２との間で空気層１０を形成するアウタースキン６と、インナースキン２とアウタースキン６との間で水平方向にわたり、下方側で形成される下方開口部とからなり、インナースキン２側には水平方向に、アウタースキン６側に突出する第１遮音部材３１が配されており、アウタースキン６側には水平方向に、インナースキン２側に突出する第２遮音部材４１が配されており、第１遮音部材３１が突出する距離Ｗ1と、第２遮音部材４１が突出する距離Ｗ2と、インナースキン２とアウタースキン６との間の距離Ｗ0との間には、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有する。
【選択図】図２
【解決手段】ダブルスキン構造は、屋内側のインナースキン２と、インナースキン２から所定の距離Ｗ0離され、建物の少なくとも一つの側面を略全面にわたり覆うことで建物の外壁部を構成し、インナースキン２との間で空気層１０を形成するアウタースキン６と、インナースキン２とアウタースキン６との間で水平方向にわたり、下方側で形成される下方開口部とからなり、インナースキン２側には水平方向に、アウタースキン６側に突出する第１遮音部材３１が配されており、アウタースキン６側には水平方向に、インナースキン２側に突出する第２遮音部材４１が配されており、第１遮音部材３１が突出する距離Ｗ1と、第２遮音部材４１が突出する距離Ｗ2と、インナースキン２とアウタースキン６との間の距離Ｗ0との間には、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
屋内側のインナースキンと、前記インナースキンから所定の距離Ｗ0離され、建物の少なくとも一つの側面を略全面にわたり覆うことで前記建物の外壁部を構成し、前記インナースキンとの間で空気層を形成するアウタースキンと、
前記インナースキンと、前記アウタースキンとの間で水平方向にわたり、下方側で形成される開口部である下方開口部と、からなるダブルスキン構造であって、
前記インナースキン側には、水平方向にわたり、前記アウタースキン側に突出するように第１遮音部材が配されており、
前記アウタースキン側には、水平方向にわたり、前記インナースキン側に突出するように第２遮音部材が配されており、
前記第１遮音部材が前記アウタースキン方向に突出する距離Ｗ1と、
前記第２遮音部材が前記インナースキン方向に突出する距離Ｗ2と、
前記インナースキンと前記アウタースキンとの間の距離Ｗ0と、の間には、
Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有することを特徴とするダブルスキン構造。
前記インナースキンと、前記アウタースキンとの間で水平方向にわたり、下方側で形成される開口部である下方開口部と、からなるダブルスキン構造であって、
前記インナースキン側には、水平方向にわたり、前記アウタースキン側に突出するように第１遮音部材が配されており、
前記アウタースキン側には、水平方向にわたり、前記インナースキン側に突出するように第２遮音部材が配されており、
前記第１遮音部材が前記アウタースキン方向に突出する距離Ｗ1と、
前記第２遮音部材が前記インナースキン方向に突出する距離Ｗ2と、
前記インナースキンと前記アウタースキンとの間の距離Ｗ0と、の間には、
Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有することを特徴とするダブルスキン構造。
【請求項2】
前記第１遮音部材の長手方向を垂直にきった断面が第１の矩形形状をなし、前記第２遮音部材の長手方向を垂直にきった断面が第２の矩形形状をなすことを特徴とする請求項１に記載のダブルスキン構造。
【請求項3】
前記第１の矩形形状と前記第２の矩形形状とが、同一の形状であることを特徴とする請求項２に記載のダブルスキン構造。
【請求項4】
前記第１の矩形形状における鉛直方向の辺と、前記第２の矩形形状における鉛直方向の辺と、が対向していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のダブルスキン構造。
【請求項5】
前記第１の矩形形状における鉛直方向の辺と、前記第２の矩形形状における鉛直方向の辺の一部のみが水平方向で対向していることを特徴とする請求項４に記載のダブルスキン構造。
【請求項6】
前記第１の矩形形状における鉛直方向の辺と、前記第２の矩形形状における鉛直方向の辺の長さが等しいことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のダブルスキン構造。
【請求項7】
前記第１遮音部材及び／又は前記第２遮音部材にスリット状開口部を有する共鳴器が組み込まれることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のダブルスキン構造。
【請求項8】
前記共鳴器が前記第１遮音部材及び前記第２遮音部材のそれぞれに組み込まれることを特徴とする請求項７に記載のダブルスキン構造。
【請求項9】
前記第１遮音部材及び前記第２遮音部材に組み込まれた前記共鳴器の互いの前記スリット状開口部が対向するように配されることを特徴とする請求項８に記載のダブルスキン構造。
【請求項10】
前記第１遮音部材及び前記第２遮音部材が、下方開口部側に配されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のダブルスキン構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物の外壁部を構成するダブルスキン構造に関する。
【背景技術】
【0002】
建物の断熱性能を高めるために採用される外装壁の１つして、図１に示されるようなダブルスキン構造を有するものが知られている。このようなダブルスキン構造においては、アウタースキン（外側部材）とインナースキン（内側部材）の間に空間（空気層）が設けられている。夏季には、この空間内の温度上昇を防止する為に、アウタースキンとインナースキンの間の開口部、或いはアウタースキンの一部に設けられた開口により、空気層内への外気導入と空気の流通を確保する。
【0003】
このようなダブルスキン構造においては、開口部などから空気層に対して、外気と共に建物外部の騒音なども入り込むこととなる。開口部を介して入射した外部騒音は、空気層の中を、通常建物の低層階側から上層階側へと伝搬する。この為、開口部が遮音欠損となり、開口部が無い場合と比較して、ダブルスキン構造の遮音性能は大きく低下する。これまで、発明者は、上記のダブルスキン構造の遮音性能低下に関連して、特許文献１（特開２０１８－５３４６３号公報）や特許文献２（特開２０１８－１３１８９５号公報）に示すような対策方法を提案してきた。
【特許文献1】特開２０１８－５３４６３号公報
【特許文献2】特開２０１８－１３１８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような提案の中で、例えば、特許文献１の図４に示す共鳴器を用いる方法や、特許文献２の図１０に示す特殊な形状のルーバー部材を用いる方法は、その複雑な形状や部材点数が多いことから高コスト化しがちである、という問題があった。また、製造及び設置の工数が多くなることもコスト増につながる。
【0005】
【0006】
また、特許文献２の図１５に示す方法は、遮音板を空気層内に互い違いに設置する必要があり、多段の設置部材が必要となる。加えてこの方法では、特許文献２の図１６に示すように遮音板に吸音材を組み合わせないと大きな効果が得られないという問題があった。このような吸音材の組み合わせはコスト増につながると共に、半屋外であるダブルスキンの空気層に吸音材を配置することは、劣化や汚れに対するメンテナンスが必要になる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係るダブルスキン構造は、屋内側のインナースキンと、前記インナースキンから所定の距離Ｗ0離され、建物の少なくとも一つの側面を略全面にわたり覆うことで前記建物の外壁部を構成し、前記インナースキンとの間で空気層を形成するアウタースキンと、前記インナースキンと、前記アウタースキンとの間で水平方向にわたり、下方側で形成される開口部である下方開口部と、からなるダブルスキン構造であって、前記インナースキン側には、水平方向にわたり、前記アウタースキン側に突出するように第１遮音部材が配されており、前記アウタースキン側には、水平方向にわたり、前記インナースキン側に突出するように第２遮音部材が配されており、前記第１遮音部材が前記アウタースキン方向に突出する距離Ｗ1と、前記第２遮音部材が前記インナースキン方向に突出する距離Ｗ2と、前記インナースキンと前記アウタースキンとの間の距離Ｗ0と、の間には、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有することを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１遮音部材の長手方向を垂直にきった断面が第１の矩形形状をなし、前記第２遮音部材の長手方向を垂直にきった断面が第２の矩形形状をなすことを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１の矩形形状と前記第２の矩形形状とが、同一の形状であることを特徴とする。
【0010】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１の矩形形状における鉛直方向の辺と、前記第２の矩形形状における鉛直方向の辺と、が対向していることを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１の矩形形状における鉛直方向の辺と、前記第２の矩形形状における鉛直方向の辺の一部のみが水平方向で対向していることを特徴とする。
【0012】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１の矩形形状における鉛直方向の辺と、前記第２の矩形形状における鉛直方向の辺の長さが等しいことを特徴とする。
【0013】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１遮音部材及び／又は前記第２遮音部材にスリット状開口部を有する共鳴器が組み込まれることを特徴とする。
【0014】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記共鳴器が前記第１遮音部材及び前記第２遮音部材のそれぞれに組み込まれることを特徴とする。
【0015】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１遮音部材及び前記第２遮音部材に組み込まれた前記共鳴器の互いの前記スリット状開口部が対向するように配されることを特徴とする。
【0016】
また、本発明に係るダブルスキン構造は、前記第１遮音部材及び前記第２遮音部材が、下方開口部側に配されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係るダブルスキン構造によれば、第１遮音部材がアウタースキン方向に突出する距離Ｗ1と第２遮音部材がインナースキン方向に突出する距離Ｗ2と、インナースキンとアウタースキンとの間の距離Ｗ0と、の間に、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を持たせることで、第１遮音部材及び第２遮音部材の双方の効果により、空気層内への外気導入と空気層内での空気の流通は維持しつつも、空気層内を騒音が伝搬することを効率的に防止することができ、これにより、従来の方法に比較して、製造が容易な部品（各遮音部材）を、簡単に設置することが可能となり、コストを抑制することが可能となる。
【0018】
また、本発明に係るダブルスキン構造によれば、第１遮音部材及び第２遮音部材の双方は、空気層内に配されているので、建物外装の意匠に影響を与えることがない。
【0019】
また、本発明に係るダブルスキン構造によれば、遮音部材と共に吸音材を組み合わせて用いる必要はないので、吸音材を設けるコストを削減できるし、吸音材のメンテナンスも不要となる。
【0020】
また、本発明に係るダブルスキン構造によれば、遮音部材を空気層の下方開口部付近に設置することで、下方開口部が遮音欠損となることを防ぎ、ダブルスキン構造に基づく外装壁の遮音性能を向上することができる。
【0021】
また、本発明に係るダブルスキン構造によれば、下方開口部から空気層内へ屋外騒音が伝搬することを防止することで、インナースキンに入射する騒音の音圧レベルが低くなる。これにより、インナースキンに遮音性能の高い部材が不要になり、コストダウンが実現できる。例えば、厚さの薄いガラスでインナースキンを構成することが可能になる。
【0022】
また、本発明に係るダブルスキン構造によれば、第１遮音部材及び第２遮音部材は、断面が矩形の長尺体で構成可能であり、構造が単純であり低コストで騒音低減を実現できる。
【0023】
また、本発明に係るダブルスキン構造においては、第１遮音部材及び第２遮音部材を一組設けるだけであるので、多段の設置部材などは不要となる。さらに、第１遮音部材及び第２遮音部材を設ける上では、例えば、ダブルスキン構造の清掃用足場として空気層内に設置されるグレーチング等に付属させることも可能で、設置が容易かつ意匠上の影響も小さい。
【0024】
また、第２実施形態に係るダブルスキン構造１によっても、上記のような第１実施形態に係るダブルスキン構造により得られる騒音低減効果をある程度実現できる、という効果を享受することができる。そして、第２実施形態に係るダブルスキン構造１によれば、第１実施形態に係るダブルスキン構造１の効果に加え、ダブルスキン構造１における第１遮音部材、第２遮音部材の寸法やレイアウトの自由度が増す、という効果を得ることも可能となる。
【0025】
また、本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造によれば、第１遮音部材及び第２遮音部材のそれぞれにスリット状開口部を有する共鳴器が組み込まれることで、幅広い周波数範囲に成分を持つ騒音を低減しようとした場合に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】従来の一般的なダブルスキン構造１を説明する図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係るダブルスキン構造１において騒音低減を実現するための構成を説明する図である。
【図3】ダブルスキン構造１の他の寸法例を示す図である。
【図4】本発明の第１実施形態に係るダブルスキン構造１が設けられた建物１００の例を示す図である。
【図5】２次元境界要素法を用いた解析における解析条件を説明する図である。
【図6】数値解析による騒音低減効果の結果を示す図である。
【図7】数値解析による騒音低減効果の結果を示す図である。
【図8】数値解析による騒音低減効果の結果を示す図である。
【図9】数値解析による騒音低減効果の結果を示す図である。
【図10】本発明の第２実施形態に係るダブルスキン構造１において騒音低減を実現するための構成を説明する図である。
【図11】数値解析による騒音低減効果の結果を示す図である。
【図12】本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１において騒音低減を実現するための構成を説明する図である。
【図13】本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１に用いる共鳴器５０を説明する図である。
【図14】第３実施形態に係るダブルスキン構造１における他の共鳴器５０の組み込み態様を示す図である。
【図15】２次元境界要素法を用いた解析における解析条件を説明する図である。
【図16】数値解析結果を示す図である。
【図17】数値解析結果を示す図である。
【図18】数値解析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図２は本発明の第１実施形態に係るダブルスキン構造１において騒音低減を実現するための構成を説明する図である。また、図４は本発明の実施形態に係るダブルスキン構造１が設けられた建物１００の例を示す図である。
【0028】
ダブルスキン構造１は、建物１００の屋内側のインナースキン２と、このインナースキン２から所定の距離Ｗ0離され、建物１００の少なくとも一つの側面を略全面にわたり覆うことで建物１００の外壁部を構成するアウタースキン６とを有している。以下の第１実施形態では、アウタースキン６が建物１００の一つの側面を覆う例に基づいて説明するが、このようなアウタースキン６は建物１００の複数の側面に設けられるようにしてもよい。
【0029】
図４に示すように、ダブルスキン構造１が設けられる建物は、通常、複数階の建物が想定されている。複数階の建物のインナースキン２には、複数階の建物を構成するための構造物である介在部材４が含まれていてもよい。ただし、インナースキン２の主要な構成はガラスが一般的に想定される。また、アウタースキン６の主要な構成もガラスである。アウタースキン６は、図４（Ａ）に示すように実質的に１枚のガラスとみなせるような構造を有してもよいし、また、図４（Ｂ）に示すようにガラスの間に間隙７が設けられるような構造を有していてもよい。
【0030】
インナースキン２の主面とアウタースキン６の主面とは、互いに平行とされており、本明細書では、インナースキン２とアウタースキン６との間に構成される空間を空気層１０と称する。
【0031】
下方開口部１１は、インナースキン２と、アウタースキン６との間で水平方向にわたり、ダブルスキン構造１の下方側で形成される開口である。ダブルスキン構造１においては、このような下方開口部１１から空気層１０に対して外気導入が導入されることが想定される。また、建物１００の上方においては上方開口部１５が設けられている。このような上方開口部１５からも空気層１０との間で空気の流通が実現される。また、建物１００の側方においても、側方開口部１２を設けるようにしてもよい。
【0032】
夏季においては、ダブルスキン構造１の空気層１０には、下方開口部１１から空気を流入させて、上方開口部１５から排出することで、日射の影響を緩和したり、室内温熱環境を改善したりする。しかし一方で、下方開口部１１が遮音欠損となり、下方開口部１１が無い場合と比較して、ダブルスキン構造を有する外装壁の遮音性能は大きく低下してしまう。そこで、本発明に係るダブルスキン構造１においては、空気層１０における良好な通気性を阻害することなく、騒音低減を図るものである。
【0033】
下方開口部１１の上方には、水平方向にわたり第１遮音部材３１と、第２遮音部材４１とが設けられている。図２（Ａ）は、本発明に係るダブルスキン構造１は、インナースキン２と、アウタースキン６との間に設けられた第１遮音部材３１と第２遮音部材４１とを斜視的にみた図であり、図２（Ｂ）は、インナースキン２とアウタースキン６との間を側方からみた図である。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の点線で囲まれた部分を示している。
【0034】
第１遮音部材３１は、インナースキン２側において、水平方向にわたり、アウタースキン６側に突出するように配されている。また、第２遮音部材４１は、アウタースキン６側において、水平方向にわたり、前記インナースキン側に突出するように配されている。第１遮音部材３１と第２遮音部材４１は、低減したい騒音の周波数成分に対して、十分な遮音性能（音響透過損失）を有するものであれば、どのような材料のものを用いてもよいが、例えば、中空状の金属材料を用いることができる。
【0035】
図２においては、空気層１０の下方開口部１１付近に第１遮音部材３１と第２遮音部材４１を配置した例を示したが、上方開口部１５付近或いは側方開口部１２付近に設置するようにしても良い。側方開口部１２付近に第１遮音部材３１と第２遮音部材４１を設ける際には、それぞれの長手方向が鉛直方向に延びるように配される。また、図２では、対向する第１遮音部材３１と第２遮音部材４１を一対設置した例を示したが、複数対の遮音部材を多段で設置するようにしてもよい。
【0036】
図２に示す例では、第１遮音部材３１と第２遮音部材４１とが水平方向に延びる方向をそれぞれの遮音部材の長手方向とする。また、また、長手方向と水平面内で直交する方向を突出方向とする。本発明に係るダブルスキン構造１においては、第１遮音部材３１がアウタースキン６の方向に突出する距離（第１遮音部材３１の幅）をＷ1とし、第２遮音部材４１がインナースキン２の方向に突出する距離（第２遮音部材４１の幅）をＷ2とし、インナースキン２とアウタースキン６との間の距離（空気層１０の幅）Ｗ0とするとき、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係となるように構成している。これにより、空気層１０内への外気導入と空気層１０内での空気の流通は維持しつつも、空気層１０内を騒音が伝搬することを効率的に防止するようにしている。このような効果の検証については後述する。
【0037】
また、本発明に係るダブルスキン構造１において、第１遮音部材３１の長手方向を垂直にきった断面は第１の矩形形状３５をなし、第２遮音部材４１の長手方向を垂直にきった断面は第２の矩形形状４５をなしている。以下、本実施形態では、このように矩形断面の第１遮音部材３１、第２遮音部材４１を例に説明するが、遮音部材の形状はこれに限定される分けではない。
【0038】
また、本発明に係るダブルスキン構造１においては、第１の矩形形状３５と第２の矩形形状４５とは、同一形状とされている。また、第１の矩形形状３５における鉛直方向の辺３７と、第２の矩形形状４５における鉛直方向の辺４７とは対向するように、第１遮音部材３１と第２遮音部材４１とがそれぞれインナースキン２とアウタースキン６とに配されている。
【0039】
第１の矩形形状３５における鉛直方向の長さをＨ1、第２の矩形形状４５における鉛直方向の長さをＨ2とする。すなわち、第１遮音部材３１の高さをＨ1、第２遮音部材４１の高さをＨ2とすると、高さＨ1及び高さＨ2は、大きいほど騒音低減の効果が大きい。具体的には、高さＨ1及び高さＨ2は、１００ｍｍ以上であることが好ましい。ただし、後述するように、高さＨ1及び高さＨ2が２０ｍｍ程度の略板状の形状をした第１遮音部材３１、第２遮音部材４１でも騒音低減果は得られることを確認している。
【0040】
また、第１の矩形形状３５における鉛直方向の長さ（高さ）をＨ1、第２の矩形形状４５における鉛直方向の長さ（高さ）をＨ2とするとき、Ｗ1≦Ｈ1、かつ、Ｗ2≦Ｈ2の関係を有することも好ましい。
【0041】
図２に示す例では、第１遮音部材３１がアウタースキン６の方向に突出する距離（第１遮音部材３１の幅）Ｗ1と、第２遮音部材４１がインナースキン２の方向に突出する距離（第２遮音部材４１の幅）Ｗ2と、が等しい場合について説明したが、これは必ずしも必須の要件ではない。例えば、図３に示すように、Ｗ1とＷ2とが等しくない場合においても、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を満たせば、本発明は成立し得る。また、第１遮音部材３１の辺（３７）と、第２遮音部材４の辺（４７）とは対向し互いに平行であればよく、これらの辺が図２や図３に示すように鉛直方向に対して平行であることも必須ではない。
【0042】
以上のように構成される、本発明に係るダブルスキン構造１の騒音低減効果について、コンピューターを用いた計算による解析を行ったので説明する。なお、解析には２次元境界要素法を用いた。図５を参照して、解析条件について説明する。
【0043】
解析対象は、空気層１０の幅Ｗ0を４２５ｍｍ又は６８０ｍｍとしたダブルスキン構造１である。図５（Ａ）に示すように俯角４５度方向から音波を入射し、図中に一点鎖線で示した仮想面を図面上における上方向に通過する音響エネルギーを計算により求めた。
【0044】
図５（Ａ）に示す遮音部材を設置しない基本形を基準の条件として、図５（Ｂ）に示す遮音部材（３１、４１）を対向配置した条件において、仮想面を上方向に通過する音響エネルギーの低減量、すなわち、遮音部材の挿入損失を求めた。また、比較対象として図５（Ｃ）に示す片側、すなわち、インナースキン２にのみ遮音部材（３１）を配置した条件においても同様に挿入損失を求めた。
【0045】
解析は１／４５オクターブ毎の純音について行い、得られた仮想面を上方向に通過する音響エネルギーを１／３オクターブバンド中心周波数を中心とした１５ずつエネルギー平均することで、１／３オクターブバンドにおける解析結果とした。得られた解析結果について、上述のように「基本形」の条件を基準として、遮音部材を設置した場合における仮想面を上方向に通過する音響エネルギーの低減量を求め、１／３オクターブバンドにおける遮音部材の挿入損失とした。
【0046】
解析結果について以下に述べる。
【0047】
図６に遮音部材（３１、４１）の高さＨ1及びＨ2を１００ｍｍに固定し、２つの遮音部材（３１、４１）の幅は等しい（Ｗ1＝Ｗ2）としてその幅Ｗ1及びＷ2を変化させた場合の結果を示す。図の横軸は周波数（対数尺度）、縦軸は遮音部材（３１、４１）の幅Ｗ1及びＷ2として挿入損失の分布を示す。２つの遮音部材（３１、４１）の幅の合計（Ｗ1＋Ｗ2）は図の縦軸の２倍に相当する。また、図６（Ａ）は空気層１０の幅Ｗ0＝４２５ｍｍの場合、図６（Ｂ）はＷ0＝６８０ｍｍの場合の結果である。
【0048】
空気層１０の幅Ｗ0＝４２５ｍｍの場合、２つの遮音部材（３１、４１）それぞれの幅が約７５ｍｍ以上の時に、空気層１０の幅Ｗ0＝６８０ｍｍの場合、２つの遮音部材（３１、４１）それぞれの幅が約１２０ｍｍ以上の時に、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係となる。
【0049】
概ね、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係が成り立つ範囲において、遮音部材（３１、４１）の設置による挿入損失は５ｄＢ以上となり、これが２つの遮音部材（３１、４１）の幅を両方合わせて空気層１０の幅の３５％以上とする本発明の要件の根拠である。
【0050】
遮音部材（３１、４１）の設置効果が得られる周波数は、概ね空気層１０の幅が半波長に相当する周波数から高周波数側に４／３オクターブ程度の範囲である。空気層１０の幅が半波長に相当する周波数は、Ｗ0＝４２５ｍｍの場合は約４００Ｈｚ、Ｗ0＝６８０ｍｍの場合は約２５０Ｈｚである。
【0051】
図７に遮音部材の高さＨ1及びＨ2を２５０ｍｍに固定した場合における、同様のパラメータスタディの結果を示す。図７（Ａ）は空気層１０の幅Ｗ0＝４２５ｍｍの場合、図７（Ｂ）はＷ0＝６８０ｍｍの場合の結果である。
【0052】
遮音部材（３１、４１）の高さＨ1及びＨ2を１００ｍｍに固定した場合（図６）と比較して、全体として若干効果が大きくなるが、効果が得られる周波数範囲はほぼ変わらない。２つの遮音部材の幅の合計（Ｗ1＋Ｗ2）が０．３５Ｗ0以下であっても、効果が５ｄＢ以上となる周波数もあることが確認できるが、その周波数範囲は比較的狭い。なるべく広い周波数範囲で効果を得るためには、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を満たす必要がある。
【0053】
図８に遮音部材の高さＨ1及びＨ2を２０ｍｍに固定した場合における、同様のパラメータスタディの結果を示す。図８（Ａ）は空気層１０の幅Ｗ0＝４２５ｍｍの場合、図８（Ｂ）はＷ0＝６８０ｍｍの場合の結果である。
【0054】
Ｈ1，Ｈ2＝２０ｍｍの場合、遮音部材（３１、４１）はほぼ板状の形状となる。Ｈ1及びＨ2を１００ｍｍに固定した場合（図６）と比較して、全体として効果は小さくなるが、ある程度の効果は得られている。また、効果の得られる周波数範囲はほぼ変わらない。
【0055】
図９に比較対象として、遮音部材（３１）を片側、すなわち、インナースキン２の屋外側にのみ配置した場合の結果を示す。空気層１０幅はＷ0＝６８０ｍｍとして、図９（Ａ）は遮音部材（３１）の高さＨ1＝１００ｍｍの場合、図９（Ｂ）は遮音部材（３１）の高さＨ1＝２５０ｍｍの場合である。
【0056】
何れの場合も遮音部材（３１）のみの設置効果は殆ど得られておらず、第２遮音部材４１をアウタースキン６の屋内側と、第１遮音部材３１をインナースキン２の屋外側に対向して設置する本発明に係るダブルスキン構造１の有効性が確認できる。
【0057】
以上、本発明に係るダブルスキン構造１によれば、第１遮音部材３１がアウタースキン６方向に突出する距離Ｗ1と第２遮音部材４１がインナースキン２方向に突出する距離Ｗ2と、インナースキン２とアウタースキン６との間の距離Ｗ0と、の間に、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を持たせることで、第１遮音部材３１及び第２遮音部材４１の双方の効果により、空気層１０内への外気導入と空気層１０内での空気の流通は維持しつつも、空気層１０内を騒音が伝搬することを効率的に防止することができ、これにより、従来の方法に比較して、製造が容易な部品（各遮音部材）を、簡単に設置することが可能となり、コストを抑制することが可能となる。
【0058】
また、本発明に係るダブルスキン構造１によれば、第１遮音部材３１及び第２遮音部材４１の双方は、空気層１０内に配されているので、建物外装の意匠に影響を与えることがない。
【0059】
また、本発明に係るダブルスキン構造１によれば、遮音部材と共に吸音材を組み合わせて用いる必要はないので、吸音材を設けるコストを削減できるし、吸音材のメンテナンスも不要となる。
【0060】
また、本発明に係るダブルスキン構造１によれば、遮音部材を空気層１０の下方開口部１１付近に設置することで、下方開口部１１が遮音欠損となることを防ぎ、ダブルスキン構造１に基づく外装壁の遮音性能を向上することができる。
【0061】
また、本発明に係るダブルスキン構造１によれば、下方開口部１１から空気層１０内へ屋外騒音が伝搬することを防止することで、インナースキン２に入射する騒音の音圧レベルが低くなる。これにより、インナースキン２に遮音性能の高い部材が不要になり、コストダウンが実現できる。例えば、厚さの薄いガラスでインナースキン２を構成することが可能になる。
【0062】
また、本発明に係るダブルスキン構造１によれば、第１遮音部材３１及び第２遮音部材４１は、断面が矩形の長尺体で構成可能であり、構造が単純であり低コストで騒音低減を実現できる。
【0063】
また、本発明に係るダブルスキン構造１においては、第１遮音部材３１及び第２遮音部材４１を一組設けるだけであるので、多段の設置部材などは不要となる。さらに、第１遮音部材３１及び第２遮音部材４１を設ける上では、例えば、ダブルスキン構造１の清掃用足場として空気層１０内に設置されるグレーチング等に付属させることも可能で、設置が容易かつ意匠上の影響も小さい。
【0064】
次に本発明の他の実施形態について説明する。図１０は本発明の第２実施形態に係るダブルスキン構造１において騒音低減を実現するための構成を説明する図である。図１０は第２実施形態に係るダブルスキン構造１におけるインナースキン２とアウタースキン６との間を側方からみた図である。以下の例では、ダブルスキン構造１における第１遮音部材３１の高さＨ1と第２遮音部材４１の高さＨ2とが共に等しい場合を想定しているが、このように遮音部材（３１、４１）の高さを等しくすることは必須の構成要件ではない。
【0065】
先に説明した第１実施形態に係るダブルスキン構造１では、第１遮音部材３１の第１の矩形形状３５における鉛直方向の辺３７と、第２の矩形形状４５の第２の矩形形状４５における鉛直方向の辺４７の全てが水平方向で対向するように構成されていた。
【0066】
本実施形態に係るダブルスキン構造１においては、第１遮音部材３１の第１の矩形形状３５における鉛直方向の辺３７と、第２の矩形形状４５の第２の矩形形状４５における鉛直方向の辺４７の一部のみが水平方向で対向している。図１０に示す例では、第１の矩形形状３５の左の辺３７と、第２遮音部材４１の右の辺４７は水平方向で一部のみが対向しており、かつ、鉛直方向において、第１の矩形形状３５の上の辺の高さが、第２の矩形形状４５の上の辺の高さよりＳ高くされている。このＳを第１遮音部材３１と第２遮音部材４１と間のずれ量として定義する。なお、本例では、第１遮音部材３１の高さが高くなるように、第２遮音部材４１をずらすようにしているが、この上下の関係は逆であっても構わない。また、第１実施形態に係るダブルスキン構造１の場合は、Ｓ＝０である。
【0067】
以上のように構成される第２実施形態に係るダブルスキン構造１は、遮音部材（３１、４１）を鉛直方向にある程度ずらした配置となるが、このような実施形態によっても、騒音低減効果は部分的に実現できる。
【0068】
第２実施形態に係るダブルスキン構造１においては、遮音部材（３１、４１）をずらす量Ｓは、５０ｍｍ以内であると完全に対向している場合とほぼ同程度の騒音低減効果が見込まれるため、Ｓ≦５０ｍｍとすることが望ましい。
【0069】
ただし、２つの遮音部材（３１、４１）の鉛直方向の辺（３７、４７）のうち、水平方向で対向している部分が遮音部材（３１、４１）の高さ（Ｈ1及びＨ2）の４０％以上であれば、Ｓが５０ｍｍを超えても完全に対向している場合（Ｓ＝０）と同程度の周波数範囲においてある程度の騒音低減効果を得ることができる。
【0070】
下記に示す数値解析例では、遮音部材（３１、４１）の高さＨ1及びＨ2を１５０ｍｍまたは２５０ｍｍ、幅Ｗ1及びＷ2を１２０ｍｍとした例を示したが、遮音部材の寸法はこれに限定されるものではない。
【0071】
図１０では、インナースキン２側の第１遮音部材３１がアウタースキン６側の第２遮音部材４１より上方に配置される例を示しているが、両遮音部材の位置関係は逆でも良い。
【0072】
以上のように構成される第２実施形態に係るダブルスキン構造１の騒音低減効果について、コンピューターを用いた計算による解析を行ったので説明する。なお、解析には先の実施形態と同様に２次元境界要素法を用いた。
【0073】
解析条件は以下の通りである。
【0074】
解析対象は、空気層１０の幅Ｗ0を４２５ｍｍとしたダブルスキン構造１である。先の実施形態同様、俯角４５度方向から音波を入射し、図１０中に一点鎖線で示した仮想面を図面上の上方向に通過する音響エネルギーを計算により求めた。
【0075】
図５（Ａ）に示す遮音部材を設置しない基本形を基準の条件として、第２実施形態に係るダブルスキン構造１に係る遮音部材（３１、４１）をずれ量Ｓずらして対向配置した条件において、仮想面を上方向に通過する音響エネルギーの低減量、即ち遮音部材の挿入損失を求めた。
【0076】
数値解析は１／４５オクターブ毎の純音について行い、得られた仮想面を上方向に通過する音響エネルギーを１／３オクターブバンド中心周波数を中心とした１５ずつエネルギー平均することで、１／３オクターブバンドにおける解析結果とした。得られた解析結果について、前記のように「基本形」の条件を基準として、遮音部材（３１、４１）をずらして設置した場合における仮想面を上方向に通過する音響エネルギーの低減量を求め、１／３オクターブバンドにおける遮音部材の挿入損失とした。
【0077】
図１１は数値解析に騒音低減効果の結果を示す図である。以下、解析結果について以下に述べる。
【0078】
図１１に２つの遮音部材のずれ量Ｓと各周波数帯域における遮音部材の挿入損失の関係を示す。図の横軸は周波数（対数尺度）、縦軸は遮音部材のずれ量Ｓとして挿入損失の分布を示す。
【0079】
【0080】
遮音部材（３１、４１）の高さＨ1及びＨ2が１５０ｍｍの場合（図１１（Ａ））、２５０ｍｍの場合（図１１（Ｂ））共に、ずれ量Ｓが０の場合（完全に対向している場合）が最も挿入損失が大きい。ずれ量Ｓが大きくなるにしたがい挿入損失が徐々に低下することが示されているが、ずれ量Ｓが０＜Ｓ≦５０ｍｍの範囲ではＳ＝０の場合とほぼ同程度の挿入損失が得られている。
【0081】
また、遮音部材（３１、４１）の高さＨ1及びＨ2が１５０ｍｍの場合（Ａ）はずれ量ＳがＳ≦９０ｍｍの範囲において、遮音部材（３１、４１）の高さＨ1及びＨ2が２５０ｍｍの場合（Ｂ）はずれ量ＳがＳ≦１５０ｍｍの範囲において、Ｓ＝０の場合とほぼ同程度の周波数範囲においてある程度の騒音低減効果が得られている。Ｓ＝０の場合と比較して挿入損失の値は低下するものの、上記の範囲では挿入損失は概ね５ｄＢ以上となっている。
【0082】
これらのずれ量Ｓの範囲は、言い換えると２つの遮音部材の鉛直方向の辺のうち、対向している部分（第１遮音部材３１のＨ1－Ｓの部分、または第２遮音部材４１のＨ2－Ｓの部分）が遮音部材（３１、４１）の高さの４０％以上となる範囲である。
【0083】
以上のように、第２実施形態に係るダブルスキン構造１によっても、第１実施形態に係るダブルスキン構造１により得られる騒音低減効果をある程度実現できる、という効果を享受することができる。そして、第２実施形態に係るダブルスキン構造１によれば、第１実施形態に係るダブルスキン構造１の効果に加え、ダブルスキン構造１における第１遮音部材３１、第２遮音部材４１の寸法やレイアウトの自由度が増す、という効果を得ることも可能となる。
【0084】
次に本発明の他の実施形態について説明する。これまで説明してきた、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有する第１遮音部材３１、第２遮音部材４１による騒音低減効果が得られる周波数範囲は、概ね空気層１０の幅が半波長に相当する周波数から高周波数側に４／３オクターブ程度の範囲である。
【0085】
上記周波数範囲においては、互いに対向するようにして突出する、張出し型遮音部材（３１、４１）の効果、即ち挿入損失は概ね５ｄＢ程度得られるが、上記周波数範囲から離れた周波数では殆ど効果が得られないという課題がある。
【0086】
この課題は、例えば道路騒音のような幅広い周波数範囲に成分を持つ騒音を低減しようとした場合に特に顕著になる。即ち、上記周波数範囲に含まれる騒音の成分は低減できても、それ以外の騒音の成分が低減できないため、騒音全体に対する騒音低減効果は小さくなる。
【0087】
また、上記周波数範囲は、上述のように空気層の幅（インナースキン２とアウタースキン６との間の距離Ｗ0）によって決まる。空気層幅は主に意匠、建物の省エネルギー性能、メンテナンス性といった要件で決まるため、騒音対策の観点から空気層幅、即ち上記周波数範囲を調整できる余地は少ない。
【0088】
以下に説明する本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１は、上記のような課題を解決するものである。図１２は本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１において騒音低減を実現するための構成を説明する図である。なお、以下の例示では、第１実施形態に係るダブルスキン構造１に対して、本第３実施形態を適用したものについて例示するが、第３実施形態は、第２実施形態に係るダブルスキン構造１に対しても適用し得る。
【0089】
この第３実施形態に係るダブルスキン構造１では、インナースキン２とアウタースキン６にそれぞれ設けた、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有する第１遮音部材３１、第２遮音部材４１のそれぞれに対して、さらに、特許文献１（特開２０１８－５３４６３号広報）に記載のスリット状開口部５５を有する共鳴器５０を組込むことで、上記課題を解決する。
【0090】
図１２は本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１を示す図であり、図１２（Ａ）は、第１遮音部材３１、第２遮音部材４１に共鳴器５０が適用された、第３実施形態に係るダブルスキン構造１の斜視図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のダブルスキン構造１を、スリット状開口部５５の長手方向に対して垂直に切って見た断面図である。
【0091】
図１２に示すように、共鳴器５０は、第１遮音部材３１、第２遮音部材４１のそれぞれに対して、一対が組み込まれるようになっている。第１遮音部材３１、第２遮音部材４１のそれぞれに対して組み込まれる共鳴器５０は互いに同寸法を有している、同じ規格のものであることが好ましい。ただし、それぞれの遮音部材に組み込む共鳴器５０の規格は変更することもできる。
【0092】
また、第１遮音部材３１、第２遮音部材４１のそれぞれに対して組み込まれる共鳴器５０は、それぞれのスリット状開口部５５が水平方向で対向するように配されている。すなわち、水平方向における、それぞれのスリット状開口部５５の投影はちょうど重畳している。
【0093】
スリット状開口部５５が延びる方向は、水平方向と平行であり、かつ、遮音部材（３１、４１）の長手方向と平行な方向である。また、実施形態では、スリット状開口部５５の両側に配され、対となる隔壁部５６の長さ（後述するｌ）が互いに等しい場合について説明するが、スリット状開口部５５の両側に配される対となる隔壁部５６の長さは、異なっていてもよい。
【0094】
図１２に示すような空気層１０のダブルスキン構造１によれば、共鳴器５０の共鳴周波数において、対向した共鳴器５０のスリット状開口部５５における音響インピーダンス比がほぼ０となり、建物の下方側（下層階側）から入射した騒音は、下方側へ反射され建物の上方側（上層階側）に伝搬することがない。従って、本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１では、先の周波数範囲に加えて、当該共鳴周波数に対する騒音低減を実現することができる。
【0095】
ここで、第１遮音部材３１、第２遮音部材４１に対して組み込む共鳴器５０について説明する。図１３は本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１に用いる共鳴器５０を説明する図である。ダブルスキン構造１に組み込む共鳴器５０は、インナースキン２とアウタースキン６の各面を、音響的に“ソフト”な状態とすることを意図している。
【0096】
空気層１０内側で対向する、インナースキン２とアウタースキン６の面が音響的に“ソフト”な状態、すなわち、壁面の表面における音響インピーダンス比Ｚが０であるとき、騒音源がある上流側から伝搬してきた騒音は、上流側へ反射され下流側へ伝搬しないことが知られている。
【0097】
音響的に“ソフト”な状態とするために、図１３に示す背後に密閉された空洞を持つスリット構造による共鳴現象が生じる共鳴器５０を利用する。図１３（Ａ）は共鳴器５０の斜視図である。また、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の共鳴器５０のスリット状開口部５５の長手方向を垂直で切って見た断面図である。
【0098】
図１３に示すように、本発明に係るダブルスキン構造１に用いる共鳴器５０は、基本的に、内側の空間が中空である四角柱状の筐体５４から構成されている。共鳴器５０を構成する筐体５４の一面には、長手状のスリット状開口部５５と、このスリット状開口部５５の両側に配され、共鳴器５０の内側の空間に延在する隔壁部５６と、を有することを特徴としている。ここで、共鳴器５０の各寸法は図１３に示す記号で表す。なお、スリット状開口部５５が構成されている筐体５４の一面と、隔壁部５６とは互いに直交している。
共鳴器５０の各寸法が波長に対して十分に小さい場合、スリット状開口部５５における音響インピーダンス比Ｚは次式（１）で求めることができる。
共鳴器５０の各寸法が波長に対して十分に小さい場合、スリット状開口部５５における音響インピーダンス比Ｚは次式（１）で求めることができる。
【0099】
【数1】
【0100】
ただし、ｆは騒音の周波数、ｃは音速、ρは媒質（空気）密度を表す。また、Ｖnは、スリット状開口部５５と隔壁部５６とで囲まれた、図２（Ｂ）の斜線部以外の空間の体積で、開口端補正を考慮して次式（２）で計算される。なお、式（２）における[ ]内の第２項が、開口端補正に関連する項である。また、図１３（Ｂ）で斜線部の空間は、共鳴器として機能する共鳴器５０の空気層に相当する。
【0101】
【数2】
【0102】
また、Ｖは共鳴器５０の空洞部の体積（空気層の体積）で、次式（３）で計算される。
【0103】
【数3】
【0104】
また、Ｓは、スリット状開口部５５（スリット開口）の面積で、次式（４）で計算される。
【0105】
【数4】
【0106】
式（１）の右辺第１項のｒは、共鳴器として機能する共鳴器５０の隔壁部５６表面と空気の間に生じる摩擦などの音響抵抗である。隔壁部５６を金属など表面が平滑な材料で構成する場合、音響抵抗ｒは極めて小さな値となり、次式を満足する共鳴周波数ｆにおいてスリット状開口部５５の開口における音響インピーダンス比Ｚがほぼ０となる。
【0107】
【数5】
【0108】
このような共鳴器として機能する、２つの共鳴器５０を、図１２に示すように、第１遮音部材３１、第２遮音部材４１のそれぞれに組み込んで対向配置すると、上記の周波数ｆにおいては対向するスリット部が音響的に“ソフト”な状態となり、騒音源がある上流側から伝搬してきた周波数ｆの騒音は上流側へ反射され下流側に伝搬しない。
【0109】
以下、本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１について、より詳細に説明する。
【0110】
図１２に示すように、本発明の第３実施形態に係るダブルスキン構造１は、スリット状開口部５５を有する共鳴器５０を組込んだ第１遮音部材３１、第２遮音部材４１をインナースキン２及びアウタースキン６に配したものである。第１遮音部材３１、第２遮音部材４１は、ダブルスキン構造の下方開口部１１付近に配されている。
【0111】
共鳴器５０のスリット状開口部５５は、空気層１０を挟んで互いに対向するように配されている。スリット状開口部５５を除き、共鳴器５０の筐体が十分な遮音性能を持つ部材で構成されているとすると、共鳴器５０が組み込まれた第１遮音部材３１、第２遮音部材４１は、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有する際の騒音低減効果も享受できる。
【0112】
図１２では、第１遮音部材３１、第２遮音部材４１全体が共鳴器５０を構成する例を示した。一方、図１４（図１２（Ｂ）に相当する断面図）には、第１遮音部材３１、第２遮音部材４１の一部に共鳴器５０が組み込まれた例を示す。共鳴器５０を比較的高い周波数で共鳴するように設計した場合、図１２に示すように遮音部材（３１、４１）全体が共鳴器５０を構成するようにしようとすると、共鳴器５０の寸法が小さくＷ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0が満たせない場合がある。この場合は、図１４に示すように遮音部材（３１、４１）の一部に共鳴器５０を組込むことでＷ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0を満たすことができる。なお、この例においても、共鳴器５０のスリット状開口部５５は、空気層１０を挟んで互いに対向するように配されている。
【0113】
図１２及び図１４に示した例では、第１遮音部材３１及び第２遮音部材４１の両方に共鳴器５０が組み込まれた例を示したが、どちらか一方の遮音部材（３１、４１）のみに共鳴器５０を組込んでも良い。ただし、両方の遮音部材（３１、４１）に共鳴器５０を組込んだ方が騒音低減効果は大きいので、効果の観点からは望ましい。
【0114】
インナースキン２に配される第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０、及び、アウタースキン６に配される第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０の共鳴周波数が同じになるように共鳴器の各寸法を設計した方が、共鳴周波数付近における騒音低減効果は大きい。
【0115】
ただし、後述の数値解析例で示すように、第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０と第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０の共鳴周波数をずらすことで、騒音低減効果の絶対値は若干小さくなるものの、より広い周波数範囲で効果を得ることも可能である。この場合、図１２に示すように遮音部材全体が共鳴器５０を構成するようにしたものと、図１４に示すように遮音部材の一部に共鳴器５０が組み込まれたものとが、組み合わせされるようにしても良い。
【0116】
次に、遮音部材（３１、４１）に組み込む共鳴器５０共鳴周波数の設定指針を以下に述べる。共鳴周波数は共鳴器５０の各部寸法によって決定されるので、以下は共鳴器５０の設計指針ともなる。
【0117】
スリット状開口部５５を有する共鳴器５０による騒音低減効果が得られる周波数範囲は、経験上、共鳴周波数が属する１／３オクターブ帯域及びその帯域を含めて高周波数側に概ね２／３から１オクターブ程度の範囲である。
【0118】
また、上述の通り、Ｗ1＋Ｗ2≧０．３５Ｗ0の関係を有する遮音部材（３１、４１）の騒音低減効果が得られる周波数範囲は、概ね空気層１０の幅が半波長に相当する周波数から高周波数側に４／３オクターブ程度の範囲である。ここで、この周波数範囲の下限周波数、即ち空気層１０の幅が半波長に相当する周波数が属する１／３オクターブ帯域をｆ1/3Oct, L、そこから４／３オクターブ高周波数側の帯域、即ち上記周波数範囲の上限周波数が属する帯域をｆ1/3Oct, Hとする。
【0119】
そこで、遮音部材（３１、４１）による騒音低減効果の得られる周波数範囲を低周波数側に拡げたい場合、ｆ1/3Oct, Lから低周波数側に１オクターブ以内の帯域に共鳴周波数が属する共鳴器５０を遮音部材（３１、４１）に組み込む。このようにすることで、騒音低減効果の得られる周波数範囲が連続することになり、例えば道路騒音のような幅広い周波数範囲に成分を持つ例えば道路騒音のような幅広い周波数範囲に成分を持つ騒音を低減しようとした場合に有効である。
【0120】
なお、共鳴器５０よる騒音低減効果は、共鳴周波数から離れるほど小さくなる。このため、上記共鳴周波数は、ｆ1/3Oct, Lから低周波数側に２／３オクターブ以内の帯域に属するようにすることが望ましい。
【0121】
また、遮音部材（３１、４１）による騒音低減効果の得られる周波数範囲を高周波数側に拡げたい場合、ｆ1/3Oct, Hあるいは、高周波数側に隣接する１／３オクターブ帯域に共鳴周波数が属する共鳴器５０を遮音部材（３１、４１）に組み込む。このようにすることで、騒音低減効果の得られる周波数範囲が連続することになり、例えば道路騒音のような幅広い周波数範囲に成分を持つ例えば道路騒音のような幅広い周波数範囲に成分を持つ騒音を低減しようとした場合に有効である。
【0122】
また、第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０と第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０の共鳴周波数をずらす場合、第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０と第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０の共鳴周波数の関係は、本願発明者による特願２０１８－８３１９７号（特開２０１９－１９１３４３号公報）にも記載の下記指針を満たすようにすることが好ましい。
【0123】
低周波数側に拡げた上記周波数範囲を更に低周波数側に拡げる場合、第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０、第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０それぞれの共鳴周波数が属する１／３オクターブ帯域をｆ1/3Oct, L1、ｆ1/3Oct, L2（ｆ1/3Oct, L1＞ｆ1/3Oct, L2）とした場合に、ｆ1/3Oct, L2はｆ1/3Oct, L1から低周波数側に１オクターブ以内（上述の通り２／３オクターブ以内が更に望ましい）とする。
【0124】
また、高周波数側に拡げた上記周波数範囲を更に高周波数側に拡げる場合、第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０、第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０それぞれの共鳴周波数が属する１／３オクターブ帯域をｆ1/3Oct, H1、ｆ1/3Oct, H2（ｆ1/3Oct, H1＜ｆ1/3Oct, H2）とした場合に、ｆ1/3Oct, H2はｆ1/3Oct, H1に高周波数側に１オクターブ以内（２／３オクターブ以内が更に望ましい）とする。
【0125】
以上では、遮音部材長手方向に対する断面でみて、矩形断面の遮音部材（３１、４１）及び共鳴器５０を想定して記述しているが、遮音部材及び共鳴器の形状はこれに限ったものではない。また、遮音部材（３１、４１）及び共鳴器５０を構成する部材は十分な遮音性能を有していれば、材質が限定されるものではない。
【0126】
また、本実施形態では、空気層１０の下方開口部１１付近に遮音部材（３１、４１）を配置した例を示したが、上方開口部１５付近、或いは、側方に設けられた開口（側方開口部１２）付近に設置しても良い。なお、後者の場合、対向させる対の共鳴器５０のスリット状開口部５５が鉛直方向に延在するようにして配することが好ましい。
【0127】
また、本実施形態では、空気層１０の下方開口部１１付近において、共鳴器５０を組込んだ対向する遮音部材（３１、４１）を一段設置した例を示したが、空気層１０にこのような遮音部材（３１、４１）を多段設置するようにしても良い。
【0128】
以下、上記のような第３実施形態に係るダブルスキン構造１についての数値解析を実施したので、以下に記す。下記数値解析例では、遮音部材（３１、４１）の高さＨ1及びＨ2を１２０ｍｍ、幅Ｗ1及びＷ2を１００ｍｍとした例を示したが、遮音部材（３１、４１）の寸法がこれに限定されるものではない。
【0129】
以下の、数値解析には２次元境界要素法を用いた。解析条件は以下の通りである。
【0130】
解析対象は、空気層１０の幅Ｗ0（インナースキン２とアウタースキン６との間の距離）を４２５ｍｍとしたダブルスキン構造１である。図５（Ａ）同様、俯角４５度方向から音波を入射し、図中に一点鎖線で示した仮想面を図面上の上方向に通過する音響エネルギーを計算により求めた。
【0131】
図１５（Ａ）に示す共鳴器５０を組み込んでいない遮音部材（３１、４１）を対向配置したものを基準の条件として、図１５（Ｂ）～（Ｄ）に示す、共鳴器５０組み込み遮音部材（３１、４１）を対向配置した条件において、仮想面を上方向に通過する音響エネルギーの低減量、即ち遮音部材の挿入損失を求めた。
【0132】
図１５（Ａ）に示す遮音部材（３１、４１）は、共鳴器を組込まない単純な遮音部材で、比較対象とする。図４（Ｂ）は、騒音低減効果の得られる周波数範囲を低周波数側に拡げるように共鳴器５０を組込んだ遮音部材（３１、４１）である。図４（Ｃ）は、騒音低減効果の得られる周波数範囲を高周波数側に拡げるように共鳴器５０を組込んだ遮音部材（３１、４１）である。図４（Ｄ）は、図４（Ｂ）から効果の得られる周波数範囲を更に低周波数側に拡げるように第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０の共鳴周波数と第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０の共鳴周波数をずらした遮音部材（３１、４１）である。
【0133】
解析は１／４５オクターブ毎の純音について行い、得られた仮想面を上方向に通過する音響エネルギーを１／３オクターブバンド中心周波数を中心とした１５個ずつエネルギー平均することで、１／３オクターブバンドにおける解析結果とした。得られた解析結果について、上述のように「基本形」の条件を基準として、共鳴器５０組み込んだ遮音部材（３１、４１）を設置した場合における仮想面を上方向に通過する音響エネルギーの低減量を求め、１／３オクターブバンドにおける遮音部材（３１、４１）の挿入損失とした。
【0134】
解析結果について以下に述べる。
【0135】
図１６に、図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）の遮音部材（３１、４１）の挿入損失を比較した結果を示す。空気層幅から、ｆ1/3Oct, L及びｆ1/3Oct, Hはそれぞれ中心周波数４００Ｈｚ、及び１ｋＨｚの１／３オクターブ帯域である。図１５（Ｂ）の遮音部材（３１、４１）に組み込まれた共鳴器５０は同じ寸法であり、共鳴周波数は中心周波数２５０Ｈｚの１／３オクターブ帯域に属する。図示するように、共鳴器を組込むことで２５０Ｈｚ帯域から高周波数側の挿入損失が向上し、騒音低減効果の得られる周波数範囲が低周波数側に拡張されることが確認できる。
【0136】
図１７に、図１５（Ａ）と図１５（Ｃ）の遮音部材（３１、４１）の挿入損失を比較した結果を示す。図１５（Ｃ）の遮音部材（３１、４１）に組み込まれた共鳴器５０は同じ寸法で、共鳴周波数は中心周波数１ｋＨｚの１／３オクターブ帯域に属する。図示するように、共鳴器５０を組込むことで１ｋＨｚ及び１．２５ｋＨｚ帯域の挿入損失が向上し、騒音低減効果の得られる周波数範囲が高周波数側に拡張されることが確認できる。なお、共鳴器５０を組込むことで５００Ｈｚ～８００Ｈｚ帯域の挿入損失がやや低下しているが、この帯域は元々挿入損失が大きく高い効果が得られているので、その低下によるデメリットよりも効果の得られる周波数範囲が拡張されることのメリットの方が大きい。
【0137】
図１８に、図１５（Ａ）と図１５（Ｄ）の遮音部材（３１、４１）の挿入損失を比較した結果を示す。図１５（Ｄ）において、第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０と第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０は、外形寸法は同じであるがスリット状開口部５５の寸法が異なり、共鳴周波数はそれぞれ中心周波数２５０Ｈｚ及び２００Ｈｚの１／３オクターブ帯域に属する。
【0138】
図示するように、共鳴器を組込むことで２００Ｈｚから高周波数側の挿入損失が向上し、騒音低減効果の得られる周波数範囲が低周波数側に拡張されることが確認できる。図１６に示した図１５（Ｂ）の共鳴器組込み型１と比較すると、２００Ｈｚ帯域の挿入損失が向上して、騒音低減効果の得られる周波数範囲が更に低周波数側に拡張されることが確認できる。但し、第１遮音部材３１組み込みの共鳴器５０の共鳴周波数と第２遮音部材４１組み込みの共鳴器５０共鳴周波数とが同じ共鳴周波数である場合と比較して２５０Ｈｚ及び３１５Ｈｚ帯域の挿入損失の上昇量はやや低下する。挿入損失の上昇量を優先するか、効果が得られる周波数範囲を拡張することを優先するかは、空気層１０に入射する騒音の周波数特性と空気層１０内で目標とする騒音の周波数特性よって決定することになる。
【0139】
以上のような第３実施形態に係るダブルスキン構造１による効果は、先の実施形態に係る効果に加え、下記の効果が期待出る。
【0140】
共鳴器５０を組み込まない遮音部材（３１、４１）による騒音低減効果の得られる周波数範囲を拡張することができる。このため、例えば道路騒音のような幅広い周波数範囲に成分を持つ騒音を低減しようとした場合に特に有効である。
【0141】
また、空気層１０内への外気導入と空気の流通は維持したまま上のような記効果を得ることができる。
【0142】
また、吸音材を用いなくても上記のような効果を得ることが可能で、低コストかつ汚れや劣化に対するメンテナンスが不要である。
【0143】
また、共鳴器５０を組込むため、先の実施形態記載の矩形断面の長尺体の遮音部材（３１、４１）と比較するとメリットの程度は小さくなるものの、スリット状開口部５５を有する共鳴器５０は同一断面の長尺体であり、押出加工や折曲げ加工により比較的低コストで騒音低減を実現できるというメリットは依然として有する。
【符号の説明】
【0144】
１・・・ダブルスキン構造
２・・・インナースキン
４・・・介在部材
６・・・アウタースキン
７・・・間隙
１０・・・空気層
１１・・・下方開口部
１２・・・側方開口部
１５・・・上方開口部
３１・・・第１遮音部材
３５・・・第１の矩形形状
３７・・・（鉛直方向の）辺（又は、高さ）
４１・・・第２遮音部材
４５・・・第２の矩形形状
４７・・・（鉛直方向の）辺（又は、高さ）
５０・・・共鳴器
５４・・・筐体
５５・・・スリット状開口部
５６・・・隔壁部
１００・・・建物
２・・・インナースキン
４・・・介在部材
６・・・アウタースキン
７・・・間隙
１０・・・空気層
１１・・・下方開口部
１２・・・側方開口部
１５・・・上方開口部
３１・・・第１遮音部材
３５・・・第１の矩形形状
３７・・・（鉛直方向の）辺（又は、高さ）
４１・・・第２遮音部材
４５・・・第２の矩形形状
４７・・・（鉛直方向の）辺（又は、高さ）
５０・・・共鳴器
５４・・・筐体
５５・・・スリット状開口部
５６・・・隔壁部
１００・・・建物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
