特許 7007094 建物の壁構造およびその構築方法

(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】

(24)【登録日】2022-01-11

(45)【発行日】2022-01-24

(54)【発明の名称】建物の壁構造およびその構築方法

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/82 20060101AFI20220117BHJP

   E04B 1/76 20060101ALI20220117BHJP

   E04B 1/94 20060101ALI20220117BHJP

   E04B 2/74 20060101ALI20220117BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20220117BHJP

【ＦＩ】

E04B1/82 W

E04B1/76 500F

E04B1/94 L

E04B2/74 551E

G10K11/16 110

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017054237

(22)【出願日】2017-03-21

(65)【公開番号】P2018155050

(43)【公開日】2018-10-04

【審査請求日】2020-02-28

(73)【特許権者】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105843

【弁理士】

【氏名又は名称】神保 泰三

(72)【発明者】

【氏名】中瀬 弘之

(72)【発明者】

【氏名】矢島 浩之

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】実公平０２－０３１６０２（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】実開昭５２－１４５９３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００１－１１５５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－１１９７１０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０４７０２０４６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０００－２０４６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１５６３１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５３－１３９７１５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｂ １／６２ － １／９９

Ｅ０４Ｂ ２／７４

Ｇ１０Ｋ １１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸音性を有する吸音パネル自体が、当該吸音パネルを貫通して壁に固定される締結部材自体によって上記壁の下の床面から浮いた状態で当該壁に固定され、上記吸音パネルの重量が壁に付与されることを特徴とする建物の壁構造。

【請求項2】

請求項１に記載の建物の壁構造において、上記吸音パネルの表側と上記締結部材の頭部との間に上記頭部よりも大径の座金が介在されていることを特徴とする建物の壁構造。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の建物の壁構造において、上記吸音パネルは断熱性と耐火性の少なくとも一方の特性を兼ねることを有することを特徴とする建物の壁構造。

【請求項4】

請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の建物の壁構造を構築する方法であって、上記壁の下の床面上にスペーサを配置する工程と、上記スペーサ上に上記吸音パネルを積み上げて当該吸音パネルを締結部材によって上記壁に固定する工程と、上記スペーサを取り外す工程とを含むことを特徴とする建物の壁構造の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、防音性能(遮音性および吸音性)を向上させる建物の壁構造およびその構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、湿熱接着性繊維を含み、この湿熱接着性繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体とハニカム構造体とが積層されている構造パネルが開示されている。そして、この特許文献１は、その従来項において、遮音パネルの上に、接着剤、釘、ビスなどの締結部材を利用して、多孔質材料などで構成された吸音パネルを取り付けることが行われている点が指摘されており、また、グラスウールやロックウールなどの多孔質材料で構成された吸音材は、一般に強度が弱く、運搬時、搬入時、施工時等に破損し易い上に、吸音特性、特に低周波数域での吸音特性が低いこと等も指摘されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５０４７９９９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記のように、壁に、接着剤、釘、ビスなどの締結材によって、多孔質材料などで構成された吸音パネル（自立型の吸音材）を固定することにおいては、防音性の向上と施工性の向上とが求められる。また、グラスウールやロックウールなどの多孔質材料で構成された非自立型の吸音材を用いる場合においては、単に壁の前に吸音材を積み上げて設置するのでは、良好な防音性を得られたとしても大量の吸音材が必要になり、施工コストが割高になる。

【0005】

この発明は、上記の事情に鑑み、吸音材を用いて吸音性を高めるとともに壁の重量による遮音性を高めることによって低周波数域での防音性を向上できる建物の壁構造およびその構築方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の建物の壁構造は、上記の課題を解決するために、吸音性を有する吸音材を、当該吸音材の重量が壁に付与されるように当該壁に取り付けたことを特徴とする。

【0007】

上記の構成であれば、上記吸音材を設けたことで吸音による防音性の向上が図れるとともに、上記吸音材の重量が壁に付与されることによって、上記壁による空気振動の遮断性能を向上し、遮音による防音性も向上できる。

【0008】

上記吸音材は非自立型であり、締結部材が上記吸音材に貫通し上記壁に固定されることで上記吸音材が支持されてもよい。これによれば、上記吸音材を、その重量が壁に付与されるように当該壁に取り付ける作業が迅速に行える。

【0009】

上記吸音材の表側と上記締結部材の頭部との間に上記頭部よりも大径の座金が介在されていてもよい。ここで、上記締結部材の打ち込み過ぎによって上記締結部材の頭部が上記吸音材の表側に食い込み、凹状部が生じる場合がある。上記凹状部は、上記吸音材の厚みを薄くしてしまうため、吸音性能を阻害することになる。上記のように座金が介在される構造であれば、上記締結部材の打ち込み過ぎを施工業者が認識し易くなり、上記凹状部の発生を抑制し吸音性能の低下を回避することができる。

【0010】

上記吸音材に当該吸音材の厚み以上の長さを有するパイプ状部材が貫通されており、このパイプ状部材内に上記締結部材が設けられていてもよい。かかる構成であれば、上記パイプ状部材が存在することで、上記締結部材によって吸音材に凹みが生じるのを防止できる。

【0011】

上記吸音材は非自立型であり、上記壁に固定された受け部材によって上記吸音材が支持されていてもよい。かかる構成であれば、上記吸音材は、上記受け部材によって支持されるので、締結部材による吸音材の凹みを生じさせることなく、上記壁に取り付けることができる。

【0012】

上記吸音材は自立型の吸音パネルであり、当該吸音パネルが上記壁の下の床面から浮いた状態で当該壁に締結部材によって固定されていてもよい。かかる構成であれば、自立型の吸音パネルを用いる場合においても、上記吸音パネルの重量が壁に付与されることになり、上記壁による空気振動の遮断性能を向上させることができる。

【0013】

これらの壁構造において、音響透過損失が、中心周波数１２５Ｈｚで２５ｄＢ以上、中心周波数２５０Ｈｚで４２．５ｄＢ以上であってもよい。

【0014】

上記吸音材は断熱性と耐火性の少なくとも一方の特性を兼ねていてもよい。これによれば、防音性の向上とともに、断熱性の向上或いは耐火性の向上を同時に実現することができる。

【0015】

また、この発明の建物の壁構造の構築方法は上記吸音パネルを用いる方法であって、上記壁の下の床面上にスペーサを配置する工程と、上記スペーサ上に上記吸音パネルを積み上げて当該吸音パネルを締結部材によって上記壁に固定する工程と、上記スペーサを取り外す工程とを含むことを特徴とする。

【0016】

上記の方法であれば、上記吸音パネルが上記壁の下の床面から浮いた状態を作り出すことができるので、上記吸音パネルの重量を壁に確実に付与することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明であれば、上記吸音材を設けたことで吸音による防音性の向上が図れるとともに、上記吸音材の重量が壁に付与されることによって、上記壁による空気振動の遮断性能を向上し、遮音による防音性も向上できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】同図（Ａ）は本発明の実施形態にかかる建物の壁構造を示した概略の断面図であり、同図（Ｂ）は本発明の他の実施形態にかかる建物の壁構造を示した概略の断面図である。

【図2】図１（Ａ）の壁構造の音響透過損失および比較例の音響透過損失を中心周波数１２５Ｈｚと２５０Ｈｚとについて示した棒グラフである。

【図3】図１（Ａ）の壁構造の音響透過損失および比較例の音響透過損失を中心周波数１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚについて示した折れ線グラフである。

【図4】同図（Ａ）は本発明の他の実施形態にかかる建物の壁構造を示した概略の断面図であり、同図（Ｂ）は本発明の他の実施形態にかかる建物の壁構造を示した概略の断面図である。

【図5】本発明の他の実施形態にかかる建物の壁構造およびその構築方法を示した概略の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。この実施形態の建物の壁構造は、図１（Ａ）に示すように、吸音性を有する吸音材１を、当該吸音材１の重量が壁２に付与されるように当該壁２に取り付けた構造を有する。上記吸音材１は、柔軟性を有する非自立型のものである。そして、この実施形態においては、釘やビス等の締結部材３が、上記吸音材１を貫通して上記壁２に打ち込まれており、これによって、上記吸音材１が上記締結部材３を介して上記壁２に支持される。上記壁２は、例えば、壁下地桟２ａと壁面材２ｂとからなり、図示しないビス等によって上記壁面材２ｂが上記壁下地桟２ａに固定される。また、上記締結部材３は上記壁面材２ｂを貫通してもよいが、上記壁下地桟２ａに干渉しないのが望ましい。

【0020】

また、図１（Ａ）に示す実施形態では、少しでも上記吸音材１の重量が上記壁２の下の床面４にかからないようにするため、最も下位置の上記吸音材１を上記床面４から例えば５ｍｍ程度浮かせている。もちろん、上記吸音材１を上記床面４から浮かせることに限定するものではない。

【0021】

上記非自立型の吸音材１は、例えば、シート状に形成されたグラスウールやロックウールといった繊維系材料等を適宜の大きさに裁断したものである。もちろん、予め適宜の大きさにカットされているものを利用することもできる。また、上記吸音材１は、繊維系材料の表面を不織布等で覆ったものでもよい。

【0022】

図１（Ａ）に示す実施形態の壁構造においてＪＩＳ A1416：2000の防音試験を行った。この際の仕様では、上記吸音材１として、ロックウールを基材とした厚さが６５ｍｍで幅が９１５ｍｍの巻き付け耐火被覆材（商品名マキベエ）を２枚重ね貼りして総厚みを１３０ｍｍとしたものを用いた。この場合の吸音材１の面密度は、１１．７ｋｇ／ｍ²であった（面密度は、９ｋｇ／ｍ²以上、望ましくは１０ｋｇ／ｍ²以上であるのが望ましい。）。また、上記締結部材３の打ち込みピッチは９１０ｍｍとした（締結部材３のピッチは、１３６５ｍｍ以下であるのが望ましい。）。また、上記壁面材２ｂとして、厚さ１５ｍｍの石こうボードを用いた。

【0023】

このような仕様での防音試験結果においては、中心周波数１２５Ｈｚにおける音響透過損失が２７ｄＢであり、中心周波数２５０Ｈｚにおける音響透過損失が４２ｄＢ、中心周波数５００Ｈｚにおける音響透過損失が６１ｄＢ、中心周波数１０００Ｈｚにおける音響透過損失が６９ｄＢ、中心周波数２０００Ｈｚにおける音響透過損失が７３ｄＢ、という結果が得られた。なお、比較のために、以下に表１を示すとともに、図２および図３を示す。上記仕様は表１等における条件番号１３に相当する。また、条件番号１の仕様は吸音材無しであり、厚さ９．５ｍｍの石こうボードと厚さ１５ｍｍの石こうボードを２枚重ねにした壁面材が用いられている。

【表1】

【0024】

また、上記表１等において、条件番号２，３，４の仕様では、吸音材としてフェルト状のロックウールを壁の前に積み上げており、壁に貼り付けてはいない。この場合、特に条件番号２の仕様では、良好な音響透過損失が得られるものの、大量の吸音材が必要になり、現実的でない。また、上記表１等において、条件番号１９の仕様は、条件番号１３とほぼ同様であるが、以下の点で異なっている。すなわち、条件番号１３では、巻き付け用に長くされているロール状の耐火材を縦長に切られたことで縦目地のみ生じて横目地ができないのに対し、条件番号１９の仕様では短く切られたことで横目地も生じている。防音結果については、条件番号１９と条件番号１３の仕様で特段の差異は見られなかった。このことにより、プレカット状の耐火材を用いても問題ないといえる。

【0025】

上記構成の壁構造であれば、上記吸音材１を設けたことで吸音による防音性の向上が図れるとともに、上記吸音材１の重量が壁２の面材であるとによって、上記壁２による空気振動の遮断性能を向上し、遮音による防音性も向上できる。また、上記吸音材１が非自立型であり、上記締結部材３が上記吸音材１に貫通して当該吸音材１を支持するので、簡単な施工作業で上記吸音材１を、その重量が壁２に付与されるように当該壁２に取り付けることができる。

【0026】

図１（Ｂ）に他の実施形態を示す。この実施形態では、上記吸音材１の表側と上記締結部材３の頭部との間に上記頭部よりも大径(例えば、直径３０ｍｍ)の座金５が介在されている。ここで、先の図１（Ａ）に示した実施形態では、上記締結部材３の打ち込み過ぎによって上記締結部材３の頭部が上記吸音材１の表側に食い込み、凹状部が生じがちとなる。上記凹状部は、上記吸音材１の厚みを薄くしてしまうため、吸音性能を阻害することになる。上記のように座金５が介在される構造であれば、上記締結部材３の打ち込み過ぎを施工業者が認識し易くなり、上記凹状部の発生を抑制し吸音性能の低下を回避することができる。

【0027】

図４（Ａ）に他の実施形態を示す。この実施形態では、上記吸音材１に当該吸音材１の厚みに相当する長さを有する例えば難燃性樹脂製のパイプ状部材６が貫通されており、このパイプ状部材６内に上記締結部材３が設けられている。上記パイプ状部材６は、例えば、上記吸音材１を壁２に貼り付ける前に事前に吸音材１に埋め込んでおいてもよい。そして、上記吸音材１を壁２に貼り付ける際に、上記締結部材３を上記パイプ状部材６に挿通して、壁２に打ち付ける。このような構成であれば、上記締結部材３の打ち込み過ぎが上記パイプ状部材６によって防止されるので、上記凹状部の発生を抑制し吸音性能の低下を回避することができる。

【0028】

図４（Ｂ）に他の実施形態を示す。この実施形態でも、上記吸音材１は柔軟性を有する非自立型であるが、この吸音材１は、上記壁２に横配置で固定された受け部材７によって支持されている。上記受け部材７としては、例えば鋼製のＬアングルを用いることができる。上記吸音材１は、上記受け部材７の水平板部７ａとその上側位置の受け部材７の水平板部７ａとの間の間隔よりも長く形成されており、これら上下の水平板部７ａ間に押し込まれることで保持され、当該吸音材１の重量が上記受け部材７を介して上記壁２に付与されることになる。なお、上記受け部材７の立上板部の高さを低くして、上下に配置される受け部材７の上記立上板部間に空気層を形成し、この空気層を利用した防音効果を得るようにしてもよい。

【0029】

図５に他の実施形態を示す。この実施形態では、吸音材は、自立型で多孔質材をボード状或いはブロック状にした吸音パネル１Ａとなっている。そして、上記吸音パネル１Ａは、上記壁２の下の床面から浮いた状態で当該壁２に締結部材３によって固定されている。このような建物の壁構造であれば、上記吸音パネル１Ａを用いる場合においても、上記吸音パネル１Ａの重量が上記壁２に付与されることになり、上記壁２による空気振動の遮断性能を向上させることができる。

【0030】

また、この発明の建物の壁構造の構築方法は、上記図５に示しているように、上記壁２の下の床面上に例えば厚さが５ｍｍ～１０ｍｍ程度のスペーサ８を配置する。次に、上記スペーサ８上に上記吸音パネル１Ａを積み上げて当該吸音パネル１Ａを締結部材３によって上記壁２に固定する。このように吸音パネル１Ａの壁２への固定が完了したら、上記スペーサ８を取り外す。もちろん、全吸音パネル１Ａの壁２への固定完了以前の、例えば、最も下側の吸音パネル１Ａの壁２への固定が完了した段階で、上記スペーサ８を取り外すようにしてもよい。

【0031】

上記の方法であれば、上記吸音パネル１Ａが上記壁２の下の床面４から浮いた状態を作り出すことができるので、上記吸音パネルの重量が壁に付与されることを確実に実現することができる。

【0032】

また、以上に示した壁構造は、建物の小屋裏界壁に用いることができる。また、上記吸音材１および上記吸音パネル１Ａについては、断熱性と耐火性の少なくとも一方の性能を有するのがよい。もちろん、小屋裏に限らず、機械室やシネマコンプレックス等にも用いることができる。

【0033】

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

【符号の説明】

【0034】

１ ：吸音材
１Ａ ：吸音パネル
２ ：壁
２ａ ：壁下地桟
２ｂ ：壁面材
３ ：締結部材
４ ：床面
５ ：座金
６ ：パイプ状部材
７ ：受け部材
７ａ ：水平板部
８ ：スペーサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】