(57)【要約】【課題】  一般にコンクリート建物の集合住宅等においては、天井に照明や電源の配線を行うために二重天井構造を採用するが、室内空間を広く確保するためにはできるだけ懐の狭い二重天井とする必要がある。ここで本発明は遮音二重天井構造に関し、遮音性能に優れた遮音二重天井構造を提供することを課題とする。【解決手段】  天井スラブ２の下方に天井板８を取り付ける二重天井構造において、上記天井スラブと上記天井板８との間の空気層４の間隔を３００ｍｍ以下とし、上記天井板の面密度を３ｋｇ／ｍ2以下とした構成である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井スラブの下方に天井板を取り付ける二重天井構造において、上記天井スラブと上記天井板との間の空気層の間隔を３００ｍｍ以下とし、上記天井板の面密度を３ｋｇ／ｍ2以下としたことを特徴とする遮音二重天井構造。
【請求項２】
上記天井板は厚みが２０ｍｍ以下の平坦な板材からなることを特徴とする請求項１記載の遮音二重天井構造。
【請求項３】
上記空気層の間隔を１００ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１又は２記載の遮音二重天井構造。
【請求項４】
上記天井スラブが上階の二重床により構成されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の遮音二重天井構造。
【請求項５】
上記天井板は、表面および裏面の一方又は両方に、不燃性板材もしくは不燃性柔軟材を被着したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の遮音二重天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集合住宅等における遮音二重天井構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンクリート建物の集合住宅等では天井に照明や電源の配線を行うために二重天井構造を採用するが、室内空間を広く確保するためにはできるだけ懐（天井板と天井スラブとの間隔）の狭い二重天井とする必要がある。このとき、天井スラブに懐の狭い（約３００ｍｍ以下）二重天井を形成し、天井材として石膏ボードを施工した場合、懐の空気の影響により共鳴透過現象がおき、重量床衝撃音遮断性能試験（JIS A 1418-2）において低音域（主に６３Ｈｚ）での遮音性能が悪化する。
【０００３】
ここで、図４（ａ）（ｂ）の社内における重量床衝撃音遮断性能試験結果でも示されるように、天井板に石膏ボードを用いた二重天井は中・高音域においては遮音性能は向上する。しかし、石膏ボードを用いた二重天井は、上記遮断性能試験による重量床衝撃音レベル測定では、低音域（特に重量床衝撃音レベルの決定周波数６３Ｈｚ）における遮音性能の悪化が見られる。これは、この低音域における遮音性能の悪化は、二重天井の空間部の空気のばね部分と石膏ボードのマス部分とが共振現象を起こすためと考えられる。
【０００４】
また、天井の懐深さの影響（二重天井無しを基準とした改善量）は６３Ｈｚ帯域では、懐深さ１００ｍｍで−３ｄＢ、２００ｍｍで約−１ｄＢ、３００ｍｍで４ｄＢの影響があり、懐を小さくとると低音域（６３Ｈｚ）に悪影響を及ぼす報告（非特許文献１）がされている（図５）。
【０００５】
天井懐の空気層は一種の弾性体を形成するため、この空気層を挟んだ天井スラブと天井板とは一つの共振系を形成し、天井スラブの振動は上記空気層を伝って天井板を揺さ振り、衝撃音が発生する。このときの共振周波数ｆｄ（Ｈｚ）は、空気層の厚みをｄ（ｍ）、スラブの面密度をｍ１（ｋｇ／ｍ2）、天井板の密度をｍ２（ｋｇ／ｍ2）、音速をｃ（ｍ／ｓ）、空気の密度をρ（ｋｇ／ｍ３）とすると次の数式１で表わされる。ここで、一般にｍ２＜＜１となるので、ｆｄは空気層ｄが小さいと可聴周波数領域に入ってき、重量床衝撃音に悪影響を与える。
【０００６】
【数１】
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【０００７】
このようなことから、従来、遮音効果を高めるためには、(1)天井懐を深くする（懐約３００ｍｍ以上）、(2)グラスウール等の吸音材を介在する、(3)ランナー部分等のスラブと設置する場所にゴム等を貼り絶縁する、などの措置がとられていた。また、特許文献１には、躯体と仕上材との間の空気層中に吸音体を設け、共鳴透過を抑制する建築構造物の遮音構造が記載されている。特許文献２には、天井スラブに通気材を設けるとともに吸音材を配置した防音天井構造が、特許文献３にはパネル表面と壁面との間に開口部を有する空気層を形成し、これによりスリット型レゾネータを構成して低音を吸音させる音響室構造が開示されている。
【０００８】
【非特許文献１】日本建築学会大会学術講演梗概集（東海）２００３年９月；布施幸則「二重天井の重量衝撃音への影響−その２  実験室における検討」
【特許文献１】特開２００１−１５２５７１公報
【特許文献２】特開平１０−３１１１０６号公報
【特許文献３】特開平６−５７８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記従来技術のように二重天井構造の天井懐を深くとると室内空間が狭くなり、また上記吸音材による吸音効果は高音域では有効であるが、低音域における遮音性能の改善は困難であるという問題がある。また、ランナー部分等を絶縁しても、床衝撃音は固体伝播音でなく空気伝播音なので遮音効果は得られるものでなく、また開口部としてのスリットを設ける構造は施工が複雑になるという問題がある。さらに、上階に二重床を施工した場合についても、床板と床スラブ（天井スラブに該当）とで共振を行い重量床衝撃音遮断性能を悪化させるという問題がある。
【００１０】
また数式１から、例えば厚み２００ｍｍのスラブ（面密度ｍ１＝４６０ｋｇ／ｍ2）に、厚みｄ＝１００ｍｍの空気層を介し、空気密度ρ＝１．２９３ｋｇ／ｍ３、音速ｃ＝３４３．５ｍ／ｓとし、天井板として板厚１２．５ｍｍの石膏ボード（面密度＝８．４ｋｇ／ｍ2）を用いた場合には、共振周波数ｆｄは６８．４Ｈｚと計算される。実際には天井板の剛性等が作用し、この近辺の周波数で共振が行なわれるものと考えられ、このため共振周波数は重量床衝撃音遮断性能試験（JIS A 1418-2）において性能を決定する周波数である６３Ｈｚの帯域に入り、性能を悪化させるという問題がある。
【００１１】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、遮音性能に優れた遮音二重天井構造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】
【００１２】
以上の技術的課題を解決するため、本発明は、図１に示すように、天井スラブ２の下方に天井板８を取り付ける二重天井構造において、上記天井スラブと上記天井板８との間の空気層４の間隔を３００ｍｍ以下とし、上記天井板の面密度を３ｋｇ／ｍ2以下とした構成である。
【００１３】
本発明に係る遮音二重天井構造は、上記天井板は厚みが２０ｍｍ以下の平坦な板材からなる構成である。
また、本発明に係る遮音二重天井構造は、上記空気層の間隔を１００ｍｍ以下とした構成である。
【００１４】
本発明に係る遮音二重天井構造は、上記天井スラブが上階の二重床により構成されるものである。
【００１５】
本発明に係る遮音二重天井構造において、上記天井板は、表面および裏面の一方又は両方に、不燃性板材もしくは不燃性柔軟材を被着した構成である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井スラブの下方に天井板を取り付ける二重天井構造において、上記天井スラブと上記天井板との間の空気層の間隔を３００ｍｍ以下とし、上記天井板の面密度を３ｋｇ／ｍ2以下とした構成としたから、懐が狭くても良好な遮音効果が得られ、階上の低音域における重量衝撃音（６３Ｈｚ近傍）に対する遮音性能に優れるという効果がある。
【００１７】
本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井板は厚みが２０ｍｍ以下の平坦な板材からなる構成としたから、実用的形状で良好な遮音効果が得られるという効果がある。また、本発明に係る遮音二重天井構造によれば、記空気層の間隔を１００ｍｍ以下としたから、天井の高い室内空間が確保できるという効果がある。
【００１８】
また、本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井スラブを構成する階上が二重床であっても良好な遮音効果が得られるという効果がある。
【００１９】
本発明に係る遮音二重天井構造によれば、天井板は、表面および裏面の一方又は両方に、不燃性板材もしくは不燃性柔軟材を被着した構成としたから、遮音効果、耐火効果に優れた天井が形成されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る遮音二重天井構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、集合住宅等の居住空間に採用した上記遮音二重天井構造の分解斜視図を示したものである。この天井構造は図２にも示すように、コンクリートの天井スラブ２から所定の空気層４を隔てた下方に天井の下地材６が配設され、この下地材６の下面部に天井板８を取り付けた二重天井構造である。
【００２１】
上記居住空間には、室内（平面５６７５ミリ×３３４０ミリ）の壁面に、断面形状コの字形のランナー材１０を相対して設け、このランナー材１０間に断面ロ字形の下地材６としての天井野縁材を一定（例えば３０３ミリ）の間隔で架設する。そして、この下地材６の下部に天井板８を固定する。ここで、天井スラブ２と天井板８との間の天井懐には、所定の懐間隔（ｈ）の空気層４が形成される。
【００２２】
ここで上述したように、天井板８として板厚１２．５ｍｍの石膏ボード（面密度＝８．４ｋｇ／ｍ2）を厚み２００ｍｍのスラブ（面密度ｍ１＝４６０ｋｇ／ｍ2）に、厚みｄ＝１００ｍｍの空気層を介して配置した場合には、数式１から共振周波数ｆｄは６８．４Ｈｚとなる。このように天井板として重い石膏ボードを用いた場合には、共振周波数が重量床衝撃音遮断性能試験（JIS A 1418-2）において性能を決定する周波数である６３Ｈｚの帯域に入り、性能を悪化させる。
【００２３】
一方、天井板８として板厚２０ｍｍのグラスウールボード（面密度＝１．２８ｋｇ／ｍ2）を、上記石膏ボードと同じ条件の下で配置した場合には、数式１から共振周波数ｆｄは１７４Ｈｚと計算される。また、上記石膏ボードよりも遥かに軽い面材（例えば面密度０．４５ｋｇ／ｍ2の断熱材（硬質ウレタンフォーム）；アキレス社製）を天井板に使用したとすると、上記数式１から共振周波数ｆｄは約３００Ｈｚとなる。
【００２４】
このように、天井板８として軽量の面材を用いることで共振周波数がずれ、遮音性能の悪化を防止することが予想され、これから共振周波数帯が重量床衝撃音遮断性能の決定周波数となる６３Ｈｚからはずれ、スラブの振動の共振による悪化を防ぐことができると考えられる。
【００２５】
このため、上記二重天井構造に関し、社内において面密度の軽い天井板（試験体１〜３）と、面密度の重い天井板（石膏ボード）とについて重量床衝撃音遮断性能試験を実施した。ここで重量床衝撃音レベルの測定はJIS A 1418-2（建築物の床衝撃音遮断性能の測定方法−第２部：標準重量衝撃源による方法）に基づき、床衝撃音レベルはJIS A 1419-2（建築物及び建築部材の遮音性能の評価方法−第２部：床衝撃音遮断性能）に基づいて行なった。また、試験体１〜３は板厚２０ｍｍ〜２５ｍｍのグラスウールボードからなる。他に、面密度の軽い板材（３．０ｋｇ／ｍ2以下）として、硬質ウレタンフォームからなる断熱材、フェノールフォーム、オレフィン系硬質発泡体がある。
【００２６】
重量床衝撃音は、低音域の重量床衝撃音レベルの決定周波数である６３Ｈｚとした。天井板８については、面密度の軽い（３．０ｋｇ／ｍ2以下）試験体１〜３と、面密度が重い（３．０ｋｇ／ｍ2以上）石膏ボードとに分けて比較した。また、天井懐の狭い二重天井を想定し空気層４としての懐間隔（ｈ）を１００ｍｍとした。
【００２７】
上記面密度は、それぞれ試験体１は１．２８ｋｇ／ｍ2、試験体２は１．６ｋｇ／ｍ2及び試験体３は２．４ｋｇ／ｍ2である。また、これと併せて試験した３種の石膏ボードの各面密度は、板厚が７ｍｍの石膏ボードは、４．７ｋｇ／ｍ2、９．５ｍｍの石膏ボードは６．４ｋｇ／ｍ2及び１．２ｍｍの石膏ボードは８．４ｋｇ／ｍ2である。
【００２８】
上記重量床衝撃音試験の結果につき、天井スラブ素面（天井板無し）の天井を基準にした改善量を図３に示す。図３（ａ）は面密度の違いにおける改善量の比較結果を示した表であり、図３（ｂ）は上記改善量をグラフにしたものである。
【００２９】
この結果からすれば、面密度が３．０ｋｇ／ｍ2以下の試験体１〜３（面密度１．２８ｋｇ／ｍ2〜２．４ｋｇ／ｍ2）については、試験体１，２は改善量が０．７ｄＢ、０．０ｄＢと良好な改善結果が得られており、試験体３についても改善量が−０．３ｄＢと僅かに低下している程度であり、良好な遮音性能が得られ重量衝撃音遮断性能に影響がないことが検証できた。一方、面密度が３．０ｋｇ／ｍ2以上の石膏ボード（面密度４．７ｋｇ／ｍ2〜８．４ｋｇ／ｍ2）については、改善量が−０．８ｄＢ〜−２．４ｄＢと改善量は悪化しており、重量衝撃音遮断性能に影響があることが検証できた。
【００３０】
これらから、面密度が３．０ｋｇ／ｍ2以下の材料からなる天井板８を用いた二重天井構造では、重量衝撃音（６３Ｈｚ）に対して、実用的かつ有効な遮音効果が期待できるものと判断できる。
【００３１】
次に、社内において、上階に遮音のための二重床（階下の天井スラブを構成）を施工した状態における重量床衝撃音遮断性能試験を行なった。通常、集合住宅の床には遮音二重床が多く敷設されるため、このような二重床が敷設された階下の天井構造についての床衝撃音の遮断性能を測定した。
【００３２】
この場合の天井構造は、上記二重天井構造と同様であり、試験の条件も上記社内試験と同様である。但し、この試験では、天井板８として、面密度が軽い面材（０．５４ｋｇ／ｍ2）と面密度が重い石膏ボード（８．４ｋｇ／ｍ2）の２種類について実施した。また、上記二重床は床スラブから床板までの床高は１５０ｍｍである。なお、周波数特性を確認するため衝撃周波数は３１．５Ｈｚ〜４ｋＨｚの範囲で行なった。
【００３３】
上記重量床衝撃音試験の結果につき、天井スラブ素面（天井板無し）の天井を基準にした改善量を図４に示す。図４（ａ）は上記２種類の面密度の天井板につき、衝撃周波数の違いにおける改善量の比較結果を示した表であり、図４（ｂ）は上記改善量をグラフにしたものである。
【００３４】
この結果からすれば、面密度の軽い面材（３ｋｇ／ｍ2以下）の天井板を用いて施工を行えば、衝撃音が６３Ｈｚ以下の低域における重量床衝撃音遮断性能についても影響が少ない。このため、上階に二重床が施工されているときにおいても、面密度の低い面材料（３ｋｇ／ｍ2以下）を用いることは有効と判断できる。なお、上記天井板の表面および裏面の一方又は両方に、不燃性板材もしくは不燃性柔軟材（ガラス不織布等）を被着してもよく、これにより耐火性にも優れた天井が得られる。
【００３５】
従って、上記実施形態に係る天井構造によれば、コンクリート建物の集合住宅の天井懐を３００ｍｍ以内としたにもかかわらず、天井板の面密度を３ｋｇ／ｍ2以下のものを用いたことにより６３Ｈｚ付近の低音域欠損の防止が図れた二重天井とすることができ、また室内空間が広くとれる効果もある。さらに、天井板を面密度３ｋｇ／ｍ2以下で板体のものを使用したので、天井板にクロス仕上が行なえ美観上にも優れる。また、天井板の表面および裏面に不燃性材料を被着した二重天井構造は防火性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る二重天井構造の分解斜視図である。
【図２】実施の形態に係る二重天井構造を示す図で、（ａ）は全体の断面を、（ｂ）は部分（Ａ）の断面を示す。
【図３】重量床衝撃音試験の結果につき、（ａ）は面密度の違いにおける改善量の比較結果を示す表であり、（ｂ）は改善量をグラフにしたものである。
【図４】重量床衝撃音試験の結果につき、（ａ）は２種類の面密度の天井板につき、衝撃周波数の違いにおける改善量の比較結果を示す表であり、（ｂ）は改善量をグラフにしたものである。
【図５】日本建築学会大会学術講演梗概集、布施幸則「二重天井の重量衝撃音への影響−その２実験室における検討」の一部（天井懐寸法の影響比較）を抜粋したものである。
【符号の説明】
【００３７】
２  天井スラブ
４  空気層
８  天井板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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