(57)【要約】【課題】コインシデンス効果を抑制することにより音の遮断性能に優れた遮音間仕切壁を提供する。【解決手段】中間の中空層を挟んで向き合う一方側のＡ面材と、他方側のＢ面材とを有し、建築物の内部空間を区画するために構築される間仕切壁であって、前記Ａ面材は、普通石膏ボードと、この普通石膏ボードよりも重い高比重石膏ボードとを積層して形成され、前記Ｂ面材は、前記高比重石膏ボードの単層により形成したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間の中空層を挟んで向き合う一方側のＡ面材と、他方側のＢ面材とを有し、建築物の内部空間を区画するために構築される間仕切壁であって、
前記Ａ面材は、普通石膏ボードと、この普通石膏ボードよりも重い高比重石膏ボードとを積層して形成され、
前記Ｂ面材は、前記高比重石膏ボードの単層により形成したことを特徴とする遮音間仕切壁。
【請求項２】
前記高比重石膏ボードは、比重が１．１を超え、かつ厚さが７〜２０ｍｍの硬質石膏ボードを用いて構成されることを特徴とする請求項１記載の遮音間仕切壁。
【請求項３】
前記高比重石膏ボードは、繊維補強されるとともに厚さが７〜２０ｍｍの強化石膏ボードを用いて構成されることを特徴とする請求項１記載の遮音間仕切壁。
【請求項４】
前記Ａ面材を構成する高比重石膏ボードは、Ｂ面材を形成する高比重石膏ボードと同質かつ同厚の板材を用いて構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の遮音間仕切壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅、店舗、オフィフビルなどの建築物内部空間の仕切りとして形成され、特に音の遮断性能に優れた遮音間仕切壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
プライバシー保護を始め、生活空間の環境向上のため、間仕切壁の遮音性能は、近年一層重要性を高めている。しかし建物の内部空間を広くプランする必要性から、構築される間仕切の壁厚には限界がある。しかも間仕切壁は、設計、構造、コストなどの制約上、コンクリート壁のような重厚な構造を採用することは難しく、その多くは間柱などの芯材両面にボードを張設した所謂フラッシュ構造が採られている。そこで、このように限られた厚さと構造の範囲内で、音を如何に効果的に遮断するかについて、多くの提案がなされている。
【０００３】
例えば、間仕切壁の内部空間に、グラスウール、ロックウール、スポンジなどの多孔質な吸音材料を充填して、音エネルギーを吸収する方法があるが、前記の如く壁厚が充分でないためその充填量に限界があり、またこれら吸音材は中高音に効くが重低音には効果が乏しく、少々吸音材を増やしても低音は遮断できないという問題がある。
【０００４】
また、鉄粉を塩ビ、アスファルト等のベース層に混入し、或いはこれらベース層と鉛シートとを積層し、更には補強用の不織布を被覆するなど、各種の遮音シートが開発され、間仕切壁の壁下地板上全面に貼設して使用されている。壁下地板間の隙間を封止するなどの一定の効果はあるが、遮音効果は限定的なものである。
【０００５】
そこで、間仕切壁に多用されている石膏ボードについて、その遮音性能を改善する提案が多くなされている。例えば、セメント・ ケイカルボード系建材の補強材として使用される針状結晶の天然鉱物であるウオラストナイトを３〜３０重量部程度配合して性能改善をはかった石膏ボードがある。そして前記ウオラストナイトが、平均結晶長さが４０μｍ以上、かつ平均アスペクト比が５以上を有するものが特に優れた遮音性能を発揮することが示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また前記ウオラストナイトに替えて、凝灰岩の粒或いは粉を一定量加えて吸水性能、吸湿性能、耐火性能を改善するとともに、遮音性、吸音性を高めた石膏ボード（例えば、特許文献２参照）、或いは線径５〜３０μｍ、長さ３〜３０ｍｍ、成形後の体積比が１．０×１０-6〜１．０×１０-3であるステンレス製の極細線を分散混合した石膏ボード（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【０００７】
このように石膏原料中に補強材を加配するもののほか、成形後のボード両面を厚みが約３０〜１００μｍの金属薄板で覆って遮音性能を高める被覆石膏ボードも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−９６２７９号公報
【特許文献２】登実−３０２９２２９号公報
【特許文献３】特開２０００−１８３３６７号公報
【特許文献４】特開２００１−２４５２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、石膏ボードはじめとする多くの材料は、振動しやすい周波数をもっており、その周波数と同じ周波数の音がその材料に入射すると共振を起こし、その周波数で遮音性能が低下させる性質を持つ。この現象をコインシデンス効果といい、コインシデンス効果の起こる周波数をコインシデンス周波数と定義される。石膏ボードのコインシデンス周波数はボードの厚み、種類によっても異なるが、概ね１６００Ｈｚ〜５０００Ｈｚに存在し、しかもこの範囲は、間仕切壁が必要とする遮音性能の周波数の範囲内に入ってしまう。その結果図８に示すように、間柱ａの両面に、この種遮音性能を高めた石膏ボードｂ、ｂを固着して間仕切壁を構成したとしても、コインシデンス効果の影響により間仕切壁に要求される遮音性能が充分に得られないという問題がある。
【００１０】
本発明は、Ａ面材を、普通石膏ボードと、この普通石膏ボードよりも重い高比重石膏ボードとを積層して形成することを基本とし、コインシデンス効果を抑制することにより音の遮断性能に優れた遮音間仕切壁の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、中間の中空層を挟んで向き合う一方側のＡ面材と、他方側のＢ面材とを有し、建築物の内部空間を区画するために構築される間仕切壁であって、前記Ａ面材は、普通石膏ボードと、この普通石膏ボードよりも重い高比重石膏ボードとを積層して形成され、前記Ｂ面材は、前記高比重石膏ボードの単層により形成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明では、前記高比重石膏ボードとして、比重が１．１を超え、かつ厚さが７〜２０ｍｍの硬質石膏ボードを用い、また請求項３に係る発明の高比重石膏ボードは、繊維補強されるとともに厚さが７〜２０ｍｍの強化石膏ボードを用いて構成され、更に請求項４に係る発明では、Ａ面材を構成する高比重石膏ボードは、Ｂ面材を形成する高比重石膏ボードと同質かつ同厚の板材を用いて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明は、中空層を挟んで向き合うＡ面材、Ｂ面材４双方が重い高比重石膏ボードを用いるため、間仕切壁の総重量が増加して、遮音性能が向上する。しかも、Ａ面材において高比重石膏ボードと積層する普通石膏ボードは比重の小さいためそれ自体の遮音性能は乏しいものの、コインシデンス周波数が高比重石膏ボードと相違するため、積層体として合成されるＡ面材のコインシデンス周波数は、高比重石膏ボード単体のＢ面材のコインシデンス周波数と間でズレを生じる。その結果、間仕切壁全体としてのコインシデンス効果による遮音性能の低下が抑制されるため、全体の壁厚、重量を抑えつつも大きな透過損失が得られ、高水準の遮音間仕切壁を構築しうる。
【００１４】
請求項２に係る発明において用いる硬質石膏ボードは、優れた遮音性能を有するものの、周波数１５００〜４０００Ｈｚ付近において、コインシデンス効果が顕著に現れて、遮音性能に限界がある。しかし、Ａ面材において、普通石膏ボードと積層されることによりコインシデンス効果による影響が大幅に抑制されるため、間仕切壁全体として優れた遮音性能が得られる。
【００１５】
また請求項３に係る発明において、ガラス繊維などの補強材を加えた強化石膏ボードは、遮音性能とともに高い耐火性能を発揮するため、住宅、学校、ビルなどの耐火間仕切壁として好適に使用できる。しかも普通石膏ボードとの積層によりコインシデンス効果を減じて、遮音性能にも優れた間仕切壁を構成しうる。
【００１６】
請求項４に係る発明では、Ａ面材、Ｂ面材共同じ高比重石膏ボードを用いるため、そのコインシデンス周波数をベースとして、普通石膏ボード積層によるコインシデンス周波数の調整を図ることができる。しかも間仕切壁を構成する建築材料の種類を減少でき、施工性を高めうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。遮音間仕切壁１は、図１、２に示すように、平面プランに応じて建築物の内部空間に配置され、この空間を区画するものであり、中間の中空層２を挟んで向き合う一方のＡ面材３と、他方のＢ面材４とを具える。また本形態では、床２１、天井２２間に固定された軽量鉄骨下地２３の両側にＡ面材３、Ｂ面材４が各々取り付けられる。
【００１８】
前記軽量鉄骨下地２３は、図３に示すように、厚さ０．５〜１．２ｍｍ程度のメッキ鋼板を断面コ字状に折り曲げて形成されたランナー２４と、断面がロ字状、コ字状、Ｌ字状（本形態では、ロ字状）のスタッド２５とで構成される。そしてランナー２４は、床２１、天井２２に各々内向きの姿勢で固着される。また前記スタッド２５は、その上下端部が前記ランナー２４の溝内に嵌合されて、ランナー２４、２４間に垂直に取り付けられる。更に必要に応じ、ランナー２４、２４間に補強材が架け渡たされ、間仕切壁の骨組みをなす軽量鉄骨下地２３が形成される。軽量鉄骨下地２３は、耐火性に優れるとともに、施工性が良い点で好ましい。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、木質下地を用いることもよい。
【００１９】
前記Ａ面材３は、前記軽量鉄骨下地２３の片側に取り付けられ、普通石膏ボード５と高比重石膏ボード６とを積層して構成される。普通石膏ボード５は、半水せっこうに水を加えてボード用原紙に挟み連続的に成形したものであり、９．５ｍｍ、１２．５ｍｍ、１５ｍｍなどの標準厚さのボードが大量に生産される。また普通石膏ボード５は、比重０．６〜０．７程度と比較的軽量であり、ヤング率が１．５〜３．５×１０9 程度の剛性を備える。
【００２０】
一方高比重石膏ボード６は、普通石膏ボード５よりも比重が大きく形成される。重くて厚い遮音材ほど、透過損失が増大するとする質量則から、高比重石膏ボード６は、普通石膏ボード５に比べ高い遮音性能を備える。
【００２１】
本形態では、高比重石膏ボード６として、硬質石膏ボード６Ｈを使用している。この硬質石膏ボード６Ｈは、ガラス繊維・無機質材料等をボード芯材に添加して超硬質に成形されるものである。普通石膏ボード５に比べて約４倍の表面の硬さを有し、比重は１．１を超えて高密度に形成されるため、遮音性能に優れ、更に曲げ破壊荷重が約２倍、吸水率は約１／３として優れた強度性能、防水性能を持つ。硬質石膏ボード６Ｈの厚さは、例えば、７．０〜２０ｍｍ程度、好ましくは９．５〜１５ｍｍが望ましい。７．０未満では、厚さ不足のため充分は遮音性能が得られず、逆に２０ｍｍを超えると、重量が重くなり過ぎて施工能率を低下させるとともに間仕切壁の設計許容厚さをオーバーする可能性がある。硬質石膏ボード６Ｈとして、吉野石膏株式会社製「タイガースーパーハード」（登録商標）、チヨダウーテ株式会社製「タフジーボード」（登録商標）等を採用できる。
【００２２】
上記二種類のボードから構成されるＡ面材３は、図２に示すように、前記スタッド２５上に継目を配置した硬質石膏ボード６Ｈを軽量鉄骨下地２３にボードビス２６を用いて固着し、かつ硬質石膏ボード６Ｈの内側に、普通石膏ボード５を酢酸ビニル系木工ボンドなどの接着剤を用いて添着して積層する。このときスタッド２５、２５の内寸間隔と略同幅の普通石膏ボード５が用いられるため、隙間を生じない状態で取り付けられる。また普通石膏ボード５の両側部内面は、スタッド２５に固着されたボード押さえ材２７と硬質石膏ボード６Ｈとで挟着されるとともにシーラント剤などを用いてボード押さえ材２７に接着される。これにより、普通石膏ボード５は硬質石膏ボード６Ｈと強固に積層されるとともに軽量鉄骨下地２３とも一体化される。
【００２３】
前記Ｂ面材４にも、普通石膏ボード５より重い高比重石膏ボード６が用いられ、本形態は、Ａ面材３と同様硬質石膏ボード６Ｈを用いて構成された場合を例示している。Ｂ面材４を構成する硬質石膏ボード６Ｈも、スタッド２５の反対の表面にボードビス２６を用いて固着される。なお本形態では、Ｂ面材４とＡ面材３との間の中空層２に、グラスウール３０が挿入されている。
【００２４】
このように、本形態の遮音間仕切壁１は、Ａ面材、Ｂ面材の双方に重い硬質石膏ボード６Ｈを含み、総重量が増加するため、質量則により高い遮音性能をそなえる。しかもＡ面材の硬質石膏ボード６Ｈは、コインシデンス周波数が硬質石膏ボード６Ｈと相違する普通石膏ボード５と積層一体化するため、積層体として合成されるＡ面材のコインシデンス周波数は、硬質石膏ボード６Ｈ単体のＢ面材のコインシデンス周波数と間でズレを生じる。すなわち硬質石膏ボード６Ｈは、前記の如く優れた遮音性能を有するものの、周波数１５００〜４０００Ｈｚ付近において、コインシデンス効果が顕著に現れて、単体使用では遮音性能に限界がある。しかし、Ａ面材において、普通石膏ボード５と積層されることによりコインシデンス効果による影響が大幅に抑制されるため、全体の壁厚、重量を抑えつつも大きな透過損失が得られ、高水準の遮音間仕切壁を構築しうる。
【００２５】
また本形態では、Ａ面材及びＢ面材に同質かつ同厚の硬質石膏ボード６Ｈを用いて構成する。そのため、同一値のコインシデンス周波数をベースにして、普通石膏ボード５を積層したＡ面材側のコインシデンス周波数をシミュレーションすることができ、その調整操作が容易となる。しかも間仕切壁を構成する建築材料の種類が減少するため、施工性を高めることができるとともに、積算業務、建築資材管理を容易とし、未送、誤送のトラブルも減じうる。
【００２６】
また他の実施形態として、高比重石膏ボード６に強化石膏ボード６Ｓを用いることができる。以下前記と異なる内容についてのみ説明する。この強化石膏ボード６Ｓは、ガラス繊維などの添加により耐火性能を強化したボードであり、優れた遮音性能を備える石膏ボードである。
【００２７】
強化石膏ボード６Ｓの厚さは、例えば、７．０〜２０ｍｍ程度、好ましくは９．５〜１５ｍｍが望ましい。７．０未満では、厚さ不足のため充分は遮音性能が得られず、逆に２０ｍｍを超えると、重量が重くなり過ぎて施工能率を低下させるとともに間仕切壁の設計許容厚さをオーバーする可能性がある。硬質石膏ボード６Ｈとして、吉野石膏株式会社製「タイガーボード・タイプＺ」（登録商標）、チヨダウーテ株式会社製「汎用強化せっこうボード」等を採用できる。
【００２８】
強化石膏ボードを用いると、遮音性能とともに高い耐火性能を発揮するため、住宅、学校、ビルなどの耐火間仕切壁として好適に使用できる。しかも普通石膏ボードとの積層によりコインシデンス効果を減じて、遮音性能にも優れた間仕切壁を構成しうる。
【００２９】
前記遮音間仕切壁１を施工するに際しては、先ず図３、図７（Ａ）に示すように、直径４ｍｍ長さ２８ｍｍ程度のボードビス２６を２５０ｍｍ程度の間隔で打ち込むことにより、高比重石膏ボード６を、軽量鉄骨下地２３上に固着する。このとき高比重石膏ボード６は、その継目がスタッド２５上に一致するように配置する。
【００３０】
次いで図４、図７（Ｂ）に示すように、前記軽量鉄骨下地２３に固着した高比重石膏ボード６の内側面に酢酸ビニル系木工ボンドなどの接着剤を用いて普通石膏ボード５を積層一体化する。このとき接着剤は、高比重石膏ボード６の周縁部及びその内部に亘り均等に塗布することが重要である。
【００３１】
次に図５、図７（Ｃ）に示すように、断面３０ｍｍ×２４ｍｍ程度の木製角棒状のボード押さえ材２７を、長さ４５ｍｍの平頭釘２８を用いてスタッド２５の側面に固着して、高比重石膏ボード６とボード押さえ材２７とで普通石膏ボード５の周縁部を挟着する。このときボード押さえ材２７にシーラント剤２９を塗布して普通石膏ボード５の周縁部と接着させる。これにより普通石膏ボード５は硬質石膏ボード６Ｈと強固に接着されるとともに軽量鉄骨下地２３と一体化されてＡ面材３が積層形成される。
【００３２】
次に図６、図７（Ｄ）に示すように、スタッド２５の反対の表面に、Ｂ面材４を構成する高比重石膏ボード６をボードビス２６を用いて固着する。なおこの時、Ａ面材３と、Ｂ面材４との間に、厚さ２５ｍｍのグラスウール３０を挿入する。
【実施例】
【００３３】
軽量鉄骨下地の高さ２５００ｍｍの間仕切壁に於て、Ａ面材、Ｂ面材として、表１に示すような、各種組み合わせの石膏ボードを張設した実施例１〜５の遮音性能をシミュレーションした。シミュレーションの方法は、次の手順による。
（１）中間２重壁を構成する面材の面重量、空気層厚さから中間２重壁を１質点系のバネ−マス系と見なした場合の１次共振周波数（fr）を求める。
（２）frの周波数の１．４倍の周波数において、１質点系の質量則から計算される値を計算する。
（３）この値に関し、９dB／oct の傾きを持った曲線で周波数毎の遮音性を決定する。
（４）コインシデンス周波数において１１dB遮音性を低下する補正を行なう。
そして遮音性能の評価基準である遮音等級Ｄ値を求め、性能目標水準としてＤ値３５を設定し、合否を判定した。
【００３４】
【表１】
2007107315.tif 000003
【従来例】
【００３５】
実施例と同様な間仕切壁に於て、表２に示すように、石膏ボード単層からなるＡ面材、Ｂ面材を設けた従来例１〜６に関して、同様な評価を行った。その結果、Ａ面材、Ｂ面材共に高比重石膏ボードを用いた実施例４、６に於ても、遮音等級Ｄ値が３０であり、コインシデンス効果が顕著に現れることが判明した。
【００３６】
【表２】
2007107315.tif 000004
【比較例】
【００３７】
実施例と同様な間仕切壁に於て、表３に示すように、石膏ボードを積層したＡ面材、単層のＢ面材を設けた比較例１〜１６に関して、同様な評価を行った。普通石膏ボードの積層体を用いた比較例２、４、１０では、コインシデンス周波数が異なる硬質石膏ボードを用いても、普通石膏ボード自体の遮音性能不足から基準を満たし得ないことが解る。また比較例５〜８では、Ａ面材に硬質石膏ボードの積層体を用いているが、同一のボードの積層体であるため、コインシデンス効果により遮音性能が不足することが判明した。
【００３８】
【表３】
2007107315.tif 000005
【００３９】
尚、叙上の説明は本発明の実施の形態を例示したものである。従って本発明の技術的範囲はこれに何ら限定されるものではなく、前記した実施の形態の他にも、各種の変形例が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態を例示する斜視図である。
【図２】そのＸ−Ｘ断面図である。
【図３】施工手順を順次説明する略斜視図である。
【図４】施工手順を順次説明する略斜視図である。
【図５】施工手順を順次説明する略斜視図である。
【図６】施工手順を順次説明する略斜視図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は施工手順を順次説明する断面図である。
【図８】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１      遮音間仕切壁
２      中空層
３      Ａ面材
４      Ｂ面材
５      普通石膏ボード
６      高比重石膏ボード
６Ｈ    硬質石膏ボード
６Ｓ    強化石膏ボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007107315.tif 000008
【図４】
2007107315.tif 000009
【図５】
2007107315.tif 000010
【図６】
2007107315.tif 000011
【図７】
2007107315.tif 000012
【図８】
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