(57)【要約】【課題】階下に対する防振効果を得ることができ、プール底面に歪みが生じることを防止できるようにすること。【解決手段】建物のスラブＳ上には、下地材１１が載置され、下地材１１の上側に充填材１２を敷いた上にプールＰの底面Ｐ１が載置されている。底面Ｐ１は、水勾配を形成するために傾斜している。下地材１１は、弾性を有する複数枚の板状部材１３により構成されるとともに、底面Ｐ１の傾斜方向に沿う階段状に設けられている。階段状に形成された下地材１１の各段をそれぞれ異なる仮想エリアＡ〜Ｅとして分けて見たときに、各仮想エリアＡ〜Ｅの下地材における上下方向のばね定数又は共振周波数が略同一に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物のスラブ上に載置された下地材の上側に、底面が傾斜するプールを設置する設置構造において、
前記下地材は、弾性を有する材料を用いて構成されるとともに、前記傾斜方向に沿う階段状に設けられ、
前記階段の各段をそれぞれ異なる複数の仮想エリアとして分けて見たときに、各仮想エリアの下地材における単位面積当たりの上下方向のばね定数が略同一に設定されていることを特徴とするプールの設置構造。
【請求項２】
建物のスラブ上に載置された下地材の上側に、底面が傾斜するプールを設置する設置構造において、
前記下地材は、弾性を有する材料を用いて構成されるとともに、前記傾斜方向に沿う階段状に設けられ、
前記階段の各段をそれぞれ異なる複数の仮想エリアとして分けて見たときに、各仮想エリアの下地材における単位面積当たりの上下方向のばね定数が、隣り合う仮想エリアの前記ばね定数の１／１．７〜１．７倍の範囲内に設定されていることを特徴とするプールの設置構造。
【請求項３】
前記ばね定数は、１０６〜２×１０８Ｎ／ｍの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のプールの設置構造。
【請求項４】
前記下地材は、平面積の異なる複数の板状部材を重ねることにより形成され、これら板状部材のうち、一部の板状部材は、他の板状部材より前記ばね定数が小さく設定されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載のプールの設置構造。
【請求項５】
建物のスラブ上に載置された下地材の上側に、底面が傾斜するプールを設置する設置構造において、
前記下地材は、弾性を有する材料を用いて構成されるとともに、前記傾斜方向に沿う階段状に設けられ、
前記階段の各段をそれぞれ異なる複数の仮想エリアとして分けて見たときに、各仮想エリアの下地材における上下方向の共振周波数が略同一に設定されていることを特徴とするプールの設置構造。
【請求項６】
建物のスラブ上に載置された下地材の上側に、底面が傾斜するプールを設置する設置構造において、
前記下地材は、弾性を有する材料を用いて構成されるとともに、前記傾斜方向に沿う階段状に設けられ、
前記階段の各段をそれぞれ異なる複数の仮想エリアとして分けて見たときに、各仮想エリアの下地材における上下方向の共振周波数が、隣り合う仮想エリアの前記共振周波数の０．７〜１．３倍の範囲内に設定されていることを特徴とするプールの設置構造。
【請求項７】
前記共振周波数は、５〜４０Ｈｚの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項５又は６記載のプールの設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プールの設置構造に係り、更に詳しくは、建物に設置したプールから階下に伝播する振動を低減することができるプールの設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物にプールを設置するための種々の構造が知られている（例えば、特許文献１）。かかる構造では、屋上や上層階等にプールを設置した際、プールでの水泳や飛び込み等による階下に伝播する固体音を低減することが要求される。この要求に対応すべく、建物のスラブとプールの底部との間に防振ゴムを設けたいわゆる浮床構造が利用されているものの、当該構造では、プールの底部における水勾配に応じた支持構造が複雑となり、施工に要する労力が大きくなる傾向がある。
【０００３】
そこで、プールの設置構造を簡略化したものとして、図８に示される構造が知られている。同図において、スラブＳ上には、プールＰの底面Ｐ１における傾斜方向に沿って階段状に複数枚の下地材５０が積み重ねられ、当該下地材５０上に砂５１を敷いた後でプールＰが載置されている。このような構成では、弾性を有する材料により下地材５０を形成することで、階下に対する防振効果がある程度得られることとなる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６２９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図８の構造では、積み重ねた下地材５０の全体的な厚みが薄い領域（同図中左側の領域）の弾性が乏しくなって階下に対する十分な防振性能が得られなくなる、という不都合がある。
ここで、比較的柔らかい材料、すなわち、ヤング率が低く共振周波数やばね定数が小さい材料により各下地材５０を構成すれば、防振性能を高めることができるが、この場合、プールＰの底面Ｐ１が一様に沈み込まず、当該底面Ｐ１に歪みが生じて品質低下の原因になる、という別異の不都合を招来する。これは、プールＰを満水時にした際の重量により、積み重ねた下地材５０の全体的な厚みが厚くなる程、当該下地材５０のたわみ量が大きくなり、ひいては、プールＰの底面Ｐ１のたわみ量が、当該下地材５０の厚みにより大きく異なることに起因する。
また、下地材５０として柔らかく、且つ、プールＰの重量に対する耐久性を有する優れた防振材料は比較的高価となる傾向があり、かかる材料を大量に用いると、プールの施工コストが上昇するという不都合もある。
【０００６】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、プールの利用による階下等への振動伝播を抑制することができ、プール底面に歪みが生じることを防止することができるプールの設置構造を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、使用材料のコストダウンを図ることができるプールの設置構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、建物のスラブ上に載置された下地材の上側に、底面が傾斜するプールを設置する設置構造において、
前記下地材は、弾性を有する材料を用いて構成されるとともに、前記傾斜方向に沿う階段状に設けられ、
前記階段の各段をそれぞれ異なる複数の仮想エリアとして分けて見たときに、各仮想エリアの下地材における単位面積当たりの上下方向のばね定数が略同一に設定される、という構成が採用されている。
また、前記ばね定数が、隣り合う仮想エリアの前記ばね定数の１／１．７〜１．７倍の範囲内に設定される、という構成も採用される。
【０００８】
前記ばね定数は、１０６〜２×１０８Ｎ／ｍの範囲内に設定されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記下地材は、平面積の異なる複数の板状部材を重ねることにより形成され、これら板状部材のうち、一部の板状部材は、他の板状部材より前記ばね定数が小さく設定される、という構成を採ることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、建物のスラブ上に載置された下地材の上側に、底面が傾斜するプールを設置する設置構造において、
前記下地材は、弾性を有する材料を用いて構成されるとともに、前記傾斜方向に沿う階段状に設けられ、
前記階段の各段をそれぞれ異なる複数の仮想エリアとして分けて見たときに、各仮想エリアの下地材における上下方向の共振周波数が略同一に設定される、という構成が採用されている。
また、前記共振周波数が、隣り合う仮想エリアの前記共振周波数の０．７〜１．３倍の範囲内に設定される、という構成も採用される。
【００１１】
前記共振周波数は、５〜４０Ｈｚの範囲内に設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プールを満水としたときに、各仮想エリアのプール底面におけるたわみ量の均一化を図ることができ、底面の歪みの発生を抑制することが可能となる。しかも、スラブ上に下地材を載置すればよいので構造の簡略化、施工労力の軽減を図ることができる他、下地材によってプールから伝わる振動を吸収可能となり、良好な防振性能を得ることができる。
【００１３】
また、前述のように一部の板状部材だけ、ばね定数又は前記共振周波数を小さくすることにより、各仮想エリアでの振動の減衰作用を良好に奏しつつ高価な材料の使用を抑制してコスト低減を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１には、実施形態に係るプールの設置構造を模式化した概略断面図が示されている。この図において、プールＰは、スラブＳ上に設置されており、このスラブＳは、略水平方向に向けられて所定のビルやスポーツ施設等の建物を構成している。プールＰは、水勾配を形成するために図中左下方向に傾斜する底面Ｐ１と、この底面Ｐ１の外周側から起立する周面Ｐ２とを備えて貯水可能な内部空間を形成している。スラブＳ上における周面Ｐ２の外側には、コンクリート等からなる躯体部Ｃが設けられている。
【００１６】
スラブＳの上面には、下地材１１が載置されており、この下地材１１の上側に砂等からなる充填材１２を敷いた上に前記プールＰの底面Ｐ１が載置されている。下地材１１は、弾性を有する複数枚（本実施形態では５枚）の板状部材１３を組み合わせて構成され、前記底面Ｐ１の傾斜方向に沿う階段状に形成されている。具体的には、最下段の板状部材１３が底面Ｐ１と略同一若しくは若干大きい平面積とされ、板状部材１３の位置が上段になるに従って、その平面積が小さくなるようにそれぞれ異なる平面積を備えている。
板状部材１３の材質としては、発泡材や合成樹脂フォームの他、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、フェノールフォーム等の発泡プラスチック保温材（ＪＩＳ  Ａ  ９５１１）、或いは、半硬質、独立気泡のシート状発泡体からなるポリオレフィンフォーム（含むポリエチレンフォーム）が例示できる。発泡材や合成樹脂フォームとした場合、独立気泡及び連続気泡の何れでもよい。
【００１７】
前記充填材１２の上面は、スラブＳ上に下地材１１を載置した後、前記底面Ｐ１に略面接触するような傾斜面に形成される。
【００１８】
次に、前記プールに貯水した際の下地材１１による防振性能及び底面Ｐ１に生じるたわみ量を検討する。
【００１９】
ここでは、図１に示されるように、階段状に形成された下地材１１の各段を下から順に仮想エリアＡ〜Ｅとして分けて見る。この場合、各仮想エリアＡ〜Ｅにおける下地材１１の上下方向のばね定数は、以下の数式１であらわされる。
数式１において、ｋｘは、仮想エリアｘ（ｘはＡ〜Ｅ）の単位面積当たりのばね定数［Ｎ／ｍ］、Ｅｎは、板状部材のヤング率［Ｎ／ｍ］（ｎは下の板状部材から順に１〜５とする）、Ｔｎは、板状部材の厚さ［ｍ］である。
【００２０】
【数１】
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【００２１】
本実施形態では、全ての板状部材の厚さを略同一（Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔ４＝Ｔ５）とし、且つ、一部の板状部材１３すなわち最下段の板状部材１３のヤング率Ｅ１を、他の板状部材１３のヤング率Ｅ２〜Ｅ５より十分に小さく設定（Ｅ１≪Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５）した。この板状部材の条件と前記数式１とにより、以下の数式２が成立する。
【００２２】
【数２】
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【００２３】
前記数式２から求められるように、各仮想エリアＡ〜Ｅのばね定数ｋＡ〜ｋＥは、略同一に設定される。従って、以下の数式３から求められるように、本実施形態では、プールＰを満水としたときの底面Ｐ１のたわみ量Δｘの均一化が達成される。また、数式３により、各仮想エリアＡ〜Ｅの上下方向の共振周波数ｆ０が略同一となるように各板状部材の選択を行うことによっても、前記たわみ量Δｘの均一化を図ることが可能となる。
【００２４】
【数３】
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【００２５】
ここで、各仮想エリアＡ〜Ｅのばね定数ｋｘは、１０６〜２×１０８Ｎ／ｍの範囲内に設定され、各仮想エリアＡ〜Ｅの共振周波数ｆ０は、５〜４０Ｈｚの範囲内に設定されることが好ましい。このような範囲に設定することにより、下地材１１によりプール安定的に支持しつつ全ての仮想エリアＡ〜Ｅにおいて下地材１１が弾力性を有することとなり、水泳等のプール利用時の振動が下地材１１で減衰されて良好な防振効果を得ることができる。
【００２６】
また、各仮想エリアＡ〜Ｅの前記ばね定数ｋｘが、隣り合う仮想エリアＡ〜Ｅの前記ばね定数ｋｘの１／１．７〜１．７倍の範囲内に設定され、又は、各仮想エリアＡ〜Ｅの前記共振周波数ｆ０が、隣り合う仮想エリアＡ〜Ｅの前記共振周波数ｆ０の０．７〜１．３倍の範囲内に設定されていることが好ましい。このような範囲に設定することにより、プール１０の満水時に発生する底面Ｐ１の歪みをできるだけ抑制可能となり、プールの品質が良好に保たれるようになる。
【００２７】
ここで、図１の構成において、板状部材１３の条件を変えた実施例、比較例１及び２を用いて、下地材１１による防振性能及び底面Ｐ１に生じるたわみ量を検討する。
実施例及び各比較例では、全ての板状部材の厚さＴｎ＝０．０５［ｍ］とし、且つ、各仮想エリアＡ〜Ｅの平均水深等を表１に示す条件にそれぞれ設定した。また、実施例及び各比較例において、板状部材のヤング率Ｅｎやばね定数ｋｘ及び各仮想エリアＡ〜Ｅの共振周波数ｆ０を表２及び表３に示す条件にそれぞれ設定した。これらの条件と数式３とにより表４に示すたわみ量が算出され、数式４により各周波数ｆ［Ｈｚ］における力の伝達損失τ［ｄＢ］が算出される。この力の伝達損失の算出結果を図２〜図４のグラフに示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【表２】
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【００３０】
【表３】
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【００３１】
【表４】
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【００３２】
【数４】
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【００３３】
表４を見ると、実施例及び各比較例において、たわみ量が仮想エリアＡで最も小さく、仮想エリアＥで最も大きくなっており、その差が、実施例では０．２９ｍｍ、比較例１では２．４６ｍｍ、比較例２では０．３７ｍｍとなっている。従って、底面Ｐに生じる歪みの状態は、比較例１で最も大きくなり、実施例と比較例２が比較的同じになるものの、実施例が最も良好な状態となる。
また、図２〜図４において、建物の固体音の伝播を考慮する上で重要となる低周波域、すなわち、周波数６３［Ｈｚ］の帯域で実施例及び各比較例を比較すると、実施例（図２）は、各比較例（図３，４）に比べ、全ての仮想エリアＡ〜Ｅで良好な防振性能を安定的に得られることが理解できる。比較例２では、仮想エリアＡで０．６ｄＢ増幅する等、力の伝達損失が比較例１及び実施例より大きくなり、期待する防振性能が得られなくなる。
従って、実施例のように、最下段の板状部材のヤング率を他の板状部材のヤング率の約１／５とすることで、床面Ｐに生じる歪みを抑制でき、且つ、必要な防振性能を確保することが可能となる。
【００３４】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施形態に対し、形状、位置若しくは方向、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
【００３５】
例えば、下地材１１は、前記底面Ｐ１の傾斜方向に沿う階段状に設け、前述のようなばね定数又は共振周波数に設定される限りにおいて、板状部材１３の枚数を増減したり、板状部材１３を様々な形状にする等、種々の変更が可能である。
【００３６】
具体的には、図５に示されるように、各仮想エリアＡ〜Ｅにそれぞれ高さが異なる板状部材１３を一枚ずつ設けて階段状に形成してもよい。この場合、板状部材１３が薄くなるエリアにヤング率の低い材料を敷設する一方、板状部材１３が厚くなるエリアほど、安価なヤング率の高い材料を敷設しても、その厚みが厚くなることによってばね定数を小さくすることができる。これにより、前記実施形態と同様の条件としつつ、使用材料のコストダウンを図ることができる。
また、図６に示されるように、仮想エリアＡと仮想エリアＢに跨る板状部材１３、仮想エリアＣと仮想エリアＤに跨る板状部材１３を敷設し、それらの上の仮想エリアＢ，Ｄに対応する位置に更に板状部材１３を設け、仮想エリアＤに一枚の板状部材１３を設けてもよい。
更に、図７に示されるように、最下段の板状部材１３の厚さを、他の板状部材１３より厚くしてもよく（図では約２倍）、これによれば、隣り合う仮想エリアＡ〜Ｅのばね定数ｋｘをより近い値に設定することが可能となる。
【００３７】
また、プールＰの底面Ｐ１は、図中右から左に向かって低くなる一方向に傾斜しているが、これに代えてすり鉢状にする等、異なる複数方向に傾斜させ、これに対応した下地材１１を形成及び載置してもよい。
【００３８】
更に、充填材１２は、粉状若しくは粒状部材としたり、下地材１１の上面側を底面Ｐ１に沿う形状とすることにより省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態に係るプールの設置構造を模式化した概略断面図。
【図２】実施例の力の伝達損失を示すグラフ。
【図３】比較例１の力の伝達損失を示すグラフ。
【図４】比較例２の力の伝達損失を示すグラフ。
【図５】変形例に係る図１と同様の断面図。
【図６】他の変形例に係る図１と同様の断面図。
【図７】更に他の変形例に係る図１と同様の断面図。
【図８】従来例に係る図１と同様の断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１１・・・下地材、１３・・・板状部材、Ｓ・・・スラブ、Ｐ・・・プール、Ｐ１・・・底面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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