(57)【要約】【課題】簡易かつ安価に構築することができ、優れた防振性能および遮音性能を実現することを可能とした床構造を提案する。【解決手段】床スラブ２の上面に積層されてなる床構造１であって、床スラブ２の上面全体に緩衝防振材１１を敷設してなる緩衝防振層１０と、緩衝防振層１０の上面に敷設された板材２２とこの板材２２の上面に所定の間隔により複数配置された束材２３，２３，…とからなる二重床層２０と、この二重床層２０の上面に敷設される床仕上げ層３０とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床スラブの上面に積層されてなる床構造であって、
前記床スラブの上面に緩衝防振材を敷設してなる緩衝防振層と、
前記緩衝防振層の上面に敷設された板材と前記板材の上面に所定の間隔により複数配置された束材とからなる二重床層と、
前記二重床層の上面に敷設される床仕上げ層と、を備えることを特徴とする床構造。
【請求項２】
前記緩衝防振材が、前記二重床層の固有振動数を１０Ｈｚ以上２０Ｈｚ以下の範囲内に設定することが可能な動的バネ定数を有していることを特徴とする、請求項１に記載の床構造。
【請求項３】
前記板材と前記束材とが、それぞれ個別に形成されたコンクリート部材であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の床構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床衝撃音を低減する建物等の床構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
床衝撃音は、マンション等の集合住宅での生活に伴うトラブルのうち、最も多い原因の一つである。床衝撃音には、人の歩行、飛び跳ね、家具の引き摺り、食器等の落下等に起因する音であり、衝撃加振するものの柔らかさと衝撃時間に応じて、衝撃による広い周波数成分の振動が発生し、これが伝搬して下階室にて観測される音である。
【０００３】
従来、このような床衝撃音を低減することを目的として、集合住宅、ホテル、音響関連施設、複合施設等では、浮き床構造を採用する場合がある。
【０００４】
このような浮き床構造として、例えば、図４（ａ）に示すように、グラスウールやロックウール等の緩衝材１２０を床スラブ１１０の上面に敷設して、この緩衝材１２０の上面に床材１３０を配置する工法がある（例えば特許文献１参照）。
また、他の浮き床構造として、図４（ｂ）に示すように、防振ゴム２２１により構成された複数の束材２２０を所定の間隔を介して床スラブ２１０と床材２３０との間に配置することにより２重床構造を兼ねた浮き床構造２００を形成する場合があった（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６３−２２３２６１号公報（第２頁−第３頁、図１）
【特許文献２】特開２０００−７３５３９号公報（［０００８］−［００１５］、図１−図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前者の緩衝材１２０による浮き床構造１００（図４（ａ）参照）は、材料費、施工費共に安価ではあるものの、これらのグラスウールやロックウール等が有する空気層（間隙）に生じる空気ばねにより、床衝撃音特性が低下する場合があった。つまり、グラスウールやロックウール等からなる緩衝材１２０は、固有振動数が高く、重量床衝撃音に対しては遮音性能が劣るという問題点を有していた。また、これらの緩衝材１２０が水分を含むことにより防振性能や遮音性能が低下することや、クリープ耐荷性が経年変化を起こす可能性があることなどから、浸水や積載荷重等に十分配慮した設計を行う必要があり、高品質な遮音構造を構築するためには、手間が掛かる場合があった。
【０００６】
また、後者の束材２２０による浮き床構造２００（図４（ｂ）参照）は、固有振動数が低く、優れた防振性能を確保することを可能としているものの、使用する部材点数が多く、施工に手間が掛かるため、材料費および施工費が嵩むという問題点を有していた。つまり、浮き床構造２００では、束材２２０として、柱状の防振ゴム２２１、防振ゴム２２１の土台２２２、防振ゴム２２１の上端に配置されて束材２２０と床材２３０とを連結する連結板２２３を要し、また、床材２３０と束材２２０との間には床材２３０を支持するためのベースパネル２３１を要し、使用材料が多い。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するものであり、簡易かつ安価に構築することができ、優れた防振性能および遮音性能を実現することを可能とした床構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、床スラブの上面に積層されてなる床構造であって、前記床スラブの上面に緩衝防振材を敷設してなる緩衝防振層と、前記緩衝防振層の上面に敷設された板材と前記板材の上面に所定の間隔により複数配置された束材とからなる二重床層と、前記二重床層の上面に敷設される床仕上げ層とを備えることを特徴としている。
【０００９】
かかる床構造は、床スラブの上に緩衝防振材を敷設し、さらにこの緩衝防振材上に、板材と束材を設置するとともに、束材上に床仕上げ材を敷設するだけで構築されるため、施工性に優れ、部材点数が少なく材料費も安価である。そして、この床構造に生じた固体伝播音は、二重床層によって振動エネルギーの一部が減衰された後、緩衝防振層で振動音が吸収減音されるため、優れた防振性能および遮音性能を実現する。また、板材および束材が、コンクリート部材により形成されていれば、材料費が安価で所定形状による構築が容易であるとともに、緩衝防振材との複層構造により優れた防振性能を発揮する。また、二重床層は、束材により２重床構造を構築するため、配管スペース等のために要するスペースの確保や加工を必要とせず、好適である。
【００１０】
前記床構造において、前記緩衝防振材が、前記二重床層の固有振動数を１０Ｈｚ以上２０Ｈｚ以下の範囲内に設定することが可能な動的バネ定数を有していれば、床仕上げ材等を含めた床構造に載荷される上載荷重に対して十分な耐荷重特性を有しており、優れた防振性能を発揮するため、好適である。
なお、緩衝防振材として、積載荷重が１７００乃至４４００Ｎ／ｍ２の範囲内にあるときに、動的バネ定数が５００乃至３０００Ｎ／ｍｍ・ｍ２の範囲内にあるゴムシート使用することで、空気層が形成されることがなく、優れた遮音性能を発揮することが可能となる。
【００１１】
ここで、集合住宅の床遮音性能は、主として、スラブの面積や厚さ、スラブと周辺梁との固定方法等により決定するスラブの曲げ剛性と面密度によって定まることが多い。一般的な集合住宅では、スラブ厚さが２００ｍｍ、スラブ面積が３０ｍ２程度で、４辺固定であることが多く、固有振動数は６３Ｈｚ帯域である。そして、本発明に係る床構造は、このスラブの周波数帯域（固有振動数）を対象に、緩衝防振層および二重床層からなる浮き床構造により防振効果を高め、遮音性能の向上を図るものである。
【００１２】
なお、本出願人は、実建物での計測実績等により、前記一般的な集合住宅のスラブ構造に対して二重床構造を採用した場合に、二重床層の固有振動数を１０Ｈｚ帯域に設定することで、遮音性能が向上することを確認している。また、例えば商業目的の使用等、床構造への上載荷重が一般的な集合住宅で想定される荷重よりも重いと想定される場合には、二重床層の固有振動数を１０Ｈｚ〜１５Ｈｚ程度とするのが好ましい。またさらに、特殊な使用目的の建物であって、当該床構造に上載される重量がさらに重く、上載荷重により緩衝防振層にクリープが生じる恐れがある場合には、二重床層の固有振動数を１５Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度に設定するのが好ましい。そのため、本発明に係る床構造では、二重床層の固有振動数を１０Ｈｚ以上２０Ｈｚ以下の範囲内に設定することが可能な動的バネ定数を有した緩衝防振材を採用するものとした。ここで、構造の防振効果は、式１で示される振動数比（ｆ／ｆｎ）と振動伝達率（τｒ）との関係により表され、緩衝防振層の動的バネ定数は、式２により算定される。
【００１３】
【数１】
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【００１４】
また、本発明の床構造において、前記板材と前記束材とが、それぞれ個別に形成されたコンクリート部材により構成されていれば、各部材の搬送が容易であるとともに、現地における床構造の構築も容易なため、好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易かつ安価に、優れた防振性能および遮音性能を有した床構造を構築することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
ここで、図１は、本実施の形態に係る床構造を示す横断面図である。また、図２の（ａ）は、本実施形態に係る二重床層を構成するフリーアクセスフロアを示す斜視図であって、（ｂ）は、二重床層の構築状況を示す斜視図である。さらに、図３は、二重床層を構成するフリーアクセスフロアの他の形態を示す斜視図である。
【００１７】
本実施形態に係る床構造１は、図１に示すように、床スラブ２の上面において、下から緩衝防振層１０と、二重床層２０と、床仕上げ層３０と、が積層されることにより構成されている。
【００１８】
緩衝防振層１０は、床スラブ２の上面全体に緩衝防振材１１を敷設することにより構成されている。本実施形態では、緩衝防振材１１として、積載荷重が１７００乃至４４００Ｎ／ｍ２の条件下で、５００乃至３０００Ｎ／ｍｍ・ｍ２の範囲内の動的バネ定数を有したゴムシートを使用する。この緩衝防振材１１を使用することにより、二重床層２０の固有振動数が、１０Ｈｚ帯域に設定される。なお、緩衝防振材１１として使用可能な材料は、二重床層の固有振動数を１０Ｈｚ以上２０Ｈｚ以下の範囲内に設定することが可能な動的バネ定数を有している材料であれば、前記のゴムシートに限定されるものではなく、例えば、発泡スチロール、コルク、ウレタン等、適宜公知の緩衝防振材が使用可能である。また、ゴムシートの動的バネ定数の範囲は、積載荷重等の条件に応じて適宜設定されることはいうまでもない。
【００１９】
図１に示すように、緩衝防振材１１は、床スラブ２の幅よりも広い面積、つまり、壁３と壁３と（図１では片側の壁３のみが示されている）の間隔よりも広い幅を有しており、その周縁において、端部１１ａが壁３に沿って上方に折り曲げられている。これにより、床スラブ２の上面が完全に緩衝防振材１１により覆われている。なお、この壁３に沿って上方に折り曲げられる緩衝防振材１１の端部１１ａの長さ（高さ）は、二重床層２０の高さを超えないものとする。また、端部１１ａは、壁３の表面に密着されており、緩衝防振材１１と壁３との間に隙間が形成されないように構成されている。
【００２０】
二重床層２０は、緩衝防振層１０の上面に、面支持タイプのフリーアクセスフロア２１を敷設することにより構成されている。そして、フリーアクセスフロア２１の上面（上端）には、床仕上げ層３０の平坦性を維持するためのレベル調整材２４が載置されている。
【００２１】
フリーアクセスフロア２１は、図１及び図２（ａ）に示すように、板材２２とこの板材２２の上面に所定の間隔により複数（本実施形態では４本）配置された束材２３，２３，…とから構成されている。このフリーアクセスフロア２１により、床仕上げ層３０と緩衝防振層１０との間に、配管等の床下設備Ｐの配置が可能な床下空間２５が形成されている。
【００２２】
板材２２は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、平面視矩形（本実施形態では正方形）状に形成されたプレキャストコンクリート部材であって、その四隅近傍に後記する束材２３のネジ部２３ｂを螺合可能なネジ孔２２ｈ，２２ｈ，…が形成されている。また、板材２２の形状は、当該フリーアクセスフロア２１が、所定の重量を有し、常時、緩衝防振材１１に荷重を負荷することで緩衝防振材１１が有する緩衝機能および防振機能を発揮することが可能な形状であれば、限定されるものではない。なお、本実施形態では、板材２２の形状を５００ｍｍ×５００ｍｍで板厚が３０〜６０ｍｍとするが、積載荷重が大きくて、緩衝防振層１０の動的バネ定数が大きくなる場合には、二重床層２０の固有振動数を１０Ｈｚ程度とするために、板厚を１００ｍｍ以上にすることもある。
なお、本実施形態では、板材２２として、平面視略正方形状に形成されたプレキャストコンクリート部材を使用するものとしたが、板材２２の形状は平面視正方形に限定されないことはいうまでもなく、床構造１を設置する平面形状等に応じて適宜設定すればよい。また、板材２２が、コンクリート部材に限定されないことはいうまでもなく、例えば、鋼製部材など、適宜公知の材料から選定して構成すればよい。
【００２３】
束材２３は、１枚の板材２２に対して、４本配置するものとし、四角柱状に形成されたプレキャストコンクリート部材である本体部２３ａと、この本体部２３ａの下端から下方向に突出したネジ部２３ｂと、から構成されている。そして、このネジ部２３ｂは、板材２２のネジ孔２２ｈに螺合する。なお、束材２３の本数は、板材２２の形状や、上載荷重などに応じて適宜設定すればよく、板材２２に対して４本に限定されるものではない。また、束材２３（本体部２３ａ）の形状は、上載荷重や振動等に対して十分な耐力を有するものであれば四角柱に限定されるものではなく、例えば、円柱状や板状でもよい。さらに、束材２３はコンクリート部材に限定されるものではなく、例えば鋼製部材等、適宜公知の材料から選定して構成すればよい。
【００２４】
ここで、当該フリーアクセスフロア２１が所定の重量を有し、緩衝防振材１１に常時荷重を負荷することで緩衝防振材１１が有する緩衝機能および防振機能を発揮することが可能に構成されていれば、本体部２３ａの寸法は限定されるものではないが、本実施形態では、５０ｍｍ角で高さ１００ｍｍ程度に形成する。
また、板材２２と束材２３との固定方法はネジ（ネジ孔２２ｈおよびネジ部２３ｂ）を介した螺合に限定されないことはいうまでもなく、接着や嵌合等、適宜公知の固定手段から選定すればよい。さらに束材２３の配置は、板材２２の四隅に限定されるものではなく、上載荷重、束材２３の強度、板材２２の形状等に応じて、適宜設定すればよい。
【００２５】
レベル調整材２４は、図１に示すように、束材２３の断面形状よりも大きい平面積に形成された平板状のゴムシートであって、各束材２３，２３，…の上端に配置されている。レベル調整材２４の厚みは、その伸縮により床仕上げ層３０の平坦性を保持することが可能であれば限定されない。
【００２６】
床仕上げ層３０は、図１に示すように、二重床層２０の上面に敷設されている。
そして、床仕上げ層３０は、床構造１の表面（上面）を覆うフローリング材等からなる床仕上げ材３１と、合板からなり床仕上げ材３１の下面に配置されて床仕上げ材３１を支持する捨張り材３２とから構成されている。なお、本実施形態では、床仕上げ層３０の端部を壁３に当接させて、床仕上げ層３０と壁３との間に隙間が形成されないようにしているが、床仕上げ層３０と壁３との間に隙間を形成して、二重床層２０の床下空間２５内との通気が可能に構成してもよい。
【００２７】
床構造１の構築は、まず、図１に示すように、鉄筋コンクリートにより構成された床スラブ２の上面に、緩衝防振材１１を敷設して、緩衝防振層１０を形成する。この時、緩衝防振材１１は、周縁の端部１１ａが、壁３に沿って上方に折り曲げられており、床スラブ２の上面を完全に覆うように敷設されている。
【００２８】
次に、緩衝防振層１０の上面にフリーアクセスフロア２１を敷設して、二重床層２０を形成する。
フリーアクセスフロア２１の敷設は、工場等において予め構築された板材２２，２２，…を、図２（ｂ）に示すように、緩衝防振材１１の上面に、人力により順に敷設した後、板材２２のネジ孔２２ｈに、ネジ部２３ｂを螺合することにより束材２３を配置することで完了する。なお、フリーアクセスフロア２１の敷設について、予め板材２２に束材２３，２３，…を螺合してから行ってもよい。
【００２９】
フリーアクセスフロア２１の敷設が完了したら、図１に示すように、フリーアクセスフロア２１の上面に、レベル調整材２４を介して捨張り材３２を水平に敷設する。なお、レベル調整材２４は、束材２３の上面と、捨張り材３２の下面に、接着剤を介して一体に固定されている。そして、捨張り材３２の表面（上面）に床仕上げ材３１と貼着することにより、床構造１が完成する。この時、床仕上げ材３１および捨張り材３２の端部は、壁３との間に隙間が形成されることがないように、当接した状態で敷設されている。なお、レベル調整材２４の固定方法は、限定されるものではなく、例えば嵌合方式など、適宜公知の方法から選定して行えばよい。
【００３０】
ここで、床構造１に使用する接着剤は限定されるものではないが、各部材同士の接着性に優れ、かつ、ホルムアルデヒドやその他の有害物質が発生することのないものを適宜選定して使用する。
【００３１】
以上、本実施形態の床構造１によれば、床構造１の表面（床仕上げ材３１の表面）で生じた振動は、二重床層２０において、一旦、束材２３の上端で束材２３に集中された後、束材２３の下端で板材２２に分散されるため、この二重床層２０において振動エネルギーが減衰される。さらに、板材２２に伝播された振動エネルギーは、緩衝防振層１０において緩衝防振材１１により吸収、減音されるため、防振、減音効果が優れている。つまり、床構造１は、防振遮音性能に優れた浮き床構造としての機能を発揮する。
【００３２】
緩衝防振材１１として、防振ゴムシートを使用しているため、グラスウールやロックウール等のように空気ばねが形成されることなく、床衝撃音特性が維持されて、安定した防振、遮音効果を得ることを可能としている。
【００３３】
また、緩衝防振材１１として、積載荷重が１７００乃至４４００Ｎ／ｍ２の条件下で、５００乃至３０００Ｎ／ｍｍ・ｍ２の範囲内の動的バネ定数を有したゴムシートを使用しているため、二重床層２０および床仕上げ層３０等を含めた床構造１に載荷される上載荷重に対して十分な耐荷重特性を有しており、かつ、優れた防振性能を発揮するため、好適である。
また、前記緩衝防振材１１（緩衝防振層１０）により、二重床層２０の固有振動数が１０Ｈｚ帯域に設定されるため、遮音性能が向上されている。
【００３４】
二重床層２０を構成する板材２２と束材２３とは、プレキャストコンクリート部材により、簡易に一体化が可能に構成されているため、施工性に優れており、工期の大幅な短縮を可能としている。また、比較的安価なコンクリートにより構成されているとともに、従来の２重床構造に比べて部材数が少ないため、費用の大幅な縮減も可能としている。
【００３５】
束材２３が所定の間隔により配置されたフリーアクセスフロア２１を利用することにより、床構造１の内部に床下空間２５が形成されて、配管等、所定の床下設備Ｐの配置が可能となり、別途床下空間２５を形成するための加工等を必要としないため、施工性および経済性に優れている。つまり、床構造１によれば、二重床構造としての機能を特別な加工を要することなく簡易に構成することが可能となる。また、二重床構造を別途形成するために要するスペースを確保する必要がなく、床構造１は、省スペース化を可能としている。
【００３６】
二重床層２０の形成について、フリーアクセスフロア２１が、人力による敷設が可能な形状（重量）に形成されているため、限られた作業スペースにより機械を利用した敷設が困難な場合でも、敷設が可能なため、好適である。
【００３７】
なお、本実施形態では、フリーアクセスフロア２１を人力により敷設するものとしたが、図示しないクレーン等の建設機械を利用して敷設してもよい。クレーン等の建設機械を利用する場合には、図３に示すように、フリーアクセスフロア２１’として、例えば、前記板材２２の８倍程度の形状（２ｍ×１ｍ）等、大形状の板材２２’からなるものを使用することが可能であり、施工期間を大幅に短縮することが可能である。
【００３８】
また、所定の厚みを有した板材２２と、所定の断面形状からなる束材２３によりフリーアクセスフロア２１を構成しているため、当該フリーアクセスフロア２１が所定の重量を有しており、常時、緩衝防振材１１に荷重を載荷した状態を維持して、緩衝防振材１１の防振性能および減音性能を維持することを可能としている。
【００３９】
本実施形態の床構造１において、束材２３と捨張り材３２との間に介在されたレベル調整材２４が、床仕上げ層３０の水平性を維持するとともに、床仕上げ材３１の上面から伝播される振動を吸収するため、緩衝、防振性がより優れた構成となっている。
【００４０】
本実施形態に係る床構造１は、ゴムシートおよびコンクリート部材を主に構成されているため、水分（湿気）等による緩衝防振性能、減音性能が低減や劣化することがなく、長期的な使用が可能である。そのため、床構造１には防水対策工等を要しないため、従来の床構造に比べて施工性に優れ、安価に構築することが可能である。
【００４１】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、二重床層を構成するフリーアクセスフロアとして、個別に搬入した板材と束材とを現地にて組み立てるものとしたが、予め板材と束材とが一体に構成されたものを搬入してもよい。
【００４２】
また、フリーアクセスフロアとして、プレキャスト部材を使用するものとしたが、現場施工により構築してもよいことはいうまでもない。
【００４３】
また、床仕上げ層の水平性を維持するためにレベル調整材を束材と捨張り材との間に介在するものとしたが、床仕上げ層のレベル調整は、ゴム材によるものに限定されないことはいうまでもなく、適宜公知のレベル調整手段により行うことが可能である。
【００４４】
本発明に係る床構造の適用箇所は限定されるものではなく、例えば、集合住宅、ホテル、音響関連施設、複合施設等、あらゆる構造物の床構造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態に係る床構造を示す横断面図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態に係る二重床層を構成するフリーアクセスフロアを示す斜視図であって、（ｂ）は、二重床層の構築状況を示す斜視図である。
【図３】二重床層を構成するフリーアクセスフロアの他の形態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）ともに従来の床構造を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      床構造
２      床スラブ
１０    緩衝防振層
１１    緩衝防振材
２０    二重床層
２１    フリーアクセスフロア
２２    板材
２２ｈ  ネジ孔
２３    束材
２３ｂ  ネジ部
３０    床仕上げ層
３１    床仕上げ材
【図１】
2007138652.tif 000004
【図２】
2007138652.tif 000005
【図３】
2007138652.tif 000006
【図４】
2007138652.tif 000007