(57)【要約】【課題】  遮音効果が大きく快適な居住空間を実現することが可能な間仕切り壁を提供する。【解決手段】  空隙を隔てて垂直中心面Ｏと平行で非対称に構成された一対の壁体からなる間仕切り壁の遮音構造において、上記各壁体4A,4Bは、表裏両面を空気との境界面とする単位壁として単一の板材又は相互に接合された複数の板材からなり、両壁体間の音の伝達を防止するために、壁体全体として異なる固有振動数を有するように構成した。【選択図】  図１
2009001962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空隙を隔てて垂直中心面Ｏと平行で非対称に構成された一対の壁体からなる間仕切り壁の遮音構造において、上記各壁体4A,4Bは、表裏両面を空気との境界面とする単一の板材又は相互に接合された複数の板材からなり、両壁体間の音の伝達を防止するために、壁体４Ａのコインシデンス周波数と壁体４Bのコインシダンス周波数とが異なるように構成したことを特徴とする、間仕切り壁の遮音構造。
【請求項２】
上記両壁体4A,4Bは、材質以外の壁体の構造要素を垂直中心面Ｏに対して非対称とすることで異なるコインシデンス周波数を有するように構成したことを特徴とする、請求項１記載の間仕切り壁の遮音構造。
【請求項３】
上記両壁体4A,4Bは、それぞれの厚さを非対称としたことを特徴とする、請求項２記載の間仕切り壁の遮音構造。
【請求項４】
上記両壁体4A,4Bは、それぞれ支持手段2,2A,2Bで支持し、その支持位置を垂直中心面Ｏに対して非対称であって両壁体間に巾方向へ不均一となるように配置したことを特徴とする、請求項２記載の間仕切り壁の遮音構造。
【請求項５】
上記両壁体4A,4Bは、平板及び非平板の如く垂直中心面Ｏに対して非対称な形状としたことを特徴とする、請求項２記載の間仕切り壁の遮音構造。
【請求項６】
第１の空気層６を含む中空の中間壁20の両側に、第２の空気層を含む一対の外壁部28,28を設けた３重壁であって、その第２空気層８，８間の壁部分に請求項１乃至請求項５の遮音構造を採用したことを特徴とする、多重間仕切り壁。
【請求項７】
上記中間壁20を、集合住宅の戸境壁である共用壁とし、又、上記外壁部28,28を含む共用壁両側の壁部分を各住戸内に設置された専用壁としたことを特徴とする、請求項６記載の多重間仕切り壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間仕切り壁の遮音構造、及び該構造を有する多重間仕切り壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅の戸境壁などとして使用される間仕切り壁においては、遮音性能を高めるために様々な工夫が行われている。例えば空隙を隔てた一対の壁体の各内面側をスタッド（間柱）で支持した構造において、各スタッドスタッド間に透過音を不規則な方向へ散乱させるジグザグ形の音響金属板を架設したり（特許文献１）、又、上記間隙内に一方壁体のみを支持するスタッドと、他方壁体のみを支持するスタッドとを交互に設けて、スタッドを介して固体音を伝達しないように設けている（特許文献２）。
【０００３】
又、同様の目的のため、同一巾のＡＬＣ層と繊維質層とを巾方向へ表裏に入れ替えて、各ＡＬＣ層が直接接触しないように上から見て千鳥状に配列した遮音耐火壁もある（特許文献３）。
【０００４】
更に第１の空気層を隔てた一対の内方遮音板の外側に第２の空気層を隔てて一対の外方遮音板を配置した多重遮音壁も提案されている（特許文献４）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のものは透過音を散乱させるだけで音を吸収する効果は少なく、又、特許文献２及び特許文献３のものは固体音を遮るに過ぎない。更に特許文献４の如く遮音板を幾重にも重ねて音を遮断しようとしても、各遮音板の間で音響共鳴を生ずるため、使用する遮音材料から期待される程の遮音効果は得られない。
【０００６】
これらに対して一方壁体の下張材（内壁部）及び他方壁体の上張材（外壁部）を第１種材料（珪酸カルシウム板）で、又、一方壁体の上張材及び他方壁体の下張材を第２種材料（スラグ・石膏ボード）でそれぞれ形成した非対称構造となし、この非対称性により共鳴透過係数を低下するように構成したものも提案されている（特許文献５）。
【特許文献１】特開２００３−６４８１３号
【特許文献２】特開平８−２２６１８１号
【特許文献３】特開平８−９３０９４号
【特許文献４】特開平９−６０１６２号
【特許文献５】特開平８−２３２３７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献５は、両壁体を非対称な構造とすることで遮音効果を得る可能性を示しているが、具体的に開示した構造は、各壁体を構成する下張材及び上張材の素材の種類を入れ替えたものに過ぎない。
【０００８】
単に両壁体を非対称に構成するのであれば、一方壁体全体を一の素材で、又、他方壁体全体を他の素材でそれぞれ形成すれば足りるが、集合住戸の戸境壁には、遮音性の他に耐火性・防水性などさまざまな性能が要求されるものである。従って隣合う各住戸を仕切る壁の素材が異なるとすれば、性能の劣る素材を使用した壁体側の入居者からクレームが付くなどトラブルの原因となり得る。特許文献５では、対向壁体の上張材及び下張材に使用する順序を入れ替えることで、そうしたトラブルが生じないようにしているものと推測されるが、そうした入れ替え程度では各壁体のコインシデンス周波数はさほどに変わらず、共鳴透過係数を大きく下げることが困難である。
【０００９】
本発明は、集合住宅の戸境壁等を構成する対向壁体の物性を非対称としつつも各住戸に面する壁の性能までは不均等とならないようにして、遮音効果が大きく快適な居住空間を実現するため、空隙を隔てて垂直中心面と平行で非対称に構成された一対の壁体からなる間仕切り壁の遮音構造において、上記両壁体は材質以外の壁体の構造要素を垂直中心面に対して非対称とすることで異なるコインシデンス周波数を有するように構成したことを特徴とする遮音構造、及び該遮音構造を利用した複合間仕切り壁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】
【００１０】
第１の手段は、空隙を隔てて垂直中心面Ｏと平行で非対称に構成された一対の壁体からなる間仕切り壁の遮音構造において、上記各壁体4A,4Bは、表裏両面を空気との境界面とする単一の板材又は相互に接合された複数の板材からなり、両壁体間の音の伝達を防止するために、壁体４Ａのコインシデンス周波数と壁体４Bのコインシダンス周波数とが異なるように構成している。
【００１１】
「壁体」は、上記空隙を空気層として仕切る一対の遮音壁である。これを非対称に構成する方法としては、例えば石膏ボードとセメント板の如く異材質の壁体を組み合わせること、及び各壁体の支持位置や厚さなどの空間的構造要素を非対称とすることができる。各壁体はそれぞれが遮音板としての性能を有することが望ましい。
【００１２】
「間仕切り壁」は、集合住宅の戸境壁とすると良いが、住戸内で部屋と部屋とを仕切る壁であっても構わない。
【００１３】
「異なるコインシデンス周波数」としたのは、両壁体の間の共鳴振動により音が伝達されることを防止するためである。このためには少なくとも両壁体の一方が他方に対して２倍程度であることが望ましい。各壁体が複数の振動体（板材や空気層）からなるときには、少なくとも両壁体の間で向き合う振動体（振動板）同士が異なるコインシダンス周波数を有するように設ける。更に各壁体内部でも隣接する振動体の間でコインシダンス周波数を異なるようにして全体として振動エネルギーの低減効果を高めるようにすることが望ましい。例えばコインシダンス周波数の高い素材と低い素材とを高→低→高、或いは低→高→低のように順次繰り返すことで遮音効果を高めることができる。このとき周波数の高いもの同士、或いは周波数の低いもの同士の間でも多少周波数の差を設けるとさらに遮音性がよくなる。
【００１４】
第２の手段は、上記第１の手段を有し、かつ上記両壁体4A,4Bは、材質以外の壁体の構造要素を垂直中心面Ｏに対して非対称とすることで異なるコインシデンス周波数を有するように構成している。
【００１５】
「材質以外の壁体の構造要素」とは、壁材の厚さ・形状や壁体の支持位置などの空間的要素、壁体に対する支持力の強度（スタッドとの締付け強度）や向きのような力学的な要素など、コインシデンス周波数の決定因子となる要素をいう。
【００１６】
「非対称」とは、中心面（対称面）に対して空間的に対称でないことをいう。
【００１７】
第３の手段は、上記第２の手段を有し、かつ上記両壁体4A,4Bは、それぞれの厚さを非対称としている。
【００１８】
両壁体の厚さを非対称とすること、換言すれば両壁体の厚さに差を付けるということは、振動子としての両壁体の質量を変化させることを意味し、従って両壁体のコインシデンス周波数が異なることになる。
【００１９】
両壁体の厚さを変更するときには、同一材料で形成された壁体の厚さの比を少なくとも１：２以上、より好ましくは１：３．５程度とするとよい。
【００２０】
尚、上記両壁体は、耐火材料を主要材料として形成し、かつ薄い方の壁体に更に耐火措置を施して全体としてほぼ等しい耐火性能を有するように構成することができる。
【００２１】
第４の手段は、上記第２の手段を有し、かつ上記両壁体4A,4Bは、それぞれ支持手段2,2A,2Bで支持し、その支持位置を垂直中心面Ｏに対して非対称であって両壁体間に巾方向へ不均一となるように配置している。
【００２２】
両壁体の支持位置を変更することは、両壁体が振動しないように押さえ付ける力を変えることを意味し、従って両壁体のコインシデンス周波数が異なることになる。
【００２３】
「支持手段」としては、例えば壁体の横巾方向に間隔を存して配置したスタッド（間柱）とすることが望ましい。しかしながら、例えばスタッドに代えて、縦巾方向に間隔を存して複数の水平の支持棒を横設したり、各壁体の上下両端部を床や天井を固定具で固定することも可能である。
【００２４】
又、支持位置を非対称とする方法としては、スタッドなどで壁体を巾方向（横巾方向又は縦巾方向）に間欠的に支持する場合に支持箇所の間隔を、各壁体の間で変更することができる。巾方向に対する一方壁体の支持間隔に対する他方壁体の支持間隔の比は、好ましくは１：１．５程度とするとよい。
【００２５】
第５の手段は、上記第２の手段を有し、かつ上記両壁体4A,4Bは、平板及び非平板の如く垂直中心面Ｏに対して非対称な形状としている。
【００２６】
非対称な形状とするのは、壁体の剛性などが変わってコインシデンス周波数が異なるものとなるからである。非平板の例としては、波打ち板などがある。
【００２７】
第６の手段は、多重間仕切り壁であり、これは第１の空気層６を含む中空の中間壁20の両側に、第２の空気層を含む一対の外壁部28,28を設けた３重壁であって、その第２空気層８，８間の壁部分に第１の手段乃至第５の手段の遮音構造を採用している。
【００２８】
本手段では、非対称の遮音構造が直接外側に表れないように構成したものである。本発明の間仕切り壁を集合住宅の戸境壁として用いた場合に、各住戸の両側の壁の厚さや形状が異なると体裁が悪いからである。
【００２９】
「第２空気層間の壁部分」というのは、中間壁の両側に、第２空気層を含む内外２重壁をそれぞれ設けた場合には、一対の内壁と中間壁とで構成される部分という意味である。これに関しては後述する。
【００３０】
第７の手段は、上記第７の手段を有し、かつ上記中間壁20を、集合住宅の戸境壁である共用壁とし、又、上記外壁部28,28を含む共用壁両側の壁部分を各住戸内に設置された専用壁としたことを特徴としている。
【００３１】
本手段において、共用壁は耐火・遮音性能を確保するために釘やビスの打込みができないことから、この共用壁の両側に設けた専用壁に釘などの打込みを可能としたものである。
【００３２】
「共用壁」とは、集合住宅の共用部分を構成する壁をいう。
【００３３】
「専用壁」とは、集合住宅の各住戸内に設置された壁をいう。
【発明の効果】
【００３４】
第１の手段に係る発明によれば、間仕切り壁を構成する各一対の壁体が異なるコインシデンス周波数を有するように形成したから、既述従来技術の如く各壁体の内張り材と外張り材の材質を入れ換えただけのものに比べて共鳴吸収係数の低減率が大となり、遮音効果が高まる。
【００３５】
第２の手段に係る発明によれば、各壁体は、材質以外の構造要素を非対称としたから、耐火・断熱・防水などの各壁体の諸性能がほぼ同じとなるように設定することが容易である。
【００３６】
第３の手段に係る発明によれば、上記両壁体4A,4Bは、それぞれの厚さを非対称としているから、各壁体の主要材料として同種の材料を使用することで耐火・断熱等の諸性能に関して少なくとも同質の機能を得ることができる。又、必要により、壁体の仕上げ材などの選択により薄い壁体の機能を補完することもできる。
【００３７】
第４の手段に係る発明によれば、各壁体4A,4Bの支持箇所を非対称としたから、各壁体の耐火性能や断熱性能などへの影響が少なく、各住戸の居住環境に対しては略均等な品質を提供できる。
【００３８】
第５の手段に係る発明によれば、上記両壁体4A,4Bは、平板及び非平板の如く垂直中心面Ｏに対して非対称な形状としたから、各壁体の耐火性能や断熱性能への影響が少なく、各住戸の居住環境に対して略均等な品質を提供できる。
【００３９】
第６の手段に係る発明によれば、第１の空気層６を含む中空の中間壁20の両側に、第２の空気層を含む一対の外壁部28,28を設けた３重壁であって、その第２空気層８，８間の壁部分に第１の手段乃至第５の手段の非対称遮音構造を採用したから、その非対称構造が表側に表れることを防止できる。
【００４０】
第７の手段に係る発明によれば、次の効果を奏する。
○上記中間壁20を、集合住宅の戸境壁である共用壁とし、又、上記外壁部28,28を含む共用壁両側の壁部分を各住戸内に設置された専用壁としたから、この専用壁に釘やビスを打ち込んで物を取り付けることができる。
○同様に専用壁に電気のスイッチやコンセント、給水管などを埋め込んでこれらの設備を機能的に配置することができる。
○リニューアルの際にも、機器類や手すりの設置を専用壁に対して行うことができ、リニューアル工事が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１乃至図３は本発明に係る乾式間仕切り壁を示している。この間仕切り壁は、複数のスタッド２Ａ、２Ｂと、一対の壁体４Ａ、４Ｂと、遮音材料12とで構成されている。この間仕切り壁の構成のうち従来公知の部分をまず説明する。
【００４２】
各スタッド２Ａ、２Ｂは、図１に示す如く床Ｆから天井Cへ起立している。更に図２に示す如くスタッド２Ａ…は、間仕切り壁の表寄り（図２では上寄り）に、又、スタッド２Ｂ…は、間仕切り壁の裏寄り（図２では下寄り）に偏位させてそれぞれ壁の横巾方向へ等間隔に設置されている。図示例では、各スタッド２Ａ…の間隔と、スタッド２Ｂ…の間隔とは同じとしている。図示のスタッドは横断面コ字形に形成しているが、その形状は適宜変更することができる。
【００４３】
壁体４Ａ、４Ｂは、空気層６を隔てて垂直中心面Ｏに対して平行に配置されている。これら両壁体は、壁体４Ａの内面にスタッド２Ａ…を、又、壁体４Ｂにスタッド２Ｂ…をそれぞれ張り付けて支持しており、両壁体の間に固体音が伝達されないように構成している。各スタッド２Ａ、２Ｂと壁体４Ａ、４Ｂとの間には音響絶縁材を介在させることができる。
【００４４】
遮音材料12は、両壁体４Ａ、４Ｂの間に充填されている。この遮音材料は例えばグラスウールで形成することができる。
【００４５】
本発明においては、壁体４Ａ、４Ｂの厚さに差をつけることで、垂直中心面Ｏに対して非対称な構造としている。ＴＬＤ（音響透過損失）が３４程度の遮音効果を実現するためには、空隙層の厚さが40mmである場合に、第１の壁体４Ａの厚さを１５mm，第２の壁体４Ｂの厚さを９．５ｍ程度とすることができる。また各壁板の厚さをもっと厚く、例えば第１の壁体４Ａの厚さを42mm，第２の壁体４Ｂの厚さを12mm程度とすることができる。
図示例では、厚い方の壁体４Ａを下張り材14と上張り材16とで形成している。これらの下張り材６と上張り材８とはそれぞれ石膏ボードで形成することができる。
【００４６】
上記構成においては、間仕切り壁を構成する壁体４Ａ、壁体４Ｂのコインシデンス周波数が異なるため、両壁体４Ａ、４Ｂのうち一方４Ａのコインシデンス周波数に合致した音波は、図３（Ａ）に示す如くこの一方壁体４Ａを減衰せずに透過するが、他方壁体４Ｂを透過する際に大きく減衰することとなり、同様に、他方壁体４Ｂのコインシデンス周波数に合致した音波は、図３（Ｂ）に示す如く他方壁体４Ｂを減衰せずに透過するが、一方壁体４Ａを透過する際に大きく減衰することとなる。これに対して両壁体のコインシデンス周波数が同じである間仕切り壁の場合には図８に示すように、両壁体のコインシデンス周波数に合致する音波は何れの壁体でも減衰せずに透過してしまう。以上の考察に基づいて、両壁体４Ａ、４Ｂのコインシデンス周波数の差を十分に大きく設定するようにすれば、これら壁体間の音の共鳴伝達を抑制することができる。
【００４７】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。これらの実施形態において、第１実施形態と同じ構成に関しては同一の符号を付することで説明を省略する。
【００４８】
図４は、本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は壁体４Ａ、４Ｂの厚さの代わりに、両壁体の支持位置を変更したものである。即ち、壁体４Ａを支持するスタッド２Ａ…の間隔Ｌaを、壁体４Ｂを支持するスタッド２Ｂ…の間隔Ｌbに比べて短くしたものである。例えば壁体４Ａのスタッド２Ａ…の間隔Ｌaを約300mmとし、壁体４Ｂのスタッド２Ｂ…の間隔Ｌbを約450mmとすれば良い。
【００４９】
図５は、本発明の第３実施形態を示している。この実施形態は第１の壁体４Ａを波打ち板状に形成し、第２の壁体４Ｂを平板状に形成したものである。
【００５０】
図６は、本発明の第４実施形態である多重間仕切り壁を示している。この実施形態は、集合住宅の共用部分Iである中間壁20の両側に、各住戸内の専用部分IIである補助壁24、24を設置したものである。中間壁20は、第１の空気層６を隔てた一対の側壁22、22で形成されており、図示した側壁22は下張り材16及び上張り材14で形成している。各補助壁24は、第２の空気層８を隔てた内壁部26と外重部28とを複数の支柱30…を介して接合している。又、中間壁20の各側壁部22と対応する補助壁24の内壁部26とは、それぞれ壁体４Ａ、４Ｂを構成しており、第２空気層8、8間の壁部分は、第１から第３の実施形態の何れかに応じて垂直中心面Ｏに対して非対称に形成している。図示例では、図２の構造を採用しているが、図１又は図３の構造を採用しても良い。この補助壁22には釘30を打ち込んで物を固定することができる。又、32は補助壁22に組み込まれた電気回線用のコンセントであり、34は補助壁の外側に設置された手すりである。
【実施例】
【００５１】
図７は、第４の実施形態を集合住宅の非共用部分の多重間仕切り壁として構成した例である。中間壁20は、厚さ21mmの石膏ボードを２枚重ねて一方の側壁部22とし、これと厚さ9.5mmの石膏ボードである他方側壁部22とを、厚さ50mmのスタッド２で接合したものである。各スタッド２は両側壁部22、22の内面に接合している。補助壁24の内壁部26は厚さ15mmのグラスウール板で形成している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第1の実施形態に係る間仕切り壁の縦断面図である。
【図２】図１の間仕切り壁の横断面図である。
【図３】図１の間仕切り壁の遮音効果の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る間仕切り壁の横断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る間仕切り壁の横断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る多重間仕切り壁の横断面図である。
【図７】本発明の実施例に係る多重間仕切り壁の横断面図である。
【図８】従来公知の間仕切り壁の遮音効果の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
２、２Ａ、２Ｂ…支持手段（スタッド）  ４Ａ、４Ｂ…壁体  ６…（第１）空気層
８…第２空気層  12…遮音材料  14…下張り材  16…上張り材
20…中間壁  22…側壁部  24…補助壁  26…内壁部  28…外壁部  30…釘
32…コンセント  34…手すり
Ｆ…床  C…天井  O…垂直中心面
【図１】
2009001962.tif 000003
【図２】
2009001962.tif 000004
【図３】
2009001962.tif 000005
【図４】
2009001962.tif 000006
【図５】
2009001962.tif 000007
【図６】
2009001962.tif 000008
【図７】
2009001962.tif 000009
【図８】
2009001962.tif 000010
【図９】
2009001962.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月9日(2007.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
【図１】本発明の第1の実施形態に係る間仕切り壁の縦断面図である。
【図２】図１の間仕切り壁の横断面図である。
【図３】図１の間仕切り壁の遮音効果の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る間仕切り壁の横断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る間仕切り壁の横断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る多重間仕切り壁の横断面図である。
【図７】図６の多重間仕切り壁の実施例の横断面図である。
【図８】従来公知の間仕切り壁の遮音効果の説明図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2009001962.tif 000012
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2009001962.tif 000013
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2009001962.tif 000014
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2009001962.tif 000015
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2009001962.tif 000016
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】