東急建設技術研究所報 No. 48

534.83/.84

木造建物における高剛性床版を用いた二重床の‌
床衝撃音遮断性能に関する研究
堀尾

要

貞治＊

滝川宇志＊

井上諭＊＊

約： 近年，国産木材の利用促進のため，中・大規模建築物の木造・木質化が数多く提案されている。しかし，RC造の床構造に比べ，木質の床構造は質量が小さく，特に重量床衝撃音遮断性能が劣るため，その対策が課題となっている。本論文は，木造建物における重量床衝撃音遮断性能の向上を意図した高剛性床版を用いた乾式二重床の遮音対策としての有効性について論ずるものである。この乾式二重床の床衝撃音遮断性能について，第一に，残響室において実験室実験を行うことにより床部の単体性能を評価し，次に，木造建物において実棟性能を測定した事例を紹介する。さらに，複数の木造建物における床衝撃音遮断性能の実測データを統計処理することで，木造建物における対策二重床の床衝撃音遮断性能の向上効果について定量的な評価を試みた。

キーワード： 床衝撃音遮断性能，遮音，防振，剛性，木造，木質床，乾式二重床目

次： 1．はじめに

5．実棟実験

2．対策木質床の概要

6．一般木質床と対策木質床の床衝撃音遮断性能

3．床衝撃音遮断性能の測定および評価方法

7．まとめ

4．実験室実験1．‌はじめに
近年，国産木材の利用促進のため，中・大規模建築物の木造・木質化が数多く提案されている。木造・木質化した建築物においては，特に重量床衝撃音遮断性能の向上が課題となっており，有効な対策手法の一つとしては，乾式二重床の設置が報告されている 1）。一方，筆者らは，乾式二重床の床面材を従来よりも小さな平面形状とする（床面を高剛性化した小面材とする）ことで床版の共振周波数を上昇させ，それにより重量床衝撃音遮断性能の評価の決定周波数となる 63 Hz 帯域における防振性能が向上する可能性を報告している 2）。その特徴として，図 1 の規格寸法材と，それを三分割にした小面材の，ユニットについての防振性能を比較し，図 2 に示す防振特性を有することを確認しており，この高剛性床版を用いた乾式二重床は，木造・
図1

木質床の床衝撃音対策にも有効であると考えられる。

モジュール寸法の試験体概要

そこで本稿では，この二重床を木造建物に適用した場合（以下，対策木質床と呼称）の床衝撃音遮断性能の実験室および実棟における評価事例を紹介する。
2．‌対策木質床の概要
実験に用いた対策木質床の断面仕様を図 3 に示す。床根太と天井梁が互いに独立している木造床の上部に高剛性床版を用いた乾式二重床を設置した。木造床は，1 時間準耐火を想定して合板上および天井材に石こうボードを配した。二重床床面のパーティクルボードは床版の剛性を高めるために長辺を 700 mm 以下とした長方形版を 12 mm 以

図2上の隙間を設けて割付けた。支持脚は下端に防振ゴムを付＊技術研究所

振動・音響グループ

支持脚ゴムの有無による加振力に対する振動加速度比の挿入損失の比較＊＊技術研究所

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け，各パーティクルボードの隅角部のみに設置した。防振ゴムは，中央部は硬度 65°，周端部は硬度 70° とし，それぞれ概ね 600 mm ピッチとなるように配置した。支持脚の台座，パーティクルボード，および捨張合板はそれぞれビスで固定した。
3．‌床衝撃音遮断性能の測定および評価方法
床衝撃音遮断性能の測定は，JIS A 1418-1 : 2000 に規定される標準軽量衝撃源（タッピングマシン）による軽量床衝撃音レベルの測定，および，JIS A 1418-2 : 2000 に規定される衝撃力特性（1）および（2）の標準重量衝撃源（バング図3マシンおよびインパクトボール）による重量床衝撃音レベ対策木質床の試験体概要（断面図）ルの測定を行った。実験は，第一に残響室において床単体の性能を評価し，次に純木造の実棟において受音室の空間的な影響や壁からの放射などを含んだ性能を評価した。測定結果に対する評価は，実験室と実棟の結果を比較するため， 本 稿 に お い て は， 実 験 室 お よ び 実 棟 共 に，JIS A
1419-2 : 2000 の Lr 等級を準用した評価値を遮音性能の結果として算定し，それぞれ LL，LH（1），LH（2）と表記し，L 数も付記した。なお，実棟における評価は，重量衝撃源
では 250 Hz 以上，軽量衝撃源では 500 Hz 以上にて，回り込みにより SN 比が十分ではないことが懸念されたため，それぞれ 125 Hz 帯域以下および 250 Hz 帯域以下とした。
4．‌実験室実験
4.1 実‌ 験室および試験体概要
実験室実験は図 4 に示すように，（一財）建材試験センターにおける上下階型の残響室の床開口に合わせ，試験体を設置して行った。試験体は，いずれも対策木質床とし，表1 に示す 2 条件とした。
4.2

図4‌実験結果

実験室実験の測定点と試験体概要（平面図）

図 5 に実験結果を示す。これより，重量床衝撃音遮断性

表1

能は，試験体 1 で LH
（1）-55，試験体 2 で LH（1）-50 とな実験室実験の試験体仕様

り，いずれも比較的軽量な木質床であっても高い性能が得られることを確認した。試験体 1 に対する試験体 2 の重量
床衝撃音遮断性能は L 数で 1～2 dB 向上した。これは，天井材の質量増加による効果だと推察される。また，軽量
床衝撃音遮断性能は L 数で 9 dB 向上しており，これは遮音フローリングの緩衝効果によるところが大きいと考えられる。
5．‌実棟実験
5.1 建‌ 物および試験体概要
実験は，図 6 に示す在来軸組工法の 2 階建て木造建物の1 室を用いて行った。試験体は，表 2 に示す 2 条件とした。試験体 3 は，二重床を設置していない木造床素面の石こうボード面を加振した。これに対し，対策木質床とした試験体 4 は，写真 1 のように小面材としたパーティクルボードを用いて乾式二重床を設置した。
また，二重床の有無による防振効果を把握するため，インパクトハンマー（PCB Model086D20）を用いてハンマ

図546

実験室実験の床衝撃音レベル測定結果

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図6図8

実棟実験の測定点と試験体概要（平面図）
表2

実棟実験の床衝撃音レベル測定結果

実棟実験の試験体仕様

リング試験を行った。加振位置は点 S3 とし，受振点は床根太底の点 V1 に圧電式加速度ピックアップを設置した。
図 7 に，FFT アナライザ（小野測器 DS-2000）を用いてアクセレランスレベルを算出した結果を示す。なお，二重床中央部の支持脚ゴムの固有振動数を式（ 1 ）より算出す
ると，13.6 Hz であり，試験体 4 のアクセレランスレベルの最低周波数のピークと合致する。さらに，木造躯体に入力する振動加速度レベルは，二重床により 63 Hz 帯域で 5～15 dB 低減していることから，防振機構として機能していることを確認した。
f 0＝12πKM（1）f 0 ：支持脚ゴムの固有振動数（Hz）
K ：支持脚ゴムの動的ばね定数（N/m）
M ：支持脚ゴムにかかる二重床の質量（kg/箇所）
ここに，K＝141×10 3，M＝19.3
5.2
写真 1‌実験結果

図 8 に床衝撃音遮断性能の実験結果を示す。二重床を設乾式二重床パーティクルボードの施工風景

置すること（試験体 3 に対する試験体 4）で，重量床衝撃音レベルは，63 Hz 帯域において LH（1）
で 12 dB，LH（2）
で 13 dB 低減しており，二重床による防振効果の範囲内であることがわかる。また，試験体 4 と実験室実験の試験体
2 の 結 果 と 比 較 す る と，LH
（1）
，LH
（2）
は そ れ ぞ れ，63Hz 帯域で 6 dB，10 dB，125 Hz 帯域で 7 dB，11 dB 増加した。同様に LL は 125 Hz 帯域で 10 dB，250 Hz 帯域で15 dB 増加した。これより，木造建物における実棟性能
は，床（天井）以外の下階壁面等からの音響放射による側路伝搬の影響が少なからず存在するものと推測される。ただし，受音室の規模として室容積を比較すると，4 章で扱った実験室は 179.6 m 3 であるのに対して，本章の実棟は図724.6 m 3 であり大きく異なる。そのため，音響エネルギー

木造床根太（点 V1）における密度や吸音力等の受音室の空間特性も影響を及ぼしている

アクセレランスレベルの比較

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表3

実測データサンプル諸元

図9

図 12

床断面図（S01～S03）

図 13

床断面図（S04～S06）

図 14

床断面図（S07～S08）

床断面図（W01～W06）

図 10

図 11

床断面図（W07～W08）

床断面図（W09～W10）と考えられる。
6．‌一般木質床と対策木質床の床衝撃音遮断性能
前章では，対策木質床の実験室および実棟における床衝撃音遮断性能を示した。本章では，表 3 に示す複数の実棟における実測データサンプルを用いて，遮音対策を講じていない一般的な木質床（以下，一般木質床と呼称）と対策
図 15

木質床を比較し，対策木質床による床衝撃音遮断性能の向実測データサンプルの受音室形状比上効果の抽出を試みた。
本サンプルは受音室の規模等がそれぞれ異なるため，床衝撃音遮断性能が受音室の空間特性の影響を受けることを考慮し，一例として，受音室の表面積 S に対する床衝撃音遮断性能の変化の傾向に着目して，サンプル群毎にカーブフィッティングにより近似曲線を算出した。床衝撃音遮断性能は代表値として，L 数を対象とした。なお，筆者らは同様にして，一般木質床に対しては，L 数と受音室の規模との関係性について検討を行っている 3）。
6.1 実‌ 測データサンプル
本サンプルは，一般木質床の木造軸組 4 棟 10 室（W01～W10），対策木質床の木造軸組および実験室（残響室）6

図 1648

実験室（W12）と実棟（W13）の受音室内音響特性

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図 17

一般木質床と対策木質床の床衝撃音レベル L 数の比較

棟 16 室（W11～W26）および，対照条件の鉄骨造 3 棟 8

いて，各サンプル群に対する近似曲線式（a）～（f）を求め室（S01～S08）で構成され，以下のサンプル群ごとに比た。近似曲線の回帰範囲は，一般木質床および対策木質床較を行った。一般木質床のサンプルは極力，床自体の単体に合わせて，S が 300 m 2 以下となるサンプルを対象とし，性能に大きな差が生じないように，床や天井の高剛性化や対策木質床については床仕上げ材の違いに分けて示した。

防振処理による遮音対策および低音域に対する吸音処理等

なお，データの取得状況により，軽量衝撃源のサンプルはが施されていない箇所とした。

対策木質床のみを対象とした。

サンプル群Ⅰ：一般木質床

まず，重量衝撃源（バングマシン）に対する L 数につ

サンプル群Ⅱ：対策木質床（フローリング 12 mm）

いて見ると，群Ⅲ（床仕上げ材を遮音フローリングとしたサンプル群Ⅲ：対策木質床（遮音フローリング 12.3 mm）

対策木質床）は近似曲線に対するばらつきが比較的大きい

サンプル群Ⅳ：コンクリート床版が，いずれの床仕様についても S の対数に比例して L 数

なお，図 15 に示すように本サンプルの S と V は比例関が減少（床衝撃音遮断性能が向上）する様子がわかる。そ係にある。また，受音室の空間特性として吸音力を考慮す

れぞれの傾きを比較すると，木質床の式（a）～（c）はコンクる場合，吸音力（等価吸音面積）は式（ 2 ）より算出されリート床版の式（d）に比べて傾きが急であることから，木るため，室内平均吸音率 α の影響も受ける。本サンプル

質床はコンクリート床版に比べて受音室の空間特性の影響は実験室（残響室）における測定データを含むため，実験を受けやすいと考えられる。また，式（a）と式（b），（c）の室（W12）と実棟（W13）について，Eyring の式（ 3 ）よ傾きは同程度であることから，S に依らず一般木質床に対り α を算定した結果を図 16 に示す。これより，L 数の決する対策木質床による床衝撃音遮断性能の向上効果が 5～定周波数である 63 Hz 帯域および 125 Hz 帯域における α10 dB 得られると推察される。一方，式（b）と式（c）
はほぼは，共に 0.08 前後で近似するため，本稿においては，す一致することから，重量衝撃源に対する床仕上げ材によるべてのサンプルについて α の値は等しいものとする。

影響は極めて小さいと言える。さらに，S が 300 m 2 を超

A＝Sα 

（2）

える受音室空間においては，S に対する L 数の変化量が小

A：受音室の吸音力（m 2）さくなる傾向が見られるため，S が一定値以上になると，α ：受音室の室内平均吸音率

床自体の単体性能に収束する可能性が考えられる。

0.161V
RT＝α ）｝
S｛－log（1－e（3）ここに，RT：図 15 の残響時間測定値（sec）

次に，軽量衝撃源（タッピングマシン）対する L 数について見ると，重量衝撃源の場合とは異なり，床仕上げ材の違いによる影響が大きく，フローリングに対する遮音フ6.2 床‌ 衝撃音遮断性能 L 数の比較

ローリングによる床衝撃音遮断性能の向上効果が S に依

図 17 に，サンプル群ごとの表面積 S に対する L 数の変らず約 10 dB 得られることがわかる。

化の傾向に示す。重量衝撃源（バングマシン）および軽量衝撃源（タッピングマシン）それぞれに対する L 数につ49

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7．‌まとめいない一般的な木質床）と対策木質床（高剛性床版を用い本稿では，実験室および実棟において，高剛性床版を用た二重床）の床衝撃音遮断性能を比較することで，対策木いた二重床の床衝撃音遮断性能を評価した結果，木造建物質床による性能の向上効果は，受音室の空間特性に依らにおける有効な遮音対策手法の一つとなりうることを示ず， 重 量 衝 撃 源（バ ン グ マ シ ン）に 対 し て は 5～10 dBした。

（遮音等級 1～2 ランク）
，軽量衝撃源に対しては約 10 dB

複数の実建物における実測データについて，本稿では一（2 ランク）得られる可能性を示した。

例として表面積をパラメータとして統計処理することで，今後は，対策木質床の実測データにおいてサンプル数の木質床の床衝撃音遮断性能は，受音室の空間特性（表面少ない比較的規模の大きい受音空間におけるデータも蓄積積，室容積，吸音力等）の影響を受ける可能性を示した。

していきたい。

また，その結果について，一般木質床（遮音対策を講じて謝辞
本研究は，ナイス株式会社および淡路技建株式会社に多大なご協力をいただき実施いたしました。末筆ながら，関係者各位に御礼申し上げます。
参考文献
1）久原裕・他 5 名：在来床組工法と乾式遮音二重床を用いた 3 階建て木造集合住宅の床衝撃音実測結果，日本建築学会大会学術講演梗概集，2016.82）堀尾貞治・他 4 名：乾式二重床の床面剛性が防振効果に与える影響に関する基礎的検討，日本建築学会大会学術講演梗概集，2019.73）堀尾貞治・他 4 名：木質系建築物における重量床衝撃音と受音空間の大きさの関係，日本建築学会大会学術講演梗概集，2021.7

STUDY ON FLOOR IMPACT SOUND INSULATIONIN WOODEN STRUCTURE BUILDINGS USING A HIGH RIGIDITY DOUBLE FLOOR
S. Horio, T. Takikawa, and S. Inoue
This report discusses the performance of floor impact sound insulation in wooden structure buildings using a highrigidity double floor. To evaluate floor impact sound insulating property of this double floor, firstly, we measured it inreverberation chamber, then in wooden structure buildings.
Following that, we attempted to quantify the improvement effect of floor impact sound insulation with the use of themeasurement data obtained in multiple wooden structure buildings by statistical processing.

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