防音断熱構造及び防音断熱材
【課題】衝撃音を効果的に低減し得るとともに歩行感の改善を図ることができ、しかも断熱性を付与することができ、且つ簡単に施工することができる防音断熱構造及び防音断熱材を提供すること。
【解決手段】構造物の床または壁を構成する躯体Ｂの上に緩衝材１を介在させて面材Ａを設けた構造の防音断熱構造であって、緩衝材１が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により構成されていると共に、面材Ａと当接し且つ躯体Ｂと間隔を有して配置される面材当接部２と、躯体Ｂと当接し且つ面材Ａと間隔を有して配置される躯体当接部３と、面材当接部２と躯体当接部３とを連結する連結部４とから形成されており、面材当接部と躯体当接部とは平行且つ交互に線上配置されており、連結部の厚みｔが面材当接部および躯体当接部の厚みＴ以下である構造からなり、面材Ａが、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2である防音断熱構造とした。
【解決手段】構造物の床または壁を構成する躯体Ｂの上に緩衝材１を介在させて面材Ａを設けた構造の防音断熱構造であって、緩衝材１が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により構成されていると共に、面材Ａと当接し且つ躯体Ｂと間隔を有して配置される面材当接部２と、躯体Ｂと当接し且つ面材Ａと間隔を有して配置される躯体当接部３と、面材当接部２と躯体当接部３とを連結する連結部４とから形成されており、面材当接部と躯体当接部とは平行且つ交互に線上配置されており、連結部の厚みｔが面材当接部および躯体当接部の厚みＴ以下である構造からなり、面材Ａが、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2である防音断熱構造とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音断熱構造及び防音断熱材に関するもので、特に、衝撃音を効果的に低減し得る防音断熱構造及び防音断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
戸建住宅やマンションなどの複数階建ての建物において、居室内や廊下で、飛び跳ね、走行、歩行、物の落下などによって床に衝撃が加わると、その振動は建物の躯体、例えばコンクリートスラブ、コンクリート壁を介して周囲に伝播するため、近隣住人が騒音の被害を受ける可能性がある。
【０００３】
従来では、このような床に発生する振動の伝播を抑制するために、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されているように、フローリング材などの床材と構造躯体である床梁との間に複数の防振ゴムを介在させて、床衝撃音を低減するようにした床構造が提案されている。また、例えば特許文献３に開示されているように、やはり床材と躯体との間に減衰機構を有する複数の液封マウントを介在させて、床衝撃音を低減するようにした床構造が提案されている。更には、例えば特許文献４に開示されているように、床材の裏面側に複数の凹溝を形成するとともに、収縮性樹脂シートを介してクッション材を床材の裏面側に接着し、常温下、収縮性樹脂シートの収縮により山反り状とされた防音直貼り床材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０６０９９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１７５４号公報
【特許文献３】特開２００４−３２８３号公報
【特許文献４】特開２０１１−６８８５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、上記のような防振ゴムを使用して床衝撃音を低減する構造においては、床材を防振ゴムで弾性支持するものであるために床材が揺れ易くなっており、歩行感が悪くなるといった問題があった。また、液封マウントを使用して床衝撃音を低減する構造においては、液封マウントが防振ゴムなどの緩衝材に比べて高価であり、このような液封マウントを数多く使用することで、工事費が高騰するといった問題があった。更には、上記したいずれの構造においても、十分な断熱性を建物に付与できる技術ではなかった。
【０００６】
本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、衝撃音を効果的に低減し得るとともに歩行感の改善を図ることができ、しかも断熱性を付与することができ、且つ工事費を安価に抑えることができる防音断熱構造及び防音断熱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明は、次の（１）〜（６）に記載した防音断熱構造及び防音断熱材とした。
（１）構造物の床または壁を構成する躯体の上に緩衝材を介在させて面材を設けた構造の防音断熱構造であって、前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により形成されているとともに、前記面材と当接し且つ前記躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、前記躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから構成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱構造。
（２）上記連結部の厚みが３〜２５ｍｍであることを特徴とする、上記（１）に記載の防音断熱構造。
（３）上記躯体と上記躯体当接部との当接面積〔Ｘ〕と、上記緩衝材が配置される上記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔Ｘ／Ｙ〕が０．１〜０．７であり、前記当接面積〔Ｘ〕と上記面材と上記面材当接部との当接面積〔Ｚ〕との合計面積〔Ｘ＋Ｚ〕と、前記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔（Ｘ＋Ｚ）／Ｙ〕が０．２〜１．０であることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の防音断熱構造。
（４）上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ５〜５０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の防音断熱構造。
（５）上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ４〜３０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０２０〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の防音断熱構造。
（６）構造物の床または壁を構成する躯体の上に設けられる緩衝材と面材とからなる防音断熱材であって、前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により形成されているとともに、前記面材と接着され且つ該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから形成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、前記緩衝材がその面材当接部において接着された前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱材。
【発明の効果】
【０００８】
上記した本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材によれば、衝撃音を効果的に低減し得るとともに歩行感の改善を図ることができ、しかも構造物に断熱性を付与することができ、且つ施工性にも優れるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材の一実施の形態を示した概念的な横断面図である。
【図２】本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材の他の実施の形態を示した概念的な横断面図である。
【図３】Ｎｏ．１，Ｎｏ．８〜Ｎｏ．１０の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図４】Ｎｏ．２の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図５】Ｎｏ．３の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図６】Ｎｏ．４の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図７】Ｎｏ．５の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図８】Ｎｏ．６の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図９】Ｎｏ．７の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１０】Ｎｏ．１１〜Ｎｏ．１３の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１１】Ｎｏ．１４の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１２】Ｎｏ．１５の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１３】Ｎｏ．１６の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１４】Ｎｏ．１７の試験例において使用した緩衝材の１００ｍｍ分を示した概念的な横断面図である。
【図１５】Ｎｏ．１８の試験例において使用した緩衝材の１００ｍｍ分を示した概念的な横断面図である。
【図１６】Ｎｏ．１９の試験例において使用した遮音フローリング材の１００ｍｍ分を示した概念的な横断面図である。
【図１７】試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の試験結果を示したグラフである。
【図１８】試験Ｎｏ．５〜Ｎｏ．８の試験結果を示したグラフである。
【図１９】試験Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１２の試験結果を示したグラフである。
【図２０】試験Ｎｏ．１３〜Ｎｏ．１６の試験結果を示したグラフである。
【図２１】試験Ｎｏ．１７〜Ｎｏ．１９の試験結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、詳細に説明する。
本発明は、構造物の床または壁を構成する躯体の上に緩衝材を介在させて面材を設けた構造の防音断熱構造であり、また、本発明は、構造物の床または壁を構成する躯体の上に設けられる緩衝材と面材とからなる防音断熱材である。
【００１１】
本発明における上記構造物の床または壁を構成する躯体は、構造物を構成する骨格部材であり、通常、コンクリート系の場合にはコンクリートスラブ、コンクリート壁などが対象となり、鉄骨系の場合には軽量気泡コンクリートパネル、プレキャストコンクリートパネルなどが対象となる。また木質系の場合には合板、パーティクルボード等の硬質且つ厚肉の木質パネルなどが対象となる。
【００１２】
また、本発明における上記緩衝材は、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは０．０２３〜０．０３８Ｗ／ｍ・Ｋ、特に好ましくは０．０２５〜０．０３５Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体からなるものである。熱伝導率が０．０４Ｗ／ｍ・Ｋを超えるものである場合には、十分な断熱性を有する防音断熱構造或いは防音断熱材を形成することができない。かかる観点から熱伝導率は低いほど好ましいが、熱伝導率が０．０２Ｗ／ｍ・Ｋに満たないものは低コストで得ることが困難であり、経済的な観点から現実的ではない。
なお、本明細書における上記熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ９５１１（２００６Ｒ）の５．７項記載の平板熱流計法（平均温度２３℃）により測定したものである。
【００１３】
緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体の基材樹脂としては、ポリスチレン，耐衝撃性ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン，ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンサクシネート，ポリエチレンテレフタレート，ポリ乳酸等のポリエステル系樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、圧縮等の機械的物性、軽量性に優れるポリスチレン系樹脂が好ましく、また、柔軟性、靭性に富み、耐久性、防振特性に優れている点でポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１４】
上記ポリスチレン系樹脂には、ポリスチレン、基材樹脂中のスチレン成分単位が５０モル％以上であるスチレンと他のコモノマー成分との共重合体やスチレンと他の重合体との混合物が包含される。より具体的には、ポリスチレンやスチレンを主成分とするスチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ポリフェニレンエーテル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、或いは耐衝撃性ポリスチレン等が挙げられる。スチレン系共重合体におけるスチレン成分含有量は６０モル％以上、特に８０モル％以上が好ましい。
また、上記ポリオレフィン系樹脂には、ポリオレフィン、基材樹脂中のオレフィン成分単位が５０モル％以上であるオレフィンと他のコモノマー成分との共重合体やオレフィンと他の重合体との混合物が包含される。より具体的には、低密度ポリエチレン，中密度ポリエチレン，高密度ポリエチレン，直鎖状低密度ポリエチレン，直鎖状超低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂や、プロピレン単独重合体，各種のプロピレン−エチレン共重合体，プロピレン−ブテン共重合体，プロピレン−エチレン−ブテン三共重合体等のポリプロピレン系樹脂が挙げられる。
【００１５】
本発明における緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体は、特有の目的形状を容易に成形できることから、上記基材樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体であることが好ましい。この合成樹脂発泡粒子成形体は、例えば合成樹脂粒子を発泡させて発泡ビーズを得、該発泡ビーズを所定形状の金型内に充填し、蒸気等で加熱して発泡ビーズを融着させることで得られる。
上記ポリスチレン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として用いる場合には、該ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体の圧縮強さは、配置される床、壁などの使用箇所における耐久性能と防振性能の観点から、好ましくは５〜５０Ｎ／ｃｍ2、更に好ましくは１０〜４０Ｎ／ｃｍ2、特に好ましくは２０〜３５Ｎ／ｃｍ2である。また、見掛け密度は、断熱性能、曲げや圧縮などの機械的強度の観点から、好ましくは０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ3、更に好ましくは０．０２０〜０．０４０ｇ／ｃｍ3、特に好ましくは０．０３０〜０．０３５ｇ／ｃｍ3である。
また、上記ポリオレフィン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として用いる場合には、該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体の圧縮強さは、上記と同様の観点から、好ましく４〜３０Ｎ／ｃｍ2、更に好ましくは７〜２０Ｎ／ｃｍ2、特に好ましくは１０〜１５Ｎ／ｃｍ2である。また、見掛け密度は、やはり上記と同様の観点から、好ましくは０．０２０〜０．０５０ｇ／ｃｍ3、更に好ましくは０．０２５〜０．０４０ｇ／ｃｍ3、特に好ましくは０．０３０〜０．０３５ｇ／ｃｍ3である。
なお、本明細書における上記圧縮強さは、ＪＩＳ Ｋ ７２２０（１９９９）に準拠して求められる５％圧縮強さとして測定される値である。また、上記見掛け密度は、発泡成形体の重量（ｇ）を水没法にて求められる発泡成形体の体積（ｃｍ3）で除して得られる値である。また、上記のとおり、ポリスチレン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として採用する場合と、ポリオレフィン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として採用する場合とで、好ましい圧縮強さや見掛け密度が相違するのは、両者の圧縮エネルギー分散性能の違いや、断熱性能の違いによる。
【００１６】
また、本発明における緩衝材は、図１及び図２にその実施の形態を例示したように、該緩衝材１は、面材Ａと当接し且つ上記したコンクリートスラブなどの躯体Ｂと間隔を有して配置される面材当接部２と、前記躯体Ｂと当接し且つ前記面材Ａと間隔を有して配置される躯体当接部３と、前記面材当接部２と前記躯体当接部３とを連結する連結部４とから形成されており、前記面材当接部２と前記躯体当接部３とは平行且つ交互に線上配置されており、前記連結部４の厚みｔが前記面材当接部２および前記躯体当接部３の厚みＴ以下である構造の上記した可撓性発泡樹脂成形体からなるものである。
かかる構造の緩衝体とすることにより、衝撃が加わると、その衝撃力によって面材当接部２と躯体当接部３とを連結する上記連結部４が板バネの如く撓み、振動エネルギーを有効に吸収することができ、衝撃音を効果的に低減し得るものとなる。
上記構造の可撓性発泡樹脂成形体において、前記面材当接部２の前記躯体Ｂとの間隔αおよび前記躯体当接部３の前記面材Ａとの間隔βは１〜５ｍｍ、更には２〜４ｍｍが、より優れた所期の目的を達成する上で好ましい。なお、前記間隔αは面材当接部２と躯体Ｂとの間隔の最大値、前記間隔βは躯体当接部３の面材Ａとの間隔の最大値を意味する。また、本発明の目的効果を阻害しない範囲で、面材当接部２の一部に躯体Ｂと接する凸部や躯体当接部３の一部に面材Ａと接する凸部を設けることもできる。
【００１７】
ここで、上記緩衝材１は、上記面材当接部２および上記躯体当接部３の厚みＴが５〜５０ｍｍであることが好ましく、１０〜３０ｍｍであることが更に好ましい。
また、上記連結部４の厚みｔは、前記面材当接部２および前記躯体当接部３の厚みＴの１０〜９０％であることが好ましく、３０〜８０％であることが更に好ましい。具体的に連結部４の厚みｔは、３〜２５ｍｍであることが好ましく、３〜１５ｍｍであることが更に好ましい。連結部の厚みが上記の範囲内である場合には、特に優れた振動エネルギー吸収性能が発現されるように面材当接部と躯体当接部とが連結されることになる。
なお、面材当接部２および上記躯体当接部３の厚みＴは、図１〜１０に示す緩衝材の横断面図における該当部分の平均厚みを意味する。具体的には該当部分の両端部及び中央部の３点の図面右端に示した矢印方向の厚みの算術平均厚みを指す。ただし、当該両端部及び中央部に上記の部分的な凸部がある場合は当該凸部を避けて両端部及び中央部の近傍の厚みを測定することとする。また、連結部４の厚みｔは、図１〜１０に示す緩衝材の横断面図における当該連結部の最も厚みの薄い箇所の図中連結部の矢印方向の厚みを意味する。
【００１８】
また、上記緩衝材１は、振動エネルギーの吸収作用において特に優れたものとするために、上記躯体Ｂと上記躯体当接部３との当接面積〔Ｘ〕と、上記緩衝材１が配置される上記躯体Ｂの面積〔Ｙ〕との比率〔Ｘ／Ｙ〕が０．１〜０．７であることが好ましく、０．３〜０．７であることが更に好ましく、０．４〜０．７であることが特に好ましく、前記躯体当接部３の当接面積〔Ｘ〕と上記面材Ａと上記面材当接部２との当接面積〔Ｚ〕との合計面積〔Ｘ＋Ｚ〕と、前記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔（Ｘ＋Ｚ）／Ｙ〕が０．２〜１．０であることが好ましく、更に０．２〜０．９、特に０．３〜０．８であることが好ましい。
【００１９】
本発明における上記面材としては、フローリング材、合板、石膏ボード、樹脂タイルなどが挙げられる。これらの面材は、主として構造物の床または壁の表層を形成するものであり、必要に応じて、突板貼り、化粧合成樹脂シート貼り、化粧紙貼り等の任意の化粧が施されているものである。かかる面材は、曲げ剛性が０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることが好ましく、０．６〜２０Ｎ・ｍ2であることが更に好ましい。これは、曲げ剛性が０．５Ｎ・ｍ2に満たない面材である場合には、床および壁面の剛性が低くなり床の歩行感および壁強度が低くなるために好ましくなく、逆に３０Ｎ・ｍ2を超える曲げ剛性を有する面材を用いた場合には、面材の振動が直接躯体に伝播しやすくなることにより防音効果が現れないために好ましくない。
なお、本明細書における上記曲げ剛性は、ＪＩＳ Ａ１４０８：２００１に記載の曲げ試験に基づき、試験体寸法：長さ２００ｍｍ、幅１５０ｍｍ、曲げ試験スパン：１５０ｍｍ、気燥状態：試験体を通風の良い室内に７日間静置、測定雰囲気温度２３℃、湿度５０％の条件にて測定される値である。
【００２０】
本発明に係る防音断熱構造は、構造物の床または壁を構成する躯体の上に、上記した所定の熱伝導率を有する可撓性発泡樹脂成形体により形成された上記した特種構造の緩衝材を介在させて、上記した所定の曲げ剛性を有する面材を設けたことに最大の特徴を有し、また、本発明に係る防音断熱材は、上記した所定の熱伝導率を有する可撓性発泡樹脂成形体により形成された上記した特種構造の緩衝材を、その面材当接部において、上記した所定の曲げ剛性を有する面材に接着させた構成からなることに最大の特徴を有するものである。
このような防音断熱構造或いは防音断熱材とすることによって、断熱性のみならず優れた防音効果が得られるものであるが、その理由、特に緩衝材を上記した特種構造のものとしたことによる防音効果の理由は、下記の通りであると考えられる。
【００２１】
床材に作用する衝撃音が階下の人間に感知されるメカニズムは、発生源から固体振動として床材に伝達され、該床材中を振動として伝搬し、最終的に空気中に音として放射或いは直接人体に振動として伝達されて人間の聴覚で感知されるものである。そのため、衝撃音の階下の人間による感知を防止するには、伝搬途中においてその振動を抑える、すなわち振動エネルギーを吸収させる必要がある。
【００２２】
この振動エネルギーの吸収は、加えられた振動エネルギーが素材中を伝搬する間の分子間摩擦エネルギー、換言すれば熱エネルギーに変換して減衰することなどによって達成されるものであるが、本発明に係る緩衝材は、面材と当接し且つ躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、躯体と当接し且つ面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから構成されているため、振動によって両当接部間を連結する連結部は特に大きく撓み変形することとなり、振動エネルギーを効果的に熱エネルギーに変換して減衰させることができるとともに、振動エネルギーの伝搬は面材当接部、連結部、そして躯体当接部と迂回した伝搬距離が長いものとなり、より振動エネルギーの吸収効果を向上させることができるものと考えられる。更には、面材当接部と躯体表面との間、及び躯体当接部と面材裏面との間に存在する隙間が吸音室として働くため、より防音効果を向上させることができると考えられる。かくして本発明の緩衝材の構造によれば、顕著な防音効果が得られ、かかる緩衝材を躯体と面材との間に介在させた本発明の防音断熱構造、及びかかる緩衝材と面材とからなる本発明の防音断熱材は、断熱性のみならず優れた防音効果を発揮するものとなる。
【００２３】
本発明の防音断熱構造においては、防音断熱材の面材当接部と躯体当接部とは、各々、面材と躯体に接着剤等により接着固定されてことが好ましいが、例えば、床を構成する防音断熱構造の場合には、必ずしも面材当接部と躯体当接部が各々、面材と躯体に接着されていなくてもよい。また、ダンゴ状の接着剤を使用して面材当接部と面材とを接着する場合には、面材と躯体当接部との間隔を、できるだけ埋めることのないように施工する。
更に、断熱性向上の観点から、防音断熱材と躯体との隙間に水蒸気が進入しないように施工することが好ましい。
また、本発明の目的、効果を阻害しない範囲において、防音断熱材を構成する面材と可撓性発泡樹脂成形体との間や躯体と可撓性発泡樹脂成形体との間に補強材や防湿シート等を介在させることもできる。
【試験例】
【００２４】
以下、上記した本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材を見出した試験例を記載するが、本発明は、何らこれらの試験例によって限定されるものではない。
【００２５】
−使用材料−
・緩衝材
株式会社ジェイエスピー社製のポリスチレン発泡粒子ブロック成形体（圧縮強さ；１５Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度；０．０２８ｇ／ｃｍ2、熱伝導率；０．０３４Ｗ／ｍ・Ｋ）を用い、表１〜表５、及び図３〜図１６に示した種々の形状寸法の緩衝材（幅６００ｍｍ，長さ９００ｍｍ）を作製した。
なお、表１等に記載した躯体当接面積（Ｘ），躯体面積（Ｙ），面材当接面積（Ｚ）の値は、図面に示した緩衝材の一スパン分（或いは幅１００ｍｍ分）、奥行長さ１ｍｍ当たりの面積である。
・面材
以下の４種類の床材を用いた。
(a)パナソニック電工株式会社製の木質床材（商品名：ウディＡ、曲げ剛性０．８Ｎ・ｍ2）。表において「PanaA」と記載。
(b)普通合板 ＪＡＳ １類 １等の３ｍｍ厚の木質合板（曲げ剛性３．４Ｎ・ｍ2）。表において「合板3t」と記載。
(c)普通合板 ＪＡＳ １類 １等 の５．５ｍｍ厚の木質合板（曲げ剛性１６．４Ｎ・ｍ2）。表において「合板5.5t」と記載。
(d)普通合板 ＪＡＳ １類 １等 の１２ｍｍ厚の木質合板（曲げ剛性１４６．９Ｎ・ｍ2）。表において「合板12t」と記載。
・遮音フローリング
パナソニック電工株式会社製の遮音フローリング（商品名：ウディＡ４５）。表において「遮音FL」と記載。また、図１６に幅１００ｍｍ分の概念的な断面図を示した。
【００２６】
−試験方法−
各試験体について、軽量衝撃音レベルの測定を、ＪＩＳ Ａ１４４０に基づいて行なった。
具体的には、厚さ１５０ｍｍのコンクリートスラブの上に、各種の試験体（使用した緩衝材と面材は表１〜表５に記載）を載置し、試験体上面の中心を打撃点としてタッピングマシンによる軽衝撃（５００ｇのハンマーによるタッピング）を加え、階下に設置したマイクロホンで衝撃音を捉えることにより行なった。
各試験体の測定結果を、表１〜表５に併記するとともに図１７〜図２１に示す。なお、図中に示した区分１〜５の線は、住宅性能表示制度の床仕上げ構造の床衝撃音低減性能における実験室測定による床衝撃音レベル低減量に基づいた床仕上げ構造区分１〜５の性能区分を示している。
【００２７】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【００２８】
−試験結果−
図１７〜図２１から、本発明の構造に係る試験Ｎｏ．１，Ｎｏ．３〜Ｎｏ．８，Ｎｏ．１１の試験体は、測定した全ての周波数帯域において床仕上げ構造区分の区分３をクリアしており、優れた防音効果を有するものであることが分かる。また、試験Ｎｏ．２の試験体は、連結部の厚みｔが多少大きいため中心周波数２５０Ｈｚにおいて区分３をクリアしていないものの十分な防音効果を有するものであることが分かる。また、試験Ｎｏ．９，Ｎｏ．１２の試験体は、面材の曲げ剛性が緩衝材の弾性に対して多少大きいため区分３をクリアしていない周波数帯域があるものの十分な防音効果を有するものであることが分かる。また、試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９，Ｎｏ．１１，Ｎｏ．１２の試験体は、歩行時において面材の揺れは感じられず歩行感が良好なものであり、また断熱性においても良好なものであった。
一方、面材の曲げ剛性が高すぎる試験Ｎｏ．１０，Ｎｏ．１３の試験体にあっては、いずれも低周波数帯域で、防音効果が十分ではないことが分かる。また、試験Ｎｏ．１４〜Ｎｏ．１８の試験体は、面材と間隔を有して配置される躯体当接部の構造、或いは躯体と間隔を有して配置される面材当接部の構造と躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部の構造を有するものではない、特に面材当接部と躯体当接部とを連結する連結部を有するような構造ではないため、防音効果が十分ではないことが分かる。また、試験Ｎｏ．１９の試験体は、十分な防音効果を有するものであるが、歩行時において面材の揺れが感じられ、歩行感が悪いものであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防音断熱構造及び防音断熱材に関するもので、特に、衝撃音を効果的に低減し得る防音断熱構造及び防音断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
戸建住宅やマンションなどの複数階建ての建物において、居室内や廊下で、飛び跳ね、走行、歩行、物の落下などによって床に衝撃が加わると、その振動は建物の躯体、例えばコンクリートスラブ、コンクリート壁を介して周囲に伝播するため、近隣住人が騒音の被害を受ける可能性がある。
【０００３】
従来では、このような床に発生する振動の伝播を抑制するために、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されているように、フローリング材などの床材と構造躯体である床梁との間に複数の防振ゴムを介在させて、床衝撃音を低減するようにした床構造が提案されている。また、例えば特許文献３に開示されているように、やはり床材と躯体との間に減衰機構を有する複数の液封マウントを介在させて、床衝撃音を低減するようにした床構造が提案されている。更には、例えば特許文献４に開示されているように、床材の裏面側に複数の凹溝を形成するとともに、収縮性樹脂シートを介してクッション材を床材の裏面側に接着し、常温下、収縮性樹脂シートの収縮により山反り状とされた防音直貼り床材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０６０９９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１７５４号公報
【特許文献３】特開２００４−３２８３号公報
【特許文献４】特開２０１１−６８８５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、上記のような防振ゴムを使用して床衝撃音を低減する構造においては、床材を防振ゴムで弾性支持するものであるために床材が揺れ易くなっており、歩行感が悪くなるといった問題があった。また、液封マウントを使用して床衝撃音を低減する構造においては、液封マウントが防振ゴムなどの緩衝材に比べて高価であり、このような液封マウントを数多く使用することで、工事費が高騰するといった問題があった。更には、上記したいずれの構造においても、十分な断熱性を建物に付与できる技術ではなかった。
【０００６】
本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、衝撃音を効果的に低減し得るとともに歩行感の改善を図ることができ、しかも断熱性を付与することができ、且つ工事費を安価に抑えることができる防音断熱構造及び防音断熱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明は、次の（１）〜（６）に記載した防音断熱構造及び防音断熱材とした。
（１）構造物の床または壁を構成する躯体の上に緩衝材を介在させて面材を設けた構造の防音断熱構造であって、前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により形成されているとともに、前記面材と当接し且つ前記躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、前記躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから構成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱構造。
（２）上記連結部の厚みが３〜２５ｍｍであることを特徴とする、上記（１）に記載の防音断熱構造。
（３）上記躯体と上記躯体当接部との当接面積〔Ｘ〕と、上記緩衝材が配置される上記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔Ｘ／Ｙ〕が０．１〜０．７であり、前記当接面積〔Ｘ〕と上記面材と上記面材当接部との当接面積〔Ｚ〕との合計面積〔Ｘ＋Ｚ〕と、前記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔（Ｘ＋Ｚ）／Ｙ〕が０．２〜１．０であることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の防音断熱構造。
（４）上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ５〜５０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の防音断熱構造。
（５）上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ４〜３０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０２０〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の防音断熱構造。
（６）構造物の床または壁を構成する躯体の上に設けられる緩衝材と面材とからなる防音断熱材であって、前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により形成されているとともに、前記面材と接着され且つ該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから形成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、前記緩衝材がその面材当接部において接着された前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱材。
【発明の効果】
【０００８】
上記した本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材によれば、衝撃音を効果的に低減し得るとともに歩行感の改善を図ることができ、しかも構造物に断熱性を付与することができ、且つ施工性にも優れるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材の一実施の形態を示した概念的な横断面図である。
【図２】本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材の他の実施の形態を示した概念的な横断面図である。
【図３】Ｎｏ．１，Ｎｏ．８〜Ｎｏ．１０の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図４】Ｎｏ．２の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図５】Ｎｏ．３の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図６】Ｎｏ．４の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図７】Ｎｏ．５の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図８】Ｎｏ．６の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図９】Ｎｏ．７の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１０】Ｎｏ．１１〜Ｎｏ．１３の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１１】Ｎｏ．１４の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１２】Ｎｏ．１５の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１３】Ｎｏ．１６の試験例において使用した緩衝材の一スパン分を示した概念的な横断面図である。
【図１４】Ｎｏ．１７の試験例において使用した緩衝材の１００ｍｍ分を示した概念的な横断面図である。
【図１５】Ｎｏ．１８の試験例において使用した緩衝材の１００ｍｍ分を示した概念的な横断面図である。
【図１６】Ｎｏ．１９の試験例において使用した遮音フローリング材の１００ｍｍ分を示した概念的な横断面図である。
【図１７】試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の試験結果を示したグラフである。
【図１８】試験Ｎｏ．５〜Ｎｏ．８の試験結果を示したグラフである。
【図１９】試験Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１２の試験結果を示したグラフである。
【図２０】試験Ｎｏ．１３〜Ｎｏ．１６の試験結果を示したグラフである。
【図２１】試験Ｎｏ．１７〜Ｎｏ．１９の試験結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、詳細に説明する。
本発明は、構造物の床または壁を構成する躯体の上に緩衝材を介在させて面材を設けた構造の防音断熱構造であり、また、本発明は、構造物の床または壁を構成する躯体の上に設けられる緩衝材と面材とからなる防音断熱材である。
【００１１】
本発明における上記構造物の床または壁を構成する躯体は、構造物を構成する骨格部材であり、通常、コンクリート系の場合にはコンクリートスラブ、コンクリート壁などが対象となり、鉄骨系の場合には軽量気泡コンクリートパネル、プレキャストコンクリートパネルなどが対象となる。また木質系の場合には合板、パーティクルボード等の硬質且つ厚肉の木質パネルなどが対象となる。
【００１２】
また、本発明における上記緩衝材は、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましくは０．０２３〜０．０３８Ｗ／ｍ・Ｋ、特に好ましくは０．０２５〜０．０３５Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体からなるものである。熱伝導率が０．０４Ｗ／ｍ・Ｋを超えるものである場合には、十分な断熱性を有する防音断熱構造或いは防音断熱材を形成することができない。かかる観点から熱伝導率は低いほど好ましいが、熱伝導率が０．０２Ｗ／ｍ・Ｋに満たないものは低コストで得ることが困難であり、経済的な観点から現実的ではない。
なお、本明細書における上記熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ９５１１（２００６Ｒ）の５．７項記載の平板熱流計法（平均温度２３℃）により測定したものである。
【００１３】
緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体の基材樹脂としては、ポリスチレン，耐衝撃性ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン，ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンサクシネート，ポリエチレンテレフタレート，ポリ乳酸等のポリエステル系樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、圧縮等の機械的物性、軽量性に優れるポリスチレン系樹脂が好ましく、また、柔軟性、靭性に富み、耐久性、防振特性に優れている点でポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００１４】
上記ポリスチレン系樹脂には、ポリスチレン、基材樹脂中のスチレン成分単位が５０モル％以上であるスチレンと他のコモノマー成分との共重合体やスチレンと他の重合体との混合物が包含される。より具体的には、ポリスチレンやスチレンを主成分とするスチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ポリフェニレンエーテル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、或いは耐衝撃性ポリスチレン等が挙げられる。スチレン系共重合体におけるスチレン成分含有量は６０モル％以上、特に８０モル％以上が好ましい。
また、上記ポリオレフィン系樹脂には、ポリオレフィン、基材樹脂中のオレフィン成分単位が５０モル％以上であるオレフィンと他のコモノマー成分との共重合体やオレフィンと他の重合体との混合物が包含される。より具体的には、低密度ポリエチレン，中密度ポリエチレン，高密度ポリエチレン，直鎖状低密度ポリエチレン，直鎖状超低密度ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂や、プロピレン単独重合体，各種のプロピレン−エチレン共重合体，プロピレン−ブテン共重合体，プロピレン−エチレン−ブテン三共重合体等のポリプロピレン系樹脂が挙げられる。
【００１５】
本発明における緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体は、特有の目的形状を容易に成形できることから、上記基材樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体であることが好ましい。この合成樹脂発泡粒子成形体は、例えば合成樹脂粒子を発泡させて発泡ビーズを得、該発泡ビーズを所定形状の金型内に充填し、蒸気等で加熱して発泡ビーズを融着させることで得られる。
上記ポリスチレン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として用いる場合には、該ポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体の圧縮強さは、配置される床、壁などの使用箇所における耐久性能と防振性能の観点から、好ましくは５〜５０Ｎ／ｃｍ2、更に好ましくは１０〜４０Ｎ／ｃｍ2、特に好ましくは２０〜３５Ｎ／ｃｍ2である。また、見掛け密度は、断熱性能、曲げや圧縮などの機械的強度の観点から、好ましくは０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ3、更に好ましくは０．０２０〜０．０４０ｇ／ｃｍ3、特に好ましくは０．０３０〜０．０３５ｇ／ｃｍ3である。
また、上記ポリオレフィン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として用いる場合には、該ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体の圧縮強さは、上記と同様の観点から、好ましく４〜３０Ｎ／ｃｍ2、更に好ましくは７〜２０Ｎ／ｃｍ2、特に好ましくは１０〜１５Ｎ／ｃｍ2である。また、見掛け密度は、やはり上記と同様の観点から、好ましくは０．０２０〜０．０５０ｇ／ｃｍ3、更に好ましくは０．０２５〜０．０４０ｇ／ｃｍ3、特に好ましくは０．０３０〜０．０３５ｇ／ｃｍ3である。
なお、本明細書における上記圧縮強さは、ＪＩＳ Ｋ ７２２０（１９９９）に準拠して求められる５％圧縮強さとして測定される値である。また、上記見掛け密度は、発泡成形体の重量（ｇ）を水没法にて求められる発泡成形体の体積（ｃｍ3）で除して得られる値である。また、上記のとおり、ポリスチレン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として採用する場合と、ポリオレフィン系樹脂を用いた合成樹脂発泡粒子成形体を緩衝材として採用する場合とで、好ましい圧縮強さや見掛け密度が相違するのは、両者の圧縮エネルギー分散性能の違いや、断熱性能の違いによる。
【００１６】
また、本発明における緩衝材は、図１及び図２にその実施の形態を例示したように、該緩衝材１は、面材Ａと当接し且つ上記したコンクリートスラブなどの躯体Ｂと間隔を有して配置される面材当接部２と、前記躯体Ｂと当接し且つ前記面材Ａと間隔を有して配置される躯体当接部３と、前記面材当接部２と前記躯体当接部３とを連結する連結部４とから形成されており、前記面材当接部２と前記躯体当接部３とは平行且つ交互に線上配置されており、前記連結部４の厚みｔが前記面材当接部２および前記躯体当接部３の厚みＴ以下である構造の上記した可撓性発泡樹脂成形体からなるものである。
かかる構造の緩衝体とすることにより、衝撃が加わると、その衝撃力によって面材当接部２と躯体当接部３とを連結する上記連結部４が板バネの如く撓み、振動エネルギーを有効に吸収することができ、衝撃音を効果的に低減し得るものとなる。
上記構造の可撓性発泡樹脂成形体において、前記面材当接部２の前記躯体Ｂとの間隔αおよび前記躯体当接部３の前記面材Ａとの間隔βは１〜５ｍｍ、更には２〜４ｍｍが、より優れた所期の目的を達成する上で好ましい。なお、前記間隔αは面材当接部２と躯体Ｂとの間隔の最大値、前記間隔βは躯体当接部３の面材Ａとの間隔の最大値を意味する。また、本発明の目的効果を阻害しない範囲で、面材当接部２の一部に躯体Ｂと接する凸部や躯体当接部３の一部に面材Ａと接する凸部を設けることもできる。
【００１７】
ここで、上記緩衝材１は、上記面材当接部２および上記躯体当接部３の厚みＴが５〜５０ｍｍであることが好ましく、１０〜３０ｍｍであることが更に好ましい。
また、上記連結部４の厚みｔは、前記面材当接部２および前記躯体当接部３の厚みＴの１０〜９０％であることが好ましく、３０〜８０％であることが更に好ましい。具体的に連結部４の厚みｔは、３〜２５ｍｍであることが好ましく、３〜１５ｍｍであることが更に好ましい。連結部の厚みが上記の範囲内である場合には、特に優れた振動エネルギー吸収性能が発現されるように面材当接部と躯体当接部とが連結されることになる。
なお、面材当接部２および上記躯体当接部３の厚みＴは、図１〜１０に示す緩衝材の横断面図における該当部分の平均厚みを意味する。具体的には該当部分の両端部及び中央部の３点の図面右端に示した矢印方向の厚みの算術平均厚みを指す。ただし、当該両端部及び中央部に上記の部分的な凸部がある場合は当該凸部を避けて両端部及び中央部の近傍の厚みを測定することとする。また、連結部４の厚みｔは、図１〜１０に示す緩衝材の横断面図における当該連結部の最も厚みの薄い箇所の図中連結部の矢印方向の厚みを意味する。
【００１８】
また、上記緩衝材１は、振動エネルギーの吸収作用において特に優れたものとするために、上記躯体Ｂと上記躯体当接部３との当接面積〔Ｘ〕と、上記緩衝材１が配置される上記躯体Ｂの面積〔Ｙ〕との比率〔Ｘ／Ｙ〕が０．１〜０．７であることが好ましく、０．３〜０．７であることが更に好ましく、０．４〜０．７であることが特に好ましく、前記躯体当接部３の当接面積〔Ｘ〕と上記面材Ａと上記面材当接部２との当接面積〔Ｚ〕との合計面積〔Ｘ＋Ｚ〕と、前記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔（Ｘ＋Ｚ）／Ｙ〕が０．２〜１．０であることが好ましく、更に０．２〜０．９、特に０．３〜０．８であることが好ましい。
【００１９】
本発明における上記面材としては、フローリング材、合板、石膏ボード、樹脂タイルなどが挙げられる。これらの面材は、主として構造物の床または壁の表層を形成するものであり、必要に応じて、突板貼り、化粧合成樹脂シート貼り、化粧紙貼り等の任意の化粧が施されているものである。かかる面材は、曲げ剛性が０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることが好ましく、０．６〜２０Ｎ・ｍ2であることが更に好ましい。これは、曲げ剛性が０．５Ｎ・ｍ2に満たない面材である場合には、床および壁面の剛性が低くなり床の歩行感および壁強度が低くなるために好ましくなく、逆に３０Ｎ・ｍ2を超える曲げ剛性を有する面材を用いた場合には、面材の振動が直接躯体に伝播しやすくなることにより防音効果が現れないために好ましくない。
なお、本明細書における上記曲げ剛性は、ＪＩＳ Ａ１４０８：２００１に記載の曲げ試験に基づき、試験体寸法：長さ２００ｍｍ、幅１５０ｍｍ、曲げ試験スパン：１５０ｍｍ、気燥状態：試験体を通風の良い室内に７日間静置、測定雰囲気温度２３℃、湿度５０％の条件にて測定される値である。
【００２０】
本発明に係る防音断熱構造は、構造物の床または壁を構成する躯体の上に、上記した所定の熱伝導率を有する可撓性発泡樹脂成形体により形成された上記した特種構造の緩衝材を介在させて、上記した所定の曲げ剛性を有する面材を設けたことに最大の特徴を有し、また、本発明に係る防音断熱材は、上記した所定の熱伝導率を有する可撓性発泡樹脂成形体により形成された上記した特種構造の緩衝材を、その面材当接部において、上記した所定の曲げ剛性を有する面材に接着させた構成からなることに最大の特徴を有するものである。
このような防音断熱構造或いは防音断熱材とすることによって、断熱性のみならず優れた防音効果が得られるものであるが、その理由、特に緩衝材を上記した特種構造のものとしたことによる防音効果の理由は、下記の通りであると考えられる。
【００２１】
床材に作用する衝撃音が階下の人間に感知されるメカニズムは、発生源から固体振動として床材に伝達され、該床材中を振動として伝搬し、最終的に空気中に音として放射或いは直接人体に振動として伝達されて人間の聴覚で感知されるものである。そのため、衝撃音の階下の人間による感知を防止するには、伝搬途中においてその振動を抑える、すなわち振動エネルギーを吸収させる必要がある。
【００２２】
この振動エネルギーの吸収は、加えられた振動エネルギーが素材中を伝搬する間の分子間摩擦エネルギー、換言すれば熱エネルギーに変換して減衰することなどによって達成されるものであるが、本発明に係る緩衝材は、面材と当接し且つ躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、躯体と当接し且つ面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから構成されているため、振動によって両当接部間を連結する連結部は特に大きく撓み変形することとなり、振動エネルギーを効果的に熱エネルギーに変換して減衰させることができるとともに、振動エネルギーの伝搬は面材当接部、連結部、そして躯体当接部と迂回した伝搬距離が長いものとなり、より振動エネルギーの吸収効果を向上させることができるものと考えられる。更には、面材当接部と躯体表面との間、及び躯体当接部と面材裏面との間に存在する隙間が吸音室として働くため、より防音効果を向上させることができると考えられる。かくして本発明の緩衝材の構造によれば、顕著な防音効果が得られ、かかる緩衝材を躯体と面材との間に介在させた本発明の防音断熱構造、及びかかる緩衝材と面材とからなる本発明の防音断熱材は、断熱性のみならず優れた防音効果を発揮するものとなる。
【００２３】
本発明の防音断熱構造においては、防音断熱材の面材当接部と躯体当接部とは、各々、面材と躯体に接着剤等により接着固定されてことが好ましいが、例えば、床を構成する防音断熱構造の場合には、必ずしも面材当接部と躯体当接部が各々、面材と躯体に接着されていなくてもよい。また、ダンゴ状の接着剤を使用して面材当接部と面材とを接着する場合には、面材と躯体当接部との間隔を、できるだけ埋めることのないように施工する。
更に、断熱性向上の観点から、防音断熱材と躯体との隙間に水蒸気が進入しないように施工することが好ましい。
また、本発明の目的、効果を阻害しない範囲において、防音断熱材を構成する面材と可撓性発泡樹脂成形体との間や躯体と可撓性発泡樹脂成形体との間に補強材や防湿シート等を介在させることもできる。
【試験例】
【００２４】
以下、上記した本発明に係る防音断熱構造及び防音断熱材を見出した試験例を記載するが、本発明は、何らこれらの試験例によって限定されるものではない。
【００２５】
−使用材料−
・緩衝材
株式会社ジェイエスピー社製のポリスチレン発泡粒子ブロック成形体（圧縮強さ；１５Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度；０．０２８ｇ／ｃｍ2、熱伝導率；０．０３４Ｗ／ｍ・Ｋ）を用い、表１〜表５、及び図３〜図１６に示した種々の形状寸法の緩衝材（幅６００ｍｍ，長さ９００ｍｍ）を作製した。
なお、表１等に記載した躯体当接面積（Ｘ），躯体面積（Ｙ），面材当接面積（Ｚ）の値は、図面に示した緩衝材の一スパン分（或いは幅１００ｍｍ分）、奥行長さ１ｍｍ当たりの面積である。
・面材
以下の４種類の床材を用いた。
(a)パナソニック電工株式会社製の木質床材（商品名：ウディＡ、曲げ剛性０．８Ｎ・ｍ2）。表において「PanaA」と記載。
(b)普通合板 ＪＡＳ １類 １等の３ｍｍ厚の木質合板（曲げ剛性３．４Ｎ・ｍ2）。表において「合板3t」と記載。
(c)普通合板 ＪＡＳ １類 １等 の５．５ｍｍ厚の木質合板（曲げ剛性１６．４Ｎ・ｍ2）。表において「合板5.5t」と記載。
(d)普通合板 ＪＡＳ １類 １等 の１２ｍｍ厚の木質合板（曲げ剛性１４６．９Ｎ・ｍ2）。表において「合板12t」と記載。
・遮音フローリング
パナソニック電工株式会社製の遮音フローリング（商品名：ウディＡ４５）。表において「遮音FL」と記載。また、図１６に幅１００ｍｍ分の概念的な断面図を示した。
【００２６】
−試験方法−
各試験体について、軽量衝撃音レベルの測定を、ＪＩＳ Ａ１４４０に基づいて行なった。
具体的には、厚さ１５０ｍｍのコンクリートスラブの上に、各種の試験体（使用した緩衝材と面材は表１〜表５に記載）を載置し、試験体上面の中心を打撃点としてタッピングマシンによる軽衝撃（５００ｇのハンマーによるタッピング）を加え、階下に設置したマイクロホンで衝撃音を捉えることにより行なった。
各試験体の測定結果を、表１〜表５に併記するとともに図１７〜図２１に示す。なお、図中に示した区分１〜５の線は、住宅性能表示制度の床仕上げ構造の床衝撃音低減性能における実験室測定による床衝撃音レベル低減量に基づいた床仕上げ構造区分１〜５の性能区分を示している。
【００２７】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【００２８】
−試験結果−
図１７〜図２１から、本発明の構造に係る試験Ｎｏ．１，Ｎｏ．３〜Ｎｏ．８，Ｎｏ．１１の試験体は、測定した全ての周波数帯域において床仕上げ構造区分の区分３をクリアしており、優れた防音効果を有するものであることが分かる。また、試験Ｎｏ．２の試験体は、連結部の厚みｔが多少大きいため中心周波数２５０Ｈｚにおいて区分３をクリアしていないものの十分な防音効果を有するものであることが分かる。また、試験Ｎｏ．９，Ｎｏ．１２の試験体は、面材の曲げ剛性が緩衝材の弾性に対して多少大きいため区分３をクリアしていない周波数帯域があるものの十分な防音効果を有するものであることが分かる。また、試験Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９，Ｎｏ．１１，Ｎｏ．１２の試験体は、歩行時において面材の揺れは感じられず歩行感が良好なものであり、また断熱性においても良好なものであった。
一方、面材の曲げ剛性が高すぎる試験Ｎｏ．１０，Ｎｏ．１３の試験体にあっては、いずれも低周波数帯域で、防音効果が十分ではないことが分かる。また、試験Ｎｏ．１４〜Ｎｏ．１８の試験体は、面材と間隔を有して配置される躯体当接部の構造、或いは躯体と間隔を有して配置される面材当接部の構造と躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部の構造を有するものではない、特に面材当接部と躯体当接部とを連結する連結部を有するような構造ではないため、防音効果が十分ではないことが分かる。また、試験Ｎｏ．１９の試験体は、十分な防音効果を有するものであるが、歩行時において面材の揺れが感じられ、歩行感が悪いものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の床または壁を構成する躯体の上に緩衝材を介在させて面材を設けた構造の防音断熱構造であって、
前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により構成されているとともに、前記面材と当接し且つ前記躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、前記躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから形成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、
前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱構造。
【請求項２】
上記連結部の厚みが３〜２５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の防音断熱構造。
【請求項３】
上記躯体と上記躯体当接部との当接面積〔Ｘ〕と、上記緩衝材が配置される上記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔Ｘ／Ｙ〕が０．１〜０．７であり、前記当接面積〔Ｘ〕と上記面材と上記面材当接部との当接面積〔Ｚ〕との合計面積〔Ｘ＋Ｚ〕と、前記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔（Ｘ＋Ｚ）／Ｙ〕が０．２〜１．０であることを特徴とする、請求項１または２に記載の防音断熱構造。
【請求項４】
上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ５〜５０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の防音断熱構造。
【請求項５】
上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ４〜３０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０２０〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の防音断熱構造。
【請求項６】
構造物の床または壁を構成する躯体の上に設けられる緩衝材と面材とからなる防音断熱材であって、
前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により構成されているとともに、前記面材と接着され且つ該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから形成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、
前記緩衝材がその面材当接部において接着された前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱材。
【請求項１】
構造物の床または壁を構成する躯体の上に緩衝材を介在させて面材を設けた構造の防音断熱構造であって、
前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により構成されているとともに、前記面材と当接し且つ前記躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、前記躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから形成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、
前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱構造。
【請求項２】
上記連結部の厚みが３〜２５ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の防音断熱構造。
【請求項３】
上記躯体と上記躯体当接部との当接面積〔Ｘ〕と、上記緩衝材が配置される上記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔Ｘ／Ｙ〕が０．１〜０．７であり、前記当接面積〔Ｘ〕と上記面材と上記面材当接部との当接面積〔Ｚ〕との合計面積〔Ｘ＋Ｚ〕と、前記躯体の面積〔Ｙ〕との比率〔（Ｘ＋Ｚ）／Ｙ〕が０．２〜１．０であることを特徴とする、請求項１または２に記載の防音断熱構造。
【請求項４】
上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ５〜５０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０１５〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリスチレン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の防音断熱構造。
【請求項５】
上記緩衝材を構成する可撓性発泡樹脂成形体が、圧縮強さ４〜３０Ｎ／ｃｍ2、見掛け密度０．０２０〜０．０５０ｇ／ｃｍ3のポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の防音断熱構造。
【請求項６】
構造物の床または壁を構成する躯体の上に設けられる緩衝材と面材とからなる防音断熱材であって、
前記緩衝材が、熱伝導率０．０２〜０．０４Ｗ／ｍ・Ｋの可撓性発泡樹脂成形体により構成されているとともに、前記面材と接着され且つ該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と間隔を有して配置される面材当接部と、該防音断熱材を前記躯体の上に設けた時に該躯体と当接し且つ前記面材と間隔を有して配置される躯体当接部と、前記面材当接部と前記躯体当接部とを連結する連結部とから形成されており、前記面材当接部と前記躯体当接部とは平行且つ交互に線条配置されており、前記連結部の厚みが前記面材当接部および前記躯体当接部の厚み以下である構造からなり、
前記緩衝材がその面材当接部において接着された前記面材が、曲げ剛性０．５〜３０Ｎ・ｍ2であることを特徴とする、防音断熱材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−２３９９７（Ｐ２０１３−２３９９７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２５８３（Ｐ２０１１−１６２５８３）
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００１３１８１０）株式会社ジェイエスピー (245)
【出願人】（３０３０５９９９０）油化三昌建材株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２５日（２０１１．７．２５）
【出願人】（０００１３１８１０）株式会社ジェイエスピー (245)
【出願人】（３０３０５９９９０）油化三昌建材株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
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