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大成建設技術センター報第 4 号 (7) 3. 測定方法と結果 3.1 床衝撃音遮断性能図 -3に示す建物 I において図 -2の間仕切壁( A-1, B) を各工法で施工し, 床衝撃音遮断性能 ( 重量 軽量 ) を JIS A1418-1,2 に準拠して測定した 測定結果を図 -4に示す 床先行

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Academic year: 2022

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(1)

集合住宅における床先行工法の音響性能

浜田 由記子

*1

,田端 淳

*1

,河原塚 透

*1

,池上 龍太郎

*2

,佐々木 晴夫

*3

Keywords : multiple dwelling houses, partition wall, floor preceding method, sound insulation performance, measurement 集合住宅,住戸内間仕切壁,床先行工法,遮音性能,実測

1. はじめに

集合住宅の内装仕上工法は,間仕切壁と乾式二重床 の施工手順の違いにより,図-1に示す壁先行工法と 床先行工法とに大別される。前者は従来から一般的に 行われる方法で,始めに間仕切壁を床スラブ間に設け,

壁によって仕切られた個々の居室に乾式二重床を施工 する。後者は始めに乾式二重床の下地材を部屋割に依 らずに施工し,床下地材の上に間仕切壁を施工する。

床先行工法は壁先行工法と比較して表-1に示す特 徴が考えられる。施工性の良さなど多くのメリットを 持つ床先行工法の普及を図るため,両工法の音響性能 を現場および実験室で比較した。さらに,床先行工法 とすることにより性能が低下した場合の改善工法を検 証したので,併せて報告する。

2. 音響性能の比較

対象とした音響性能は以下の4項目で,それぞれに ついて施工法の違いによる相対的な性能評価を行う。

①床衝撃音遮断性能(重量・軽量)

②居室間の遮音性能(一般壁・遮音壁)

③排水竪管周りの遮音性能 ④振動伝搬性能

なお,①は異なる住戸間の性能,②~④は自住戸内の 性能を測定するものである。

間仕切壁は測定対象室の遮音性能の要求に見合う断 面を図-2から選定し,乾式二重床は一般的な集合住 宅で用いる仕様(パーチクルボート

t20+

フローリング

t12

)とした。各施工法の壁と床との取り合いについて

は,図-1の断面を標準施工法とした。

*1 技術センター建築技術研究所環境研究室

*2 マンション本部マンション生産管理部

*3 建築本部建築技術部

図-1 内装仕上工法 Fig.1 Interior construction method

図-2 間仕切壁と遮音性能要求 Fig.2 Requirement of sound insulation performance

at inner-partition-wall 特に高い

(主寝室)

高い

(LD、個室)

一般

(その他)

高い

(PS壁)

一般

(PS壁)

凡例 遮音壁

A-2

遮音壁 A-1

一般壁 B

遮音壁 C-2

一般壁 D PB枚数 両面2枚

t12.5+9.5

両面1枚 t12.5

両面1枚 t12.5

片面2枚 t12.5+12.5

片面1枚 t12.5

内部吸音材 あり あり なし あり なし

断面図

遮音性能の要求度 (施工部位)

間仕切壁

PS PS

表-1 床先行工法の特徴 Table 1 Caractoristic of floor preceding method

床先行の特徴

長所

・施工中  床下地材、間仕切壁面積(二重床下)が減少        平らな床下地により、施工性が向上        他の内装工事との工程管理が容易

・竣工後  床下地材に手を加えずに,壁の撤去・位置変更が可能

・音響面  壁際、出入口部の床鳴り減少        扉、引き戸開閉音の影響が減少

短所 ・竣工後  壁際の重量物により、床と壁が一体となって動くことがある

・音響面  床下地がつながっており、発生音・振動が伝搬しやすい 天井 天井

フ ローリ ンク ゙ 床下地

乾式 二重床 住戸内間仕切壁 (遮音壁の場合は

内部GW充填) 壁下補強脚

乾式 二重床

【壁先行工法】 【床先行工法(標準施工法)】

住戸内間仕切壁 (遮音壁の場合は 内部GW充填)

(2)

3. 測定方法と結果

3.1 床衝撃音遮断性能

図-3に示す建物

I

において図-2の間仕切壁(遮 音壁

A-1

,一般壁

B

)を各工法で施工し,床衝撃音遮 断性能(重量・軽量)を

JIS A1418-1,2

に準拠して測定 した。測定結果を図-4に示す。床先行工法の床衝撃 音遮断性能を壁先行と比較したところ,以下の結果を 得た。

・直 下:〈重量〉

Li,Fmax,r,H(1)-50

で同等 〈軽量〉

Li,r,L-45

で同等

・斜 下:〈重量〉

Li,Fmax,r,H(1)-50

で同等 〈軽量〉

Li,r,L-40

で同等

従って,上下階住戸間の床衝撃音遮断性能については

施工法による差は無いと判断した。

参考として自住戸内隣室間の測定結果を図-5に示す。

・真 横:〈重量〉壁先行

Li,Fmax,r,H(1)-70

, 床先行

Li,Fmax,r,H(1)-75

(250Hz,500Hz

4dB

)

〈軽量〉

Li,r,L-70

で同等

真横方向の性能については施工法による差が

1

ランク 程度生じている。これは床下地材がつながっているこ とによって隣室へ振動が伝搬した影響と考える。

3.2 室間遮音性能

3.2.1

標準的な施工法による遮音性能

3.1

と同じ条件(遮音壁

A-1

,一般壁

B

)について室 間遮音性能を

JIS A1417

に準拠して測定した。測定結 果を図-6に示す。床先行工法の性能を壁先行と比較

図-3 測定対象 Fig.3 Measurement buildings 建物

I

建物Ⅱ (2u→2l)

(2u→3l)

(2u→3u)

床衝撃音測定 室間遮音測定

図-4 床衝撃音遮断性能(上下階)

Fig.4 Impact sound insulation of floor (vertical floor) 一般壁 遮音壁

室1 室2

室3

3,800 5,700 4,000

5,4004,400

一般壁 遮音壁

室1u 室2u 室3u

室2l 室3l 上階

下階

図-5 床衝撃音遮断性能(自住戸隣室)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

63 125 250 500 1000 2000 4000 オクターブバンド中心周波数 (Hz)

床衝撃音ル B)

壁先行 直下  44dBA 床先行 直下  44dBA 壁先行 斜め  42dBA 床先行 斜め  41dBA

【 加振源:タッピングマシン 】 L-30 L-35 L-45 L-50 L-55 L-60 L-65 L-70 L-75

L-40

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

63 125 250 500 1000 2000 4000 オクターブバンド中心周波数 (Hz)

床衝撃音レベ B)

壁先行 直下  51dBA 床先行 直下  50dBA 壁先行 斜め  49dBA 床先行 斜め  48dBA

L-30 L-35 L-45 L-50 L-55 L-60 L-65 L-70 L-75

L-40

【 加振源:バングマシン 】

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

63 125 250 500 1000 2000 4000 オクターブバンド中心周波数 (Hz)

床衝撃音レ B)

壁先行 真横  72dBA 床先行 真横  71dBA

【 加振源:タッピングマシン 】 L-30 L-35 L-45 L-50 L-55 L-60 L-65 L-70 L-75

L-40

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

63 125 250 500 1000 2000 4000 オクターブバンド中心周波数 (Hz)

床衝撃音レベ B)

壁先行 真横  74dBA 床先行 真横  77dBA

L-30 L-35 L-45 L-50 L-55 L-60 L-65 L-70 L-75

L-40

【 加振源:バングマシン 】

室4 室5

5,000

4,410

(3)

したところ,以下の結果を得た。

・遮音壁(

A-1

):壁先行

Dr-30

Ⅰ,床先行

Dr-25

250Hz

3dB

差)

・一般壁(

B

):

Dr-25

で同等

遮音壁では

250Hz

における遮音性能の低下により,床 先行工法による性能が1ランク悪い。これは間仕切壁 の振動が床下地材を介して伝搬して隣室で再放射した ためと考えられる。そこで,遮音壁の性能低下を改善 するために,床下地材による振動伝搬を絶縁する対策 工法を検討した。

3.2.2

対策工法による遮音性能

図-7のように間仕切壁の位置で乾式二重床の下地 材の端を揃え,隣接する

2

室に同一の床下地材が配置

されないように変更したものを床先行対策工法とする。

建物Ⅱに壁先行と床先行標準施工法(図-2

A-2

),床 先行対策工法(図-7

TA-2

)の

3

種の間仕切壁を施工 して室間遮音性能を測定した。測定結果を図-8に示 す。床先行対策工法では遮音性能が壁先行と同等であ り,遮音性能の改善が期待できる。

3.3 パイプシャフト壁の遮音性能

図-9に示す実験室に排水竪管(

DVLP

管φ

100

),

各工法によるパイプシャフト壁(以降

PS

壁,図-2:

遮音壁

C-2,

一般壁

D

)を施工し,排水管上流に設置し た便器洗浄時(排水量

10L

)の透過音を実験室内の測 定点

5

点で測定した。便器洗浄時の

PS

壁透過音を

5

点 の平均値として図-

10

に示す。床先行工法の騒音レベ

図-5 床衝撃音遮断性能(自住戸内隣室)

Fig.5 Impact sound insulation of f floor (next room)

図-7 床先行 対策工法 Fig.7 Improvement of floor preceding method

図-8 対策工法による室間遮音性能 Fig.8 Sound reduction performance of improvement method

0 10 20 30 40 50 60

63 125 250 500 1000 2000 4000 オクターブバンド中心周波数(Hz)

室間音圧レル差(dB)

壁先行 Dr-30

床先行(標準施工法) Dr-25 床先行(対策工法) Dr-30

Dr-15 Dr-20 Dr-25 Dr-30Ⅰ Dr-30Ⅱ Dr-35 Dr-30 Dr-40

図-6 標準施工法による室間遮音性能 Fig.6 Sound reduction performance of standard method

特に高い

(寝室周り)

高い

(LD、個室)

凡例 遮音壁

TA-2

遮音壁 TA-1 PB枚数 両面2枚

t12.5+9.5

両面2枚 t12.5

内部吸音材 あり あり

断面図 間仕切壁

床先行 対策工法

床下地材と壁の配置 床下地材 の端を壁 に揃える

0 10 20 30 40 50 60

63 125 250 500 1000 2000 4000 オクターブバンド中心周波数(Hz)

室間音圧レル差 (dB)

壁先行  Dr-25 床先行  Dr-25

Dr-20 Dr-25 Dr-30Ⅰ Dr-30Ⅱ Dr-35 Dr-30 Dr-40

Dr-15

【 一般壁 】 0

10 20 30 40 50 60

63 125 250 500 1000 2000 4000 オクターブバンド中心周波数(Hz)

間音圧レベ (dB)

壁先行  Dr-30I 床先行  Dr-25

Dr-20 Dr-25 Dr-30Ⅰ Dr-30Ⅱ Dr-35 Dr-30 Dr-40

Dr-15

【 遮音壁 】

(4)

ルを壁先行と比較したところ,以下の結果を得た。

・遮音壁(

C-2

):

34dB

で同等

・一般壁(

D

) :壁先行

37dB

,床先行

35dB

2dB

小さい

遮音壁の場合は,

PS

壁の内側の吸音材により管壁放射 音が小さくなるために施工法による差は無く,一般壁 の場合は,二重床の下地材や仕上床が壁構成材よりも 遮音性能が高いと考えられるため,床下の壁材の有無 が遮音性能に影響しなかったものと考えられる。従っ て,

PS

壁については施工法による差は生じないと判断 した。

3.4 振動伝搬性能

建物Ⅱに床先行通常施工法(一般壁:図-2

B

),

床先行対策工法(遮音壁:図-7

TA-1

),建物Ⅲに壁 先行(一般壁:図-2

B

)を施工した。いずれの条件 も壁の両側

1.3m

の範囲に

10

点の加振点,受振点を設

け,

JIS A1418-2

に規定する標準重量衝撃源

(2)

(以降

ボール)を床上

10cm

から落下させて,振動加速度の 最大値を測定した。既往研究1)によれば,

1)

成人の踵歩 行による振動加速度は

5Hz

以上

100Hz

までの帯域で周 波数に比例して増加し,この全帯域でボール落下によ る振動加速度の最大値との対応が良い,

2)

通常歩行の 振動加速度は

9Hz

以上の周波数で踵歩行より小さく,

30Hz

付近では約

1/10

程度,としている。そこで,測 定値を踵歩行相当,

2)

による差を補正した値を通常歩 行相当と考えて鉛直振動の評価曲線 2)を用いて体感振 動評価を行った。

図-

11

に測定位置,図-

12

にボール落下時の振動加 速度の最大値(踵歩行相当)を体感振動の評価曲線と 共に示す。

1)

踵歩行【壁際加振】壁先行(

B

):

V-70

1)踵歩行【壁際加振】 床先行通常工法(

B

):

V-90

, 1)踵歩行【壁際加振】 床先行対策工法(

TA-1

):

V-10

0 10 20 30 40 50 60 70 80

63 125 250 500 1000 2000 4000 A オクターブバンド中心周波数(Hz)

音圧ル(dB)

壁先行 GWあり ボード2枚 34dBA 床先行 GWあり ボード2枚 34dBA

63 125 250 500 1000 2000 4000 A オクターブバンド中心周波数(Hz)

壁先行 GWなし ボード1枚 37dBA 床先行 GWなし ボード1枚 35dBA

図-9 実験室と測定位置 Fig.9 Measurement points at test room

加・受振点

①②③④⑤ ⑥⑦⑧⑨⑩

6,130

4,200

1,300 1,300 壁際@100,他@300

建物Ⅲ

図-11 鉛直振動の測定位置 Fig.11 Measurement points of vertical vibration

図-10 排水竪管周壁からの透過音 Fig.10 SPL of transmittion sound from pipe shaft wall

0.1 1.0 10.0 100.0

1 10 100

周波数(Hz)

応答加速度(cm/s2)

壁先行 ④→⑦

床先行(通常施工法) ④→⑦ 床先行(対策工法) ④→⑦ 壁先行 ①→⑩

床先行(通常施工法) ①→⑩ 床先行(対策工法) ①→⑩

V-90 V-70 V-50 V-30 V-10

壁際→壁際 中央→中央

④→⑦ ①→⑩

壁先行 V-70 V-30

床先行

(通常施工法) V-90 V-90 全て

V-10以下 床先行

(対策工法) V-10 V-70 踵歩行

通常歩行

図-12 鉛直振動の評価

DVLP管 φ100

音圧レベル測定点 集合管

1,800

便器から水を流す

上下ともロックウール詰 PS壁

150

4,600

音圧レベル測定点:5点

(FL+1.2m,1.5m)

500

450

【断面図】

【平面図】

3,700 2,900

【遮音壁】 【一般壁】

(5)

壁際加振の場合は,対策工法は床下地材の振動が絶 縁されているため,壁先行と同等以上の性能となった。

2)

踵歩行【室中央加振】壁先行(

B

):

V-30

2踵歩行【室中央加振】 床先行通常工法(

B

):

V-90

, 2踵歩行【室中央加振】 床先行対策工法(

TA-1

):

V-70

室中央加振の場合は,対策工法によっても壁先行よ り床先行工法の方が体感振動の評価は悪い。図-

13

に 示すとおり,受振側の室内では振動加速度レベルは壁 際から室中央に向かって増幅する傾向があるが,床先 行の場合は壁先行より増幅量が大きく,対象壁以外か らの側路伝搬による影響を受けやすいと考えられる。

3)

通常歩行:加振位置,施工法によらず

V-10

以下 通常歩行に関しては,施工法による体感振動の評価 値に差は無い。

4. まとめ

床先行工法による内装仕上を行った場合に,壁先行 工法と同等の音響性能が得られるかどうかを確認した 結果,以下の知見が得られた。

①床衝撃音遮断性能(重量・軽量)

上下階の住戸間:施工法による差は無い

自住戸内隣室間:床先行工法は

1

ランク程度不利

②自住戸内の室間遮音性能(一般壁・遮音壁)

一般壁は通常施工法,遮音壁は対策工法を用いれば,

壁先行と床先行との性能差は無い

PS

壁の遮音性能 施工法による差は無い

④振動伝搬性能(体感振動評価)

踵 歩 行:室中央加振の場合は壁先行より振動が知 覚されやすい

通常歩行:施工法による性能差は無い

以上より,自住戸内燐室間の床衝撃音遮断性能と振動 伝搬性能以外については床先行工法は壁先行工法と同 程度の音響性能を持つと言える。

5. おわりに

現在,自住戸内の居室間に対する音響性能について は学会等の性能規定が無く,壁先行工法の居室で得ら れた音響性能を性能目標値とすることが多い。しかし,

両施工法による性能差はわずかであり,比較して体験 する機会が無いとその差を実感することは難しい。ま た,床先行と壁先行とに音響性能の差があっても,実 際は自住戸内の発生音として許容される程度である可 能性もある。

今後,床先行工法の施工物件における実測データを 蓄積する。また,自住戸内の音響性能に対する絶対的 な目標値を検討する。

参考文献

1) 大脇雅直:床先行工法における住戸内遮音性能測定,騒 音制御,Vol.30 No.3pp.217-2212006.

2) 建築物の振動に関する居住性能評価指針・同解説,日本 建築学会,pp.1-162004.

図-13 ボール加振時の振動伝搬(20Hz)

Fig.13 Propagation of vibration

0 20 40 60 80 100 120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

振動加速度レル(dB)

壁先行 壁際④ 床先行(通常施工法) 壁際④ 床先行(対策工法) 壁際④ 壁先行 室中央① 床先行(通常施工法) 室中央① 床先行(対策工法) 室中央①

間仕切壁

壁際加振 室中央加振

①   ②   ③   ④   ⑤   ⑥   ⑦   ⑧   ⑨  

【受振室側】

【加振室側】

参照

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