JP2016211344A - 防音壁設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】低周波音域における防音効果が上げられやすくなる防音壁設備を提供する。
【解決手段】音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネル1Aを、上下方向に複数段に並べ、その上下方向に複数段に並べてある防音パネルの内の最上段の物の更に上に、吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成した吸音パネル1Bを取り付けて、吸音材は上下均質なものから成り、吸音パネル1Bの複数枚を、それらの表面部が上下方向に沿った状態で積み上げて固定してある。
【選択図】図1
【解決手段】音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネル1Aを、上下方向に複数段に並べ、その上下方向に複数段に並べてある防音パネルの内の最上段の物の更に上に、吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成した吸音パネル1Bを取り付けて、吸音材は上下均質なものから成り、吸音パネル1Bの複数枚を、それらの表面部が上下方向に沿った状態で積み上げて固定してある。
【選択図】図1
Description
本発明は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べ、その上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成した吸音パネルを取り付けてある防音壁設備に関する。
従来一般的に、防音壁設備は、前記防音パネルを上下方向に複数段に並べて設置してあるだけであって、夫々それらの吸音空間に内装した吸音材に、面密度が一定の同じ吸音性能の物を使用しており、各防音パネルの音源側表面部は音透過面に形成してあるのに対して、背面側には剛板から成る遮音面を設けてあり、遮音壁機能を備えさせていた(例えば、特許文献1参照)。
そのために、上下方向に並べた防音パネルの音源側とその背面側とでは、音圧差が大きく、防音壁設備の上端縁のエッジ近傍の領域で、加速された音のエネルギー(これを「エッジ効果」と称する)が、回折現象を発生させて、防音壁設備の背面側の住宅側に、回折した音が拡がるという問題があった。
そこで、上記問題を解決すべく、「エッジ効果抑制技術」と称して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、音透過面を音源側表面部及び背面部に形成した吸音パネルを配設して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができるようにすることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
そのために、上下方向に並べた防音パネルの音源側とその背面側とでは、音圧差が大きく、防音壁設備の上端縁のエッジ近傍の領域で、加速された音のエネルギー(これを「エッジ効果」と称する)が、回折現象を発生させて、防音壁設備の背面側の住宅側に、回折した音が拡がるという問題があった。
そこで、上記問題を解決すべく、「エッジ効果抑制技術」と称して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、音透過面を音源側表面部及び背面部に形成した吸音パネルを配設して、上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の上端縁近傍を回折しようとする回折音を、低減させることができるようにすることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
上述した提案においては、面密度及び流れ抵抗のいずれもが上側部分ほど小さな値になるように構成された吸音材を用いた防音壁が、更に防音効果が高いと考えられている(グラデーション化)。
しかし、本発明者は、低周波音域においては、吸音材をグラデーション化しても減音効果は上昇しにくいことを発見した。
しかし、本発明者は、低周波音域においては、吸音材をグラデーション化しても減音効果は上昇しにくいことを発見した。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、低周波音域における防音効果が上げられやすくなる防音壁設備を提供するところにある。
本発明者は、吸音パネルの高さを高くすることにより低周波音域の減音効果が上昇するという新知見に基づき、以下の構成を発明したものである。
本発明の第1の特徴構成は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べ、その上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成した吸音パネルを取り付けてある防音壁設備であって、前記吸音材は上下均質なものから成り、前記吸音パネルの複数枚を、それらの表面部が上下方向に沿った状態で積み上げて固定したところにある。
本発明の第1の特徴構成は、音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べ、その上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成した吸音パネルを取り付けてある防音壁設備であって、前記吸音材は上下均質なものから成り、前記吸音パネルの複数枚を、それらの表面部が上下方向に沿った状態で積み上げて固定したところにある。
本発明の第1の特徴構成によれば、吸音パネルを複数枚、それらの表面部が上下方向に沿った状態で積み上げて固定することにより、図4、図5に示すように、低周波音域において減音効果がある。
つまり、図6、図7に示すように、従来のような吸音材をグラデーション化した吸音パネルを、複数枚積み上げて固定した場合、減音効果は逆効果で、上下均質な吸音材を備えた吸音パネルを複数枚積み上げた物に比べて減音効果が低くなる。
しかも、外枠体を設けた吸音パネルを複数枚積み重ねて固定することにより、防音パネルの上端よりもさらに上方に形成するエッジ効果抑制の吸音部分を、安定した高さで形成することが容易になり、高い施工性を確保できる。
つまり、図6、図7に示すように、従来のような吸音材をグラデーション化した吸音パネルを、複数枚積み上げて固定した場合、減音効果は逆効果で、上下均質な吸音材を備えた吸音パネルを複数枚積み上げた物に比べて減音効果が低くなる。
しかも、外枠体を設けた吸音パネルを複数枚積み重ねて固定することにより、防音パネルの上端よりもさらに上方に形成するエッジ効果抑制の吸音部分を、安定した高さで形成することが容易になり、高い施工性を確保できる。
本発明の第2の特徴構成は、前記吸音材がポリエステル繊維ウール、グラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、焼結体の中から選択された少なくとも1種から成る多孔質材から成形されており、前記外枠体の音源側表面部及び背面部は、音透過性の多孔質面状体で形成したところにある。
本発明の第2の特徴構成によれば、ポリエステル繊維ウール、グラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、焼結体の中から選択された少なくとも1種からなる吸音材により、軽量で安価なものを提供できる。その上、外枠体の音源側表面部及び背面部は、音透過性の多孔質面状体で形成してあることにより、前記吸音材の周面を保護できる。
本発明の第3の特徴構成は、前記多孔質面状体が、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材、ガラリやスリットを有する金属パネルの中から選択された1種である。
本発明の第3の特徴構成によれば、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材、ガラリやスリットを有する金属パネルの中から選択された1種の多孔質面状体により、吸音材は繊維材がバラバラにならないように保護され、その吸音性能を維持できる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1、図2に示すように、例えば道路等の防音壁設備は、道路の側方において道路とその周辺とを隔てるように、道路に沿って一定間隔置きに立設させたパネル支持用H型鋼9の縦溝内に、パネル1を上下方向に複数段に積み上げた状態で、道路に沿って並べて設置することで構成されている。
図1、図2に示すように、例えば道路等の防音壁設備は、道路の側方において道路とその周辺とを隔てるように、道路に沿って一定間隔置きに立設させたパネル支持用H型鋼9の縦溝内に、パネル1を上下方向に複数段に積み上げた状態で、道路に沿って並べて設置することで構成されている。
[第1実施形態]
図1、図2に示すように、前記パネル1は、コンクリート製の基礎外壁2の上に上下方向に複数段に積み上げる防音パネル1Aと、その防音パネル1Aの最上段の物の更に上に配設する吸音パネル1Bとからなり、いずれの防音パネル1Aも吸音パネル1Bも、夫々の左右両端部を、横方向に隣接するパネル支持用H型鋼9の夫々の縦溝内に嵌入させて支持されている。
図1、図2に示すように、前記パネル1は、コンクリート製の基礎外壁2の上に上下方向に複数段に積み上げる防音パネル1Aと、その防音パネル1Aの最上段の物の更に上に配設する吸音パネル1Bとからなり、いずれの防音パネル1Aも吸音パネル1Bも、夫々の左右両端部を、横方向に隣接するパネル支持用H型鋼9の夫々の縦溝内に嵌入させて支持されている。
吸音パネル1Bは、内挿する吸音材を上下方向にグラデーション化は行わずに、上下方向に等厚で均質なものから形成して、その吸音パネル1Bの複数枚を、それらの表面部が上下方向に沿った状態で積み上げて固定してある。
図1、図2に示すように、防音パネル1Aは、グラスウールや、ポリエステルウール、ロックウール等からなる吸音材3を内装した吸音空間4を内部に形成すると共に、音源となる道路とその道路の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な金属板から成る外枠体5を設け、吸音空間4に外方の音を取り入れ自在な音挿通孔を多数形成してあるガラリ構造からなる音透過面を、外枠体5の音源側表面部7に形成すると共に、外枠体5の音源側とは反対側の背面部8には孔の開いてない鉄板製の遮音板を設けて、道路側からの発生音を防音壁の背面側には逃がさないように構成してある。
図2に示すように、吸音パネル1Bは、次のように構成してある。
つまり、吸音材10を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体12を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔6を多数設けてある音透過面を、外枠体12の音源側表面部13、及び、背面部14に形成してある。
つまり、吸音材10を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体12を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔6を多数設けてある音透過面を、外枠体12の音源側表面部13、及び、背面部14に形成してある。
外枠体12は、2部材以上の板金部材から成り、それらの複数の板金部材をリベットやボルトナット又は接着、溶接などで一体に箱状に組み付けて形成してある。
外枠体12における吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音挿通孔6を多数設けたアルミニウム製のパンチングメタルで、外枠体12の正面、背面の2面を形成してある。
尚、上記パンチングメタルに代えて、金網、布、金属製焼結材、ガラリやスリットを有する金属パネルの中から選択された1種からなる多孔質面状体で形成してあってもよい。
また、吸音空間には、ポリエステル(PET)ウールで形成した吸音材10を内装してあるが、その吸音材10は、グラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、焼結体の中から選択された少なくとも1種から成る多孔質材から形成されていてもよい。
吸音材10の面密度を0.6〜100kg/m2で、その流れ抵抗値を50〜4000N・s/m3に設定してある。
外枠体12における吸音空間に外方の音を取り入れ自在な音挿通孔6を多数設けたアルミニウム製のパンチングメタルで、外枠体12の正面、背面の2面を形成してある。
尚、上記パンチングメタルに代えて、金網、布、金属製焼結材、ガラリやスリットを有する金属パネルの中から選択された1種からなる多孔質面状体で形成してあってもよい。
また、吸音空間には、ポリエステル(PET)ウールで形成した吸音材10を内装してあるが、その吸音材10は、グラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、焼結体の中から選択された少なくとも1種から成る多孔質材から形成されていてもよい。
吸音材10の面密度を0.6〜100kg/m2で、その流れ抵抗値を50〜4000N・s/m3に設定してある。
低周波音域(63〜125Hz)に対応するエッジ効果抑制技術において、防音壁設備の構成を異ならせて、それぞれにおける減音効果を次の実験で確認した。
(実験設備)
図3に示すように、前述の防音壁設備(防音パネル1Aの上端部高さ2775mmで、その防音パネル1Aの最上端部の上に上下幅500mmの吸音パネル1Bを複数段(図中は4段)積んで固定)に対して、一方側(表面部側)に音源Sを配置し(防音パネル1Aの上下方向面に対して、音源Sと防音パネル1Aの上端部とを結ぶ直線のなす角度を、70°とする)、他方側(背面部側)に第1マイクM5を設置して(防音パネル1Aの上下方向面に対して、第1マイクと防音パネル1Aの上端部とを結ぶ直線のなす角度を、85°とする)、音源Sからの発生音から第1マイクM5で受け取った音を計測した。
(実験設備)
図3に示すように、前述の防音壁設備(防音パネル1Aの上端部高さ2775mmで、その防音パネル1Aの最上端部の上に上下幅500mmの吸音パネル1Bを複数段(図中は4段)積んで固定)に対して、一方側(表面部側)に音源Sを配置し(防音パネル1Aの上下方向面に対して、音源Sと防音パネル1Aの上端部とを結ぶ直線のなす角度を、70°とする)、他方側(背面部側)に第1マイクM5を設置して(防音パネル1Aの上下方向面に対して、第1マイクと防音パネル1Aの上端部とを結ぶ直線のなす角度を、85°とする)、音源Sからの発生音から第1マイクM5で受け取った音を計測した。
(第1実験)
図4で示すように、1段あたりの吸音パネル1Bの高さを500mmとして夫々同一形状(上下方向に等厚で均質)の吸音材10を収容し、1段積み〜4段積みまでの積層状態で、63〜125Hzの低周波音域において各減音効果を計測した。
計測結果は、図5のグラフに示すように、積層する段数が増えるに伴って、減音効果も上昇することが明確である。
図5のグラフからは、吸音パネル1Bを3段以上積むのが、減音効果を得るために効果的であると思われる。
また、63Hz以下の低周波音域では、4段以上積むのがより効果的であると考えられる。
図4で示すように、1段あたりの吸音パネル1Bの高さを500mmとして夫々同一形状(上下方向に等厚で均質)の吸音材10を収容し、1段積み〜4段積みまでの積層状態で、63〜125Hzの低周波音域において各減音効果を計測した。
計測結果は、図5のグラフに示すように、積層する段数が増えるに伴って、減音効果も上昇することが明確である。
図5のグラフからは、吸音パネル1Bを3段以上積むのが、減音効果を得るために効果的であると思われる。
また、63Hz以下の低周波音域では、4段以上積むのがより効果的であると考えられる。
(第2実験)
図6に示すように、上下方向に等厚、且つ、均質で空気抵抗値が一定な吸音材を収容した吸音パネル1Bに対し、空気抵抗値の可変(上側ほど厚みを減少させてグラデーション化した)の比較吸音パネル1Cと、空気抵抗値一定の吸音材を収容した吸音パネルで、上段に積むものほど吸音材の空気抵抗値を小にした複数の可変段積みパネル1Dとを比較した。
計測結果は、図7のグラフで示すように、低周波音域(63〜125Hz)で比較吸音パネル1Cよりも吸音パネル1Bのほうが減音効果は高く、吸音材10のグラデーション化は効果がないことが明確である。
また、段積みパネル1Dは、吸音パネル1Bとほぼ同様の減音効果があることがわかる。
図6に示すように、上下方向に等厚、且つ、均質で空気抵抗値が一定な吸音材を収容した吸音パネル1Bに対し、空気抵抗値の可変(上側ほど厚みを減少させてグラデーション化した)の比較吸音パネル1Cと、空気抵抗値一定の吸音材を収容した吸音パネルで、上段に積むものほど吸音材の空気抵抗値を小にした複数の可変段積みパネル1Dとを比較した。
計測結果は、図7のグラフで示すように、低周波音域(63〜125Hz)で比較吸音パネル1Cよりも吸音パネル1Bのほうが減音効果は高く、吸音材10のグラデーション化は効果がないことが明確である。
また、段積みパネル1Dは、吸音パネル1Bとほぼ同様の減音効果があることがわかる。
(第3実験)
図8に示すように、防音パネル1Aの上に、吸音パネル1Bを1段積んだ第1防音壁設備20、比較吸音パネル1Cを1段積んだ第2防音壁設備21、吸音パネル1Bを3段積んだ第3防音壁設備22、吸音パネル1Bを2段積み且つ最上段に比較吸音パネル1Cを積んだ第4防音壁設備23、比較吸音パネル1Cを3段積んだ第5防音壁設備24で、夫々減音効果を計測した。
計測結果は、図9のグラフで示すように、第1防音壁設備21と第2防音壁設備22とはあまり減音効果は期待できず、それに対し、第3防音壁設備22、第4防音壁設備23、第5防音壁設備24は、略同様に減音効果が期待できることが分かる。
図8に示すように、防音パネル1Aの上に、吸音パネル1Bを1段積んだ第1防音壁設備20、比較吸音パネル1Cを1段積んだ第2防音壁設備21、吸音パネル1Bを3段積んだ第3防音壁設備22、吸音パネル1Bを2段積み且つ最上段に比較吸音パネル1Cを積んだ第4防音壁設備23、比較吸音パネル1Cを3段積んだ第5防音壁設備24で、夫々減音効果を計測した。
計測結果は、図9のグラフで示すように、第1防音壁設備21と第2防音壁設備22とはあまり減音効果は期待できず、それに対し、第3防音壁設備22、第4防音壁設備23、第5防音壁設備24は、略同様に減音効果が期待できることが分かる。
以上の実験から、防音壁設備を設計する上で、吸音効果を期待するエリアや目標点での63〜125Hzでの吸音効果の最大値を得るためには、防音パネル1Aの上下方向面に対して、防音パネル1Aの上端部から上記目標点までの角度に応じた上記実験値を基に、吸音パネル1Bの最大高さを算出するものである。
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
1A 防音パネル
1B 吸音パネル
1B 吸音パネル
Claims (3)
- 音源側とは反対の背面が遮音面に形成してある防音パネルを、上下方向に複数段に並べ、その上下方向に複数段に並べてある前記防音パネルの内の最上段の物の更に上に、吸音材を内装した吸音空間を内部に形成すると共に、音源とその音源の周囲とを隔てる隔壁を形成自在な外枠体を設け、吸音空間とその外方とに亘る音の出入りを可能にする音挿通孔を多数設けてある音透過面を、前記外枠体の音源側表面部、及び、背面部に形成した吸音パネルを取り付けてある防音壁設備であって、
前記吸音材は上下均質なものから成り、
前記吸音パネルの複数枚を、それらの表面部が上下方向に沿った状態で積み上げて固定してある防音壁設備。 - 前記吸音材がポリエステル繊維ウール、グラスウール、ロックウール、ウレタンフォーム、焼結体の中から選択された少なくとも1種から成る多孔質材から成形されており、前記外枠体の音源側表面部及び背面部は、音透過性の多孔質面状体で形成してある請求項1に記載の防音壁設備。
- 前記多孔質面状体が、パンチングメタル、金網、布、金属製焼結材、ガラリやスリットを有する金属パネルの中から選択された1種である請求項2に記載の防音壁設備。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170418 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180227 |