JP2023058020A - ベランダ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ベランダの長手方向が、道路や鉄道等の騒音源と平行でないような場合でも、十分な騒音低減効果を得ることができるベランダ構造を提供する。【解決手段】本発明に係るベランダ構造１は、建物１０から水平方向に延出する床部２０と、前記床部２０の端部から下方に延出する下方垂直壁部３０と、前記床部２０の端部から延出するパラペット５０と、を有し、平面視したとき前記パラペット５０の少なくとも一部が、前記床部２０の床部端部２１に対して、建物１０から離れた位置に配されることを特徴とする。【選択図】 図６

Description

本発明は、道路や鉄道等の騒音源に近い建物に好適に用い得るベランダ構造に関する。

道路や鉄道等の騒音源に集合住宅等ベランダを有した建物が近接している場合においては、室内で十分に静かな環境を実現するためには、高気密サッシや二重の窓サッシが必要となり、建物の建設コスト増の要因となっている。また、騒音源の状態によっては前記の高気密サッシや二重の窓サッシを採用したとしても、十分に静かな環境が実現できない場合もある。

図１は建物近傍の騒音源から建物壁面に入射する騒音の伝搬状況を示す側断面図である。ベランダにおけるパラペット（ベランダ屋外側の手摺り壁）がコンクリートや強化ガラス、アクリル板等の十分な遮音性能を有する素材で構成されている場合、高層階においては、自動車や列車等の音源から発生した騒音はベランダの床版やパラペットに遮られて、建物の壁面に直接入射することはないが、一方で、天井裏面での反射やベランダパラペット上端で回折した騒音が窓開口に入射して室内に伝搬する、という問題があった。

このような問題に対して、発明者は特許文献１（特許５２７９４１４号公報）、特許文献２（特許５６３６０２７号公報）において、天井反射体によりベランダの天井面に入射する騒音の反射方向を制御することで、ベランダを介して室内に伝搬する騒音を低減する手法を提案した。
特許５２７９４１４号公報 特許５６３６０２７号公報

しかしながら、特許文献１及び２記載の従来技術においては、騒音低減効果が、騒音源との位置関係で決定される騒音の入射角度θａ（ベランダから騒音源を見下ろした際の俯角）に大きく依存する。従来技術においては、あるθａに対応するように天井面における反射体の傾斜角度を設定するが、騒音の入射角度がθａ以下（俯角が小さい）の場合は、騒音低減効果が大きく低減する。

図２乃至図３はベランダを有する建物と、騒音源の軌道（鉄道軌道、道路）とを平面視した図である。図２に示すように平面視でベランダの長手方向と平行に道路や鉄道等の騒音源が位置している場合は、断面方向から見た騒音の、先の入射角度θａは一定であり、天井面における反射体の傾斜角を適切に設定すれば騒音低減効果は得られるが、従来技術においては図３のように道路や鉄道等の騒音源がベランダの長手方向と平行でない場合には、断面方向から見た騒音の入射角度θａが一定でないため、十分な効果が得られない、という問題があった。

この発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係るベランダ構造は、建物から水平方向に延出する床部と、前記床部の端部から下方に延出する下方垂直壁部と、前記床部の端部から延出するパラペットと、を有し、平面視したとき前記パラペットの少なくとも一部が、前記床部の端部に対して、建物から離れた位置に配されることを特徴とする。

また、本発明に係るベランダ構造は、前記パラペットには、建物から離れる方向に傾斜する傾斜壁部が含まれることを特徴とする。

また、本発明に係るベランダ構造は、前記パラペットには、前記床部の端部から鉛直上方に延出する垂直壁部と、前記垂直壁部の端部から水平方向に延出する水平張出し部が含まれることを特徴とする。

また、本発明に係るベランダ構造は、前記パラペットには、前記床部の端部から鉛直上方に延出する垂直壁部と、前記垂直壁部の端部から建物から離れる方向に傾斜する傾斜張出し部が含まれることを特徴とする。

また、本発明に係るベランダ構造は、建物の壁面とベランダ天井面との境界部と、前記下方垂直壁部の端部と、前記パラペットの端部とを通る仮想の面が設定できるように、前記下方垂直壁部と前記パラペットを設けることを特徴とする。

また、本発明に係るベランダ構造は、前記下方垂直壁部には吸音処理部が配されることを特徴とする。

また、本発明に係るベランダ構造は、ベランダ天井面における、前記下方垂直壁部の端部と、前記パラペットの端部とを通る第１の仮想の面と、建物の壁面とベランダ天井面との境界部と、前記パラペットの端部とを通る第２の仮想の面との間には吸音処理部が配されることを特徴とする。

本発明に係るベランダ構造は、床部の端部から下方に延出する下方垂直壁部と、前記床部の端部から延出するパラペットと、を有し、平面視したとき前記パラペットの少なくとも一部が、床部の端部に対して、建物から離れた位置に配される構成が採用されているため、本発明に係るベランダ構造によれば、ベランダの長手方向が、道路や鉄道等の騒音源と平行でないような場合でも、十分な騒音低減効果を得ることができる。

建物近傍の騒音源から建物壁面に入射する騒音の伝搬状況を示す側断面図である。 ベランダを有する建物と、騒音源の軌道（鉄道軌道、道路）との位置関係を示す図である。 ベランダを有する建物と、騒音源の軌道（鉄道軌道、道路）との位置関係を示す図である。 ベランダを有する建物と、騒音源の軌道（鉄道軌道、道路）との位置関係を示す図である。 一般的なベランダ構造の断面の模式図である。 本発明に係るベランダ構造の断面の模式図である。 一般的なベランダ構造を有する建物１０の外装部の一部とその建物１０の下部を貫通する騒音源の軌道Ｒを示す図である。 一般的なベランダ構造のベランダ天井面２７への騒音入射の様子を示す図である。 一般的なベランダ構造のベランダ天井面２７、壁面１５への騒音入射の様子を示す図である。 本発明に係るベランダ構造を有する建物１０の外装部の一部とその建物１０の下部を貫通する騒音源の軌道Ｒを示す図である。 本発明に係るベランダ構造のベランダ天井面２７、壁面１５への騒音入射の様子を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。 本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。 本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。 本発明の他の実施形態に係るベランダ構造を有する建物１０の外装部の一部とその建物１０の下部を貫通する騒音源の軌道Ｒを示す図である。 本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。 本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。 波動音響シミュレーションの概要（標準形ベランダ）を示す図である。 波動音響シミュレーションにより検証したベランダ構造（その１）を示す図である。 波動音響シミュレーションによる検証結果（その１）を示す図である。 波動音響シミュレーションにより検証したベランダ構造（その２）を示す図である。 波動音響シミュレーションによる検証結果（その２）を示す図である。

以下、本発明に係るベランダ構造を、従来の一般のベランダ構造と対比しつつ説明する。本実施形態では、最も極端な例として、図４に示すように、道路や鉄道の騒音源の軌道Ｒが、建物１０の下方部を貫通する配置にあるようなケースを例として説明するが、本発明がこのような配置のみへの対応に限定されるものではない。本発明に係るベランダ構造は、より一般的な図３に示すような配置においても、断面方向で見れば同様の原理により、騒音低減が実現可能である。なお、図４において、騒音源の軌道Ｒが延びる方向と、ベランダ１９の長手方向とは平面視で直交しているものとする。

まず、図５に、一般的なベランダ構造の断面の模式図を示す。以下同様の図において、紙面に対して垂直な方向がベランダ１９の長手方向である。また、図は建物１０の中間階の一部を抜粋したものであり、基本的に同じ断面構造が上下階方向に、少なくとも２階以上連続していることを想定している。

一般的なベランダ構造においては、床部２０が、建物１０の壁面１５から水平方向に延出している。床部２０の上側を表面とすると、表面と表裏の関係にある裏面をベランダ天井面２７として本明細書では定義する。このベランダ天井面２７と、建物１０の壁面１５との境に形成される、紙面に垂直方向の線を、境界部１７として定義する。なお、壁面１５には、壁自体の他、ガラス窓等が含まれていても構わない。

床部２０が延出する方向の端部を床部端部２１とする。一般的なベランダ構造においては、この床部端部２１から、上方向に延出する垂直壁部６２を有している。本明細書においては、床部端部２１から上方向に延出する構成全てをパラペット５０として定義する。本例では、垂直壁部６２がパラペット５０に相当する。

また、ベランダ構造におけるパラペット５０は、十分な遮音性能を有する素材で構成されている。また、床部端部２１から上方向に延出する垂直壁部６２の端部を垂直壁部端部６３として定義する。このような一般的なベランダ構造においては、平面視したときに、パラペット５０は必ず床部端部２１と建物１０の壁面１５との間に配されている。

本発明に係るベランダ構造の断面の模式図を図６に示す。一般的なベランダ構造と同様に、本実施形態に係るベランダ１９も、建物１０の壁面１５から水平方向に延出する床部２０を有している。一方、本発明に係るベランダ構造は、床部端部２１から下方に延出する下方垂直壁部３０を有している。この下方垂直壁部３０も、パラペット５０同様、十分な遮音性能を有する素材で構成されている。また、床部端部２１から下方向に延出する下方垂直壁部３０の端部を下方垂直壁部端部３１として定義する。

本実施形態に係るベランダ１９は、床部端部２１から、斜め上方向に延出する傾斜壁部５５を有している。この傾斜壁部５５は、図示するように建物１０から離れる方向に傾斜している。また、床部端部２１から斜め上方向に延出する傾斜壁部５５の端部を傾斜壁部端部５６として定義する。本実施形態に係るベランダ１９においては、傾斜壁部５５がパラペット５０に相当する。本発明に係るベランダ構造におけるパラペット５０を構成する傾斜壁部５５も、十分な遮音性能を有する素材で構成されている。

このような本発明に係るベランダ構造においては、平面視したときに、パラペット５０の少なくとも一部が、床部端部２１に対して、建物１０から離れた位置に配される点が、先の一般的なベランダ構造と相違している。平面視で、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されるパラペット５０は、図中（ｘ）に相当する箇所である。本実施形態に係るベランダ１９においては、平面視したときに、実質的にパラペット５０の全てが、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されている。

なお、パラペット５０を構成する傾斜壁部５５、及び下方垂直壁部３０はいずれも、十分な遮音性能（例えば対策対象の騒音の周波数に対して音響透過損失で１０ｄＢ以上）を有していれば材質は問わない。
［騒音低減の原理について］
図６に示す本発明に係るベランダ構造における騒音低減の仕組みについて、図７乃至図１１を参照して解説する。

図７に一般的なベランダ構造を有する建物１０の外装部の一部とその建物１０の下部を貫通する騒音源の軌道Ｒを示す。図７に示す、一般的なベランダ構造に対して、ライン１とライン２とを定義する。定義は、
ライン１：「着目するベランダ１９の１階上の床部端部２１（又は、下方垂直壁部端部３１）から、垂直壁部端部６３（又は傾斜壁部端部５６）まで引いて、さらに騒音源Ｒの軌道方向及びその反対方向にも延長した線」
ライン２：「境界部１７から垂直壁部端部６３（又は傾斜壁部端部５６）まで引いて、更に騒音源Ｒの軌道まで延長した線」
とする。

以下、「ライン」という語で説明するが、実際は、ラインを含み紙面に対して垂直方向に延ばした面が想定される。

一般的なベランダ構造においては、軌道Ｒの線状に分布する騒音源のうち、図中に示すライン１から、図中右側（建物に近づく方向）の位置における軌道Ｒ上の騒音は、ベランダ構造に遮られて、騒音はベランダ構造におけるベランダ天井面２７に入射しない。

一方、ライン１から図中左側（建物から離れる方向）の位置における軌道Ｒ上の騒音はベランダ天井面２７に入射、反射した後に窓なども含む壁面１５に入射し得る。また、ライン１とライン２との間の位置における軌道Ｒ上の騒音は、ベランダ天井面２７の一部に入射する（図８参照）。

なお、これ以降においては、垂直壁部端部６３（又は傾斜壁部端部５６や下方垂直壁部端部３１ ）で回折する騒音の音波については考慮しない。これは、これまでの実験結果から、騒音源から直接、ベランダ天井面２７に入射する騒音を低減することが有効であることが示されているためである（参考文献参照）。

また、ライン２から左側の位置における軌道Ｒ上の騒音は、ベランダ天井面２７の全体及び壁面１５の一部に入射し得る（図９参照）。

次に、本発明に係るベランダ構造についてみていく。図１０は本発明に係るベランダ構造を有する建物１０の外装部の一部とその建物１０の下部を貫通する騒音源の軌道Ｒを示す図である。図１０において、先に定義されたライン１及びライン２が示されている。なお、ライン１については、図の分かりやすさのために、騒音源と反対方向のベランダ天井面２７にも線を延長している。

本発明に係るベランダ構造においても、軌道Ｒの線状に分布する騒音源のうち、図中に示すライン１から、図中右側（建物に近づく方向）の位置における軌道Ｒ上の騒音は、ベランダ構造に遮られて、騒音はベランダ構造におけるベランダ天井面２７に入射しない。

また、ライン１から図中左側（建物から離れる方向）の位置における軌道Ｒ上の騒音はベランダ天井面２７に入射、反射した後に窓なども含む壁面１５に入射し得る。

また、ライン２から左側の位置における軌道Ｒ上の騒音は、ベランダ天井面２７の一部及び壁面１５の一部に入射し得る。

一般的なベランダ構造では、ベランダ構造の直下の近傍、即ち、図７のライン１近傍左側からもベランダ構造のベランダ天井面２７に騒音が入射していたが、本発明に係るベランダ構造ではその位置からはベランダ構造のベランダ天井面２７に騒音が入射しない。ベランダ構造までの距離が近く、距離による騒音の減衰が比較的得難い位置からの騒音がベランダ構造のベランダ天井面２７に入射することを防ぐことができ、その結果、本発明に係るベランダ構造においては、ベランダを介して室内に伝搬する騒音を効果的に低減することができる。

また、本発明に係るベランダ構造においては、パラペット５０の上端（傾斜壁部端部５６）を屋外側へ張り出すこと（すなわち、平面視したときに、パラペット５０の少なくとも一部が、床部端部２１に対して、建物１０から離れた位置に配されること）で、ライン２と騒音源の軌道Ｒとの交点は、一般のベランダ構造と比較して建物１０から離れる方向へ移動する。

図１１は本発明に係るベランダ構造のベランダ天井面２７、壁面１５への騒音入射の様子を示す図である。図１１において斜線は、一般的なベランダ構造における騒音入射範囲を示している。ライン１とライン２の間の位置における軌道Ｒ上の騒音はベランダ構造におけるベランダ天井面２７の一部に入射するが、図１１に示すように、ベランダ構造の傾斜壁部５５と、１階上の下方垂直壁部３０に遮られて、同じ位置からでも騒音が入射するベランダ構造のベランダ天井面２７の領域が一般のベランダ構造と比較して大きく減少する。

ベランダ構造におけるベランダ天井面２７に入射した騒音のエネルギーが全て室内に伝搬すると仮定すると、例えば本発明により騒音が入射するベランダ構造におけるベランダ天井面２７の領域が、一般的なベランダ構造と比較して１／３に減少したとすると、室内に伝搬する騒音のエネルギーが１／３に減少、即ち室内の騒音のレベルは約５ｄＢ（より正確には４．８ｄＢ）低減するという効果となる。

また、ライン２と騒音源の軌道Ｒとの交点から左側の位置においても、騒音はベランダ構造のベランダ天井面２７の一部（および壁面１５の一部）にしか入射しない。この位置からはベランダ構造のベランダ天井面２７の全体に騒音が入射する一般のベランダ構造と比較して、ベランダ構造のベランダ天井面２７に騒音が入射する領域が大きく減少するため、上記と同様に室内に伝搬する騒音のエネルギーを大きく減少することができる。なお、ライン２と騒音源の軌道Ｒとの交点が建物１０から離れる方向へと移動することによる距離減衰の効果もこれに加わることになる。

以上のように、本発明に係るベランダ構造は、床部２０の端部から下方に延出する下方垂直壁部３０と、前記床部２０の端部から延出するパラペット５０と、を有し、平面視したとき前記パラペット５０の少なくとも一部が、床部２０の端部に対して、建物１０から離れた位置に配される構成が採用されているため、本発明に係るベランダ構造によれば、ベランダの長手方向が、道路や鉄道等の騒音源と平行でないような場合でも、十分な騒音低減効果を得ることができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１２は本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。なお、以下の実施形態において、これまで説明した構成と同様の参照符号が付されている構成は、同様のものである。また、他の実施形態においても、先の実施形態同様、床部２０における床部端部２１から下方に延出する下方垂直壁部３０を有することは共通している。

また、本発明の他の実施形態に係るベランダ構造においても、平面視したときに、パラペット５０の少なくとも一部が、床部端部２１に対して、建物１０から離れた位置に配されることも、先の実施形態と共通している。このために、本実施形態においては、床部端部２１から上方向に延出する垂直壁部６２と、垂直壁部端部６３から水平方向に延出する水平張出し部６４と、を有している。この場合、平面視で、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されるパラペット５０は、図中（ｘ）に相当する箇所である。本実施形態に係るベランダ１９においては、平面視したときに、実質的にパラペット５０における水平張出し部６４が、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されている。

パラペット５０及び下方垂直壁部３０に用いる材質は、十分な遮音性能（例えば対策対象の騒音の周波数に対して音響透過損失で１０ｄＢ以上）を有するものとする。

以上のような本発明の他の実施形態に係るベランダ構造によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１３は本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。本実施形態においては、床部端部２１から上方向に延出する垂直壁部６２と、垂直壁部端部６３から建物から離れる方向に傾斜する傾斜張出し部６５とを設けることで、平面視したときに、パラペット５０の少なくとも一部が、床部端部２１に対して、建物１０から離れた位置に配されるようにしている。本実施形態においては、平面視で、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されるパラペット５０は、図中（ｘ）に相当する箇所である。本実施形態に係るベランダ１９においては、平面視したときに、実質的にパラペット５０における傾斜張出し部６５が、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されている。このような本発明の他の実施形態に係るベランダ構造によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１４は本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。本実施形態においては、床部端部２１から上方向に延出する垂直壁部６２と、垂直壁部端部６３から水平方向に延出する水平張出し部６４と、さらに傾斜壁部５５とからなるパラペット５０が採用されている。本実施形態においては、平面視で、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されるパラペット５０は、図中（ｘ）に相当する箇所である。本実施形態に係るベランダ１９においては、平面視したときに、実質的にパラペット５０における水平張出し部６４と傾斜壁部５５とが、床部端部２１に対して建物１０から離れた位置に配されている。このような本発明の他の実施形態に係るベランダ構造によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１５は本発明の他の実施形態に係るベランダ構造を有する建物１０の外装部の一部とその建物１０の下部を貫通する騒音源の軌道Ｒを示す図である。

この実施形態においては、図１５に示すように、ライン１とライン２が重なるようにベランダ構造におけるパラペット５０と下方垂直壁部３０の大きさを設定する。図１５では、パラペット５０として、傾斜壁部５５を用いた例に基づいて説明するが、この実施形態では図１２乃至図１４で説明したパラペット５０も適宜用い得る。

ライン１とライン２が重なるラインとは、境界部１７と、下方垂直壁部端部３１と、パラペット５０の端部（本例では傾斜壁部端部５６）とを通る線である。先にも説明したように、「ライン」とは、実際はラインを含む面である。

よって、本実施形態では、建物１０の壁面１５とベランダ天井面２７との境界部１７と、下方垂直壁部３０の下方垂直壁部端部３１と、パラペット５０の端部（本例では傾斜壁部端部５６。図１２の例では、水平張出し部６４の左端。図１３の例では傾斜張出し部６５の左端。図１４の例では傾斜壁部端部５６。）と、を通る仮想の面が設定できるように、下方垂直壁部３０とパラペット５０の寸法を設定していることになる。

本実施形態によれば、ライン１及び２から図中右側においてはパラペット５０に、またライン１及び２から図中左側においては下方垂直壁部３０に遮られて、軌道Ｒ上の騒音源のいずれの位置からも、ベランダ天井面２７に騒音が入射しないようにすることができ、これにより大きな騒音低減効果を得ることができる。

下方垂直壁部３０が下方に位置するために視界が遮られることになるが、パラペット５０（本例では、傾斜壁部５５）が屋外側へ張り出していることにより、視界（あるいは外気との空気流通スペース）を完全に塞ぐことなく上記の効果を得ることができる。（下方垂直壁部３０は、傾斜壁部端部５６より上方に位置している。）このような実施形態によれば、これまで説明した実施形態に比べて、より大きな騒音低減効果を享受することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１６は本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。図１６に示す他の実施形態に係るベランダ構造においては、下方垂直壁部３０における壁面１５の対向する面に、吸音処理部７０を配することを特徴としている。吸音処理部７０は、音のエネルギーを熱エネルギーなどに変換することで吸音を行うことが想定されるものである。吸音処理部７０は、下方垂直壁部３０における壁面１５の対向する面の全面とすることが好ましい。

吸音処理部７０における吸音処理の方法としては、耐候性グラスウールや耐候性ロックウールや耐候性ポリエステルなどの繊維状材料からなる吸音材を、下方垂直壁部３０の面に図示するように設置する方法を採ることができる。このような吸音材としては、建築用材料として入手できる一般的なものを広く利用することができる。

また、吸音処理部７０の構成としては、下方垂直壁部３０の前記ベランダ内側に面する面を吸音処理できれば、上記のような吸音材を配することに限定されるものではない。例えば、吸音性能を有するボードなどを、下方垂直壁部３０に配したり、吸音性能を付与することができる塗料などを下方垂直壁部３０に塗布したりすることも考えられる。

図１６に示した実施形態では、図６に示した実施形態に対して、吸音処理部７０を設けた構成を例に説明したが、吸音処理部７０を設け得る実施形態は、これに限定されるものではなく、図１２に示す実施形態、図１３に示す実施形態、図１４に示す実施形態のいずれの下方垂直壁部３０に対しても設けることができる。

図６に示した実施形態においては、パラペット５０として、傾斜して上端が屋外側へ張り出した傾斜壁部５５を設けると共に、ベランダ天井面２７の端部（床部端部２１）から下方に延出する下方垂直壁部３０を設けることで、屋外からベランダ１９の空間内に伝搬する騒音を低減するものであった。

しかしながら、図６に示す構成を採用したとしても、前記の傾斜した傾斜壁部５５と前記下方垂直壁部３０の隙間を通過する騒音や、前記傾斜壁部５５の上端（傾斜壁部端部５６）や前記下方垂直壁部３０の下端（下方垂直壁部端部３１）での回折現象（回り込み）により、ベランダ１９の空間に伝搬する騒音を全くなくすことはできない。

図６に示すように、下方垂直壁部３０を設け、その前記ベランダ１９の内側に面する面が、音の反射性の高い材料で構成された場合、ベランダ１９の空間内に伝搬した騒音が、この反射性の面と、ベランダ１９の空間内のその他の反射性の面（床部２０、壁面１５、ベランダ天井面２７、傾斜壁部５５等）で多重反射する。その結果、この下方垂直壁部３０が無い場合と比較して、ベランダ１９の空間内の音圧が上昇することが考えられる。

図１６に示す実施形態では、下方垂直壁部３０の壁面１５と対向する面に吸音処理部７０を設けるようにしている。このような吸音処理部７０を設けた場合、先の多重反射を抑制することができ、ベランダ１９の空間内の音圧の上昇が生じない。下方垂直壁部３０と、傾斜した傾斜壁部５５とを組み合わせた構造による、屋外からベランダ１９の空間内に伝搬する騒音を低減する、という効果と、さらに、吸音処理部７０を設けることで、ベランダ１９の空間内の音圧の上昇を生じないという効果を得ることができる。本実施形態の効果については、後述のシミュレーション結果に示す。

以上のような実施形態によれば、下方垂直壁部３０と、傾斜した傾斜壁部５５とを組み合わせた構造によっても、下方垂直壁部３０に配された吸音処理部７０によって、ベランダ１９の空間内における多重反射を抑制することができ、ベランダ１９の空間内の音圧の上昇させることがない。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１７は本発明の他の実施形態に係るベランダ構造の断面の模式図である。図１７に示す実施形態においては、下方垂直壁部３０と、傾斜した傾斜壁部５５とを組み合わせた構造の採用に加え、ベランダ天井面２７に吸音処理部７０を設けることを特徴としている。

図１７に示した実施形態では、図６に示した実施形態に対して、吸音処理部７０を設けた構成を例に説明したが、吸音処理部７０を設け得る実施形態は、これに限定されるものではなく、図１２に示す実施形態、図１３に示す実施形態、図１４に示す実施形態のいずれのベランダ天井面２７に対しても設けることができる。

図１７に示す実施形態に示すような下方垂直壁部３０と、傾斜した傾斜壁部５５とを組み合わせた構造の場合、ライン１及びライン２は以下のように定義できる。
ライン１：「着目するベランダ１９の１階上の下方垂直壁部端部３１から、傾斜壁部端部５６まで引いて、さらに騒音源Ｒの軌道方向及びその反対方向にも延長した線」
ライン２：「境界部１７から傾斜壁部端部５６まで引いて、更に騒音源Ｒの軌道まで延長した線」
ベランダ天井面２７に吸音処理部７０を設ける最適な範囲は、図１７に図示するようなベランダ天井面２７におけるライン１とライン２との間の範囲である。ライン１とライン２とは直線であるので、これを面で言い換える。第１の仮想の面を、複数のライン１からなる集合とし、第２の仮想の面をライン２からなる集合とする。

以上のように定義すると、ベランダ天井面２７における、下方垂直壁部３０の端部３１と、傾斜壁部５５の端部５６とを通る第１の仮想の面（ライン１が含まれる）と、建物１０の壁面１５とベランダ天井面２７との境界部１７と、傾斜壁部５５の端部５６とを通る第２の仮想の面（ライン２が含まれる）との間に、吸音処理部７０が配されることが最適である。

吸音処理部７０における吸音処理の方法としては、耐候性グラスウールや耐候性ロックウールや耐候性ポリエステルなどの繊維状材料からなる吸音材をベランダ天井面２７に設置する方法や、吸音性の発砲コンクリートを設置する方法が考えられるが、ベランダ天井面２７を吸音処理できればこれらに限定されるものではない。

以下、仮想面ではなく、簡便のためにラインにより説明する。図１０に示すように、ライン１と騒音源の軌道Ｒとの交点から左側の騒音源からは、ベランダ天井面２７の一部に騒音が入射する。ベランダ天井面２７の一部に入射した騒音は、ベランダ天井面２７で反射あるいは前記のようにベランダ１９の空間内で多重反射したのち、窓面から室内へ伝搬する。

ベランダ天井面２７に吸音処理部７０を設けることにより、このベランダ天井面２７の一部に入射する騒音を低減できるという効果と共に、先の実施形態で述べたように、ベランダ１９の空間内の多重反射を抑制することができ、ベランダ１９の空間内の音圧の上昇が生じないという効果を得ることができる。下方垂直壁部３０と、傾斜した傾斜壁部５５とを組み合わせた構造による、屋外からベランダ１９の空間内に伝搬する騒音を低減する、という効果と、さらに、吸音処理部７０を設けることで、ベランダ１９の空間内の音圧の上昇を生じないという効果を得ることができる。

ところで、図１０や図１７から分かるように、ベランダ１９のうち屋外からの騒音が直接入射する範囲は、下方垂直壁部３０の端部３１と、傾斜壁部５５の端部５６とを通るライン１と、境界部１７と、傾斜壁部５５の端部５６とを通るライン２との間である。したがって、ベランダ天井面２７におけるこの範囲が、吸音処理部７０による吸音処理効果を最も効率的に享受できる最適な範囲である。逆に言えば、この範囲を超えて、例えばベランダ天井面２７の全面を吸音処理したとしても、最適吸音範囲を超えた部分のコストに見合った効果は享受できない。

以上のような実施形態によれば、下方垂直壁部３０と、傾斜した傾斜壁部５５とを組み合わせた構造によっても、下方垂直壁部３０に配された吸音処理部７０によって、ベランダ１９の空間内における多重反射を抑制することができ、ベランダ１９の空間内の音圧の上昇させることがない。
［波動音響シミュレーションによる本発明の効果の検証について］
音波の波動性を考慮して音響現象を高精度に再現可能な波動音響シミュレーションにより、本発明に示した実施形態委の効果を検証する。
（シミュレーションの概要）
シミュレーションには、２次元境界要素法とモード展開法を連成した手法を用いる。手法の詳細は、参考文献２に記載の通りである。

計算対象とした標準的なベランダの断面形状を図１８に示す。図１８には、騒音低減対策を採用していない標準形のベランダの断面を示す。ベランダ空間のサイズは幅２．０ｍ、高さ３．３５ｍとし、パラペット高さをベランダ床面から１．４ｍとした。ベランダの室内側に高さ２．０ｍの窓面を想定する。図の左下側からある入射角（図示）で騒音が入射した場合の、図中の想定窓面（高さ２．０ｍ）上における音圧レベルを計算により算出した。

後述する吸音処理部を設けた面を除いて、ベランダの床、壁面、天井面、パラペットは全て完全反射性とした。なお、以下、吸音処理部を設けた面は、吸音処理を施した面とも称する。

このシミュレーションは２次元シミュレーションであるので、３次元空間においては図示した断面形状のベランダが紙面奥方向に無限に連続している場合に相当する。紙面上下方向には周期境界条件を適用しているので、同じ断面形状のベランダが上下方向に無限に連続していると想定している。

計算は１／１５オクターブごとの純音に対して行い、結果をオクターブ帯域ごとにまとめることで、後述する各ベランダ構造における前記想定窓面上のオクターブ帯域音圧レベルを求めた。
（シミュレーション結果）
図１９に示す各ベランダ構造の、図１８に示す前記標準形のベランダに対する騒音低減量、すなわち標準形の想定窓面上の音圧レベルに対するそれぞれのベランダ構造の想定窓面上の音圧レベルの低減量のシミュレーションを行った。より具体的には、ａ）傾斜壁部５５を有するベランダ構造、ｂ）垂直壁部６２と下方垂直壁部３０とを有するベランダ構造、ｃ）傾斜壁部５５と下方垂直壁部３０とを有するベランダ構造、ｄ）傾斜壁部５５と下方垂直壁部３０とを有し、吸音処理部７０が配されたベランダ構造の４種類のベランダ構造についてのシミュレーションを行った。結果を、図２０に示す。

ａ）及びｃ）の傾斜壁部５５を有するベランダ構造の場合は、垂直方向から３０度屋外側へ傾けるものとした。また、下方垂直壁部３０のサイズは天井面から１ｍとした。下方垂直壁部３０のベランダ内側に面する面を吸音処理する場合は、図中点線で示した面にポリエステル吸音材（密度３２ｋｇ／ｍ³、厚さ５０ｍｍ）相当の吸音特性を与えた。

図２０には、中心周波数５００Ｈｚオクターブ帯域における、騒音入射角度に対する各ベランダ構造の騒音低減量を示す。値が大きいほど想定窓面上の騒音が低減することを意味する。また、図中にはライン１および２の角度を合わせて示している。

ａ）の傾斜壁部５５のみの場合、あるいはｂ）の下方垂直壁部３０のみの場合に比べて、これらを組み合わせた、ｃ）の場合に大きな騒音低減量が得られていることが確認できる。

その騒音低減量は、騒音の入射角度が大きいほど大きくなる傾向にある。また、図１０に示すように、ライン１より建物側（入射角の大きい）騒音源からの騒音はベランダ天井に直接入射しないため、ライン１の角度より大きい入射角では騒音低減量はほぼ一定である。

一方で、ｂ）の下方垂直壁部３０のみの場合、騒音低減量が負、すなわち標準形のベランダと比較して想定窓面上の音圧レベルが逆に上昇している。図１６の実施例について前述したように、ベランダ空間内に伝搬した騒音が下方垂直壁部３０の反射性の面とベランダ空間内のその他の反射性の面（床部２０、壁面１５、ベランダ天井面２７、傾斜壁部５５等）で多重反射する。その結果、この下方垂直壁部３０が無い場合と比較して、ベランダ空間内の音圧が上昇したことが示されている。

ｄ）の傾斜壁部５５と下方垂直壁部３０を組み合わせて更に下方垂直壁部３０のベランダ内側に面する面を吸音処理した場合、この多重反射が抑制されて、全体として騒音低減量が向上していることがわかる。

ｄ）においては、騒音入射角度が浅い場合、依然として若干の負値であるが、通常騒音入射角度が浅い場合は騒音源が遠くその影響は小さいため、全体として影響は小さい。

次に、図１７に示した実施形態の効果の検証結果を示す。図２１に示すように、ベランダ天井の室内側の端部（境界部１７）から幅Ｗａｂの範囲を吸音処理した結果を図２２に示す。吸音面にはポリエステル吸音材（密度３２ｋｇ／ｍ³、厚さ５０ｍｍ）相当の吸音特性を与えた。

図２２に吸音処理の幅Ｗａｂを０ｍ（すなわち天井吸音なし）、０．５ｍ、１．２７ｍ（すなわち天井面とライン２との交点まで）、２．０ｍ（すなわち天井全面吸音の場合）のベランダ構造に対する騒音低減量を示す。

図２２の結果から、ベランダ天井面を吸音処理することでベランダ空間内の多重反射を抑制して騒音低減量が向上していることが確認できる。

Ｗａｂ＝１．２７ｍ、すなわち天井面とライン２との交点までは吸音処理の幅を増やすことで騒音低減量が向上しているが、それ以上では騒音低減量は大きく向上しないことがわかる。これは、図１７の実施形態に関連して前述したように、ベランダ天井面のうち屋外からの騒音が直接入射する範囲は、下方垂直壁部３０の端部３１と、傾斜壁部５５の端部５６とを通るライン１から、境界部１７と、傾斜壁部５５の端部５６とを通るライン２とまでであり、この範囲が吸音処理による効果を最も効率的に得ることができる最適な範囲であることを示している。

例えば、天井全面吸音のシミュレーション結果のように、この範囲を超えて吸音処理したとしても、最適吸音範囲を超えた部分のコストに見合った効果は享受できていない。

以上、本発明に係るベランダ構造は、床部の端部から下方に延出する下方垂直壁部と、前記床部の端部から延出するパラペットと、を有し、平面視したとき前記パラペットの少なくとも一部が、床部の端部に対して、建物から離れた位置に配される構成が採用されているため、本発明に係るベランダ構造によれば、ベランダの長手方向が、道路や鉄道等の騒音源と平行でないような場合でも、十分な騒音低減効果を得ることができる。

また、本発明に係るベランダ構造によれば、ベランダ天井面２７に入射する騒音を低減することで、そこから反射して室内に伝搬する騒音を低減することができる。そして、これにより、道路や鉄道等の騒音源に、集合住宅等のベランダを有する建物が近接している場合においても、室内で十分に静かな環境を実現することができる。

また、本発明に係るベランダ構造によれば、例えば、傾斜壁部５５を有するパラペット５０と、下方垂直壁部３０とを設置するだけで、上記効果を得ることができるので、高気密サッシや二重の窓サッシの設置に比較して低コストで上記が実現できる。

また、本発明に係るベランダ構造によれば、ベランダを介して室内に伝搬する騒音を低減するので、窓サッシを開放した場合も騒音低減効果を得ることができる。また、建物外壁に設けられた換気口等から室内に伝搬する騒音を低減することもできる。

また、本発明に係るベランダ構造における騒音の低減効果は、騒音の入射角度に依存することがない、という特徴を有する。図２に示すようにベランダの長手方向と平行に道路や鉄道等の騒音源が位置している場合に限らず、図３のように騒音源の軌道がベランダの長手方向と平行でない場合や、図４のように騒音源の軌道が建物を貫通する配置にあるような場合においても上記効果を得ることができる。

また、本発明に係るベランダ構造によれば、下方垂直壁部３０と、傾斜した傾斜壁部５５とを組み合わせた構造によっても、下方垂直壁部３０に配された吸音処理部７０によって、ベランダ１９の空間内における多重反射を抑制することができ、ベランダ１９の空間内の音圧の上昇させることがない。
（参考文献）
「高層マンションのバルコニーにおける屋外騒音対策」、石塚崇、日本音響学会誌６８巻４号、pp.201-206、2012
（参考文献２）
Takashi Ishizuka,Kyoji Fujiwara, "Traffic noise reduction at balconies on a high-rise building fac，ade", J. Acoust. Soc. Am. 131 (3), March 2012, pp.2110-2117

１０・・・建物
１５・・・壁面
１７・・・境界部
１９・・・ベランダ
２０・・・床部
２１・・・床部端部
２７・・・ベランダ天井面（床部裏面）
３０・・・下方垂直壁部
３１・・・下方垂直壁部端部
５０・・・パラペット（床部端部から鉛直上方に延出した構成の全て）
５５・・・傾斜壁部
５６・・・傾斜壁部端部
６２・・・垂直壁部
６３・・・垂直壁部端部
６４・・・水平張出し部
６５・・・傾斜張出し部
７０・・・吸音処理部
Ｒ・・・騒音源の軌道

Claims (7)

1. 建物から水平方向に延出する床部と、
   前記床部の端部から下方に延出する下方垂直壁部と、
   前記床部の端部から延出するパラペットと、を有し、
   平面視したとき前記パラペットの少なくとも一部が、前記床部の端部に対して、建物から離れた位置に配されることを特徴とするベランダ構造。
2. 前記パラペットには、建物から離れる方向に傾斜する傾斜壁部が含まれることを特徴とする請求項１に記載のベランダ構造。
3. 前記パラペットには、前記床部の端部から鉛直上方に延出する垂直壁部と、前記垂直壁部の端部から水平方向に延出する水平張出し部が含まれることを特徴とする請求項１に記載のベランダ構造。
4. 前記パラペットには、前記床部の端部から鉛直上方に延出する垂直壁部と、前記垂直壁部の端部から建物から離れる方向に傾斜する傾斜張出し部が含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベランダ構造。
5. 建物の壁面とベランダ天井面との境界部と、前記下方垂直壁部の端部と、前記パラペットの端部とを通る仮想の面が設定できるように、前記下方垂直壁部と前記パラペットを設けることを特徴とする請求項１に記載のベランダ構造。
6. 前記下方垂直壁部には吸音処理部が配されることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のベランダ構造。
7. ベランダ天井面における、
   前記下方垂直壁部の端部と、前記パラペットの端部とを通る第１の仮想の面と、
   建物の壁面とベランダ天井面との境界部と、前記パラペットの端部とを通る第２の仮想の面との間には吸音処理部が配されることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のベランダ構造。

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