島根大農研報（Bu11Fac Agr Sh1mane Un1v）1874−79，ユ984
木質パネノレ床の床衝撃音
＊
＊ ＊
塩田 洋三，高橋
徹夕田中 千秋
Yozo S亘I0TA，Ak1ra TAKA亘AsHI and Ch1ak1TANAKA
Impact Sound工nsu1ath1on of Wooden Pane1F1oor
した900×1，きOOmmの床パネルをはめ込み，6点でL
で．緒 ．言
型金具によって根太上に取付け固定した．
子供の跳びはねや家具の移動などによって，二階床が
床パネルの枠および桟木には，米松の角材30×70mm
衝撃加振されるとき発生する騒音は，非常に大きく，や
を用いた．桟木はFig．1に示した3種類の構造に組ん
かましい．この騒音が社会問題とならないのは，木造住
だ．
宅の大部分が戸建であり，騒音の発生者が主に家族であ
この橦構造の上面または下面に構造用合板・P（厚さ
るという心理的な効果によるものであろう．
ユ2mm，面密度6．3kg／m2），インシュレーションボード
しかし，最近戸建住宅においても，工業化住宅では住
・工（厚さ12mm面密度39kg／m2），および合板フロ
宅性能評価の1因子として遮音等級が用いられているこ
ーリンク・F（厚さ12㎜m）などの板材料を張った．ま
とを考えると，木造住宅においても遮音性能の系統だっ
た，石コウポード（厚さ9mm面密度9kg／m2）やクラ
スウールボードを組み合わせて各種のパネルを製作し
た研究が必要である．
本報告では木造軸組工法の改良と合理化のテーマのも
ユ）
とで，提案されているパネル床を参考に実寸の試験体を
た．
なお，中空部に入れたグラスウール・G。のかさ比重
作り，床衝撃音に対する遮音性能の面から検討した．そ
は32kg／m3，パネル下部に敷いたグラスウールボード・
して，パネルの遮音性を向上させるために床構造と材質
G2のそれは96kg／m3である．これら，パネルの構成を
を変えたパネル系についても検討を加えた．
Fig．1に示した．
実験結果は一部実用面を考慮し，JIS−1419の床衝撃
2．2測定方法
床衝撃音発生器としてJIS規格（JISA1418）に規定
音レベルに関する遮音等級の基準曲線と関連つけて論じ
た．
されているタッピングマシン（B＆K2304型）とタイヤ
研究を行うにあたり御助言を頂きました京都大学木材
を用いて，パネル中央部を衝撃した。床衝撃音は床下面
研究所佐々木光教授に感謝の意を表します．
より45cmの位置に設置したコンデンサー型マイクロホ
ン（B＆K 4145型）によって受音された．床の振動は
2。実 験
パネル床の上面および下面の所定の位置に瞬間接着剤で
2．ユ試験床
取付けた振動加速型ピックアップ（B＆K 4346型）に
床面の広さは，3，600×2，700mm，その周囲に550（高
よって検出された．
さ）×ユ50mm（幅）の布基礎をつくり，布基礎上に120x
床衝撃音および振動加速度レベルは周波数分析器（B
300mmの床梁を置き，その上に60×ユ2mmの根太を
＆K2120型）を用いて1／3オクターブ分析した．分析
450mm問隔で渡し掛けた．これは在来工法の二階床組
した周波数域はタッピングマシンで20∼5，000Hz，タイ
を想定したものである．この根太上に合板（厚さ 12
ヤではユ5∼4，000Hzである．なお，振動加遠度レベル
mm）を床下地として張りつけ，畳を敷いた．ただし，
床面のほぼ中央部近くに，900シ1，800mm（一畳分）の
のユOG．を77dBとした．
大きさは床下地の合板を張りつけずにおき，ここに試作
3．緒果と考察
3．1パネルの穣構造
Fユg1に示した3種類の淺構造を有する枠の上，下面
＊木材加工学研究室
口74一
塩宙・高橋・田中：本質パネル床の床衝撃音
一75一
に合板を張ったトP構造のパネル床をタッピソグマシ
タイヤで衝撃したときの，床の床衝撃音レベルを
ンおよびタイヤで衝撃し，床衝撃音特性を調べた（Fig．
Fig．4に示した．低い周波数では音圧レベルが高く，
2，3，4）．Fig．2に示すようにタッピソグマシンで衝撃
63Hz以上の周波数でレペルは漸次低下する．低い周波
すると，3種類の床パネルともに40∼50Hzと200∼
数でのレペルが高いのは，衝撃源（タイヤ）の固有振動
400Hzにピークを有する床衝撃音特性を示した．このう
数が約25Hzであることによる．またタッピングマシソ
ち，高い方の周波数域（200∼400Hz）では穣構造の違い
と同様に，．床衝撃音レベルは，Nα2が他のパネルより
によって，床衝撃音レベルと，そのピーク周波数に差が
も概して低いので，遮音等級はすくれている．すなわ
みられた．すなわち，パネルの桟木の組み方が，160∼
ち，オクターブバソドに換算して求めた遼音等級は，
400Hzの周波数域の音圧レベルに影響することがわか
No．1がL−95，No．2がL−85，No．3がL−90であ
った、
った．これは前述のタッピングマシンのそれぞれの遮音
つぎに，これらパネルについて，JIS規格の床衝撃音
等級よりもよく，この構造の遮音等級を決定する衝撃源
レペルに関する遮音等級との関係を調ぺるために，これ
は，タッピングマシンであることがわかった．
らパネルの床衝撃音レベルを1オクターブ帯域のレベル
32合板両面張りのパネノレ（P−P構造）
に換算し，それらの周波数特性をFig3に示した。測
定値の各周波数のレベルがJISの遮音等級曲線（点線）
P−P構造のパネルは，ストレスドスキソパネルとして
通常，耐カ壁用に使われている このP−p構造のパネ
を越えない限界のL曲線の等級で遮音評価基準が決定さ
ルと合板をパネル片面に張ったP一構造のパネル（Fig．
2）
れる（ただし，2dB以下の越えは詳容される）．この図か
1，B）とをタッピングマシンで衝撃した時の床衝撃音レ
らNo．ユ，No．2，No．3における桟構造のパネル床の
ベルをFig．5に示した．P一構造の音圧レベルのピーク
床衝撃音レペルの遮音等級は，それぞれL一ユ05，L−100，
は125Hzで，p−P構造のそれは40∼50Hz，200Hzお
L一ユOOとランク付けされる．No．2とNα3は同じ等級
よび500Hzにみられた．合板床板の曲げ固有振動数は
（L一ユOO）であるが，その遮音等級を決定しているのは
次式に示される．即ち式五＝O．368ρ0ゐ2（ただし，ρ：
3）
密度，6：材料の縦波の伝搬遠度，h：材料の厚さ）．こ
500Hzのピークであり，No．2はNo．3よりも4dB
低く，あとユdB低いと遮音等級は1ランク改良され，
の式に合板の実測値ρ＝600kg／m3，6＝3，800m／s，ト
L−95となる．したがって，3種類の橦構造のパネル床
O．012mを代入すると五＝ユ2ユHzとなる．したがって，
のなかで，Nα2が床衝撃音に対して遮音性のよい構造
P一構造におけるユ25Hzのピークは，床板の曲げ固有周
といえる．
波数であることが判る．一方，パネル床下面にも合板を
800 457.5 442.5･ 4425 4575
1 800
Lf)
O
co
CP)
[]lll [lllll[l
Gr
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N◎．3
O
A．Rib c◎ns帥ucti◎n◎f同◎◎ガpanels（30by70mm si鵬f◎r rib）
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N◎．1 N◎．2
I＝I◎Oring
r一一薗plyw◎◎d
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甘 “ 1 ｝．榊
Glassflber
PGP
P一
P1γwo◎d
P1γw◎◎d
InSu1a．tIOn■
F．P．1 b…d
I＝I◎0ring
Plywood
Plywood
P−P
Plγwood
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lnSu1at10n一
1nsula伽on b◎ard
P−1
bo鮒d
GIa．ss flber bo帥d
Gypsum b◎ard
F−pG■G−99
B．PaneI structure
F1g 1．R1b construct1on and．struc地ra1deta1ユs of f1oor Pane1s
76
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¥
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Impact sound pressure levels of three
ribbed floor panels
Panel structure: P-P type foor, Impactor
tapping machine. , .
100
¥
Frequency (Hz)
Fig. 4.
ribbed floors
¥
1
16 31 .5 53 125 250 500 1000 2000 4000
Panel structure: P-P type. Impactor:
110
¥'A
o :3
40
Fig. 2. Impact sound pressure levels of three
¥
¥io.
a
- 50
Frequency (Hz)
¥
a
1
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2031.5 63 125 250 500 IK 2K 4K
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'31 .5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Frequency (Hz)
Fig. 5. Impact sound pressure levels of single
63 125 250 500 1000 2000 4000
and double floor panels
Frequency ( Hz )
Impactor: tapping machine
Fig. 3. Impact sound pressure levels of three ribed
floor in octave band center frequency
Panel structure: P-P type, Impactor: tapp-
ing machine. Broken-1ine: noise rating
_it.
curves specified by JIS.
, P-P
i
:iC C
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b ,
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J C 500HZ Ic 1 - ; : t*-. t !* ,
40-50Hz
:<-. T**
: iC
O 07m K
: Ap
j
)
塩田・高橋・田中：本質パネル床の床衝撃音
一77一
た．そのため遮音等級はP−P構造と同じであった．
P3 P2
2）P一構造はこの合板の上面に合板フローリング（F）
を張ったF−P構造に仕上げられるのが一般的である．
しかし，フローリングを張っても床衝撃音の遮音等級は
（60
匝
℃
o u e.e:¥A' e e e:8 tz -1 ;' . .
P一構造のそれと変わらなかった．これはフローリングに
雲
¥.¥,.
P2
⋮⋮
一40
入力されたパワーがほぼそのまま下地合板に伝搬し，下
P3
50
τ
地合板から音が放射されるためである．
これらの事実から，パネル中空部にグラスウールを挿
入したり，合板下地の上に合板フローリングを重ね張り
型30
しても床衝撃音の遮音等級は改善されないことが確認さ
3
聖20
e
3
o
詰
匡10
れた．
3．3合板一イソシュレーションボード構造（P−I構
造）
P−P構造のパネルは，下面合板の共振により，音が放
0
31．5 63 125 250 500 1C竈0 2α〕◎ 4C00 8000
射されるために遮音性がよくない．そこで，合板の代わ
Fr明u帥cy（Hz）
りに，放射音が少ないと考えられるインシュレーション
Fig．6．Re1a七ive acce1ation1eve1of a d−oub1e f1oor
ボードを下面に張ったトI構造のパネルを作り，実験
Pane1．
I 工npact1ocat1on of taPP1ng mach1ne P1，
110
P2，P3sensor1ocat1on
P1 It
1o4kg／m2sec2からカニ230Hzをえる．ユ／3オクターブ1
p - D-D / Ii::1 '
'o¥
t / LI
1
q P-D$ I c D
I ,
l O "b
100
分析では200Hzを中心にピークを示している．また2
番目のピークは2九＝460Hzに最も近い分析値500Hz
90
国
にピークがみられる．
o
次にP−P構造において，打撃面の位置による床板や
⑩
＞
⑭
下面合板の振動加速度レペルの応答を測定した（Fig．
6）。
にピークがみられ，それよりも大きい周波数においてレ
ベルは著しく低下する．一方，桟木上を衝撃すると，桟
木間の上，下面合板の振動加遠度レヘル（P・とP・）は
ほぽ等しい挙動を示した．｝P構造の床構造の床衝撃音
と振動加速度レベルを比較すると，床衝撃音レベルが
200∼250Hzと500Hzにピークを有する周波数特性を示
すので，桟間よりも淺上衝撃の振動加遠度のそれに近
い。このパネルの床衝撃音は穣木間の合板の曲げ振動に
よる放射音よりも，ノざネ〃全体が一本となった曲げ振動
による放射音がより支配的であると考えられる。
なお，データは示さないが次の2つの現象もあきらか
になった．
3
70
吻
吻
⑩
匡
08
.-b
穣木問を衝撃すると150Hzの振動加遠度レベル（P・）
④
80
60
3
◎
50
○
飼
旦
ε
40
30
16 31．5 63 125 250 500 1000 2000 4000
Frequency（H乏）
F1g 7．ImPact sound Pressure1eve1of P−I type
f1oor Pane1
0：P−I type f1oor impacted．by tapping
lmach1ne，
㊧：P−I type f1oor imPacted by tire，
口：P−typef1oorimpactedbytapping
＝mach1ne
ユ）一般にパネルに断熱性をもたせるために，P−P構
造の中空部にグラスウールを挿入した構造（PGP構造）
に供した．タッピングマシンで上面を打撃すると，F三g；
が用いられる場合があるが，このグラスウールは800Hz
7のように床衝撃音レベルは，全体としてP一構造より
以上の比較的高い周波数では効果があるが，それよりも
も低い．ユ60Hzに音圧レベルのピークがあるのは，P一工
低い周波数では効果はなく，音圧レベルは変化しなかっ
構造のパネル曲げたわみによる固有振動数がこの付近に
島根大学農学部研究報告 第18号
一78一
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F工g8．ImPact sound，pressure1e−veヱof f1oat1ng
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O f1oat1ng f1oor1＝mpacted．by tapp1ng
40
血achme
㊥：f1oatingf1oori皿pactedbytire，
口F−PG工typef1oor1mPactedbytapP−
1ng lmach1ne
存在するためである．しかし，P一構造の遮音等級を
決定している500Hzのレベル（Fig3）は，P−I構
造で低減しているために，遮音奪級はP一構造のレ95
63峨250500脈2K4κ
砕eq鵬ncy（版）
Fig．9．I＝mpact sound pressure1eye1s of f1oating f1oor
1n octave band center frequency
F1oatmg f1oor エlm．pacted by tapp1ng lm．ach1ne
（○）and tire（㊧），F−PGI type f1oor im．pacted．
からL−90に改善される．勿論，P−P構造のL−100
by tapPmg machme（口）and耐e（鰯），Broken−
よりもはるかによい．
1ine：noise re1ation curves sPecified by JIS．
タイヤによる衝撃についても，同様の理由からp一構
造のL−90からL−85に改善された．
以上の結果から，p−I構造にすることによってP一や
P−P構造に比べて床衝撃音の遮音性能が改善されるこ
とが判った．
ネルの振動がセッコウボードに伝搬し，このボードから
二次的に音が放射される．そのため，本実験ではパネル
とセッコウボードの問にかさ比重の大きいグラスウール
ボードを挿入し，乾式浮床とした（Fig．ユ）．この浮床構
造の床衝撃音特性をFig．8に示した．グラスウールボ
3．4パネルの乾式浮床構造
ードとセッコウボードの効果を調ぺるために，これらを
｝工構造の遮音等級は，ユ60∼500Hzの床衝撃音レベ
敷いていないF7PGI構造のパネル床の音圧レペルを比
ルによって決定されていた．この周波数域の音圧レベル
較のために同図に併せ示した．タッピングマシンで衝撃
が大きい原因の1つには，インシュレーションボードの
すると，F−PGI構造に比べ乾式浮床構造では163Hz以
面密度が小さく，透過損失が小さいため，上面の合板か
上の全ての周波数で床衝撃音レベルが低下しているぺま
ら放射された音が十分減衰せずに下部空間に伝搬するた
た，PGI構造で指摘した160∼500Hzのレベルも約8．5
めである．そこで，面密度を大きくし，遮音性を増加さ
dB低下しており，この構造のパネルは遮音性能が優れ
せるためにパネル床の下面にセソコウポードを2枚重ね
ていることが判る．
敷きした、このとき，パネル下面に直接セッコウボード
一方，タイヤで衝撃したときも63Hz以上の全測定周
を敷くと，P−P構造の結果からも推測できるように，パ
波数域でレベルの低減がみられる．Fig．9に中心周波数
塩田・高橋・田中：一本質パネル床の床衝撃音
一79一
。が1オクターブ帯坤g床衝撃音ヒベルを季←た．ヂッド
よび材料の面から検討した．なお，これらの床衝撃音レ
ソクマシンによる衝撃では，乾式浮床構造の遮音等級は
ヘノレをJISの遮音等級（L値）によってランク付けし
L−75となり，F−PGI構造のL−85と比べて2ランク改
た．以下，実験結果を列記する．
善されている タイヤによる衝撃でも遮音等級はL−75
1）パネル床の橦構造を変えた場合，床衝撃音に対す
る遮音性がよいのは横桟構造（Fig．1のNo．2）であっ
とタッピングマシンのそれと同じであった．しかし，63
HzのレベルはトPGI構造のそれと比較して約3dBし
た．
か低下せず，これ以上多層の複合パネルにしても遮音性
2）P−P構造のパネルは上，下面合板が一体となって
を改善することは困難であると考えられる．それは，本
曲げ振動し，下面から音が放射されるために遮音性が悪
研究では，パネル床を設置した部分以外の周囲が合板下
いと考えられる．そこで，床下面に音を放射し難いイン
地に畳を敷いた床構造になっているため，周辺部の遮音
シュ！一ショ！ボードを張り付けた．このP−I構造に
性を向上させない限り実験の意味がなくなるからであ
すると，トP構造より床衝撃音レベルは低減される．し
る．
かし，低い周波数ではその効果は小さい．
3）低い周波数の床衝撃音を遮音する目的で乾式浮床
本実験で検討したパネル床の遮音等級は，実際の住宅
工法のパネル床を施工した．この構造のパネルは試作し
に施工した場合よりも悪い．その原因は，次の2つの理
たパネノレ中，最牟良い遮音性を示した．本実騨のパネル
由による．（1）受音した床下の空間は布基礎内であり，周
床の周辺の条件のために，これ以上の複合パネルの実験
囲はコンクリートで地面には砂が敷かれているので拡散
は行わなかった．しかし，床衝撃音の遮音等級の面から
音場的で音が蓄積されるため．（2）一般の住宅では少くと
検討して，現場施工ではこの系のパネルで十分な遮音性
も受音点は2階床から約1．5m以上は離れており，かつ
能を持たしうると判断した．
一階に天井がある．しかし，本実験では，床下45cmの
4）本実験のパネル床の床衝摩音レベルに関する遮音
点で受音している．
等級は，全てタッピングマシンによる床衝撃音レベルに
ちなみに，本学にある6畳大の2階床に合板を張った
よって決まり，タイヤによる衝撃の遮音等級はタッピン
とき・界衝撃音の遮音等級ばタッピングマシンによ戸衝
グマシンのそれと同等か，それ以上であった．つまり，
撃でL−80と測定されたが，本実験のP一構造ではレ
衝撃面が木質材料のときは，パネル床の遮音等級を決定
ユOOとなっている．両者に構造的には差がないので，遮
する衝撃源はタッピングマシンである．
音等級は同じになるはずである。エネルギー的にみて単
純計算は必ずしも成り立たないが、両者を比較すれば，
引 用 文 献
。本実験のL値から20を差し引いた値が現場施工時の遮音
1）目本住宅木材技術センター編 木造軸組工法の改良
等級とするならば，乾式浮床で得られたL−75は現場施
工すればレ55となるととになり，非常に遮音性の良い
と合理化，オーム社，東京，1979，p．ユ0．
床になっていることが判る．
針，技報堂出版，東京，ユ979，p．11．
2）目本建築学会編：建築物の遼音性能基準と設計指
3）安岡正人：音響技術，6，267−293．1976．
4。摘 一 要
床衝撃音に対するパネル床の遮音性をパネルの構造お
4）前川純一：建築音響，共立出版，東京，1972，正．
64．
S醐醐ry
The resu1ts of an1mest1gat1on of1mpact sound．1nsu1at1on provl1ded by wood pane1
f1oors are descr1bed． The effects of changes1n fヱoor pane1des1gn are d1scussed．
’ The sound pressure1eve1decreased1n se1ected pane1s when they were1mpacted by
tappmgエnach1ne．F1oating−f1oor construct1on was espec1a11y good for sound1nsu1at1on when
1mpacted−by a tapp1ng Inachme s1nce sound pressure1eYe1decreases eYen at1ow fre−
quenc1es HoweYer th1s f工oor d1d not1mpr0Ye m rank w1th respect to sound．msu1at1on
when the f工oor1s1mpacted by a t1re，because of n01工npr0Ye：ment at63Hz
It shou1d be further myest1gated．wether the use of a t1re as mpactor perm1ts correct
eYa1uat1on of sound1nsu1at1on of f1oor of wood．frame houses
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