JP5048259B2 - 吸音パネル及び防音壁 - Google Patents
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Description
本発明は、新幹線のような高速鉄道の騒音を低減する吸音パネル及び防音壁に関する。
鉄道軌道において生じる騒音には、車両上部で発生する集電系音（上部音という）と車輛下部で発生する転動音や機器音（下部音という）、車両の空気摩擦により生じる空力音という複数の音源があり、それぞれが防音壁と車輌の間で多重反射をして防音壁外部に漏れる。特に新幹線のような高速鉄道においては、下部音を主体とする防音壁より低い位置で発生する騒音が特に問題となっている。
このような課題を解決するものとして、特許文献１記載のような吸音パネルが提案された。すなわち、この吸音パネル(51)では、図９に示すように、多孔板からなる前面板(52)と遮音性を有する背面板(53)とを相対向させて中空パネル(54)を形成する。中空パネル(54)内に保護フイルム(55)で包まれたグラスウール(56)を内装すると共に、前面板(52)と保護フイルム(55)との間に空気層(57)を形成する。
しかし、この構造の吸音パネルには以下のような課題がある。
・吸音パネル(51)に垂直に入射する騒音に対しては、多孔板からなる前面板(52)を通して音が通過するため防音効果はあるが、特に上部音のように斜め上方向から入射する騒音に対してはパネル上面(58)に開孔がないため防音効果が十分でないばかりか、逆に音が反射して騒音を増大させる場合がある。すなわち、防音効果は横からの音に対してはある程度認められるが、それ以外の方向からの音に対しては不十分であるばかりか逆効果である。
・主に下部音を主体とする騒音に対する防音効果も、新幹線のような高速鉄道における騒音を防止するには十分でない。
・グラスウールを保護フィルムで包むことでグラスウールの飛散防止、降雨によるグラスウールの吸水を防いでいるが、保護フィルムは破れやすい。これが破れるとグラスウールが吸水・変形(収縮)して体積が変化する。そのため防音性能が小さくなる。
・このようなパネルは既存の防音壁へ取り付けることを想定していないため、パネル自体に剛性を持たせた結果、通常２６ｋｇ／ｍ２ 以上の重量となる。そのため、既存壁に設置した場合、壁の耐荷重性から新たに補強が必要になり、施工費が高く、工期も長くなってしまう。
・パネルの厚さが大きいと、パネルが建築限界を超えたり作業の妨げになる。
特開平１０−１０２４２８号公報
本発明は、上述した従来技術の課題を解決することができる吸音パネル及び防音壁を提供することを目的とする。
請求項１に係る発明は、鉄道軌道において生じる騒音を低減する吸音パネルであって、鉛直状に設置される固定部材の片面に、同じ大きさの複数枚の反射板が互いに略平行に設けられており、複数枚の反射板のうち最下段の反射板の下端が鉄道軌道のレールレベルよりも下方にあり、各反射板は、メッキ鋼板およびアルミニウム板のいずれかからなり、固定部材の前記片面と各反射板とのなす角度が１５°から４５°である斜め上向きとなるように、その下部が固定部材に取り付けられていることを特徴とするものである。
反射板はある音源に対して所定の角度で互いに隣接する少なくとも２枚が略平行であればよく、他の反射板は所定の角度を保ち非平行でお互いに交差するように設けられていても良い。
複数枚の反射板が、ある音源に対して所定の角度で互いに略平行に設けられることによって、壁面にとりつけられたときに、従来の防音壁においては、防音壁と車輌との間で多重反射して防音壁外部に漏れていた騒音の多重反射部分の方向を変え、騒音が防音壁外側に漏れにくくなり防音効果が増大する。また、反射板間で騒音が多重反射するため音の減衰量が大きくなり、さらに防音効果が増大する。
本発明において略平行とは、厳密な意味での平行のみを意味するのではなく、上記騒音の多重反射の反射の方向を変えうる程度の角度を許容する意味であり、通常は互いに隣接する反射板が±１０°以内にあればよい。
反射板は、１枚だけでは吸音効果が不十分であり、複数枚設けられる。レールから６００〜１３００ｍｍの高さに反射板が位置すると、特に下部音の吸音効果が高い。
反射板の材質は必要な剛性、耐久性を満たせば、金属、樹脂、木製合板等でよいが、耐久性の面からは、スーパーダイマ鋼板（商品名）、ＺＡＭ鋼板(商品名)などの高耐食性メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板などのメッキ鋼板、重量の面からはアルミニウム板が好ましい。
請求項２に係る発明は、複数枚の反射板が筺体内部に設置されていることを特徴とする請求項１記載の吸音パネルである。
複数枚の反射板が筺体内部に設置されることによって、筺体内部で騒音が多重反射するため音の減衰量が大きくなり、防音効果が増す。さらに、飛散物による反射板の破壊を防止できる。
パネルの筺体の材質は、必要な剛性、耐久性を満たせば、金属、樹脂などでよいが、耐久性の面からは、スーパーダイマ鋼板（商品名）、ＺＡＭ鋼板(商品名)などの高耐食性メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板などのメッキ鋼板、重量の面からはアルミニウム板が好ましい。筺体は好ましくは多孔板からなる。
請求項３に係る発明は、反射板の面密度が０．０５ｇ／ｃｍ２ 以上であることを特徴とする請求項１または２記載の吸音パネルである。
反射板の面密度は０．０５ｇ／ｃｍ２ 未満では反射量が少なく吸音効果が小さい。
反射板の面密度の上限は特に限定されないが、重量面から好ましくは７ｇ／ｃｍ２ である。
反射板の面密度が０．０５ｇ／ｃｍ２ 以上であることによって、音の反射量が増大し、音が外に漏れにくくなる。
請求項４に係る発明は、厚さが２０ｃｍ以下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吸音パネルである。
吸音パネルの形状は使用条件等で任意に決定されるが、本発明によるパネルは鉄道軌道内に設置されるため厚さは２０ｃｍ以下が好ましい。
吸音パネルの厚さの下限は特に限定されないが、性能面から好ましくは１２ｃｍである。
吸音パネルの厚さが２０ｃｍ以下であることによって、吸音パネルが建築限界を超えたり作業の妨げになることがない。
請求項５に係る発明は、内部に吸音材が充填されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の吸音パネルである。
筺体内部の反射板間の空間に吸音材が充填されることによって、防音壁と車輌との間で発生する多重反射を吸音することで防音効果が大きくなるのみならず、反射板を設けたことで生じるパネル内の多重反射を取り除く（吸音する）ことでさらに防音効果が向上する。
吸音材の材質は特に限定されるものではないが、例えばグラスウール、ロックウール、発泡ウレタン樹脂などの発泡樹脂、ポリエステル繊維などの合成繊維、金属繊維等などが挙げられる。また、グラスウールなどの吸音材は水分を含むと変形するため、撥水性のものを用いることが好ましい。グラスウール、ロックウールなどの吸音材の密度は性能と重量のバランスから決定されるが、重量軽減のため２４〜３２ｋｇ／ｍ３ 程度が好ましい。グラスウール、ロックウールなどの吸音材は飛散を防止するためガラスクロスや樹脂フィルムで覆うことが好ましい。
請求項６に係る発明は、吸音材が撥水グラスウールとこれを覆う撥水ガラスクロスとからなることを特徴とする請求項５記載の吸音パネルである。
撥水グラスウールを撥水ガラスクロスで覆うことによって、グラスウールの飛散が防止されると共に、降雨によるグラスウールの変形が防止される。
撥水ガラスクロスは特に限定されるものではないが、性能と飛散防止性能とのバランスから目の密度および厚さはＥＰ１２Ｄ相当からＥＰ１８Ｂ相当（ＪＩＳ Ｒ ３４１４）の範囲にあることが好ましい。
筺体の、固定部材と対峙する面および少なくとも一端の面に多数の貫通孔が設けられていることが好ましい。
固定部材と対峙する面、すなわち壁面にとりつけられたときに音源側になるように設けられた多数の貫通孔は空力音および下部音の吸収効果を奏し、筺体の一側面に設けられた多数の貫通孔は、上面側になるように壁面にとりつけられたときに、集電系音すなわち上部音の吸収効果を奏する。
多数の貫通孔は、例えば当該面を金網やパンチングメタル等で形成してもよい。また、貫通孔の開口率は好ましくは３０％以上である。
請求項７に係る発明は、鉄道車輌用でかつ吸音パネルを有していない既存の防音壁に吸音パネルが付加されることで得られる吸音パネル付き防音壁であって、吸音パネルが請求項５に記載のものとされて、固定部材が既存の防音壁の壁面の車輌走行路に対向する側に固定されているとともに、筐体の上面に多数の貫通孔が設けられていることを特徴とする吸音パネル付き防音壁である。
吸音パネルが既存の防音壁の壁面に直接に固定されることによって、新たな補強が不要となり施工費が安くつき工期も短い。
請求項８に係る発明は、複数の反射板は、鉄道車輌用レールから高さ６００〜１３００ｍｍの間に設けられている請求項７記載の防音壁である。
請求項１に係る発明によれば、固定部材の片面に複数枚の反射板が、ある音源に対して所定の角度で互いに略平行に設けられることによって、壁面にとりつけられたときに、従来の防音壁においては、防音壁と車輌との間で多重反射して防音壁外部に漏れていた騒音の多重反射部分の方向を変え、騒音が防音壁外側に漏れにくくなり防音効果が増大する。また、反射板間で騒音が多重反射するため音の減衰量が大きくなり、さらに防音効果が増大する。しかも、固定部材に対する各反射板の傾斜角度が１５°から７５°となるように斜め上向きに設けられることで、下部音と空力音に対する効果が高められる。
請求項２に係る発明によれば、複数枚の反射板が筺体内部に設置されていることによって、筺体内部で騒音が多重反射するため音の減衰量が大きくなり、防音効果が大きくなるだけでなく、飛散物による反射板の破壊を防止できる。
請求項２に係る発明によれば、複数枚の反射板が筺体内部に設置されていることによって、筺体内部で騒音が多重反射するため音の減衰量が大きくなり、防音効果が大きくなるだけでなく、飛散物による反射板の破壊を防止できる。
請求項３に係る発明によれば、反射板の面密度が０．０５ｇ／ｃｍ２ 以上であることによって、垂直方向だけでなく、斜め方向からの騒音に対しても吸音効果が大きくなる。
請求項４に係る発明によれば、吸音パネルの厚さが２０ｃｍ以下であることによって、吸音パネルが建築限界を超えたり作業の妨げになることがない。
請求項５に係る発明によれば、筺体内部の各反射板間の空間に吸音材が充填されることによって、防音壁と車輌との間で発生する多重反射を吸音することで防音効果が大きくなるのみならず、反射板を設けたことで生じるパネル内の多重反射を取り除く（吸音する）ことでさらに防音効果が向上する。
請求項６に係る発明によれば、撥水グラスウールを撥水ガラスクロスで覆うことによって、グラスウールの飛散が防止され、撒水グラスウールで降雨によるグラスウールの変形が防止される。
請求項７に係る発明によれば、固定部材と対峙する面、すなわち壁面にとりつけられたときに音源側になるように設けられた多数の貫通孔は空力音および下部音の吸収効果を奏し、筺体の一側面に設けられた多数の貫通孔は、上面側になるように壁面にとりつけられたときに、集電系音すなわち上部音の吸収効果を奏する。こうして、既存鉄道車輌用防音壁にこの発明の吸音パネルが付加されることで、反射板によって下部音を低減するとともに、反射板および筐体を含んだ構成によって空力音および上部音を低減することができる。
請求項８に係る発明によれば、最上段の反射板は空力音の吸音に対して効果的に働き、その下段の反射板は下部音の吸音に対して効果的に働くことから、優れた吸音効果が得られる。
つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例およびこれとの比較を示すための比較例をいくつか挙げる。
実施例１（反射板の枚数）
＜吸音パネルの構成＞
ａ）図１(a) において、固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2) （亜鉛系合金メッキ鋼板：新日本製鉄社製、商品名「スーパーダイマ鋼板」）を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°とした。こうして厚さ：２００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
ｂ）図１(b) において、傾斜反射板(2) の枚数を４枚にした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
図２において、(5) は吸音パネル、(6) は集電系音すなわち上部音の音源、(7) は空力音の音源、(8) はレールレベルに設けられた下部音の音源、(9) 計測点である。上記構成の騒音計測装置において、各音源に対して、スピーカより１２０〜１３０ｄＢの騒音を発生させ、計測点にてリアルタイムオクターブ解析にて等価騒音レベルを測定した（使用機器：小野測器社製ＤＳ２０００、計測時間：２０秒、周波数補正：Ａ特性）。測定は４００〜４ｋＨｚの範囲で数回行い、その算術平均値を求めた。測定結果を既存の直立型防音壁に比べてどれだけ吸音性が高いか（ｄＢ）で表１に示す。
実施例２（反射板の面密度依存性）
＜吸音パネルの構成＞
ａ）図３(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に７枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．１６ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°とした。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：１５０ｍｍ、高さ：１７５０ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
＜吸音パネルの構成＞
ａ）図３(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に７枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．１６ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°とした。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：１５０ｍｍ、高さ：１７５０ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
ｂ）図３(b) において、各反射板(2) の面密度を０．３９ｇ／ｃｍ２ とした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表２に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表２に示す。
表２より明らかなように、面密度０．０５ｇ／ｃｍ2以上であれば、大きな差は見られない。
実施例３（パネルの厚さ依存性）
＜吸音パネルの構成＞
ａ）図４(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2)の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°である。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：１００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
＜吸音パネルの構成＞
ａ）図４(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2)の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°である。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：１００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
ｂ）図４(b) において、パネルの厚さを１５０ｍｍとした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｃ）図４(c) において、パネルの厚さを２００ｍｍとした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表３に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表３に示す。
表３より明らかなように、パネル厚さは建築限界を超えない範囲で厚い方がよい。
実施例４（吸音材有無）
ａ）図５(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2)を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°とした。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：２００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
ａ）図５(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2)を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°とした。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：２００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
ｂ）図５(b) において、傾斜反射板(2) の枚数を４枚にした以外、上記a）と同様にして吸音パネル(5) を構成した
表４と表１と比較すると明らかなように、筐体内部の各反射板間の空間に吸音材が充填されている方が防音効果は向上する。
実施例５
＜吸音パネルの反射板の位置＞
ａ）図６(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°である。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：２００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
＜吸音パネルの反射板の位置＞
ａ）図６(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°である。筺体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：２００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
ｂ）図６(b) において、図６(a) における８枚の傾斜反射板(2) の最上段の反射板を除いて反射板(2) を７枚とした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｃ）図６(c) において、図６(a) における８枚の傾斜反射板(2) の最上段とその下の段の反射板を除いて反射板(2) を６枚とした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
図６において、下部音の音源(8) を最下段の反射板のレベルに設け、下部音の音源(8) から吸音パネル上端すなわち最上段の反射板の上端までの距離を１３００ｍｍ、下部音の音源(8) から上から２番目の反射板の上端までの距離を１０５０ｍｍ、下部音の音源(8) から上から２番目の反射板の上端までの距離を ８００ｍｍとした。その他の点は、実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表５に示す。
図６において、下部音の音源(8) を最下段の反射板のレベルに設け、下部音の音源(8) から吸音パネル上端すなわち最上段の反射板の上端までの距離を１３００ｍｍ、下部音の音源(8) から上から２番目の反射板の上端までの距離を１０５０ｍｍ、下部音の音源(8) から上から２番目の反射板の上端までの距離を ８００ｍｍとした。その他の点は、実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表５に示す。
表５から明らかなように、最上段の反射板は空力音の吸音に対して効果的に働き、その下段の反射板は下部音の吸音に対して効果的に働く。
実施例６（筺体の構成）
＜吸音パネルの構成＞
図７において、固定部材(1)の音源側の面に６枚の傾斜反射板(2) （亜鉛系合金メッキ鋼板：新日本製鉄社製、商品名「スーパーダイマ鋼板」）を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°とした。固定部材(1) の音源側の面に、音源側の側面および上下両面がパンチングメタル（穴直径３ｍｍ、穴ピッチ４ｍｍ、開孔率５１％）からなる筐体(3)を取り付けた。パンチングメタルからなる筐体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材として撥水ガラスクロス(11)で覆われたグラスウール(4) を３２ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：１５０ｍｍ、高さ：１５２０ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。こうして得られた吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
＜吸音パネルの構成＞
図７において、固定部材(1)の音源側の面に６枚の傾斜反射板(2) （亜鉛系合金メッキ鋼板：新日本製鉄社製、商品名「スーパーダイマ鋼板」）を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は３０°とした。固定部材(1) の音源側の面に、音源側の側面および上下両面がパンチングメタル（穴直径３ｍｍ、穴ピッチ４ｍｍ、開孔率５１％）からなる筐体(3)を取り付けた。パンチングメタルからなる筐体(3) 内部の各反射板間の空間に吸音材として撥水ガラスクロス(11)で覆われたグラスウール(4) を３２ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：１５０ｍｍ、高さ：１５２０ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。こうして得られた吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表６に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表６に示す。
表６から明らかなように、音源側の側面および上下両面がパンチングメタルからなる筐体を用いると、上部音、空力音、下部音共に効果的に吸音される。
さらに、グラスウールをガラスクロスによって被覆することにより、グラスウールの長期に渡る飛散防止が可能になった。
実施例７（反射板の傾斜角度依存性）
＜吸音パネルの構成＞
ａ）図８(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、 固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は１５°である。筺体(3)内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：２００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
＜吸音パネルの構成＞
ａ）図８(a) において、アルミフレームからなり、開口が大きく吸音性能に影響を与えない筺体(3) の内部において、 固定部材(1) の音源側の面に８枚の傾斜反射板(2) を上下多段状に設けた。各反射板(2) の面密度は０．３９ｇ／ｃｍ２ 、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度は１５°である。筺体(3)内部の各反射板間の空間に吸音材としてグラスウール(4) を２４ｋｇ／ｍ３ 充填した。こうして厚さ：２００ｍｍ、高さ：２０００ｍｍ、巾：１８００ｍｍの吸音パネル(5) を構成した。この吸音パネル(5) を固定部材(1) の非音源側の面にて既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
ｂ）図８(b) において、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度を３０°にした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｃ）図８(c) において、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度を４５°にした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｄ）図８(d) において、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度を７５°にした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｅ）図８(e) において、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度を９０°にした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｆ）図８(f) において、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度を１３５°にした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｇ）図８(g) において、固定部材(1) に対する各反射板(2) の傾斜角度を１５０°にした以外、上記ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表７に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表７に示す。
表７から明らかなように、反射板の傾斜角度が１５°から７５°であれば、下部音と空力音に対する効果が高められる。
比較例１（従来技術の吸音パネル）
＜吸音パネルの構成＞
図９において、パンチングメタル（開孔率５８％）からなる前面板(52)と遮音性を有する背面板(53)とを相対向させて中空パネル(54)を形成した。中空パネル(54)内にポリフッ化ビニルフイルム(55)で包まれた厚さ１００ｍｍのグラスウール(56)３２ｋｇ／m3を内装すると共に、前面板(52)と保護フイルム(55)との間に厚さ３０ｍｍの空気層(57)を形成した。
＜吸音パネルの構成＞
図９において、パンチングメタル（開孔率５８％）からなる前面板(52)と遮音性を有する背面板(53)とを相対向させて中空パネル(54)を形成した。中空パネル(54)内にポリフッ化ビニルフイルム(55)で包まれた厚さ１００ｍｍのグラスウール(56)３２ｋｇ／m3を内装すると共に、前面板(52)と保護フイルム(55)との間に厚さ３０ｍｍの空気層(57)を形成した。
こうして得られた中空パネル(54) を既存の防音壁(10)の音源側の面に取付けた。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表８に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表８に示す。
表８の値と、比較例１に対応する実施例１a）（図１(a)参照）の結果を示す表１の値との比較から明らかなように、複数枚の反射板の設置によって吸音効果が高められる。
また、従来技術のパネルとして比較例１の吸音パネル、および比較例１に対応する本発明パネルとして実施例４a）の吸音パネルについて、実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定は４００〜４ｋＨｚの範囲で数回行った。測定結果を既存の直立型防音壁に比べてどれだけ吸音性（ｄＢ）が高いかで示す。図１０は下部音について、図１１は空力音についてのものである。
図１０および図１１から明らかなように、本発明による吸音パネルは従来技術のものに比べ、所望の周波数範囲（１．０ｋＨｚ〜２．０ｋＨｚ）において高い吸音効果を示す。
比較例２（反射板なし）
＜吸音パネルの構成＞
図１２において、反射板を設けない点を除いて、実施例４a）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜吸音パネルの構成＞
図１２において、反射板を設けない点を除いて、実施例４a）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表９に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表９に示す。
表９の値と、比較例２に対応する実施例４a）およびb）（図５(a) および(b)参照）の結果を示す表４の値との比較から明らかなように、反射板の設置によって吸音効果が高
められる。
められる。
比較例３（単板の反射板）
ａ）図１３(ａ)において、１枚の傾斜反射板(2) をその下端が吸音パネル(5) の下端から１７５０ｍｍの高さになるように配した以外、実施例４ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ａ）図１３(ａ)において、１枚の傾斜反射板(2) をその下端が吸音パネル(5) の下端から１７５０ｍｍの高さになるように配した以外、実施例４ａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ｂ）図１３（ｂ）において、１枚の傾斜反射板(2) を吸音パネル(5) の下端から上端まで到るように傾斜配置した以外、実施例４のａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表１０に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表１０に示す。
表１０から明らかなように、反射板の枚数は１枚では十分な吸音効果が得られない。
比較例４（反射板の面密度）
ａ）図１４において、反射板(2) として面密度０．００３４ｇ／ｃｍ２ のものを用いた以外、実施例２のａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
ａ）図１４において、反射板(2) として面密度０．００３４ｇ／ｃｍ２ のものを用いた以外、実施例２のａ）と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表１１に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表１１に示す。
表１１から明らかなように、反射板の面密度が低すぎると十分な吸音効果が得られない。
比較例５
図１５において、筐体（３）として、音源側の側面がパンチングメタル（穴直径３ｍｍ、穴ピッチ４ｍｍ、開孔率５１％）からなり、上下面（３ａ）（３ｂ）が開孔なしの板からなる筐体（３）を用いた以外、実施例６と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
図１５において、筐体（３）として、音源側の側面がパンチングメタル（穴直径３ｍｍ、穴ピッチ４ｍｍ、開孔率５１％）からなり、上下面（３ａ）（３ｂ）が開孔なしの板からなる筐体（３）を用いた以外、実施例６と同様にして吸音パネル(5) を構成した。
＜評価方法＞
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表１２に示す。
実施例１と同様にして吸音評価試験を行った。測定結果を表１２に示す。
表１２から明らかなように、音源側の側面だけがパンチングメタルからなる筐体を用いると十分な吸音効果が得られない。
ここで、本実施例、比較例の各吸音パネルは既存の防音壁の天端にパネル天端を合わせて設置することとした。
(1) 固定部材
(2) 反射板
(5) 吸音パネル
(3) 筺体
(4) グラスウール
(5) 吸音パネル
(6) 集電系音すなわち上部音の音源
(7) 空力音の音源
(8) 下部音の音源
(9) 計測点
(10)既存の防音壁
(11)撥水ガラスクロス
(2) 反射板
(5) 吸音パネル
(3) 筺体
(4) グラスウール
(5) 吸音パネル
(6) 集電系音すなわち上部音の音源
(7) 空力音の音源
(8) 下部音の音源
(9) 計測点
(10)既存の防音壁
(11)撥水ガラスクロス
Claims (8)
- 鉄道軌道において生じる騒音を低減する吸音パネルであって、鉛直状に設置される固定部材の片面に、同じ大きさの複数枚の反射板が互いに略平行に設けられており、複数枚の反射板のうち最下段の反射板の下端が鉄道軌道のレールレベルよりも下方にあり、各反射板は、メッキ鋼板およびアルミニウム板のいずれかからなり、固定部材の前記片面と各反射板とのなす角度が１５°から４５°である斜め上向きとなるように、その下部が固定部材に取り付けられていることを特徴とする吸音パネル。
- 複数枚の反射板が筺体内部に設置されていることを特徴とする請求項１記載の吸音パネル。
- 反射板の面密度が０．０５ｇ／ｃｍ２ 以上であることを特徴とする請求項１または２記載の吸音パネル。
- 厚さが２０ｃｍ以下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吸音パネル。
- 筺体内部の各反射板間の空間に吸音材が充填されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の吸音パネル。
- 吸音材が撥水グラスウールとこれを覆う撥水ガラスクロスとからなることを特徴とする請求項５記載の吸音パネル。
- 鉄道車輌用でかつ吸音パネルを有していない既存の防音壁に吸音パネルが付加されることで得られる吸音パネル付き防音壁であって、吸音パネルが請求項５に記載のものとされて、固定部材が既存の防音壁の壁面の車輌走行路に対向する側に固定されているとともに、筐体の上面に多数の貫通孔が設けられていることを特徴とする吸音パネル付き防音壁。
- 複数の反射板は、鉄道車輌用レールから高さ６００〜１３００ｍｍの間に設けられている請求項７記載の吸音パネル付き防音壁。
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