耐火・防音・遮音構造

耐火建築物(建築基準法第2条第九号の二)
​​ その主要構造部が『耐火構造であること』又は『外壁以外の主要構造部にあっては、(当該建築物の構造、建築設備及び用途に応じて屋内において発生が予測さ れる火災による火熱に当該火災が終了するまで耐える性能に限ること)に関して政令で定める技術的基準に適合するものであること』のいずれかに該当すること。
   その外壁の開口部で延焼のおそれのある部分に、防火戸その他の政令で定める防火設備(その構造が遮炎性能(通常の火災時に おける火炎を有効に遮るために防火設備に必要とされる性能をいう)に関して政令で定める技術的基準に適合するもので、建設大臣が定めた構造方法を用いるも の又は建設大臣の認定を受けたものに限る)を有すること。
耐火構造(建築基準法第2条第七号)
​​ 壁、柱、床その他の建築物の部分の構造のうち、耐火性能(通常の火災が終了するまでの間当該火災による建築物の倒壊及び延焼を防止するために当該建築物の部分に必要とされる性能をいう)に関して政令で定める技術的基準に適合する鉄筋コンクリート造、れんが造その他の構造で、建設大臣が定めた構造方法を用いるもの又は建設大臣の認定を受けたものをいう。
主要構造部(建築基準法第2条第五号)
​​  壁、柱、床、はり、屋根又は階段をいい、建築物の構造上重要でない間仕切壁、間柱、附け柱、揚げ床、最下階の床、廻り舞台の床、小ばり、ひさし、局部的な小階段、屋外階段その他これらに類する建築物の部分を除くものとする。
 ※建築基準法平成10年法律第100号(第9次改正)〔2年以内施行〕に基づき、平成12年6月1日をもって用語の定義等が改正されました。上記では「耐火建築物」「耐火構造」の定義が変更されています。
    順番として、細かな部分の仕様としてまず『耐火構造(イ-(1))』又は『技術的基準に適合する性能を持つ構造(イ-(2))』があります。その上でさらに外壁の開口部で延焼のおそれのある部分に政令で定める構造の防火戸(甲種防火戸・乙種防火戸)を設置したものが『耐火建築物』となります。

 今回の改正において、従来法規では主要構造部は耐火構造とすることのみが認められていましたが、今回の改正により、一定の耐火性能を持つ構造とすれば(それが認められれば)必ずしも主要構造部を耐火構造にしなくてはならないわけではなくなったことです。これにより、構造の選択肢が広がったと言えます。
 耐火建築物は、都市における火災時に、避難のためにある一定時間の間建築物が倒壊しないように、またその火災が近隣に延焼しないように定められたもので、俗に1時間耐火・2時間耐火・3時間耐火の3種類に分類されます。
 おのおの主要構造部の各部位ごとに要求される耐火性能が異なっており、建物の階数によって耐火時間が決定されます。​

※吉野石膏株式会社資料参考

防音・遮音構造
​​ 建物においては、交通騒音などの外部の騒音や隣室の生活騒音、各種建築設備から発生する騒音などを十分に防ぐ機能をもつこともたいせつである。このような騒音の問題を考える場合、音の伝わり方として二通りあることに注意しなければならない。すなわち、騒音源で発生した音が直接空気中を伝わる場合と、交通機関や機械類の振動あるいは人間の歩行などによる床に対する衝撃振動が建物構造体を伝わり、それが室内の壁、天井などから音となって放射される場合とで、前者を空気(伝搬)音、後者を固体(伝搬)音と呼んで区別している。騒音対策を行う場合には、原因がどちらであるかを明らかにしたうえで、それぞれに対応した防音構造を採用する必要がある。
 建物外部の騒音や隣室の音に対しての防音構造とするためには、壁などに十分な遮音性能が要求される。入射音エネルギーに対する透過音エネルギーの割合を音響透過率(τ)といい、その逆数の常用対数を10倍した値を音響透過損失transmissionloss(略称TL)と呼ぶ。TL=10log10(1/τ)で、単位はdBである。一般にこのTLによって壁などの遮音性能を表し、この値が大きいほど遮音性能がよいことを意味する。厚さ15cm程度のコンクリート壁では約50dB(τ=1/105)であり、この程度の遮音性能があればふつうの建物の壁としては十分である(ただし大きな音を出せば聞こえる)。壁体にあらゆる方向から一様に音が入射したときのTLは、音の周波数をf(Hz)、材料の面密度をm(kg/m2)として、TL≒20log10(f・m)-48で表される。この式から、周波数が高いほど、壁の重量が大きいほど遮音性能が高いことがわかる。この関係を遮音に関する質量則と呼んでいる。ある面密度をもった均質な壁のTLを図示すると図3‐aのようになる。この図で、実際のTLが高音域で質量則による値に比べて落ち込んでいるが、これは壁体内部に生ずる曲げ波の波長と入射音波の波長とが一致することによって生ずる一種の共振現象によるもので、コインシデンス効果と呼ばれている。
 壁の遮音性能を高めるためには、壁の重量を大きくする必要があるが、軽量化が要求される高層建物ではそれには限度がある。そこでこのような場合、2枚の壁の間に空気の層や多孔質材料を入れた二重壁が用いられる。二重壁を適切に設計すれば、図3‐bに示すように2枚の壁の面密度を合計して計算した質量則の値よりも大きなTLが得られる。ただし、2枚の壁と中間の空気層によって生ずる共振現象によって低音域でTLが著しく小さくなる(低域共振透過)ので注意が必要である。実際の壁では、窓や扉などの開口部を含む場合が多い。一般にこのような開口部は壁に比べて遮音性能が劣り、それによって壁全体の遮音性能が決定されてしまうことが多いので、高い遮音性能が要求される場合には、気密性の高い窓や二重窓を用いるなどの考慮が必要である。

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