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学科Ⅱ(環境・設備)

一級建築士 令和4年度 学科Ⅱ(環境・設備) 問10

問題・正答・学習用解説

問題

遮音に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

選択肢

  1. (1)
    厚さ6 mmの単板ガラスは、厚さ3 mmの単板ガラスに比べて全周波数帯域にわたって遮音性能が高いとは限らない。
  2. (2)
    複層ガラス(厚さ3 mmの単板ガラス2 枚と乾燥空気を封入した6 mmの中空層からなる。)は、その面密度の合計と同じ面密度をもつ単板ガラス(厚さ6 mm)に比べて、一般に、500 Hz付近の中音域の遮音性能は低下する。
  3. (3)
    建築物の床衝撃音遮断性能に関する等級において、Lr-40 はLr-55 に比べて、床衝撃音の遮断性能が低い。
  4. (4)
    建築物及び建築部材の空気音遮断性能に関する等級において、Dr-50 はDr-35 に比べて、空気音の遮断性能が高い。

正答と解説

正答:(3)

正答の考え方

正解は(3)です。床衝撃音のLr等級は、床へ衝撃を与えたときに下の室などで聞こえる音のレベルに関わる区分です。受音側の音が小さいほど遮断性能が高いため、数字は小さいほうが良い性能を示します。したがってLr-40はLr-55より性能が高く、本肢の「低い」は逆です。
一方、空気音遮断性能のDr等級は、音源側と受音側の音の差に関わる区分です。差が大きいほど音が通りにくいため、Dr-50はDr-35より高性能になります。二つとも遮音に関する等級でも、Lrは「届いてしまう音」、Drは「どれだけ差をつけるか」を評価するため、良い方向が反対になります。
試験では「性能等級なら数字が大きいほど良い」とまとめて覚えないことが大切です。また、40と55の差15を、そのまま日常の全ての衝撃における音量差と断定することもできません。等級は所定の周波数帯や評価方法による区分です。まず指標が何を表すかを理解し、そのうえで同じ種類の等級同士を比較します。

各選択肢の解説

選択肢1

(1)適当です。一般にはガラスが厚く重いほど音を通しにくくなりますが、曲げ振動と入射音が一致しやすい周波数では、コインシデンスによる遮音性能の低下が生じます。厚さを変えるとその周波数も変わるため、6mmが3mmより全ての周波数で必ず優れるとはいえません。重さによる基本的な傾向と、特定の音域で起こる落込みを分けて考えます。「全周波数帯域」という断定の強さに注意します。

選択肢2

(2)適当です。3mmのガラス2枚と狭い空気層を組み合わせると、2枚の板が空気をばねのように介して共振し、ある音域で音を通しやすくなります。そのため本肢の構成では、同じ合計面密度の6mm単板より500Hz付近で性能が低下することがあります。複層ガラスの断熱上の長所を、そのまま全音域の遮音上の優位と考えないことが重要です。板厚と中空層の幅が共振の条件を変えます。

選択肢3

(3)不適当です。Lrは下の室へ届く床衝撃音に関わるため、数字が小さいほど高性能です。Lr-40はLr-55より遮断性能が高くなります。床をたたく、物を落とすといった衝撃では、床の振動が建物を通って伝わり、受音室で音になります。そこで測る音を小さくすることが目標です。空気音のDrと数字の方向が反対なので、「受ける音は小さく、室間の差は大きく」と意味から覚えます。

選択肢4

(4)適当です。Drは音源室と受音室の間でどれだけ音のレベル差が得られるかに関係するため、数字が大きいほど高い遮断性能を表します。Dr-50はDr-35より音を通しにくい評価です。空気音は会話やスピーカーなどが空気を振動させ、それが壁や床を介して伝わる音です。床そのものへ直接衝撃を与える床衝撃音とは入力のしかたが違うため、別の性能指標で評価します。

周辺知識

遮音性能は、音の入り方と周波数を確認して評価します。空気音では、空気の振動が壁や窓を振動させ、反対側へ音を伝えます。床衝撃音では、人が歩く、物を落とすなどの力が直接床へ加わります。同じ床でも、空気音と衝撃音の遮断は別々に検討する必要があります。
板の遮音では、重くすれば振動しにくくなるという質量の効果があります。しかし、板の曲げや二重構造の共振があるため、周波数ごとに性能が変わります。複層ガラスの空気層は熱を伝えにくくする一方で、音に対しては二枚の板をつなぐばねとして働く場合があります。断熱と遮音は同じ構成を使っても仕組みが異なります。
さらに、実際の窓の性能はガラスだけでなく、サッシの隙間や枠、周囲からの回り込みにも左右されます。高性能なガラスへ替えても、隙間が残れば音が通る経路は消えません。材料単体の性能と、部屋や窓全体の性能を区別し、どこが最も弱い経路になっているかを確認することが大切です。