ラスクを用いた
騒音振動対策例

このページの目次

トンネル坑口の防音扉
爆着溶射キュービクルの防音
ビル屋上自家発電装置の防振
レーザー切断装置の防振
ＣＤプレーヤーの制振
スクラップ破砕時の破砕ヤードの制振
船舶エンジン系の制振

超低周波音の防音

トンネル工事に伴う発破音が近隣の地域で問題になっている。普通、坑口に防音扉を設置して発生する騒音を防ぐが、 一般的な騒音に対しては効果があるものの、低周波音に対しては期待通りの成果はでない。低周波音は発生すると 遠くの地域にまで減衰があまりなく進む。人に対しての被害は、音のうるささとしてよりも、はきけやけだるさといった 体感上の問題が生じる。これらの低周波音に対する低周波音仕様の防音扉が求められている。
現在、一般仕様の防音扉にラスクを貼り付けることによって、低周波音仕様の防音扉として用いられている。

超高音圧の防音

火薬の爆発音は、落雷や破裂音と同様に広帯域にわたって高い音圧を出すので、 均質(一体構造)パネル壁で生じる材料の曲げ振動による共鳴(コインシデンス)現象 での性能劣化が顕著に現れる。これを緩和させるために、従来から中間に空気層をも つ中空パネル構造にし、2枚のパネルの剛性を変え、さらに吸音材を入れて空気層の 空気粒子のもつ運動エネルギーを熱エネルギーに変換させて透過音を減衰することによって 壁防音対策としている。図は、140デジベル(dBA)の超高音圧を出す爆着溶射キュービクルの防 音対策として採用されたラスク壁構造を示したものである。

従来の壁厚さより薄い構造であるが ＰＣＩ板を中空部に設置することによって、図１１にみられるように壁外近傍で78デシベルまで 音圧が低下している。これは、ラスクを入れることにより封入空気層の中に蓄圧層が形成された 状態となって、明確な固有振動を示さないので見かけ上大きな空間を設けたことになる。 したがって、2枚のパネルの独立した性能を発揮させることができ、総合的な遮音性能が大幅に 向上する。特に低音域に対しては従来にない好結果が得られた。

神戸市JR住吉駅前再開発によるマンションビル（ビュータワー住吉館）の自家発電装置 の防振対策に使用した。これはラスクの特性を活かしたものである。 自家発電装置を地下ではなく屋上に持ち上げることができた。アンカーボルトでしっ かり発電装置を固定しても振動対策ができることで経費の高くつく地下を避け経費が 安く設置できる屋上に変更することができた。地下の現場であれば、発電機の部品を 搬入し現場で組み立てることになる.屋上まで排煙のための煙突を設置することにもな り各階の住居部分のスペースが少なくなる。屋上であれば工場で組み立てられたシス テムごと工事用のクレーンで吊り上げ設置場所に設けられたアンカーボルト設置しラ スクの防振台介して規定通りのトルクまで締めこめば、配線し、燃料の配管をつなげ ば完了となる。また、煙突なども必要なく普通のマフラーですむ。
一般の住民が上がってこれない屋上になっているため安全は確保され、地下スペースもめいっぱい広く使用できる。

今まで、このようなレーザー切断機は、写真のような大きさの機械がすっぽり 入るぐらいの穴を工場の機械設置場所に深さ１ｍから３ｍぐらいをあけ、そこ にコンクリートを流し込み、床に大きなコンクリートブロックを作りその上に 設置していた。そのため、機械設置に早くて２ヶ月ちょっと手間取ると３ヶ月 はゆうにかかった。工場の床の厚みが２００ｍｍから３００ｍｍぐらいであれ ば、IS-１００−何番というものを機械と床の間に入れ機械を設置すれば、防 振対策を施した機械設置になり早ければ工場の場所を空け機械設置完了まで１ 週間あれば完了することもある。（何番というのは、床の振動状況によりラス クの枚数を変えるその数字が防振台の型番につく）機械設置後１年目の定期点 検時においてもミラーの狂いが非常に少ないや修正個所が減るため点検時間が 短くなる。そういうことで機械の稼働時間に及ぼす影響が少なくなる。

微振動の制振

高精度製品製造に対する外部からの微振動の影響を考えると、例えば半導 体素子製造プロセスが設置されるクリーンルーム基礎上における振動許容値は、 変位振幅1μm以下、振動加速度においても0.1〜1galといった非常に小さいレベル の振動が有害として問題視されている。
音響分野における革命的な変化はコンパクトディスク（ＣＤ）の適用である。 ＣＤは、レーザーピックアップによる信号検出であるためＳ/Ｎ比が90dB以上と 非常に優れているが、図に示すようにデジタル信号がインプットされる溝幅が0.5μmと 微小なため、外部からの微振動に対する制振が必要である。

ラスク板をインシュレーター としてＣＤプレーヤーに適用することによってＳ/Ｎ比が著しく向上することが認められた。 また、光音響スペクトル(Photoacoustic　Spectrometer)は、物質にレーザービームをあて、 エネルギー損失の際に生じる光分子振動を音に変換することによって分子のメカニズムや 量などの情報を解析する装置であって微振動対策が不可欠であるとされている。 図に示すように、本体のＰＡセルの筐体にＰＣＩを適用するとＳ/Ｎ比が10以下 であった測定条件が、50以上になってスペクトル分析の信頼度が著しく向上したことが報告されている。

重振動の制振

公害振動の振動源は主として屋外にあり機械振動、交通振動、工事振動などによって 住宅が振動して問題がおきる。公害の対象となる外部振動源の振動レベルはおよそ60〜80dB、 周波数は1〜90Hz位とされている。鋳物工場でのスクラップ破砕時に生じる重振動が周辺民家 に公害振動をもたらすケースがあって、その対策にＰＣＩが適用された。図は振動 測定位置と解析結果を示したものである。スクラップ破砕時の振動レベルは80〜90dBで、 8Ｈｚの低周波成分が50ｍ離れた民家に対して70dB以上の振動を与え、より近い所を通過する 新幹線(約65dB)より大きな影響をおよぼしていることが知られた。

破砕ヤードの鋳鉄台床下 にレジン被覆したラスク板(300×500×25)15枚を防振ゴムとの複合構造で適用した場合、 民家前道路の振動レベルが58dB以下に低下し、新幹線道床振動の影響より小さいものとすることができた。 鋳鉄スクラップの破砕時における振動は5〜10Hzの超低周波振動であり、 この種の公害振動に対しては低周波振動に対する制振材を適用する必要を認めた。

重振動の制振

499G/T型貨物船のエンジン系ならびにプロペラ系が船体におよぼす振動状況を解析する一方、 制振対策実験として船尾部甲板背面へラスク板が取り付けられた。図９に示すごとく、 エンジンおよびプロペラの加振はそれぞれ19.5Hzと16.4Hzであるが、船尾甲板への固体伝搬 によって影響をおよぼすのは1〜10Hzおよび50〜100Hzの低周波域であることがわかる。 ラスクの取り付け面積は船尾甲板面積に対して数％程度にすぎないが、ラスクの面積が 増大するにしたがって超低周波成分の制振効果が著しく、加速度レベルで約20dBの低減が得られた。