音環境

出題箇所: 学科II(建築計画)No.1〜No.5 付近

出題数: 1問程度

近年の出題傾向

  • 「残響時間」は、室内の音源が停止してから音の強さが一定レベルまで減衰するのにかかる時間のことで、室の容積が大きいほど、また室内の吸音力が小さいほど残響時間は長くなるという関係性が頻出です。
  • 音の単位「dB(デシベル)」の感覚的な理解(同じ音源が2倍になると音圧レベルは約3dB増加する等)や、距離が離れることによる音の減衰(点音源・線音源の違い)も出題されます。
  • 二重壁・二重窓などの「中空層を設けた構造」が遮音性能を向上させる仕組み、共同住宅の界壁における遮音等級(D等級・L等級)の考え方も近年の重要テーマです。重要テーマです。

模擬問題と解説

1. 遮音と吸音の基本

【問題】建築物における遮音及び吸音に関する記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  1. 「遮音」とは、音源側から伝わってくる音をできるだけ室内に透過させないようにすることであり、壁等の遮音性能を高めるためには、一般に材料の質量を大きくすることが有効である(質量則)。
  2. 「吸音」とは、室内に入射した音エネルギーを材料表面で吸収し、反射音を減らすことであり、グラスウールやロックウール等の多孔質材料は吸音性能に優れるが、これらの材料単体では遮音性能はあまり高くない。
  3. 音楽ホールにおいて、客席に音が届きにくく聞き取りづらいという問題があったため、内壁の仕上げ材を多孔質の吸音材に変更し、内壁の吸音性能を高めることで、客席へ届く音のエネルギーを増加させる計画とした。
  4. コンサートホールやスタジオ等で、外部からの騒音の侵入を防ぐとともに、室内の音が外部へ漏れることを防ぐためには、壁・天井・床等を質量の大きい構造とし、開口部にも遮音性能の高いサッシやドアを用いることが重要である。
  5. 二重壁(中空層を設けた壁)は、単一の壁と比較して同じ総質量であっても遮音性能が向上する場合があり、中空層の空気層が音の振動エネルギーを伝えにくくする効果が期待できる。

 【正解】3

  • 解説:遮音と吸音の目的を取り違えています。「音が届きにくい・聞き取りづらい」という問題は、音のエネルギーが客席まで十分に伝わっていないことが原因です。これを改善するには、壁や天井で音を適度に「反射」させて客席まで音を届ける必要がありますが、吸音材は音のエネルギーを「吸収」してしまうため、吸音性能を高めるとさらに音が届きにくくなり、症状が悪化します。「吸音性能を高めることで客席へ届く音のエネルギーを増加させる」という記述は、吸音の効果と逆の結果を述べており不適当です。
  • ポイント
    吸音 → 音エネルギーを「吸収・減少」させる(響きを抑える・エコーを防ぐ)
    遮音 → 音を「通しにくくする」(外部への漏れ・侵入を防ぐ)
    音が届きにくい問題 → 吸音材を増やすと「さらに悪化」する
    遮音性能を上げる → 質量則(重い材料ほど遮音性能が高い)

2. 床衝撃音と界壁の遮音

【問題】共同住宅における床衝撃音及び界壁の遮音に関する記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  1. 「軽量床衝撃音」は、スプーンなど比較的軽くて硬いものを床に落としたときに発生するカンという高い音であり、床仕上げ材に柔らかいカーペットや畳等を用いることで効果的に低減できる。
  2. 「重量床衝撃音」は、子供の飛び跳ねや走行音など重く大きな衝撃によって発生するドンという低い音であり、軽量床衝撃音と同様に、床表面に柔らかい仕上げ材を施すことで効果的に低減することができる。
  3. 共同住宅の各住戸間を仕切る「界壁」は、生活音やプライバシーに関わる重要な遮音要素であり、コンクリート壁等の質量の大きい構造とすることや、すき間(クラック等)を生じさせないことが遮音性能の確保に重要である。
  4. 床の遮音等級を表す「L等級」は、数値が小さいほど遮音性能が優れていることを示し、軽量床衝撃音と重量床衝撃音とでは、それぞれ異なる評価方法・等級が用いられる。
  5. 壁を介した空気音の遮音性能を表す「D等級」は、数値が大きいほど遮音性能が優れていることを示し、Dの後に続く数値が大きいほど、音が壁等を通して伝わりにくいことを意味する。

【正解】2

  • 解説:重量床衝撃音への対策が誤っています。重量床衝撃音(ドンという低くて重い音)は、床の表面だけでなく、床スラブ自体の振動として躯体内部を伝わっていく音です。そのため、カーペット等の表面の柔らかい仕上げ材で表面の硬さを変えても、低周波の振動はほとんど吸収できず、効果は限定的です。重量床衝撃音には、コンクリートスラブを「厚くする・重くする」など、構造自体の対策が必要です。一方、軽量床衝撃音(カンという高い音)は、表面仕上げ材の変更が効果的であり、この2つの対策方法は明確に異なります。
  • ポイント
    軽量床衝撃音(カン) → 表面仕上げ材(カーペット等)の変更が効果的
    重量床衝撃音(ドン) → スラブの質量・厚さなど構造自体の対策が必要
    L等級 → 数値が小さいほど良い(遮音性能が高い)
    D等級 → 数値が大きいほど良い(壁の遮音性能が高い)

3. 残響時間と音の伝搬

【問題】室内の残響及び音の伝搬に関する記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  1. 「残響時間」とは、室内の音源が停止した後、室内の音圧レベルが60dB減衰するまでの時間のことであり、室の用途(音楽ホール・講堂・会議室等)に応じて適切な残響時間が異なる。
  2. 音楽演奏に適したコンサートホールでは、講演を主目的とした会議室と比較して、響きの豊かさを重視するため、一般的に適切な残響時間は長くなる傾向がある。
  3. 残響時間は、室の容積が大きいほど短くなり、また室内の総吸音力(吸音材の量)が大きいほど長くなる傾向があるため、響きすぎる大空間の室では吸音材を減らすことで残響時間を短く調整する。
  4. 点音源から発生した音が自由空間を伝搬する場合、音源からの距離が2倍になると、音圧レベルは約6dB減少する。
  5. 同じ大きさの音を発する音源の数が2倍になると、それぞれの音源からの音圧レベルが同程度であれば、合成された音の音圧レベルは約3dB増加する。

【正解】 3

  • 解説:残響時間と室の容積・吸音力の関係が誤っています。残響時間は、室の容積が「大きいほど長く」、室内の総吸音力が「大きいほど短く」なる関係にあります(セイビンの残響式)。記述では容積と吸音力の影響の方向が両方とも逆になっています。また、「響きすぎる大空間で吸音材を減らす」という対策も誤りです。響きすぎ(残響が長すぎる)を抑えるには、吸音材を「増やす」ことで音のエネルギーを吸収し、残響時間を短くするのが正しい対策です。
  • ポイント
    残響時間 → 容積が大きいほど「長く」、吸音力が大きいほど「短く」なる
    響きすぎる室の対策 → 吸音材を「増やす」
    点音源 → 距離2倍で音圧レベル約6dB減少
    音源の数が2倍 → 音圧レベル約3dB増加
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