ガラスで未来を創造する。

中島硝子工業株式会社

ガラス(窓)と防音2 - 各ガラスの遮音特性

窓に使われるガラスには大きく分けて単板ガラス、合わせガラス、複層ガラスの3種類があります。防音の視点からこれらのガラスの違いを説明します。


・サッシの影響

窓の防音を考える場合ガラスの性能はもちろんですがサッシの防音性能を無視することは出来ません。どんな高性能防音窓でも開いた状態では効果が無いように、気密性の低いサッシではガラスを交換しても全く効果がえられない場合もあります。最も一般的な引き違い窓は構造上障子とレールの間や障子同士の間に隙間が出来やすくなります。

引き戸は閉じた状態でも障子とレール、障子同士の周辺に隙間があって音漏れの原因になります


・単板ガラス

コインシデンス限界周波数付近では厚いガラスと薄いガラスの遮音性能が逆転することもあります

単板ガラスの遮音性能は概ね質量則によりますが、コインシデンス効果の影響を受けるため、コインシデンス限界周波数付近では大幅に遮音性能が低下します。このため基本的には厚いガラス程遮音性能が高いものの、遮蔽したい音にコインシデンス限界周波数付近の音が含まれている場合、厚いガラスに交換しても思った程効果が得られない場合があります(例えば3mmのガラスを6mmに変えると全体的には遮音性能が約5dB上昇しますが1600Hz~3200Hzでは遮音性能が約5dB低下します)。また質量が殆ど変らない網入りガラス、型板ガラス、強化ガラスといったガラス種の違いは遮音性能にほとんど影響しません。





セイファー(合わせガラス)

合わせガラスの遮音性能は温度依存があります

合わせガラスは2枚のガラスを樹脂中間膜で貼り合わせた構造なので、基本的には同じ厚みの単板ガラスと同程度の遮音性能となります。ただし合わせガラスではガラスの間にある樹脂中間膜がコインシデンス効果を抑制し、コインシデンス最低周波数付近の音に対して単板ガラスよりも高い遮音性能が期待できます。ただし気温の低下と共にこの効果は徐々に弱まり、特に10℃を下回る低温環境下では単板ガラスとほぼ同程度にコインシデンス効果の影響を受けます。


サウンドセイファー(遮音合わせガラス)

遮音合わせガラスは通常の合わせガラス中間膜よりコインシデンス効果の抑制性能の高い専用中間膜を用いた合わせガラスで、コインシデンス最低周波数付近でも遮音性能の低下をほぼ防止出来ます。また通常合わせガラスは気温が低下すると中間膜の遮音性能(コインシデンス効果の抑制効果)が殆どなくなりますが、遮音合わせガラスは5℃でも効果が期待出来ます。

以下をクリックするとサウンドセイファーによる遮音効果が体験出来ます。(音量注意)


トゥイングラス(複層ガラス)

複層ガラスは共鳴とコインシデンス効果によって該当周波数で遮音性能が低下します

複層ガラスは空気層を挟んで2枚のガラスで構成されているため、高い遮音効果を期待されがちですが、実際にはそうでありません。それどころか周波数によっては構成するガラス一枚の遮音性能にも劣る場合があります。これは主に低音域において密封した複層ガラス内の空気と2枚のガラスが太鼓のように共鳴することで、大幅な遮音性能の低下が起きるからです。また複層ガラスを構成するガラスもそれぞれコインシデンス効果の影響を受けるので、複層ガラスの両側に同厚のガラスを使用した構成ではコインシデンス最低周波数付近で大幅に遮音性能が低下してしまいます。このため同じ厚さのガラスで構成した通常の複層ガラスは、質量則と比較して低音の共鳴周波数域とコインシデンス最低周波数の2つの波長域で遮音性能が低下してしまいます。FL3とFL5のように一方のコインシデンス最低周波数付近でももう一方のガラスが高い遮音性能をもつような組み合わせで複層ガラスを構成すれば、コインシデンス効果の影響をかなり減らすことが出来ます。しかしそれでも、低音域では共鳴が発生し遮音性能が低下します。

このように構造の違いによるガラスの遮音性能を比較すると、概ね

サウンドセイファー(遮音合わせ) > セイファー(合わせ) > 単板ガラス > トゥイングラス(複層) ※1

の順番になります。しかし窓の騒音対策ひとつとっても単純にガラスを厚くしたり、枚数を増やせば良い、とは限りません。本格的な騒音対策をお考えでしたら専門業者へのご相談をお勧めします。※2


※ 1 複層ガラスの遮音性能は組み合わせ(異厚、同厚)や周波数域によって大きく変わり、絶対的に単板ガラスに劣っているわけではありません。"複層ガラスを構成しているガラス1枚にも劣る場合がある"という点をわかりやすくした結果です。
※ 2 弊社はガラス以外に関して知見が無いため、ご質問にお答え出来ません。

参考文献
「建築音響」 前川純一 発行:共立出版株式会社
「板ガラスの遮音性能(2011年版)」発行:板硝子協会