防音室に望む性能と重量の折り合い、設計について

1級建築施工管理技士の実地試験も無事に終わりましたので、執筆活動を再開します。
今回は、防音室の制作に取り掛かる直前、設計と積算に関する部分のお話しになります。
予算は約10万円。床面耐荷重的には500kgほどで考える事になりました。
どうなるんでしょうか。

目次

防音室ＤＩＹシリーズの目次です

１、本気を出して防音室を自作してみた
２、防音室とは。遮音と吸音の違いと防音理論編
３、防音室を２階に設置する場合の床面耐荷重について
４、防音と窓からの音漏れ、その対策について
５、防音室に望む性能と重量の折り合い、設計について　　←今ここ
６、防音室の床パネルと浮き床工法について
７、防音室の壁パネル作成、床との接合について
８、防音室の天井パネル作成、壁との接合について
９、防音室の電源引込、電気工事について
１０、防音室の吸気口、排気口の作成について
１１、防音室の内天井、内壁張りについて
１２、防音室ドアの作成、取付方法について
１３、防音室のドアノブ取付、グレモンハンドルの作成について
１４、自作防音室の完成と総評

具体的な設計

ざっくりとした構造は防音理論編でご紹介した通り、壁は合板の2重構造、床は浮床を採用する予定です。
壁は外側の合板を1枚にして、遮音シートを張って、サウンドカットという防音接着剤で張ろうとも考えていたのですが、遮音シートも接着剤も結構いいお値段がしますし、合板2枚重ねの方が最終的な遮音効果は高いんじゃないだろうかと考えました。

これは設計最初期にEXCELで簡易的に作成した概要図のようなものです。この頃は合板でなく石膏ボード張りを想定していましたが、解体可能性や再利用性などを考慮して合板に変更しました。
完成品に関しても概ねこんな感じではあります。

床フローリングと防音室本体の間はゴム足で支えようと考えていましたが、約500kgの荷重をゴム足で支え切るのには厳しい感じがします。何より地震の横揺れなどに耐えられる気がしません。
良い感じの免振ゴムみたいなものは無いかと探していましたら、amazonでハネナイト板が売っているじゃあないか！

ハネナイト：外力を吸収し熱に変換する事で、ほとんど反発しないゴム素材。内外ゴム社製。説明に誤りがあったらすみませんね。縁あって、ハネナイト製のゴムボールを持っていまして知っていたんです。
これは、普通の黒いゴムボールと同時に地面に落とすと片方はスーパーボールみたいに跳ね返り、ハネナイト製のものは跳ね返らず地面にボトッと落ちる。という感じの不思議アイテムとして有名ですね。
こういった不思議系アイテムが大好きで、昔はいっぱい買い集めたんです。回すと途中で勝手に逆回転するラトルバックとか、バケツサイズの空気砲とか。科学系おもちゃとでもいうジャンルでしょうか。大人からすると一見無駄なものでも、遊んだ経験が知識として活きてくるタイミングってありますよね。

そして、内外ゴム社様のホームページには防振耐荷重などを計算できるツールが公開されているのです。素晴らしい。
これを使用して、どの程度のサイズならば問題が無いか確認してみます。
、、amazonで売っていた板材の、250×250×20サイズのものを9分割して使用した際、1ピース当たりの耐荷重は約100kgという事が分かりました。単純計算で良いのかどうかは不明ですが、防音室の下に9枚均等に並べた場合、900kgまでには耐えられる感じでしょうか。これならば大丈夫そうだ。

また今回、防音室の配置としては自室の壁際に設置することとなります。
建設工法を考えた場合、在来工法（木造軸組工法）で組むのが難しいと考えます。柱を立てて、梁を掛けて、外側から壁を張ってみたいな順序になりそうですが、外側から壁を仕上げるスペース的な余裕は全くありませんね。
なので２×４工法（木造枠組壁工法）で組むのが正解だなと思います。壁パネルを作成し、床面の基礎に壁パネルを固定していき、天井もパネルとして組んだものを乗せて固定する感じの流れです。建築難易度もこっちの方が低いしね。
床面に防振ゴム板を配置して、厚めの構造用合板を敷き、その上に壁パネルをボルトで固定していく感じで設計しましょう。四隅の柱は少し強めにしようかな。重いしね。構造計算？耐震等級？そんなものは知りませんね。建築士じゃないんで。

そんな感じでざっくり且つ、収まりなどを細かく検証しながら、CADで図面を書き進めてみました。
先ほどの通り、床材の合板に壁パネルをボルトで固定していき、壁4面が出来上がってから、2分割した天井パネルを乗せて固定する計画です。換気に関しては、換気扇を１台設置して機械換気を行うところと、設置する場所までは考えていますが、換気扇を組み込む側のサイレンサーは未設計です。まぁ何とかなるだろう。
しかしこりゃあ大変そうだ。

予算と重量の計算

この図面を基に必要な材料の積算を行います。（重量の単位はグラム）

表組が上手くできません。見づらくて申し訳ない。
ざっくり考えて予算が約12万円。総重量は650kgほどになりますね。
予算が多少オーバーするのは致し方ない。総重量に関しても、購入した材料を全て使用する訳ではなく、処分端材も発生するであろうことから、これは概ね500kgってことで、良いんじゃないでしょうか。

設計が終わると直ぐにでも着工したくなるもので、床材の防振ゴム、ハネナイト板や構造用合板、固定用のボルト＆ナットなんかは直ぐに買いに行きましたね。

次回からは現物の写真を交えて工事の様子をご紹介します。

ではまた。