<博士論文>
組み立て方式遮音壁の性能評価に関する研究

作成者
指導教員等
本文言語
学位授与年度
学位授与大学
学位
学位種別
概要 遮音壁は、わが国における道路交通騒音の一般的な伝播経路対策であり、一般的に現地組み立てによって設置される。その構成部材として、殆どは面材として分割された遮音パネルであり、遮音壁の減音性能を左右するのは遮音パネルによるところが多い。次に現行の遮音壁における問題点を挙げる。1つ目は音響性能とその評価方法の問題点である。遮音パネルの性能評価基準値として音響透過損失が設定されている。しかし測定時には、パネル間の継ぎ目に粘土等を覆って設置するのが通例となっている。また、ポリカーボネイト板(板厚5mm)など旧型の透光板は低剛性で音響透過損失も小さいため、高い壁に採用される場合では、パネル放射(音響透過)の影響が懸念される。2つ目は遮音壁構造の問題点である。遮音壁の必要性能を満足するためには、遮音パネルが隙間無く設置されていることが前提だが、その継ぎ目には隙間埋めなど特別な処理は施していない。その結果、遮音壁の現地設置構造は隙間からの漏洩音が懸念される。さらには、性能評価時と現地施工時の設置状態は合致しているとは言いがたく、性能評価結果が現地施工時に期待できるか疑問である。3つ目は設置に対する問題点である。一般的に遮音壁の設置は建設工事と変わりなく、施工業者も音響の専門家では無い工事業者が行うことになる。結果として、遮音壁の音響性能を無視した施工をされる可能性は否めない。これら問題解決の第一段階として、問題の根本となる組み立て方式の遮音壁構造による性能劣化要因について着目し、要因に対する影響を検討する必要がある。そこで本論文では、組み立て方式遮音壁の主な性能劣化要因として、性能劣化の影響が大きいと想定される a)隙間からの漏洩、b)パネル放射に着目する。本論文では2つの性能劣化要因について、フィールド調査・数値解析・模型実験といった観点から検討を行い、性能劣化が生じる場合の性能評価について検討を行うことを目的とする。次に本論文の構成を示す。第2章では、既設の遮音壁に設置された遮音パネルを対象としたフィールド調査を行い、既設遮音壁における隙間と音響性能の関連性を考察する。第3章では、数値解析で適用する2次元境界要素法(BEM)と、BEMと有限要素法(FEM)の結合解法について定式化を説明する。第4章では、遮音壁構造を対象とした2次元BEMを用いて、パネル間に発生した隙間による性能劣化を検討する。第5章では、結合解法を用いて、隙間に加えてパネル放射音も考慮した場合の遮音壁の性能劣化を検討する。また模型実験を行い、数値解析手法の妥当性を示す。さらに、道路交通騒音に対して遮音壁の性能劣化について示す。最後に、パネル放射に対する遮音壁の性能改善について、一手法を提案する。第6章では、これまでの内容をまとめ、今後の課題と展望を示す。
Noise barriers are used to suppress road traffic noise. The barriers are assembled on the roadside mostly from divided panels. The noise-shielding performance of the barrier depends on the panels. There are three problems of existing noise barriers. First of all, the acoustic performance of panels depends on the amount of sound transmission loss. It is common that the noise-shielding performance is measured in reverberation rooms by filling slits between panels. On the other hand, transparent noise barriers are often made of polycarbonate plate (5 mm thick). Its stiffness rigidity is weak and sound transmission loss is low. If a high barrier is used, radiation (sound transmission) from panels will likely occur. Secondly, panels must be set up without slits to make the noise barrier perform properly. However, the slits between panels are not filled and sound leaks from the slits. Thirdly, the workers are not acoustics specialists, and so may construct the noise barrier while ignoring acoustic performance. This paper focuses on the main factors that degrade the performance of the assembled noise barrier: a) leak from slits and b) radiation from panels. This paper describes field work, numerical analysis, acoustic scale model experiments on two main performance degradation factors, and research on noise barriers. The structure of this paper is as follows. Chapter 1 explains the background and organization of this paper. Chapter 2 explains the field work of the noise barrier set up along a roadside. This chapter considers the relation between slit and acoustic performance of the constructed noise barrier. Chapter 3 explains the 2D-numerical analysis method using a) the Boundary Element Method (BEM), and b) the coupled BEM and Finite Element Method (FEM). Chapter 4 calculates the insertion loss of a rigid barrier with slits by using 2D-BEM. The performance of the noise barrier with slits is evaluated. Chapter 5 calculates the insertion loss of the noise barrier due to sound radiated from the panels and sound leaked from slits. It also shows the validity of the numerical analysis results by an acoustic scale model experiment. Lastly, it describes an example of panel selection based on the results obtained from the numerical analyses as a trial improving method against performance deterioration caused by sound radiated from panels. Chapter 6 summarizes each chapter and future plans.

本文情報を非表示

references pdf 54.8 KB 478 参考文献
contents pdf 66.6 KB 110 目次
title pdf 22.4 KB 163 表紙

詳細

レコードID
査読有無
キーワード
報告番号
学位記番号
授与日(学位/助成/特許)
部局
注記
登録日 2013.07.10
更新日 2015.11.18