防音性の高い断熱材は、建物の他の部分に伝わる騒音の量を減らすために、商業ビルと住宅の両方で使用されています。
熱帯や亜熱帯の気候に住んでいる人でなくても、断熱材は生活の中で重要な役割を果たしています。 冬は暖かく、夏は涼しくすることで、熱の移動を緩和してくれます。
騒音の種類
すべての音が同じではありません。 生活空間に侵入してくる音には、空気伝搬型と構造体伝搬型の2つのタイプがあります。
空気伝搬音
空気中を伝わってくる音はすべて空気伝搬音と考えられます。 例えば、鳥のさえずり、犬の鳴き声、会話、テレビ、車のエンジンなどです。
音波は、壁のような構造要素に衝突するまで伝わります。
Structure-Borne Noise
簡単に言うと、Structure-Borne Noiseは、ある固体の物体が他の物体に衝突したときに発生します。 音波は、壁や床などの建物の構造要素を伝わって振動を生み出します。
構造材を介した騒音には、実際には2つのタイプがあります。
衝撃音は、振動が直接伝わって起こるもので、例えば、真上の階の足音が天井を通って伝わってきます。
側面の騒音は、屋根裏や壁の中の空洞やダクトを通過するなど、より間接的な経路で発生します。
どちらも防音断熱材である程度コントロールできますが、側面の騒音を除去するのは非常に困難です。
構造物から発生する騒音の中には、先ほどの足音のように特定が容易なものもあります。 一方で、追跡が非常に困難なものもあります。 たとえば、地下の電気ボックスは、スタッドや壁を介して振動する低周波ノイズを発生させますが、人間の耳には耳障りなハム音としてしか認識できません。
構造物から発生したノイズは、最終的に空気中のノイズとなります。 そうでなければ、知覚することはできません。
例えば、家の前を走るトラックの音を考えてみてください。 トラックのエンジン音が窓から聞こえてきますが、これは空気伝搬音です。
いずれの場合も、防音断熱材を使用することで、不要な音を小さくしたり、消したりすることができます。
いずれの場合も、防音材を使用することで、不要な音を最小限に抑えたり、消したりすることができます。
構造体を伝わってくる音と空気中を伝わってくる音の防止方法
構造体を伝わってくる音の大部分は、床や壁を通して伝わってきます。
また、多くの企業が天井に取り付けるシーリング・アイソレーション・ハンガーを販売しており、上から伝わってくる振動やその他の構造物からの騒音を遮断しています。
この種の音を遮断するより本格的な方法としては、騒音が共鳴するような空気の隙間を作らないようにするなど、建設中に行うべきで、建物の改修には莫大な費用がかかります。
空気伝搬音に関しては、防音乾式壁を何重にも重ねるとか、木質系ではなく金属系のスタッドを使うとか、無垢材のドアを選ぶとか、そういった防音方法は、建設時に先見の明が必要だったり、後付けが必要だったりします。
小さなステップでも効果はあります。
小さなことでも効果があります。例えば、厚手の家具の張り地のような高密度の装飾品は、騒音をよく吸収します。
これらのシンプルな対策では十分でない場合、効果的な中間的な方法があります。
確かに、適切な家具を選んだり、カーテンをかけたりするよりは複雑で費用もかかりますが、防音材は、乾式壁をはがして部屋を作り直すよりは、はるかに簡単で費用もかかりません。
防音断熱材の仕組み
音を吸収すること。 多孔質の防音材は、音波の侵入を許します。 侵入した音のエネルギーは、素材の繊維構造や細胞構造の摩擦抵抗や粘性抵抗により、熱エネルギーに変換されます。
音を減衰させる。 ゴムや発泡体などの素材は、音波によって作られたエネルギーを吸収し、熱に変えて無害に放出することで、振動によって引き起こされる音を「減衰」させます。
ただの遮音材では得られない、次の2つの防音効果があります。
音を遮断する：厚くて高密度の防音シートが必要とされ、音波が空間に侵入するのを防ぎ、代わりに反射したり偏向したりして、素材を通して伝達されないようにします。
音を遮断すること。 壁やフレームを分離したり、ずらしたりして構築することで、音が部屋間を移動するのに必要な直線経路を取り除くことができます。
防音断熱材の評価は？
防音材の効率を示す3種類の評価を目にすることがよくあります。
STC(Sound Transmission Class)とは、空気中の音をどの程度減衰させるかを測定するものです。 一般的な住宅のSTCは、建築の質にもよりますが、20～40程度です。 建築基準法では通常、床、壁、天井のSTCは50と定められています。 STCは高ければ高いほど良いとされています。
NRC（Noise Reduction Coefficient：騒音低減係数）とSAA（Sound Absorption Average：吸音率）は、素材がどれだけ音を吸収するかを0.0から1.0の間で表したものです。
1.0に近ければ近いほど良いとされています。 また、これらの指標は、音を吸収する割合としても表すことができ、100％に近いほど良いとされています。
以上が、あなたの家庭やビジネスに適した製品を選ぶための十分な背景情報です。
具体的には、
遮音材の種類
遮音材には大きく分けて、ミネラルウール、グラスファイバー、セルロース系素材の3種類があります。
ミネラルウール
石（通常は玄武岩やシリカなどの火成岩）のような物質を混ぜ合わせて作られた多孔質で緻密な素材です。
これらは液体になるまで加熱され、綿菓子のように紡がれて柔軟な素材となり、一般的にバットやパネル、ルーズフィル断熱材として販売されています。
ミネラルウールは多孔質であるため、音波の侵入は容易ですが、細い繊維状の素材の中に閉じ込められ、そのエネルギーは熱に変換されます。
ミネラルウールは、ロックウール、スラグウール、ストーンウールなどと呼ばれることもありますが、一般的には2つのグレードがあります。
ミネラルウールには一般的に2種類のグレードがあり、高機能製品のNRCは0.95～1.05、フィルターや水耕栽培などに使用される多目的製品は安価ですが、NRCは0.8～0.9程度です。
ミネラルウールは、断熱材としても優れています。
ファイバーグラス
安価ではありますが、作業が難しい（必ずマスクと手袋を着用してください）ファイバーグラス断熱材は、小さなガラス繊維が埋め込まれたプラスチックを紡いで作られています。
その熱的特性はミネラルウールには及びませんが、音響的にはほぼ同じレベルです。
ファイバーグラスには、ミネラルウールには及ばないものの、ほぼ同等の音響性能を有しており、予算が限られている場合の代替品として適していますが、ロックウールは密度が高いため、グラスファイバーよりも音を閉じ込める効果があります。
グラスファイバーには、ミネラルウールよりも音を閉じ込める効果が高いという特性があります。
同じことが熱保護特性にも当てはまり、通常は非常に優れていますが、時間の経過とともに損なわれていきます。 グラスファイバーのNRCは使用量に直接関係します。高品質のグラスファイバー断熱材の1インチは0.65-0.7程度ですが、2倍になるとNRCは0.95-1.0になります。
コットン
コットンは、防音用断熱材としてはミネラルウールやグラスファイバーほどの評価を得ていませんが、軽量で、最も安価で環境に優しい素材です。
綿の吸音材は通常パネルで販売されているので施工しやすく、コンパクトに収納でき、繊維がふわふわしているので、高周波の騒音を吸収し、音の反響を防ぐ効果が特に優れています。
他の2種類の防音材は、吸音性では劣りますが、音の遮断・消音性に優れています。
吹き付けセルロース
消音のための一般的な選択肢である吹き付けセルロースは、次に説明するスプレーフォームよりも安価で、0.8という高いNRCを提供することができます。
材料のほとんどがリサイクルされた新聞紙で構成されているため、適切な技術で空間に吹き込むと、エアポケットや空洞を作らずに固定することができます。
この素材は新聞紙をリサイクルして作られているため、適切な方法で吹き込むと、空気の層ができずに空間に残り、音を完全に吸収することはできませんが、確実に音を消し、音による振動を最小限に抑えることができます。
この素材はパック状にして貼ることもでき、より高密度で効果的な断熱材となりますが、そのためには強力な圧力をかけられる送風機が必要なので、家庭でのDIYよりもプロの仕事になります。
スプレーフォーム
この素材は、SPF（スプレーポリウレタンフォーム）と呼ばれることもあります。 この素材は、SPF（スプレー・ポリウレタン・フォーム）と呼ばれることもあり、液体の化学物質で、空間に吹き付けて硬化させると、元の体積の50倍以上に膨らむことができます。
音を消すには、オープンセルのスプレーフォームの方が良いとされていますが、それは最初の性能が良いからではありません。
オープンセル・スプレーフォームが消音に適しているのは、最初の性能が高いからではありません。密度の高いクローズドセル・フォームは、硬化すると硬くなるため、充填した構造物から引き離され、音が通る穴が空いてしまうことが多いのです。
一方、オープンセルフォームは、空いた場所をすべて埋めて、そこに留まります。 平均NRCは0.7と高く、密度は低くても長時間音を遮断することができます。
スプレーフォームは、構造物からの騒音を低減するのにも役立ちます。
Best Choices for Soundproofing Insulation
これらの製品の多くは、複数のサイズや形態で利用可能です。
そのため、このリストは網羅的なものではなく、高品質なメーカーを紹介し、その会社の製品を特定のニーズや予算に合わせるためのガイドとして使用するのがベストです。
代替品を検討する際には、通常、より厚い断熱材の方が低周波を吸収または遮断するのに優れていることを覚えておいてください。 主な用途は、乾式壁や天井の内側に設置することですが、ダクトやパイプを包むのにも使用できます。
このミネラルウールの密度は2.5ポンド/立方フィートで、密度としては最高ではありません。
このミネラルウールの密度は2.5ポンド/立方フィートで、最高の密度ではありませんが、密度の高いミネラルウールバットとほぼ同じ量の音を吸収し、はるかに低い価格で提供されています。
Roxul Mineral Wool Rockboard 80
これは2フィート×4フィートのリジッドボードの形をしたミネラルウールで、厚さは2インチ、密度は8ポンド/立方フィートです。
同社のバットと同様、最も吸音性能が高いのは高・中音域ですが、低音域の残響もある程度減衰させることができます。
パネルの形状が硬いため、材料を貼って室内で音響パネルとして使用し、空気中の騒音や反響を吸収することもできます。 このロックボードのNRC値は0.9前後で、ロクサルのバットと同様に膨大な熱に耐え、カビや水にも耐性があります。
Fiberglass Soundproofing Insulation
Owens Corning 703 FRK Rigid Fiberglass Insulation
業界標準であるこのOwens Corning社のフェースグラスファイバーは、2インチ厚の2’x4’シートで、密度は3ポンド/立方フィート、NRCは1.0です。
この断熱材は、カビや熱に強く、軽量で、気をつけていれば簡単に作業ができます（手袋とゴーグルを着用してください！）。
この断熱材は、カビや熱に強く、軽量で、気をつけていれば（手袋とゴーグルをつけて！）作業しやすいのですが、高価なので、必要以上に買わないようにしましょう。
最良の方法としては、グラスファイバーを保持しながら吸音性を高めるために、音響用の布でシートを覆うことです。
ATS Acoustics Rigid Fiberglass Board
この製品は、Owens Corning 703 fiberglassとほぼ同じですが、低価格で販売されています。 価格以外の唯一の大きな違いは、ATS Acousticsの断熱材はより簡単に圧縮されるので、狭いスペースにもフィットしやすいということです。
CottonSoundproofing Insulation
ATS Acoustical Cotton Batts
エコフレンドリーで比較的安価な2フィート×4フィートの厚さ2インチのコットンバットは、布に包まれて音響パネルとして使用されるのが最も一般的です。 また、耐火性が問題にならない限り、壁や天井の吸音・制振にも簡単に使用することができます。
柔軟性があるので、しっかりとしたフレームの中に入れて使うのがベストですが、狭い場所に詰めても効果的な防音断熱材になります。
BlownCellulose Soundproofing Insulation
Green Fiber INS541LD Blended Blow-In Insulation
この製品は、吹き込みセルロースを設置する際に大きな問題となる粉塵がほとんど出ないように設計されている点が気に入っています。
この製品は、特に低周波の構造体から発生する音に対して優れた消音効果を発揮し、クラス1の火災基準を満たしながら、熱や寒さに対する熱保護にも優れています。
通常、吹き付けセルロース (またはスプレー フォーム) 製品には、NRC 評価は提供されていませんが、適切な目的で使用された場合、つまり、空気中の騒音を大幅に低減することを期待しない場合には、素晴らしい仕事をしてくれます。
Spray FoamSoundproofing Insulation
Foam It Green 202 Open Cell Spray Foam
先に説明したように、オープンセル・スプレーフォームは低密度の製品ですが、長期的な消音効果ではクローズドセル・フォームよりも優れています。 これは、膨張して硬化した後も形状を維持し、収縮して騒音の通り道を作ることがないからです。
Foam It Greenのフォームは、難燃性、防カビ性、抗菌性を備えていますが、防湿性はないので、完全に乾燥していない場所では使用できないことに注意してください。
また、スプレーフォームは塗布されるとすぐに硬化が始まるので、噴霧器を取り出して家のオープンスペースにこのフォームを噴射する前に、計画を立ててください。