2018 Fiscal Year Research-status Report

Development of practical evaluation method of random-incidence absorption coefficient of building materials

Research Project

Project/Area Number	18K04460
Research Institution	The University of Kitakyushu
Principal Investigator	岡本則子北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (00452912)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	富来礼次大分大学, 理工学部, 准教授 (20420648) 大鶴徹大分大学, 理工学部, 教授 (30152193)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	吸音率 / 建築材料 / in-situ測定 / ランダム入射 / アンサンブル平均
Outline of Annual Research Achievements	本研究は，建築材料のランダム入射吸音率の実用的評価法の開発を目的とする．具体的には，アンサンブル平均による建築材料の吸音特性測定法（EA法）による吸音特性，すなわち，EA法によるランダム入射時のノーマル音響インピーダンスを用いたランダム入射吸音率の評価手法を構築し，従来法としてJISやISOで規格化されている残響室法や音響管法による吸音率との比較を通して，適用範囲を明らかにすることを目標とする．平成30年度は，研究初年度として以下を実施した． 1. 各種吸音測定に関する実験環境の整備と測定：まず，EA法に関し，受音センサとして使用する音圧-粒子速度センサ（puセンサ）の校正法を確認し，両研究機関において，同センサを用いる吸音測定の実施環境を構築した．また，音響管法について，広帯域の測定を行うため，直径の異なる音響管として，太管および細管を製作した．多孔質材であるグラスウールを対象とした既往の研究による回帰式と音響管法による吸音率との比較により，製作した音響管の基本性能を明らかにした．残響室法吸音率の測定で使用する残響時間の計測のため，インパルス応答の測定システムを整備した．さらに，これらの3種の吸音測定法を用い，岩綿吸音板，化粧石膏ボード，カーペットといった一般に使用される建築材料の吸音率を求めた． 2. EA法による吸音率と音響管法による垂直入射吸音率の比較：上記の検討と並行して，試行的に4種の材料を対象に，EA法による吸音率と音響管法による垂直入射吸音率を比較した．両者の測定値に差は認められるものの，広帯域に渡り，それぞれの材料の特徴に応じて同様に測定値が変化することを確認した．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究体制も機能しており，改良の余地はあるものの，研究の基本となる各種吸音測定の実験環境の基礎を構築できているため．
Strategy for Future Research Activity	今後，引き継き，以下の検討を実施する予定である． 1. 音響管法・残響室法による吸音率とEAによる吸音率の比較（令和元年度）前年度に検討した建築材料からさらに対象を増やし，音響管法，残響室法，EA法によりそれぞれ吸音特性の測定を行う．EA法による吸音率を，音響管法による垂直入射吸音率ならびにランダム入射吸音率の近似値である残響室法吸音率と比較し，差異を定量化する．その際，それぞれの吸音測定法で生じうる測定誤差に関する考察も行い，誤差を最小限に抑えられるような対応策も検討する．なお，EA法による吸音率には，暫定的に，垂直入射時のノーマルインピーダンスから吸音率を求める手法と統計的処理を施す方法の2種を用いる． 2. ランダム入射吸音率の算出式の適用範囲の明確化（令和元年度・2年度） 1.での差異の定量化の結果をもとに，EA法によるランダム入射吸音率の算出式を検討し，評価法を構築する．一つの式で代表できない可能性もあることから，建築材料を局所作用性の材料とそれ以外に分類するなどし，材料の特性に応じた場合分け等を行い，設計者が使いやすいように適用範囲を整理する．さらに，1. 以外の材料を用いた，算出式の精度検証も行う．