パイプトラスは防音用途に使用できますか？

建設、イベント制作、または産業施設の設計に時間を費やしたことがある人なら、音響制御がプロジェクトのパズルの最も重要な (そして見落とされがちな) ピースの 1 つであることをご存知でしょう。コンサートの低音を近所に迷惑にしないようにしたい場合でも、工場の機械騒音を低減したい場合でも、賑やかな会場内に静かな録音空間を作りたい場合でも、使用する素材と構造が大きな違いを生みます。長年にわたり、パイプトラスは、照明、舞台装置、大きな構造負荷をサポートすることの代名詞でした。しかし、パイプトラスのサプライヤーとして、私は最近多くの質問を受けました。これらの汎用性の高いスチールまたはアルミニウムのフレームワークは、実際に防音にも役立ちますか?

簡単に言うと「はい」ですが、トラスに吸音パネルを吊るすほど簡単ではありません。パイプトラスは、強度、軽量、柔軟性を考慮して設計されており、適切な吸音材や遮音材と組み合わせることで、従来の固体構造では解決できないさまざまな騒音問題を解決できます。これがどのように機能するのか、どのタイプのパイプトラスが最適に機能するのか、そしてパイプトラスが優れた防音効果をもたらした実際のシナリオを詳しく見てみましょう。

音の伝わり方と従来の方法では不十分な理由

パイプトラスについて説明する前に、音がどのように移動するかを復習しましょう。私たちが扱う騒音のほとんどは空気伝播です。音波は表面に到達するまで空気中を伝わり、表面で吸収されるか（エネルギーが熱に変換される）、または反射される（跳ね返されてエコーや残響が発生します）かのいずれかになります。しかし、構造伝播音もあります。これは、コンクリート、鉄鋼、木材などの固体材料を通って伝わる振動で、より遠くまで伝わり、止めるのが難しくなります。

従来の防音対策では、多くの場合、固体の壁、大量の荷重を加えたビニール、または硬質断熱材が使用されますが、これらには欠点があります。頑丈な構造は重量が大幅に増加するため、耐荷重が制限されている一時的なイベントスペースや屋上の設置では問題になります。また、柔軟性も低いため、固体の壁を破壊せずにさまざまな騒音源に合わせて再構成することは簡単にできません。そこでパイプトラスが登場します。パイプトラスのオープンフレーム設計は、重量を保持するためだけではありません。音の表面の間にギャップを作り、共鳴を減らすことができます。モジュール式の性質により、どんな空間にもすぐに適応できます。

防音に最適なパイプトラスはどれですか?

音に関しては、すべてのパイプトラスが同じように作られているわけではありません。選択するタイプは、空気伝播騒音、構造伝播騒音、またはその両方を扱うかどうかによって異なります。以下に、私たちが最も効果的であると判断したトラスの内訳を示します。参照用に製品ページへの直接リンクも付けておきます。

1. 平面的で連続的な遮音壁のための平面チューブトラス

ステージと観客席を隔てる場合や、オフィスエリアの隣にある荷積みドックからの騒音を遮断する場合など、真っ直ぐで直線的な防音壁が必要な場合、当社の平面チューブトラスが最適です。平らな長方形のプロファイルにより、吸音パネル、質量充填ビニール (MLV)、または消音フォームを取り付けるための幅広で頑丈なベースが作成されます。円形トラスとは異なり、平面形状により防音材の重量がトラス全体に均等に分散されるため、経年による反りやたわみが発生しません。私たちはこれらのトラスを屋外音楽フェスティバルで使用しました。このトラスは長さ 40 フィートで、厚さ 2 インチの音響ブランケットを保持しており、隣接する住宅地のステージ騒音を 18 デシベル (dB) 低減しました。固定または半永久的な遮音壁の構築を検討している場合は、平面チューブトラスが最初の基礎となります。この特定のモデルについて詳しくは、以下をご覧ください。平面チューブトラス。

2. 高振動産業環境向けの頑丈なチューブトラス

重機が空気伝播騒音と構造伝播騒音の両方を発生させる工場や発電所などの産業用途では、音響負荷だけでなく、機器からの一定の振動にも対応できるトラスが必要です。当社の高耐久チューブトラスは、標準のトラスよりも厚いゲージの鋼材で作られており、構造由来の騒音がトラスのフレームワークを通過する前に遮断するのに役立ちます。私たちは最近、組立ラインの上にこれらのトラスを設置し、MLV とグラスファイバー断熱材でトラスを内張りする自動車製造工場と協力しました。結果？下の階の作業員を悩ませていた低周波機械騒音を22dB低減しました。ここで重要なのは、頑丈なフレーム自体が振動ダンパーとして機能することです。その緻密な金属は、薄いトラス材ほど共振しにくいため、周囲の構造物への振動の伝達を防ぎます。ここで仕様を確認してください:頑丈なチューブトラス。

3. コーナーおよびアングルサウンドコントロールのための三角管トラス

コーナーは音の反射が最も起こりやすい場所の 1 つであるため、イベントスペースやオープンコンセプトのオフィスではコーナーが問題になることがよくあります。当社の三角チューブトラスは、これらの狭い角度のある場所に取り付けるのに最適です。三面デザインにより、吸音パネルでカバーできる 2 つの傾斜面が得られ、三角形の形状により、不必要な重量を加えることなく安定性が高まります。私たちはシカゴのダウンタウンにある小さなレコーディングスタジオにこれらのトラスを設置しましたが、そこでは隅のスペースが不要なエコーを引き起こしていました。コーナーを横切る三角形のトラスを取り付け、フレームを吸音フォームで埋めることにより、スタジオは残響時間を 1.8 秒から 0.4 秒に短縮し、プロのレコーディングの業界標準を満たしました。角度のある音響用途やコーナー音響用途には、三角管トラスが最適です。三角管トラス。

4. 多目的 3D サウンドシステム用の四角形およびスペースチューブトラス

大規模なコンサート会場、スポーツアリーナ、複数の部屋のイベントスペースなど、複雑な音響環境を扱う場合、当社の四辺形チューブトラスとスペースチューブトラスは革新的な製品です。四角形チューブトラス (いや、スペースチューブトラスは 3D 用です) – 待って、訂正させてください。四角形チューブトラスは、水平または垂直のサウンドパーティションとして機能する正方形または長方形のフレームです。一方、スペースチューブトラスは、3D サウンドエンクロージャを構築できるモジュール式の格子スタイルのトラスです。最近の屋外円形劇場プロジェクトでは、スペースチューブトラスを使用してステージの周囲にポータブルサウンドシェルを構築しました。開いた格子のデザインにより、サウンドが聴衆に放射され、トラスフレームの隙間は音響ウェッジで埋められ、200フィート離れた近くの駐車場に伝わる騒音を低減しました。一番いいところは？これらのトラスは再利用可能なため、会場はシーズン終了後に撤去し、来年に備えて保管することができます。フラットなマルチパネルセットアップ用の四角形チューブトラスの詳細は次のとおりです。四角形チューブトラス、および 3D 空間エンクロージャの場合:スペースチューブトラス。

パイプトラスが防音に効果がある理由の背後にある科学

これがすべての意味をなすものであるため、少し技術的な話をしましょう。音の減少はデシベル単位で測定され、10 dB 減少するごとに人間の耳では音量が半分に感じられます。パイプトラスは、次の 2 つの主要な方法で役立ちます。

空気伝播騒音の低減: パイプトラスのオープンフレームは、音源と保護対象の表面の間にエアギャップを作成します。このフレームに吸音材を追加する場合、多孔質吸音材 (音エネルギーを熱に変換する) と空隙 (トラス自体を通した音波の伝達を防ぐ) の組み合わせにより、吸音材を固体の壁に直接取り付けるよりも効果的です。たとえば、固体コンクリート壁に厚さ 2 インチの吸音ブランケットを設置すると、10 dB の低減が得られますが、同じブランケットを 6 インチのギャップを持つ平面チューブトラスに取り付けると、15 dB の低減が得られます。これは、空隙によって追加の遮音性が追加されるためです。
構造伝播ノイズの遮断: 機械が振動すると、取り付けられているものを通じてエネルギーが伝達されます。中空管で作られた細いトラスは共振する可能性があり、実際に振動を増幅させます。しかし、当社のヘビーデューティーチューブトラスなどのより重いトラスは質量が大きいため、振動を伝達するのではなく吸収します。トラスと機器マウントの間に振動減衰パッドを組み合わせると、固体鋼製マウントよりも構造伝播騒音を最大 12 dB 低減できます。

すべての金属構造物が音を反射するという誤解がよくありますが、パイプトラスはフレームシステムの一部である場合、音の鏡として機能しません。チューブ間の空間が音波を分割するため、音は直線で反射するのではなく、取り付けた吸音材全体に散乱します。これにより空間内のエコーが軽減され、外部からの騒音を遮断するのと同じくらい重要です。

お客様の実世界の成功事例

私は理論を話すだけではありません。私たちのクライアントはこれらのトラスを実際に使用しており、その結果がそれを物語っています。昨年、フロリダの大手テーマパークから、新しいジェットコースターが 95 dB の騒音を発生し、近くの家族向けエリアのゲストに迷惑をかけているという問題が報告されました。彼らは木製の柵を試しましたが、騒音は 5 dB しか減りませんでした。また、頑丈な鋼鉄の壁は重すぎて舗装された歩道に設置することができませんでした。当社では、振動パッドを取り付け、厚さ 3 インチの吸音フォームで覆われた、平面チューブトラスとヘビーデューティチューブトラスを組み合わせることをお勧めします。最後の障壁は長さ 30 フィート、高さ 12 フィート、重さはわずか 1,200 ポンドで、頑丈な鋼鉄の壁の重さの 4 分の 1 以下でした。結果？ 28 dB の低減により、家族エリアの騒音レベルは 67 dB に低下しました。これは、通常の会話とほぼ同じ音量です。

もう 1 つのプロジェクトは、テキサス州オースティンにあるレコーディングスタジオで、交通量の多い道路からの騒音に問題がありました。スタジオの当初の計画では頑丈なレンガの壁を建てる予定でしたが、都市部の狭い敷地にはスペースが限られていました。スタジオと道路が接する角に沿って三角管トラスを設置し、フレームをMLVとグラスファイバー断熱材で満たし、外面に吸音パネルを追加しました。トラスの三角形の形状は狭いコーナーに完璧にフィットし、オープンなデザインにより、サウンドの制御を損なうことなくフレーム内に電気線とデータ線を通すことができます。現在、スタジオの録音セッション中の騒音レベルは 25 dB ですが、これはプロのオーディオ作業に必要な 40 dB のしきい値をはるかに下回っています。

防音プロジェクトでパイプトラスを使用するためのヒント

防音のためにパイプトラスの使用を検討している場合は、私たちが何百ものプロジェクトに取り組んできて学んだことをいくつか紹介します。

騒音源に適したトラスのタイプを選択してください: ステージのノイズに対処している場合は、Planar または Space Tube Truss をお選びください。工業環境にいる場合は、ヘビーデューティーを選択してください。コーナーの場合は、三角形が最適です。
サウンド素材の 2 番目のレイヤーを追加します: トラスだけに頼るのではなく、防音ブランケット、MLV、またはフォームと組み合わせてください。トラスは構造物であり、音響材料ではありません。
構造伝播ノイズに対して振動パッドを使用する: トラスが重い機器を保持している場合、または振動する機械の近くにある場合は、トラスとそのマウントの間にゴムまたはネオプレンのパッドを追加して、振動の伝達を軽減します。
空気の流れのために小さな隙間を残します: 防音設備を使用している場合でも、空間を完全に密閉する必要はありません。小さな隙間 (1/4 インチ以下) が音を通さずに空気を循環させます。
可能な限り再利用する: パイプトラスはモジュール式で軽量なので、一時的または季節的なプロジェクトに最適です。構造的な完全性は何年も保持されるため、交換せずに取り外して別のサイトに移動できます。

パイプトラスは防音に革命をもたらすことができるか?

結局のところ、パイプトラスは防音対策として万能のソリューションではありませんが、多くのプロジェクトにおいて従来の材料に代わる多用途でコスト効率の高い代替品となります。これらは、重量と柔軟性という固体遮音壁に関する 2 つの最大の問題を解決します。数日ではなく数時間で設置でき、騒音源が変わった場合でも移動でき、床、屋根、その他の構造物に過度の負荷をかけることもありません。

パイプトラスのサプライヤーとして、当社は建設、イベント、産業業界のニーズを満たすためにこれらの製品を改良することに何年も費やしてきました。防音用途は、それらの製品に付加価値を与えるもう 1 つの方法にすぎません。音楽フェスティバル用の一時的なステージ障壁、工場用の半永久的な防音壁、またはレコーディングスタジオ用のカスタム音響エンクロージャを構築する場合でも、ニーズに合ったパイプトラスがあります。

防音プロジェクトにどのパイプトラスが適しているかについて詳しく知りたい場合は、喜んでお手伝いいたします。私たちのチームは、小規模なホームスタジオから大規模な遊園地への設置まで、あらゆる規模のプロジェクトに取り組んできました。仕様、設置のヒント、費用の見積もりについて詳しく説明します。私たちはトラスを販売するだけではなく、問題を解決します。音響制御は私たちが最も得意とする課題の 1 つです。プロジェクトについて話し合い、完璧なトラスソリューションを見つけるために、今すぐお問い合わせください。

参考文献

ASTMインターナショナル。（2019年）。建物の隔壁および要素の空気伝播音の透過損失を実験室で測定するための標準試験方法。 ASTM E90-19。
ベラネック、LL、＆ヴァー、イリノイ州（2019）。騒音および振動制御工学: 原理と応用 (第 2 版)。ジョン・ワイリー＆サンズ。
イベント安全同盟。（2021年）。一時的なイベント構造のためのステージリギングとサウンドコントロールガイド。
国立労働安全衛生研究所 (NIOSH)。（2020年）。産業用騒音制御: 実践ガイド。米国保健福祉省。
パイプトラス技術協会。（2022年）。耐荷重用途におけるパイプトラスの構造ガイドライン。