建物内における床衝撃系及び設備機器系加振力の計測方法に関する研究

本研究では建築設備の中でも特に固体音の発生上問題となる冷凍機および地下鉄等列車走行によって発生する固体音を対象にして、それらの運転、走行により建築構造体に加えられる加振力の測定および解析法について実験的検討を行った。測定方法としては、(1)力センサー(消耗品として助成金により購入したもの)を用いた直接測定法、(2)機器設置床および道床の伝達インピーダンスを用いたインピーダンス置換法の2種類について検討した。力センサーを用いる測定法では、十分剛な基盤上に機器等の重心位置を考慮してセンサーを設置すればかなりの精度をもって加振力の計測が可能であることが明らかになった。ターボ型冷凍機を用いた計測例では周波数特性として125Hz帯域をピークとした傾向を示し、列車のレール下に設置したセンサーによる列車の加振力は10数トンから20数トンに及び加振力が発生すること等が明らかになった。また、インピーダンス置換法を用いた測定法でも計測対象とする加振力の範囲内において伝達系(基盤)が線形であれば、直接法同様非常に有用な計測手法であることがわかった。本研究では伝達系の伝達インピーダンスの計測にインパルスハンマーを用いた衝撃法を用いたがターボ型冷凍機の計測結果は直接法による計測値と周波数特性上でもよい一致を示した。これらの結果から、加振力の計測には両方法とも有用な計測手法であるが、測定時間や技術的精度を考えると力センサーを用いる方法の方が妥当なものと考えられる。つぎに計測波形の解析方法であるが、設備機器などの運転時の加振力波形は衝撃的な形を示すケースが多いため、アナログ解析よりは解析器の動特性を考慮する必要がないフーリエ変換を中心としたディジタル解析の方が妥当であることがわかった。以上、本研究によりこれまで計測法について規格や基準がなかった設備機器などの運転時に対する加振力の測定に対してその方向性を得ることができた。

本研究では建築設備の中でも特に固体音の発生上問題となる冷凍機および地下鉄等列車走行によって発生する固体音を対象にして、それらの運転、走行により建築構造体に加えられる加振力の測定および解析法について実験的検討を行った。測定方法としては、(1)力センサー(消耗品として助成金により購入したもの)を用いた直接測定法、(2)機器設置床および道床の伝達インピーダンスを用いたインピーダンス置換法の2種類について検討した。力センサーを用いる測定法では、十分剛な基盤上に機器等の重心位置を考慮してセンサーを設置すればかなりの精度をもって加振力の計測が可能であることが明らかになった。ターボ型冷凍機を用いた計測例では周波数特性として125Hz帯域をピークとした傾向を示し、列車のレール下に設置したセンサーによる列車の加振力は10数トンから20数トンに及び加振力が発生すること等が明らかになった。また、インピーダンス置換法を用いた測定法でも計測対象とする加振力の範囲内において伝達系(基盤)が線形であれば、直接法同様非常に有用な計測手法であることがわかった。本研究では伝達系の伝達インピーダンスの計測にインパルスハンマーを用いた衝撃法を用いたがターボ型冷凍機の計測結果は直接法による計測値と周波数特性上でもよい一致を示した。これらの結果から、加振力の計測には両方法とも有用な計測手法であるが、測定時間や技術的精度を考えると力センサーを用いる方法の方が妥当なものと考えられる。つぎに計測波形の解析方法であるが、設備機器などの運転時の加振力波形は衝撃的な形を示すケースが多いため、アナログ解析よりは解析器の動特性を考慮する必要がないフーリエ変換を中心としたディジタル解析の方が妥当であることがわかった。以上、本研究によりこれまで計測法について規格や基準がなかった設備機器などの運転時に対する加振力の測定に対してその方向性を得ることができた。