コンバージョン建築に適したポンプ配管系固体伝搬音の抑制対策法の開発

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本研究では，コンバージョン建築で発生するポンプ配管系の固体伝搬音に起因した室内騒音問題の抜本的な解決策として，２個の配管用フレキシブル継手を用いる振動抑制法を提案している．この方法では，ポンプ近傍の配管に２個の継手を直列に設置してポンプと継手間（上流側）の配管系の振動モードを適切に変化させることで，ポンプから配管系に伝搬する振動を抑制できる．一方，ポンプ配管系では配管振動と水中音波とが連成しながら伝搬する．このため，配管振動のみを対象とした対策では固体伝搬音の抑制効果が十分　発揮されていない可能性がある．令和４年度では，フレキシブル継手の２段設置法の更なる性能向上を図るための一検討として，フレキシブル継手の２段設置による水中音波の抑制効果について検証を行った．まず，検証実験を行うために，直立した直線状配管に水を充填し，下端のゴム膜を慣性加振器で振動させて水中音を発生させて，伝播させる実験装置（音響管）を製作した．この装置では，配管の上端と下端に設置した水中音マイクにより音圧信号を測定し，音響透過損失を求めることができる．また，実験装置に即した数理モデルを構築し，管内を伝搬する音波の音圧や粒子速度を数値計算により分析した．実験結果と数値計算結果の比較を行った結果，長さの異なる２個の継手を設置すると単段設置した場合よりも音響透過損失が大域的な周波数範囲で大きくなることを確認した．この結果から，継手を適切に２段設置すれば配管振動だけでなく水中音波についても抑制可能であるといえる．ただし，数値計算結果に比べると実験結果の音響透過損失の変動量が小さく，まだ両者間の整合性がとれていない．この原因として，配管部や継手部における音速を精度よく同定できていないことが挙げられる．現在，この問題の解決に向けて検討を進めている．