騒音シミュレーション・騒音計算｜設備騒音の対策検討
騒音シミュレーション・騒音計算で、設備騒音の対策検討とVE提案を支援
設計事務所・ゼネコンの設備設計・建築設計のご担当者様へ。
室外機・チラー・発電機・蓄電池等の設備騒音が、敷地境界や近隣建物にどの程度届くかを予測。機器の配置や、防音壁・消音対策による効果を比較検討します。
株式会社創和設計（一級建築士事務所）の音響設計チームが、設計段階での騒音予測から、
最適な防音対策（VE提案も）の検討まで一貫サポートいたします。
株式会社創和設計
電話：06-6354-3531
設備設計のこんな場面でご相談ください 設計・計画段階の課題を解決します
- 室外機・チラー・発電機・蓄電池などの新設・更新に伴い、敷地境界での「騒音規制法」や 近隣建物付近の「環境基準」に即した目標値を満たせるかを、事前に検証したい。
- データセンター・蓄電池施設・工場・物流施設・商業施設等からの騒音の影響を確認したい。
- 自治体との行政協議や、施主様・近隣住民様への説明資料として、騒音の拡散を視覚的に説明できる「カラーコンターマップ（騒音レベル分布図）」が必要。
- 複数の機器配置案を比較し、騒音面から配置計画を検討したい。
- 防音壁の高さ・位置や消音対策を比較し、必要な対策の範囲を整理したい。
- 必要な騒音性能を確保しながら、防音仕様や対策範囲を見直すVE提案の根拠をまとめたい。
騒音シミュレーションによる検討事例： 必要な防音対策を寄与度分析で絞り込み、仕様を見直した工場計画（VE提案によるコスト削減検討）
工場の新築計画で、西側の住宅地への騒音の影響を検討しました。原設計では、評価点W1の予測騒音レベルが規制値を1.1dB上回っていました。
音源ごとの影響を分析すると、住宅地に面する西側の窓やシャッターよりも、北面ガラリから回り込む音の影響が大きいことが分かりました。
- 影響の大きい北面ガラリは、普通ガラリから消音ガラリへ変更。
- 影響の小さい西面窓は、T-2仕様からT-1仕様への見直しを検討（コスト削減検討）
- 変更案を再計算し、すべての評価点で予測騒音レベルが規制値以内に収まることを確認。
対策を強化する箇所と、仕様を見直せる箇所を分けて検討することで、必要な騒音性能を確保するための対策案と、VE案の判断材料を整理できます。
※上記は、設定した計算条件に基づく予測結果です。
原設計：対策前の予測騒音レベル分布（計算高さ1.5m）
変更案：北面ガラリと西面窓の仕様変更後の予測騒音レベル分布（計算高さ1.5m）
図の左側にある評価点W1付近に注目すると、仕様変更による騒音分布の違いを確認できます。色の分布に加え、評価点ごとの予測値と各音源の寄与度を確認し、対策の必要性や効果を判断します。
表1．評価点ごとの予測騒音レベル｜原設計と変更案の比較 単位：dB(A)
| 評価点 | 本事例の規制値 | 原設計 | 変更案 |
|---|---|---|---|
| N1 | 50 | 41.9 | 41.1 |
| N2 | 50 | 40.6 | 39.1 |
| E1 | 50 | 33.4 | 33.4 |
| S1 | 50 | 47.4 | 47.4 |
| W1 | 50 | 51.1 | 48.6 |
表1のように、原設計では、評価点W1の予測値が規制値を1.1dB上回っていました。北面ガラリと西面窓の仕様変更後は、W1の予測値が51.1dBから48.6dBへ2.5dB低下し、すべての評価点で規制値を下回りました。
※規制値50dB(A)は、この事例で用いた値です。予測結果は、設定した計算条件に基づくものであり、実測値ではありません。
表2．評価点W1への音源別寄与｜原設計と変更案の比較 単位：dB(A)
各音源から評価点W1に届く騒音レベルの予測値を示します。
| 音源 | 原設計 | 変更案 |
|---|---|---|
| 北面ガラリ3 | 44.5 | 39.1 |
| 北面ガラリ4 | 44.1 | 38.6 |
| 北面ガラリ2 | 41.8 | 36.3 |
| 西面シャッター1 | 41.1 | 41.1 |
| 北面ガラリ1 | 40.1 | 28.6 |
| 西面窓 | 18.1 | 23.1 |
表2から、原設計では、評価点W1に対する北面ガラリの影響が大きく、西面窓の影響は比較的小さいことが分かりました。
変更案では、北面ガラリを消音ガラリに変更して寄与を低減しました。一方、西面窓はT-2仕様からT-1仕様へ見直したため、窓からの寄与は増加しています。
それでも、表1のように、全音源を合成したW1の予測値は48.6dB(A)となり、本事例の規制50dB(A)を下回りました。
このように、音源別の寄与を確認することで、対策を強化する箇所と、仕様を見直せる箇所を検討できます。
影響の小さかった箇所の仕様を下げても（西面窓をT-2仕様からT-1仕様へ）規制値をクリアできており、騒音シミュレーションは、VE提案（性能を維持しながらコストを抑えた案）を検討する上でも強力な支援ツールになるという事が分かります。
※本表は音源の一部を抜粋した予測値です。評価点全体の予測値は、上の比較表に示しています。
騒音シミュレーションのご相談・お見積もり
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成果物の例｜設計検討・関係者への説明に使える資料
ご依頼内容に応じて、計算条件と予測結果を整理した資料を作成します。成果物の種類、評価地点、比較する対策案の数は、お見積もり時に確認します。
騒音レベル分布図（コンターマップ）
敷地内や周辺建物への騒音の広がりを色で表示します。平面図や断面図を用いて、影響する範囲や高さによる違いを確認できます。
評価点ごとの予測結果表
敷地境界や近隣建物など、設定した評価点の予測騒音レベルを一覧にします。適用する規制基準や、案件ごとに設定した目標値との比較に使います。
音源別の寄与度分析
各評価点に対し、どの機器・開口部からの音が大きく影響しているかを整理します。対策を優先する箇所や、仕様を見直せる箇所を検討するための資料です。
対策案の比較
機器配置、防音壁の高さ・位置、消音対策などを変更した場合の予測結果を比較します。騒音低減効果を確認しながら、採用する対策案を検討できます。
計算条件の整理
使用した図面、音源データ、運転条件、評価点、対策仕様などを整理します。予測結果の前提を共有し、設計変更時に再検討が必要な条件を確認できるようにします。
騒音シミュレーションの検討方法
環境騒音予測ソフトウェア「SoundPLAN」を用い、図面や地形データを基に、音源・建物・周辺環境を3Dモデル化します。
機器の騒音データ、設置位置・高さ、運転条件を設定し、距離による減衰、地表面や建物による反射、防音壁や建物を回り込む回折を考慮して、各評価点の騒音レベルを予測します。
検討目的に応じて平面・断面の騒音レベル分布図を作成し、敷地境界だけでなく、近隣建物の窓前など、高さの異なる位置への影響も確認します。
対象設備の例
室外機、チラー、発電機、コンプレッサー、変圧器、蓄電池設備、パワーコンディショナ、送風機・各種ファンなど。
その他の対応範囲
設備騒音のほか、サッカースタジアム・スポーツアリーナ等からの騒音予測、コンサートホール・テレビ局・音楽室・スタジオ等の遮音計算にも対応しています。
ご相談・お見積もり時に必要な情報と資料
まずは、案件の概要・計画地・ご希望の納期をお知らせください。図面や機器資料は、お手元にある範囲でご用意ください。計画の進み具合に合わせて、検討に必要な情報を確認します。
計画の概要・所在地
施設の用途、新築・増設・更新などの計画内容、計画地の所在地、現在の設計段階をお知らせください。
図面・周辺の状況
配置図、平面図、立面図など、機器や建物の位置・高さ、窓やガラリなど開口部の位置と大きさが分かる資料をご用意ください。近隣住宅との位置関係や、既存の防音壁なども確認します。
対象機器・騒音データ
機器の種類、メーカー・型番、台数、配置計画、カタログや騒音データをご用意ください。騒音データは、測定距離や運転条件、周波数別の値（1/1オクターブバンド周波数特性：63Hz～8kHz）が分かる資料があると、計算条件を整理しやすくなります。
運転条件
同時に運転する台数、昼間・夜間の稼働時間、通常運転・非常時運転などの条件をお知らせください。
確認したい場所・目標値
敷地境界、近隣建物の窓前など、騒音を確認したい場所をお知らせください。規制基準、設計上の目標値、行政協議で確認済みの条件があれば、併せてご提示ください。
検討したい対策・希望納期
比較したい機器配置、防音壁、消音対策などがあればお知らせください。設計打合せや行政協議など、結果が必要になる時期も確認します。
機種が未定、騒音データが未入手など、現時点で分からない項目は、その状況をお知らせください。
騒音シミュレーションのご相談・お見積もり
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騒音シミュレーションの費用・納期
費用について
対象施設の規模、音源の数、周辺建物の状況、評価地点、比較する対策案の数、成果物の内容などに応じて、個別にお見積もりします。
配置案を比較したい、防音壁の必要な高さを検討したい、行政協議用の資料をまとめたいなど、今回の検討で判断したいことをお知らせください。目的に合わせて業務範囲を整理します。
納期について
必要資料がそろう時期と検討内容を確認したうえで、予定納期をご案内します。設計打合せ、行政協議、機器発注など、結果が必要となる時期が決まっている場合は、ご相談時にお知らせください。
設計変更・追加検討について
機器配置や運転条件の変更、比較案の追加などが生じた場合は、再計算の範囲と、費用・納期への影響を確認します。
ご相談から結果のご報告まで
1．ご相談
案件の概要、計画地、確認したい騒音の影響、ご希望の納期をお知らせください。図面や機器資料がある場合は、検討に必要な資料を確認します。
2．検討範囲の確認・お見積もり
対象とする音源、評価地点、運転条件、比較する対策案、成果物を整理し、費用と予定納期をご案内します。
3．ご依頼・計算条件の確認
ご依頼後、必要資料を確認し、予測モデルに反映する条件を整理します。未確定の条件がある場合は、仮定の置き方と、結果を利用する際の留意点を確認します。
4．騒音予測・対策案の検討
合意した計算条件に基づいて騒音を予測します。対策検討を含む場合は、影響の大きい音源を分析し、機器配置や防音仕様を変更した案を比較します。
5．結果のご報告
計算条件と予測結果を整理した資料を提出します。対策案を比較した場合は、各案の効果や違い、設計上の判断に関わる留意点もまとめます。
騒音シミュレーションについて、よくあるご質問
Q．どのような方法で騒音を予測しますか？
環境騒音予測ソフトウェア「SoundPLAN」を使用します。図面や音源データを基に建物・設備機器・周辺建物などをモデル化し、音の距離減衰、反射、建物や防音壁を回り込む回折などを考慮して、設定した評価点での騒音を予測します。
Q．機種や騒音データが確定していなくても相談できますか？
まずは、現在の計画内容と未確定の項目をお知らせください。追加で必要な資料や、仮定や代替音源等で検討できる範囲を確認します。仮定した条件が後から変わる場合は、再計算の必要性も確認します。
Q．予測結果が規制基準や目標値を超えた場合はどうなりますか？
対策検討を含むご依頼では、影響の大きい音源や伝搬経路を分析し、機器配置の変更、防音壁、消音対策などの候補を検討します。対策案の比較範囲は、業務内容に合わせて確認します。
Q．行政協議や、施主・近隣住民への説明資料として使えますか？
予測結果表やコンターマップは、計画内容や騒音対策の効果を説明する資料として活用できます。行政への提出を予定している場合は、提出先から求められている評価方法・記載事項・資料形式を、ご依頼時にお知らせください。
Q．予測結果と、実際に測定した騒音は同じになりますか？
予測結果は、設定した音源データ、運転条件、建物形状などに基づく計算値です。実際の運転状況や周囲の条件が異なる場合などには、実測値との差が生じます。計算条件と、結果を利用する際の留意点を整理してお伝えします。
設備計画の騒音について、ご相談ください
機器配置の比較、近隣への影響確認、防音対策やVE提案の検討など、今回の計画で判断したいことをお知らせください。
案件の概要・計画地・ご希望の納期を基に、必要な資料と検討範囲を確認します。
現時点でご用意が難しい資料や、不足している情報などがございましたら、分かる範囲で構いませんのでお気軽にご相談ください。
騒音シミュレーションのご相談・お見積もり
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騒音計算の基礎知識・計算式
騒音の距離減衰、複数音源の合成、防音壁による回折減衰など、騒音予測の基礎となる考え方をご紹介します。
簡易計算は、条件を絞って騒音の傾向を把握する際に役立ちます。
設備配置や防音対策を具体的に検討する場合は、音源の特性、建物による反射・回折、周辺の状況なども考慮します。
騒音計算の計算式（距離減衰）
音源から放射された音は、空間に広がることで、距離が離れるほど音圧レベルが低下します。
点音源を自由音場で扱い、空間への広がりによる減衰だけを考える場合、音源からの距離が2倍になると約6dB、10倍になると20dB低下します。
音源から距離r1、r2における音圧レベルをそれぞれLr1、Lr2とすると、距離による変化は次の式で計算できます。
Lr1：測定点での音圧レベル（dB）
Lr2：評価点での音圧レベル（dB）
ｒ1：音源から測定点までの距離（ｍ）
ｒ2：音源から評価点までの距離（ｍ）
騒音計算：距離減衰計算式
Lr2 = Lr1 − 20 × log10(r2 / r1)
この式は、点音源として扱える場合の基本的な距離減衰を示しています。
実際の設備では、音源の大きさや指向性、建物の反射、防音壁の回折、複数機器からの音の合成などにより、結果が変わります。
dB計算の計算式（デシベル計算の足し算、合成）
複数の音源L1（dB）、L2（dB）･･･Ln（dB）からの音が足し合わされる場合の音圧レベ ルは、
単純に L1 ＋ L2 ＋･･･＋ Ln のように四則演算では計算することができません。
このデシベルdBの和（デシベルdBの合成）は以下の式で計算することができます。
dB計算：デシベル計算式（デシベルの足し算・合成）
L = 10 × log10［10^(L1/10) + 10^(L2/10) + … + 10^(Ln/10)］
L：同じ評価点で、n個の音を足し合わせた合成音の音圧レベル（dB）
L1～Ln：同じ評価点における、n個各々からの音圧レベル（dB）
騒音レベルの目安｜デシベル（dB）と身近な音
身近な音と騒音レベルのおおよその対応を示します。
| 騒音レベルの目安（dB） | 身近な音の例 |
|---|---|
| 120 | 航空機のエンジン付近 |
| 110 | 自動車のクラクション（前方2m） |
| 100 | 列車が通過する際のガード下 |
| 90 | 騒がしい工場の内部 |
| 80 | 地下鉄などの車内 |
| 70 | 掃除機の音 |
| 60 | 日常の会話 |
| 50 | 静かなオフィス |
| 40 | 図書館の中 |
| 30 | 小声でささやく声 |
| 20 | 木の葉が触れ合う音 |
参考：千代田区「騒音・振動」の「騒音の目安」を基に作成。
※数値は目安であり、音源からの距離、機器の状態、周囲の環境などによって変わります。
設備計画では、対象機器の騒音データと評価地点の条件に基づいて検討します。
騒音距離減衰計算式（点音源パワーレベルから計算）
音源の音響パワーレベルが分かっている場合、音源から離れた位置の音圧レベルは、次の式で計算できます。
点音源として扱える音源について、距離による減衰と、音が放射される方向の条件を考慮した基本式です。
騒音計算：距離減衰計算式（点音源パワーレベルから計算）
SPLr = PWL − 20 × log10(r) − 11 + 10 × log10(Q)
SPLr：音源から距離rの位置における音圧レベル（dB）
PWL：音源の音響パワーレベル（点音源）（dB）
ｒ：音源から評価点までの距離（ｍ）
Ｑ：音源の指向係数 Ｑ=２（半自由音場の場合）
指向係数Qは、音が放射される方向の条件を表します。無指向性の点音源を理想化した場合、自由空間ではQ＝1、反射面上から半空間に放射する場合ではQ＝2となります。実際の計算では、音源の特性や設置条件に応じて設定します。
音響パワーレベルと音圧レベルは、どちらもdBで表しますが、異なる量です。機器カタログに記載された音圧レベルを、そのままPWLに代入することはできません。
この式だけでは、防音壁による回折や周囲の建物による複雑な反射などを個別に評価できません。設備配置や防音対策を検討する場合は、計画条件に応じた予測が必要です。
回折減衰計算式
騒音計算：回折減衰計算式
SPLr = PWL − 20 × log10(r) − 11 + 10 × log10(Q) − ΔL
ΔL：回折による減衰量（dB）
前川チャートの近似式（回折減衰）を用いて計算します。
前川チャートの近似式（回折減衰）
フレネル数Nの計算
フレネル数Nは、音の経路差と波長から求めます。図のように、防音壁によって音源から評価点への見通しが遮られる場合、次の式を用います。
N：フレネル数
δ：伝搬行路差（m）
λ：音の波長（m）
A：音源Sから防音壁の天端Oまでの距離（m）
B：防音壁の天端Oから評価点Pまでの距離（m）
d：音源Sから評価点Pまでの直線距離（m）
v：音速（m/s） （340m/s）
f：周波数（Hz）
騒音計算：フレネル数計算式
音源から評価点が見通せる場合は、
δ＝−(A＋B−d)として、
負のフレネル数Nを用います。
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