第二章 室內兩相鄰空間衝擊音隔音性影響因子
第二節 建築室內相鄰空間之聲音傳播與隔音性 一、聲波於建築構造中傳播路徑之影響
在探討室內空間之隔音性能時,聲波傳播經過建築物牆面後在兩 室間傳播時,除了直接傳播路徑外,間接傳播路徑也對其隔音性能有 相當程度之影響量,簡單說明如下
(一)直接傳播路徑
由於室內之聲音傳播路徑主要在兩室內空間內傳播,而室內兩 空間內除隔間牆之外,另外尚有地板及天花板兩者間影響,故依據 ISO15712-1 主要之聲音傳播路徑約可分為 4 大路徑,如圖 2.1 所示
圖 2.2 室內聲波傳播路徑(資料來源:ISO15712-1)
傳播路徑可分為直接傳播路徑 Dd、Fd 及側向傳播路徑 Df 與 Ff,
其中直接傳播路徑 Dd 為聲音直接由左側之聲源所在空間直接透過 分間牆向右側之房間傳播,另一種方式之直接傳播路徑 Fd 則聲音 藉由左側之天花板為路徑,傳播至分間牆後再透過分間牆傳播至另 外一室內,與前者之差別除聲波通過之區域不同外,Fd 路徑並經 過牆版構造物間接頭區域。
(二)側向傳播路徑
側向傳播部份由圖 2.1 可知有路徑 Df 與路徑 Ff 兩種,而 Df 路徑聲波傳播方式為由左側之聲源空間發射後,先經過牆體後再 傳播至隔壁之空間之天花板後,續由天花板再傳播至右側空間內,另 外 Ff 路徑則是噪音由左側空間發生後,完全沒有透過兩室間之分間 牆傳播,而係直接透過兩者銜接之屋頂板而傳播至隔鄰室內空間中,
這兩種路徑所通過之介質與構件型態不同,對傳播之噪音量也皆有貢 獻。
二、建築構造對聲波能量衰減之影響
(一)構造類別之影響
由前面所述之各類型之聲波傳播路徑可知道,無論是直接傳播 路徑或者是側向傳播路徑,各類之傳播方式皆對於兩室間之隔音效 能有所影響,而觀察這些不同路徑,無論何類皆需要透過構造物本 身為介質來傳播,故構造本身之構型將會對此聲音之傳播具有相當 之影響。
(二)不同建築構造之聲波傳輸影響
關於不同構造物連接點或構造物空間斷面變化處對聲波傳播 之影響量,已經有不少相關研究提出,例如對於典型之建築物斷面 變化之處如斷面大小轉換處、L 形段面、十字形斷面及 T 字型斷面 等,相關對聲波傳播之能量衰減行為皆已經有相關研究成果可參 考,例如圖 2.2 至 2.5 所示
1.大小斷面轉換
圖 2.3 大小轉換斷面能量衰減(資料來
Principles and applications’,JOHN WILLY,1992)
關於大小轉換斷面部份由圖 2.2 之能量曲線,可看出 bending wave 與 longitudinal wave 之傳播行為類似,但其能量衰減與構造物之尺寸高 度比率
2 1
h
h
相關,當此比值為 1 時衰減量為最少幾乎能量不衰減,且最大與最小之衰減量差距約為 22 倍,故斷面之變化對於聲波傳播之影 響具有相當程度之影響。
2.L 型斷面
依據研究 L 型斷面之能量衰減曲線可參考圖 2.3 所示,此類斷面之 衰減曲線
圖 2.4 L 型斷面能量衰減(資料來源:L.L.Beranek,Istvanl. Ver,’Noise and vibration control engineering Principles and applications’,JOHN WILLY,1992)
來看,其 bending wave 之衰減行為與前面圖 2.2 直線狀斷面相類似,
也與斷面之比值
2 1
h
h
有相當之關係,但與直線狀斷面比較則此 L 型斷 面之衰減值更大,但當 12
1
h
h
時,對於彎曲波(bending wave)之能 量衰減曲線可知約為 4~5,其值也不太大,同時根據曲線圖不同之2 1
h h
比值對於能量之衰減量有相當程度之不同。
3.十字型斷面
十字型斷面之能量衰減曲線可參考圖 2.4 所示
圖 2.5 十字型斷面能量衰減(資料來源:L.L.Beranek,Istvanl.
Ver,’Noise and vibration control engineering Principles and applications’,JOHN WILLY,1992)
十字型斷面部份能量之衰減則與其兩不同方向之厚度比率有關係,當 兩不同方向之厚度比值差距較大時,則此種構造接頭對能量之衰減程
7
4.T 型斷面接頭
T 字型斷面之能量衰減曲線可參考圖 2.5 所示
圖 2.6 T 型斷面能量衰減(資料來源:L.L.Beranek,Istvanl. Ver,’Noise and vibration control engineering Principles and applications’,JOHN WILLY,1992)
由圖 2.5 可知 T 型斷面之能量衰減與其兩側不同方向之斷面厚度有 關,但此類型之斷面行為與前面類型最大之不同處為其能量衰減之最 低點並非是位於兩方向斷面相同尺寸時,而是當
2 1