第四章 建築音響館之實驗架構
第三節 建築音響館各實驗室之檢測項目
一、R1 實驗室之實驗檢測項目
本實驗室包括餘響室一間及消音箱測試系統,餘響室為受音室而 另一端為音源側,聲音自音源側發出,經消音箱到達受音室所衰減之 值即為消音箱之減音效果。
R1 實驗室可進行之性能檢測項目主要為消音箱動態插入損失、
壓力損失等實驗如表 4-3.1、圖 4-3.1 所示,消音箱之消音裝置,主要 以空調系統風管系統之消音裝置為主,空調系統風管系統之消音裝置 可分為:內貼吸音材料的風管及其變形 、消音室、其它消音裝置等,
其中所包括之可檢測之項目如下說明:
表 4-3.1 R1 實驗室之性能檢測項目
實驗室名稱 類別 檢測項目
R1 餘響室
(消音箱實驗室) 設備性能試驗 消音箱性能 風管消音性能
圖 4-3.1 R1 實驗室實驗架構圖 (一) 內貼吸音材料的風管及其變形
1.內貼吸音材料的風管消音器
一般消音設計中常將消音裝置和風管的外壁作為剛體來對待,但 實際上這些材料的消音能力是有限的,多少會有部分音響通過外壁透 射出來或者相反之使外面的噪音傳入管內,要預測這一透出或侵入管 壁的噪音與其頻率,路徑等的關係是很困難的,因此,在消音設計時,
對於無內貼吸音材料風管其消音效果可認為是 0,故在這類之內貼吸
R1 實驗室
消音箱壓損 消音箱消音性能
1.內貼吸音材料的 風 管 消 音 器 2.網格型消音器 3.縫隙型消音器 4 . 波 形 消 音 器
音材料的風管消音器之檢測是有必要在未來進行。
2.綱格型及縫隙型消音器
將風管截面縱橫分隔後的消音器稱為網格型消音器,只在一個方 向上進行分隔消音器,稱為縫隙型消音器(或稱為板條狀消音器)。
3.波形消音器
波形消音器是利用吸音材料使空氣在風管中像波浪一樣進行彎 曲流動,該消音器與內貼型風管相比,在高頻域其消音量會更顯著。
實驗試體分類如表 4-3.2 所示。
表 4-3.2 R1 實驗室實驗試體分類
實驗試體 材料構造概要 圖 例
1.內貼吸音材料的風管消音器
2.網格型消音器
3.縫隙型消音器
4.波形消音器
風管消音器
5.其他消音器
【資料來源】:板本守正,空調設備的消音設計,中華水電空調雜誌社出版,1998 年
3.圓形風管
第四章 建築音響館之實驗架構 (二) 其它消音裝置
除了上述之吸音型消音器外,還有空腔型、共振型消音器,這些 消音器對低頻域和中頻域噪音消音能力尤其好,但是這些消音器若安 裝位置不當,反而會起反作用,國內目前有關之研究基礎性資料,由 於實驗室的關係尚有不足之處,故對此類之研究與基礎檢測便顯得十 分重要。
為此,在使用這類消音器時必須熟知其基礎資料,而有關消音器 的內容對掌握消音器之消音特性及消音器後面管道內的噪音特性,即 需未來在 R1 實驗室中建構此類材料之研究及檢測。
以上為國內所常用之消音器之形式內容,以目前國內之發展空調 設備已成為現代建築不可或缺的重設備之一,也與生活形成密不可分 之關係,故有關此類空調消音裝置之設計及基礎量測資料之建立,是 有助於國內業界於實務操作參考。
二、R2/R3 實驗室之實驗檢測項目
所謂樓版衝擊音意指孩童跳躍、大人走動或傢俱移動等之發生 音,擬以實驗室之量測方式、配合相關之規範以了解各類樓版衝擊音 隔音性能等級之基礎數據資料,並建立國內本土性之綠建材資料庫,
未來實驗室可經由一系列之研究及檢測,配合本土化樓版衝擊音適用 等級之基準值,作為建築法規防音條文修訂執行之參考資料,或作為 未來性能法規化之後,確定建築住宅品質之綠建材參考。
本實驗室包括兩間餘響室分別為上室與下室,主要為測試樓版衝 擊音之實驗,包括重量衝擊源及輕量衝擊源兩種加振源測試,R2/R3 實驗室之檢測項目及分類如表 4-3.3、圖 4-3.2。
表 4-3.3 R2/R3 實驗室之性能檢測項目
實驗室名稱 類別 檢測項目
R2/R3 餘響室
(樓版衝擊音實驗室)
建材組件音響 性能試驗
1.樓版衝擊音隔音性能測定 2.樓版衝擊振動測定
3.屋頂版隔音測定
圖 4-3.2 R2/R3 實驗室實驗架構圖
樓版衝擊音包含下列三個特性 1.衝擊源特性、2.版振動特性、3.
音響放射特性,而其相關的因子解析可分為衝擊源樓版構造及下部空 間等部份。樓版依其構造材料分類如下:
1.單層均質樓版:RC 裸樓版或貼有磁磚表材之 RC 樓版。
2.鋼構複合樓版:鋼承板上澆置 RC。
3.浮式樓版:以玻璃棉或防振橡彈性材料為緩衝層,其上再加設相當 質量的板稱之。
4.架高地板樓版:如木質架高地板或其它材料之地板。
5.附天花板樓版:樓版下方吊莊天花板,衝擊音隔音性能為樓版與天 花板之組合效果。
樓版衝擊音試體種類與項目如表 4-3-4 所示,以國內常見的地板 裝修材為主,並參考各類材料可能的相關組合,進行樓版衝擊音減低 效果的比較檢討。
1.改變裸樓版的材質與厚度:RC 樓版及鋼構複合樓版。
2.改變表面材:地毯、泡棉止滑地毯、榻榻米及櫸木直貼的效果。
3.改變緩衝材:橡膠、防振橡膠、玻璃棉等緩衝材。
R2/R3 實驗室
樓 版 衝 擊 振 動 性 能 樓版衝擊隔音性能
均 質 版
浮 式 樓 版
架 高 地 板
表 面 材 及 緩 衝 材
複 合 樓 版
其 它 組 合
第四章 建築音響館之實驗架構
表 4-3.4 樓版衝擊音實驗構造
實驗變因 材料構造概要 圖 例
裸樓版 RC 裸樓版 鋼構複合樓版
表面材 針織地毯、方塊地毯、泡棉止滑 地毯
榻榻米 櫸木直貼
緩衝材 橡膠、防振橡膠 玻璃棉
架高地板 填充材
空氣層 玻璃棉 保麗龍
其他組合 樓版下方吊裝花板
上述構材之其他組合方式
三、R4/R5 實驗室之實驗檢測項目
R4 及 R5 實驗室分別為音源室與受音室兩間餘響室,主要依據 S 音壓法測試牆界面材料之隔音值,其中包括牆、門及窗之隔音性能。
檢測項目如表 4-3.5、圖 4-3.3 所示。
表 4-3.5 R4/R5 實驗室之性能檢測項目
實驗室名稱 類別 檢測項目
R4/R5 餘響室
(音壓法隔音量) 建材組件音響 性能試驗
1.外牆及分界牆隔音 2.室間牆板隔音性能 3.門隔音性能
4.窗隔音性能
圖 4-3.3 R4/R5 音壓法實驗室及 R6/A3 音強法實驗室實驗架構圖
隔音性能試體種類與變因如表 4-3.6 所示,牆板等類材料隔音性 能,受構材之面積密度、空氣層厚度、填充材等變因影響。隔音性能 測試試體種類與項目,厚度以(t)表示,中空層厚度以(d)表示。
門、窗之隔音性能除了受上述變因影響,氣密性亦為重要變因,
R4/R5 實驗室
(音壓法測定)
R6/A3 實驗室
(音強法測定)
牆 板 衝 擊 音 性 能 牆 板 隔 音 性 能
單 一 均 質 牆 板
疊 合 牆
阻 尼 約 束 牆
空 心 牆
彈 性 三 明 治 牆 門 隔 音 性 能
窗 隔 音 性 能
中 空 雙 層 牆 中 空 填 棉 牆
第四章 建築音響館之實驗架構 表 4-3.6 牆板材料隔音性能試體種類與項目表
分類 構造、材料說明 圖例
單一均質牆板 RC 牆、磚牆、輕質混泥土磚 礦岩板、石膏板、矽酸鈣板 水泥纖維板、PVC 發泡板 水泥複合板
玻璃板、木板、鐵板
疊合牆 礦岩板、石膏板、矽酸鈣板 水泥纖維板、PVC 發泡板 水泥複合板
玻璃板、木板、鐵板
組尼約束牆 石膏板+隔音毯 礦岩板+隔音毯 水泥纖維板+隔音毯 鐵板+輕石板
空心牆 石膏空心磚牆
水泥複合空心牆 水泥複合空心填棉牆
彈性三明治牆 鋁板+塑膠
鍍鋅鋼浪板+PU 發泡材 水泥纖維板+硬質 PU 發泡體 杉木板+聚苯乙烯板
石膏板+聚苯乙烯板 石膏板+樹脂隔音毯 中空雙層牆 矽酸鈣板
石膏板 麗光板 杉木板
中空填棉牆 水泥纖維板填入玻璃棉 礦岩板填入玻璃棉 石膏板填入玻璃棉 矽酸鈣板填入玻璃棉 麗光板填入玻璃棉 杉木板填入玻璃棉
四、R6/A3 實驗室之實驗檢測項目
R6 實驗室主要為測量材料之吸音係數,可依餘響室法量測各種 材料之吸音係數。R6/A3 音強法隔音性能量測項目則與 R4/R5 相同,
檢測項目如表 4-3.7、表 4-3.7、圖 4-3.4 所示。
表 4-3.7 R6 實驗室之性能檢測項目
實驗室名稱 總類 檢測項目
R6 餘響室
(吸音係數量測) 建材組件音響性 能試驗
餘響室法吸音率測定 1.多孔質材料吸音率測定 2.版狀材料吸音率測定 3.膜狀材料吸音率測定 4.成形天花吸音板吸音率測定 5.穿孔版吸音率測定
6.空間吸音體吸音力測定 7.彈性材料吸音率測定 8.座椅傢俱吸音力測定 9.其它
圖 4-3.4 R6 實驗室實驗架構圖 表 4-3.8 R6/A3 實驗室之性能檢測項目
R6 實驗室
傢 俱 吸 音 性 能 各 類 材 料 吸 音 性 能
其 它 材 料 吸 音 性 能
多 孔 質 材 料
版 狀 材 料
膜 狀 材 料
成 形 天 花 板 穿 孔 板 材 料 空 間 吸 音 體
彈 性 材 料
第四章 建築音響館之實驗架構 五、A1 實驗室之實驗檢測項目
本實驗室主要依據 ISO 標準無響室規範設立,全室六面體均為吸 音楔所組構,地版架設鋼絲懸網,可進行音壓及音功率之量測,全無 響室所模擬的是自由音場(FREE FIELD)之環境,檢測項目如表 4-3.9、圖 4-3.5 所示。
表 4-3.9 A1 實驗室之性能檢測項目
實驗室名稱 類別 檢測項目
A1 全無響室
(設備音壓及音功率 位準量測)
設備性能試驗
音功率量測
1.泵之音功率量測定 2.風扇之噪音量測定 3.工業產品噪音量測定 4.其它
圖 4-3.5 A1 實驗室實驗架構圖
工業區之噪音源有產業噪音,營建期間有機具噪音及交通噪音,
而這些工業化後之產品,其噪音量之量測即待在無響室中進行音功率 量測,其主要為設備性能試驗,屬於轉動機械性能試驗之類別,檢測 之項目包括泵之噪音量測定、風扇之噪音量測定、工業產噪音量測定 及其它有關之工業產品之噪音量測定。
而這些工業化後之產品,其噪音量之量測即待在無響室中進行音功率 量測,其主要為設備性能試驗,屬於轉動機械性能試驗之類別,檢測 之項目包括泵之噪音量測定、風扇之噪音量測定、工業產噪音量測定 及其它有關之工業產品之噪音量測定。