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樓板衝擊音隔音 ISO 量測規範

第二章 樓板衝擊音隔音之實驗室量測相關規範

第二節 樓板衝擊音隔音 ISO 量測規範

(3)量測時間:中心頻率400HZ以下之每個頻帶平均時間至少6秒以上,對於中心頻帶高

基準值 dB

(七)測試報告內容應說明:

1.對此ISO140部份的參考。

2.測試實驗室之名稱與地址。

3.廠商名稱及産品標識。

4.申請測試之單位或個人的名稱及地址。

5.測試日期。

6.受音室之尺寸及形狀,牆的構造及厚度。

7.測試樓板的尺寸。

8.對於樓板表面材料,多層表面材料的層數及黏合劑,廠商的名稱及地址。

9.包括試體類型、質量、表面尺寸及厚度的詳述,必要時附適當之示圖。

10.組合方法,黏合劑連接時間,或浮動樓版的混凝土養護時間。

11.音源室之溫度及濕度。

12.麥克風數量及位置。

13.使用負載之數量、位置及安裝時間。

14.輕量衝擊源的尺寸及數量。

15.試體在量測期間是否會出現可視之損傷(如收縮)的聲明。

一、ASTM 有關樓板衝擊音隔音實驗室測定方法概述

2-3.1 ASTM 輕量衝擊源位置圖

(4)濾波器應使用1/3八度音程濾波器; 濾波器之不同特性,應量測之範圍頻率,其音壓 級應使用至少具有下列中心頻率(以Hz爲單位)的1/3倍頻帶進行量測(100、125、

160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000 、 2500、3150),另為累積實驗數據,建議加測50、63、80、4000、5000等5個倍頻帶。

(5)溫度與溼度:安裝樓板表面飾材其環境條件建議溫度為15至20°C,相對溼度為30%

至60%。

(六)隔音等級宣告

1.將依據E989-89將量測之各頻率衝擊音隔音值之結果轉換為音響性能之衝擊音隔音等級 (Impact Insulation Class, IIC)。

2.欲計算樓板輕衝擊音量測結果之隔音等級,以1dB移動基準曲線,直到量測結果曲線與 基準曲線不利偏差總合不得大於32dB(以1/3倍頻帶進行量測)並且任一頻率之最大偏 差值不得大於8 dB,並以110減去參考曲線於500HZ之數值,即為宣告之IIC,如圖2-3.2,

亦可由表2-3.1直接查表得出。

輕量衝擊源 測試樓板

中央錘頭

圖2-3.2 ASTM隔音等級宣告示意圖

表2-3.1 ASTM衝擊音隔音等級(IIC)表

第四節 樓板衝擊音隔音量測規範比較分析

本研究主要係比較分析 ISO 及 ASTM 兩項標準量測(包括 ISO 140-6、 ISO 717-2、ASTM E-492-90、及 ASTM E989-89)之差異, 茲簡要說明如下:

1.量測之頻率範圍

依據ISO 140-6 之量測頻率範圍規定,音壓位準使用至少具有下列中心頻率(以 Hz 為單位) 的三分之ㄧ倍頻帶進行量測,包括100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、

1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000 等。但有關 ASTM E 492 之規定,需 作部份僅包含100Hz 至 3150Hz 之範圍,另外 50、63、80、4000、5000 為建議額外施作之 範圍,以利累績實驗研究數據。但在隔音評估方面,二者之評估範圍均在100Hz 至 3150Hz 之內,因此可提供比較分析相同之評估範圍基準。

2.輕量衝擊源位置

依據ISO 140-6 之量測頻率範圍規定,輕量衝擊源應置於測試樓板四個隨機(randomly)分布 之不同位置上。輕量衝擊源與樓板的邊界距離應至少為0.5 公尺。本所音響實驗館測試標準 作業程序原則依據ISO 規定,輕量衝擊源置於 5 處(4 個角落與中央 1 處)。但在 ASTM 方 面對輕量衝擊源位置之規定則有不同,主要係在測試樓板中央位置。第一衝擊源置於樓板中 央,第二衝擊源與第一衝擊源以中央錘頭(middle hammer)為軸旋轉 90 度角,第三衝擊源則 與第一衝擊源平行,第三衝擊源中央錘頭位置與第二衝擊源第一錘頭位置同,第四衝擊源與 第一衝擊源呈45 度角,二者中央錘頭位置相距 0.6 公尺。該量測位置之差異可藉由不同隨 機衝擊源位置與ASTM 標準要求之位置進行比較分析。

3.隔音評估比較方法

有關隔音評估比較方法,兩規範均要求曲線之偏差總和應不大於32dB,但 ASTM 更附加任 一測試頻率之最大偏差值不應超過8dB 之相關規定,因此可藉由統計檢定分析 ASTM 宣告

綜上所述,本所音響實驗室樓板衝擊音實驗室均符合ISO 及 ASTM 之配置與量測規範,

因此在進行兩類量測法比較時,最主要即是以配置不同之衝擊源位置進行量測,並以100Hz 至 3150Hz 之量測值來檢定量測差異性;宣告方法之比較主要則是檢定最大偏差度不超過 8dB 之 規定是否有顯著影響。並且在量測不確定度方面,主要係探討隨機位置與固定位置兩種不同配 置模式之差異,並可作出未來在CNS 在決定量測位置規範之參考。

第三章 ISO 及 ASTM 樓板衝擊音試驗比較分析

經由第二章樓板衝擊音試驗方法與相關規範比較後,本章將分別針對ISO 輕量衝擊源隨機 位置共5 種、本所標準作業程序之配置位置 1 種,以及 ASTM 規範位置 1 種進行量測,並探討 其在統計上之差異。

第一節 試驗方法設計

本節列舉比較不同衝擊源位置之量測法設計,包括(1)依據本所標準作業程序之 5 處位置(如 圖2-1.9 所示)、(2)依據 ISO 標準之隨機位置設計 A 至 E 等 5 種量測法(如圖 3-1.1 至 3-1.5,

均包括4 處量測位置),以及(3)依據 ASTM 規定之量測位置(如圖 2-3.1 所示)。

18000mm

13333mm

0.5m

0.5m

圖 3-1.1 隨機位置 A:衝擊源位置呈直線等距分佈

18000mm

13333mm

0.5m

0.5m

圖 3-1.2 隨機位置 B:衝擊源位置呈對角線等距分佈

18000mm

13333mm

0.5m

0.5m

圖 3-1.3 隨機位置 C:衝擊源位置呈隨意分佈

其位置分別為1(93,152); 2(175,108); 3(255,193); 4(321,128),單位:公分

18000mm

本研究依照上述七種衝擊源位置,於本所音響實驗館 R2/R3 餘響室進行量測,可得出 100Hz 至 3150Hz 之音壓位準量測值,以及依據 ISO717-2 方法得出之宣告值,並比較下列各 項數值有否顯著差異,其作法分述如下:

高,說明該規範較佳,反之如無差異,則說明隨機位置與固定位置沒有優劣的分別。

經上述三種比較,主要可對我國目前進行之ISO 標準 CNS 化作業,提出是否應指定固定 衝擊源位置之參據,以提升我國音響相關之國家標準。

第二節 本所標準作業流程樓板衝擊音試驗結果

二、量測不確定度 Uncertainty)計算組合標準不確定度(Combined Standard Uncertainty)。

2. A 類標準不確定度評估

評估A 類標準不確定度係根據重複量測所得之量測值頻率分布(Frequency Distribution) 情形,再推導出機率密度函數(P.D.F.)來計算標準不確定度。A 類評估法主要是用來評估重

平均值之標準差為

則量測結果之組合不確定度以uc(y)表示,其數學關係式如下:

頻率 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

A類不確定度 1.213 1.932 1.388 1.290 0.826 0.746 0.659 0.783 0.703 0.424 0.514 0.438 0.374 0.346 0.672 0.732 0.688 0.911

組合不確定度 1.219 1.936 1.393 1.296 0.835 0.756 0.670 0.792 0.713 0.441 0.528 0.454 0.393 0.366 0.683 0.742 0.698 0.919

擴充不確定度 2.438 3.871 2.786 2.591 1.669 1.511 1.340 1.584 1.426 0.881 1.056 0.908 0.786 0.732 1.365 1.484 1.397 1.838

第三節 ISO 標準樓板衝擊音試驗結果

第四節 ASTM 標準樓板衝擊音試驗結果

第五節 統計檢定與比較分析

二、ISO 及 ASTM 宣告方式差異性檢定

第四章 結論與建議

本所音響館已於 94 年度完成建置,本研究於執行期間,業已完成音響館 R2/R3 樓板衝擊音檢測TAF 認證。本研究初步研究結果如下:

1. ISO 及 ASTM 規範建築樓板衝擊音量測法比較研析。

2. 依據 ISO、ASTM、及本所標準作業程序等不同衝擊音源位置量測結果檢定 分析。

3. ISO 及 ASTM 量測不確定度評估與比較。

有關後續研究建議方面,依據本年度之研究成果為基礎提出以下相關建議:

1. 立即可行建議:在進行樓板衝擊音隔音性能 ISO 標準 CNS 化過程中,建議 應採取固定衝擊音源位置,該位置雖可隨機選擇,但必須針對放置位置及其 相關距離有清楚訂定,俾使進行不同樓板材料或表面飾材之隔音性能量測 時,使其偏差達到最小,儘可能求得一致之比較基準。

主辦機關:經濟部標準局 協辦機關:內政部建築研究所

2. 立即可行建議:針對本所 R2/R3 實驗室衝擊音隔音性能之 TAF 認證完成後,

可進一步進行空氣音之TAF 認證申請。

主辦機關:內政部建築研究所

3. 中長期建議:經過本研究針對不同衝擊音源位置進行量測後,未來可有系統 地量測試件上各點之音壓位準,並會成等音壓線圖,俾利後續模擬研究參考。

主辦機關:內政部建築研究所

附錄 樓板衝擊音隔音性能試驗報告範例

QS-01-T02

內政部建築研究所性能實驗群

Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior

地址:711 台南縣歸仁鄉六甲村中正南路一段 2496 號

電話:(06)3300508 傳真:(06)3300480

樓板衝擊音隔音性能 試驗報告

一、項目

6. 聯路人電話: 02-89127890ext272

7. 申請日期: 10.19.2006

二. 實驗室設備及佈置圖

實驗室設備

1. 頻道 1 麥克風(B&K 4943, sn/2377193)及放大器(B&K 2669, sn/2404933) 2. 頻道 2 麥克風(B&K 4943, sn/2377194)及放大器(B&K 2669, sn/2404934) 3. 頻道 3 麥克風(B&K 4943, sn/2377195)及放大器(B&K 2669, sn/2404935) 4. 頻道 4 麥克風(B&K 4943, sn/2377196)及放大器(B&K 2669, sn/2404936) 5. 頻道 5 麥克風(B&K 4943, sn/2377197)及放大器(B&K 2669, sn/2404937) 6. 頻道 6 麥克風(B&K 4943, sn/2377198)及放大器(B&K 2669, sn/2404938)

7. R2 餘響室(音源側)總容積為 220 立方公尺,R3 餘響室(接收側)總容積為 250 立方公尺 8. 10 頻道分析儀(Pulse-3560E, sn/2411723)

9. 無指向性音源系統(B&K 4296, sn/2390944)

10. 無指向性音源功率放大器(B&K 2716, sn/2372892) 11. 音源產生器採用隨機訊號

12. 輕量級衝擊器(B&K 3207, sn/2403147) 13. 重量級衝擊器(RION YI-01, sn/010055B) 14. 校正器(B&K 4231, sn/2402631)

15. 電腦系統(HP Compaq d330uT, sn/SGH-41002DC)

16. 中英文版之衝擊音隔音量測試軟體(B&K 7842-TW-003)

佈置圖

三、背景噪音資料

1 次背景噪音量測資料 (單位:dB)

頻率 (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 21.3 21.4 20.9 18.2 16.9 15 15.2 19.1 14.8 13.6 7.2 8.7 12.3 12.5 6.8 5.1 5.7 6.5

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 20.7 20.7 20.1 16.9 15.9 14 12.6 10.6 7.1 5.9 4.2 9.7 6.3 7.1 10.6 9.8 10.8 8.3

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

平均值 21.7 20.9 20.2 17.7 16.5 15 14.5 16.4 12.4 12.2 6.2 9.1 9.8 10 9.4 8.1 9.3 7.6

四、輕衝擊聲壓位準資料

1 次輕衝擊聲壓位準量測資料 (單位:dB)

頻率 (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 66.6 70.8 67 72.8 74.2 73.8 74 73.3 73.8 76.8 76.8 74.9 74.7 73.8 71.8 69.6 67.5 63.7

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 64.1 69.8 70.7 73.4 71.9 75 73.8 74.1 73.5 76.7 76.7 75.9 75.2 74.3 73 70.7 68.5 65.5

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 66.4 71.8 68.7 73.8 74.8 74.2 72.8 72 73.2 76 75.9 74.7 73.9 72.6 70.5 67.7 64.6 60.6

4 次輕衝擊聲壓位準量測資料 (單位:dB)

頻率 (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 63.2 68.3 69.5 70.6 73.7 71.2 73.1 72.5 72.9 76.5 76.1 74.4 73.4 72.3 70 67.4 64 59.6 麥克風2 62.7 70.7 67.4 70.3 75 71.4 73.6 72.9 72.6 76.7 75.7 74.3 73.4 72.5 69.9 67.2 63.7 58.5 麥克風3 62.2 68 69.6 70.4 74.6 71 73.4 72.1 72.8 76.6 76.3 74.8 73.6 72.6 70.1 67.7 64 59.5 麥克風4 60.6 69.1 70.5 71.4 75.2 71.8 73.7 72.9 73.7 76.3 75.9 75 73.9 72.6 69.8 67.8 64.4 59.4 麥克風5 62.4 70.4 68.4 70.4 73.1 71.2 73.5 73.4 72.9 75.8 76.2 74.5 74 72.5 70.2 67.7 64.1 59.9 麥克風6 64.5 68.5 68.8 70 73.7 70.5 73.4 73.3 72.9 76.6 76 74.9 73.6 72.6 70.2 67.2 63.5 59.1

輕衝擊聲壓位準平均值 (單位:dB)

頻率 (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

平均值 65.3 70.5 69.4 73.2 73.9 73.5 73.6 73.4 73.3 76.3 76.2 75.1 74.4 73.4 71.4 69.2 66.5 62.5

五、餘響時間資料

1 次餘響時間量測資料 (單位:Sec.)

頻率 (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 10.93 12.74 10.88 10.18 8.93 9.28 7.97 7.46 6.75 6.89 7.18 6.67 6.12 5.69 4.76 4.23 3.3 2.71

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

麥克風1 9.49 12.72 10.19 10.88 7.8 8.83 8.2 6.79 6.26 7.17 7.79 6.89 6.29 5.62 4.99 4.08 3.16 2.71

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 平均值 10.69 12.7 10.33 9.81 8.63 8.82 8.54 7.48 6.9 7.09 7.48 6.89 6.33 5.58 4.81 4.12 3.41 2.63

六、數據圖表

聲壓位準曲線圖

聲壓位準曲線圖

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

1/3 倍頻 (Hz)

聲壓位準(dB)

背景噪音 輕衝擊聲壓位準

餘響時間圖

餘響時間曲線圖

0 2 4 6 8 10 12 14

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

1/3 倍頻 (Hz)

餘響時間(秒)

餘響時間

輕衝擊聲壓位準圖

輕衝擊聲壓位準曲線圖

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

50 100 200 400 800 1600 3150

1/3 倍頻 (Hz)

輕衝擊聲壓位準(dB)

ISO-717-2參考線 輕衝擊聲壓位準

頻率 (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

Ln 61 65.5 65.3 69.3 70.6 70.1 70.3 70.7 70.9 73.8 73.5 72.7 72.4 72 70.6 69.1 67.2 64.3

依據 ISO-717-2 輕衝擊聲壓位準宣告值 L

n,w

(C

I

)= 77(-9)

參考書目

1. 何明錦、江哲銘、林芳銘,「建材音響性能測試 ISO 標準 CNS 化之可行性研究」,

內政部建築研究所,民國94 年 12 月。

2.「量測不確定度表示方法指引」(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement),ISO,1993 年。

3.「測試結果量測不確定度評估指引」,中華民國實驗室認證體系。

4. ASTM E482-90, Standard Test Method for Laboratory Measurement of Impact Sound Transmission through Floor-Ceiling Assemblies Using the Tapping Machine, 2004.

5. ASTM E989-89, Standard Classification for Determination of Impact Insulation Class (IIC), 1994.

5. ISO140-6, Acoustics- Measurement of sound insulation in buildings and of building elements- Part 6: Laboratory measurements of impact sound insulation of floors, 1998.

6. ISO 717-2, Acoustics- Rating of sound insulation in buildings and of building elements- Impact sound insulation, 1996.

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