第二章 資料與文獻之蒐集分析
第三節 本所樓板衝擊音試驗結果與分析
本所為提升國人整體居住環境品質，長期致力於提昇建築安全及性 能相關研究，於民國 87 年奉行政院核可辦理建築實驗設施建置計畫，於 成大航太中心校區籌建防火及性能實驗中心。其中，性能實驗中心於 91 年完成實驗室驗收規格及招標相關文件，並於 91 年底完成開標程序進行 施工，至94 年 5 月完成實驗室主體工程及實驗設備驗收，94 年 7 月正式 營運。本所建築音響實驗館是國內首座符合 ISO 國際標準之建築音響實 驗館，館內各實驗室之設計標準依據ISO 規範建置，所採用之測量標準及 儀器設備亦遵循ISO 規範，並可相容 ASTM、JIS 及 CNS 等相關規定。館 內共有9 間實驗室，分別為 6 間餘響室以及 3 間全(半)無響室，分別可進 行消音箱性能試驗、樓板隔音試驗、聲壓法隔音試驗、聲強法隔音試 驗、吸音係數試驗以及聲功率(壓)位準試驗，並已獲得多項 TAF 認證，
完成國家標準制修訂建議等相關研究。其中，樓板隔音測試實驗室(實驗 室代號：R2/R3)係進行樓板衝擊音隔音性能測試，樓板之隔音行為可分 為衝擊音與氣傳音兩種，R2/R3 實驗室之建置目的在於檢測樓板之隔音 性能。本測試實驗室由上下兩間相鄰之實驗室所組成，用以量測水平建 材之隔音行為，主要功能包含量測裸樓板之隔音等級及量測裸樓板表面 含緩衝材之隔音等級等2 項。R2/R3 兩餘響室均採用七面體之結構形式設 計，各邊尺寸不得為整數比；且餘響室之設計同時參考 ISO 140-1、ISO 3741、ISO 140-6 以及 ISO 140-8 之設計指引要求，以達到所需之均勻擴 散音場。R2/R3 兩餘響室之內容積分別為 220 m3與250m3，截止頻率均為 100Hz，設計之操作頻寬為 100~5,000Hz，減振系統垂直向之共振頻率分 別為 7.8Hz 與 7.9Hz，在空調與照明開啟的情況下背景噪音等級分別為 NR-10(噪音值為 13.8dBA)以及 NR-5(噪音值為 9.5dBA) (楊閔隆，2005)。
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
R2/R3 實驗室間之設計開口面積為 10m2(尺寸為 4.0m¯2.5m)，目前 具備厚120mm、140mm 及 150mm 等之標準裸樓板各一組。為便於測試件 於現場施作及試驗進行，本實驗室採用自動測試框架及台車安裝測試 件，並使用氣壓式橡膠密封(Air Rubber Sealing)進行氣密隔音接合。衝擊 音之產生方式可分為輕衝擊音與重衝擊音兩種，輕衝擊音產生方式採用 輕衝擊產生器(tapping machine)連續敲擊以發出高頻衝擊音，重衝擊音產 生方式則採用重衝擊球(impact ball)掉落以發出低頻衝擊音。蔡介峰(2005) 完成建築音響樓板衝擊音試驗檢測程序標準化之研究，分別提出樓板衝 擊音試驗標準作業流程、樓板衝擊音隔音之實驗室量測相關規範、樓板 表面飾材衝擊音之檢測標準的操作程序、實驗室認證申請文件、實驗室 品質手冊、程序書內容規劃與訂定，並於95 年獲 TAF 認證，並可執行 ISO 140-6(同 CNS 15160-6)、ISO 140-8、JIS-A1418-1(輕衝擊音)、
JIS-A1418-2(重衝擊音)以及 ASTM-E492 等規範之量測方法，及提供 ISO 717-2(同 CNS 8465-2)、JIS-A1419-2 以及 ASTM-E989 等規範之宣告標 準。實驗室概要說明列如表2-1，實驗室及其剖面圖如圖 2-3 及 2-4 所示。
第二章 資料與文獻之蒐集分析
圖 2-3 樓板隔音實驗室音源室及測試架
本實驗室自 94 年完工，並建立樓板衝擊音試驗檢測程序標準化營運 以來，業已完成多項檢測服務及實驗研究，其中蔡介峰、林信宏(2006)依 據ISO140-8 及ISO717-2 等規範建立之內政部建築研究所樓板衝擊音試驗 程序及單指標宣告值評估方法，分別將常見紙板、地毯、浮動地板、墊 子、運動地毯、PVC地磚等 6 類材料量測其樓板輕衝擊音隔音性能，採用 之測試件規格、各頻帶之輕衝擊聲壓量位準差及隔音等級如表2-2 所示。
其中4mm紙板、1mm墊子、4mm地毯、21mm運動地毯、150mm浮動地 板等樓板緩衝材輕衝擊音之實驗室量測隔音等級∆Lw分別為15dB、
18dB、23dB、25dB及 33dB，均大(等)於 15dB以上，亦即符合高性能防 音綠建材認定基準，高性能防音綠建材評定基準如表2-2，僅有 5mm PVC地磚隔音等級∆Lw為10dB，
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
R3 R2
輕衝擊產生器
12面體無指向性音源
12 吋隨機麥克風
圖 2-4 R2/R3 餘響室實驗室剖面圖
小於高性能防音綠建材認定基準，因此本所高性能防音綠建材之基準，
應甚具鼓勵性質，可資產業界更廣為應用。前述6 類材料中 21mm運動地 毯、150mm浮動地板在低頻部分(500Hz以下)有較好隔音效果，其隔音量 約介於15 至 30dB之間，其餘材料在低頻部分隔音效果並不顯著，大多小 於10dB。該研究以輕衝擊器在相同試驗條件(隨機位置)下重複量測
120mm混凝土裸樓板Ln,w，每次量測結果為78dB或 79dB，各頻帶標準偏 差值均小於ISO140-2 規範規定值，並由邱瓊玉、楊閔隆(2007)以ASTM標 準標示固定衝擊源位置進行之量測不確定度以及比較檢定，均驗證R2/R3 餘響室設備符合國際規範。
第二章 資料與文獻之蒐集分析
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
上述試驗結果經與江哲銘等(2005)進行之「以表面構造材料改善樓版 衝擊音隔音性能之實驗研究」比對，該研究亦係依ISO 國際標準規範，進 行足尺實驗屋量測，音源室空間尺寸 7.0m(L)¯3.4m(W)，受音室尺寸為 7.0m(L)¯3.4m(W)¯3.0m(H)，其實驗所得知不同表面材衝擊音級改善程 度 ， 顯 示 塑 膠 地 磚 及 塑 膠 地 毯 隔 音 等 級 不 佳(∆Lw 分 別 為 8.35dB 及 11.35dB)，但在地毯實驗部分，兩者差異與較為顯著(該研究方塊地毯之
∆Lw高達 30.17dB，但其試件厚度與材質未明示)。
若依據本實驗室所累積之樓地板衝擊音隔音性能檢測服務數據資料 庫分析，以安裝於120mm 裸樓板之表面飾材為例(表 2-4 所示)，止滑 PVC 地磚之隔音量∆Lw為11dB，與上兩項研究結果相近，但在 4mm 彈性吸音 地毯之2 次不同時間點之檢測結果顯示，隔音量分別為 15dB 及 16dB，僅 相當於表2-2 所列之「紙板」，地毯所得試驗結果差異確實相當大(15dB)；
如再對照5.2mm 之運動地墊，其隔音量 ∆Lw為19dB，尚未及前述二研究 所得地毯之性能水準。因此，本所未來在持續累積地毯之隔音性能時，
可更近一步針對其材質或分層構造詳予瞭解並記錄，俾利日後發展數值 模擬模式時，更能篩選出細微之影響因子。
而軟質表面材料較硬質者具較佳之緩衝性能(曾品杰等，2007)，亦 可根據本所數據資料得到驗證，以 5mm 聚乙烯發泡材為例，隔音性能可 相當於15 公分厚之浮動地板。本所 120mm 樓板衝擊音各類測試件之不同 1/3 倍頻帶之聲壓位準繪如圖 2-3，而各類緩衝材在高頻部份均顯現較佳 之隔音性能，前節所述之模擬結果，即高頻部份衰減更顯著之結果，亦 可獲致相當驗證。
第二章 資料與文獻之蒐集分析
400×250×1.348cm 59 19 是
971110 地毯(#93405) 400×250×0.262cm 61 17 是
* Ln,w以ASTM 宣告之 IIC 換算之。
另，針對140mm、150mm樓板(包括裸樓板及鋪設緩衝材)及鋼承鈑 進行之衝擊音隔音性能檢測分別彙整如表2-5 至 2-7，依據實驗數據資
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
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)
聚乙烯發泡材(5mm) RC裸樓板(120mm)
彈性吸音地毯(4mm) 止滑PVC地磚(5mm)
運動彈性地墊(5.2mm) 複合木地板(13.48mm) 浮動地板R(150mm) 浮動地板D(162mm)
第二章 資料與文獻之蒐集分析
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
Ln,w(dB) ΔLw
150mm建築樓板表面飾材隔音性能
Ln,w(dB) ΔLw
120mm建築樓板表面飾材隔音性能
Ln,w(dB) ΔLw
圖 2-5 120mm建築樓板裸樓板及表面飾材隔音性能
圖 2-6 140mm建築樓板裸樓板及表面飾材隔音性能
第二章 資料與文獻之蒐集分析
y = 0.1057x + 14.553 R2 = 0.7444
0 10 20 30 40 50 60
0 50 100 150 200 250 300 350
浮動地板厚度
隔音等級(dB)
圖 2-8 浮動地板厚度與隔音等級關係圖