樓板衝擊音隔音背景介紹

本節將就目前樓板緩衝材之性能參數及國內外相關實驗檢測方法做簡要之 介紹及回顧，樓板緩衝材設計主要考慮之性能為須能達到消除上下生活空間中，

於上方生活空間之人員因搬動家具、人員行走等直接衝擊於樓板產生之噪音，其 為經樓板構造物傳遞，傳遞路徑屬於固體傳音。

一、樓板衝擊音之機制

樓板衝擊音之音源由來主要為上方居住人員走動衝擊樓板所致，衝擊音於衝 擊源直接衝擊於樓板表面或者試體面，其波動之傳遞透過固體介質進行傳播，同 時造成樓板結構體之震動，藉由此震動而形成固體與空氣介質間之固體-空氣間 之耦合而可視為新的振動噪音源，此新振源則會將衝擊音能量化為空氣音震動而 傳播至下層住戶空間中而形成樓板衝擊音。

(一)衝擊聲源類型

實際之行走衝擊型態因每個人之走行方式、體重、步態、行走之速度快慢等 而有所變化與不同，Vian and Drouin等人曾對40個不同性別與步行狀態的人，於 14cm厚之混凝土樓板上進行實際之行走衝擊音量測，並求取其最大聲壓之時間 (t=35 ms)平均值，其量測結果如圖2-2所示

第二章 文獻回顧與樓板緩衝材技術探討

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圖 2- 2 40 組不同性別與步行狀態的人之實際衝擊量測聲壓平均最大值 (資料來源: Carl Hopkins et. al.)

由圖2-2可之量測結果可看出不同之人員腳步造成之衝擊音雖然於各頻帶區域內 具有類似的趨勢，但仍無一致之相關性，故無任何一種標準的步伐或行走方式可 精準的代表樓板衝擊音音源，經研究包含性別、體重、步態、腳所穿的鞋子類型 及腳部衝擊樓板時之速度等皆對衝擊音大小值有一定之影響。實驗上為了克服前 述衝擊源不易標準化之問題，及為了容易鑑別與檢測樓板衝擊音，後續才由ISO 組織建立ISO標準，並採用標準聲源(衝擊器Tamping machine)，對衝擊錘之速度、

落下高度、打擊的頻率等作定量之規定，以作為量測之標準衝擊聲源。

(二)樓板衝擊音之特性與影響

關於衝擊音影響因子部分，依據呂奇穎等人相關研究指出樓板衝擊音之影響 因子可分為衝擊源、震動反應特性及音響放射(輻射)特性等3大部分，如圖2.3所 示，若以衝擊音阻絕之觀點來看，衝擊源特性實際上樣式變化頗大，主要可由震 動反應特性與音響放射特性來進行防治，其中又以震動反應特性為較有效之方式

圖 2- 3 樓板衝擊音影響因子 (資料來源: 呂奇穎等)

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2.4所示

圖 2- 4 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。

在衝擊音部分，由圖2-5所示依照構造物配置方式可分為兩類之建築構件，

分別為左圖之上、下相鄰空間以及右圖所示之左、右相鄰空間2種形式，其中左 圖中之路徑d為表示衝擊音直接透過樓板(分隔構件)傳播至下方接收室，此為直

樓板緩衝材動態剛性實驗量測技術之研究

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接傳播路徑，另外上圖中路徑 f₁、 f₂等路徑則屬於側向傳播路徑，此時衝擊音 並非透過兩室間分隔構件直接傳播，而是藉由側向之牆體或樓板間之第2個構造 間接傳播到接收空間內，此時稱之為側向傳播路徑

圖 2- 5 樓板衝擊音於建築兩相鄰空間之傳播路徑圖 (資料來源: ISO15712-1)

二、國內外之實驗檢測方法與規範

關於樓板衝擊音聲學性能影響因素相當複雜，包含樓板構件之類型、材料組 成方式、各類構件之比率等，一般於工程上需要採用實地現場量測方式或者是採 用有限元素或邊界元素法進行樓板固體震動分析，並由震動分析結果以流固耦合 方式進行聲場模擬，導致實務應用上相當繁雜。為能於實務上對整體牆面或樓板 衝擊音之隔音性能進行簡易且較快速評估，且利於工程上之應用，國外先進國家 如歐美等國皆投入資源進行實驗量測方法之研究，最後並將相關方法化為國際標 準評估方法。國際上最常引用之測試規範為ISO及ASTM兩系列，國內目前經濟 部標檢局之CNS標準亦是採用ISO 140系列標準，以利與國際接軌，及國際之標 準整理如表2-1。ISO測試標準原檢測方法為ISO140系列之規範，我國目前之新版 測試規範亦引用此系列之標準，但ISO標準組織於2010年8月公布最新修訂之 ISO10140系列測試標準，共包含ISO10140-1至ISO10140-5等5項標準，範圍包含 該系列標準之應用規則、聲壓法隔音、樓板衝擊音實驗及量測程序與一般需求等

各項內容，其中聲壓法隔音、樓板衝擊音等項實驗標準分別為ISO10140-2及 under floating floors in dwellings.

ISO 國 際 標 準組織

3 EN 29052-1 Acoustics. Method for the determination of dynamic stiffness. Materials used under floating floors in dwellings

EN 標 準 組 織

4 JIS A6322 Glass wool isolating material for floating floors

JIS 列 為 檢 測項目 5 JIS A6321 Rock wool isolating material for

floating floors

JIS 列 為 檢 高10dB左右， Hikari Tanaka等人針對不同厚度與平面尺寸之混凝土樓板性能進

樓板緩衝材動態剛性實驗量測技術之研究