第二章 資料與文獻之蒐集分析
第四節 衝擊音與空氣音課題之探討
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
第四節 衝擊音與空氣音課題之探討
本研究為利後續實驗研究應用與檢測服務說明，進行樓板衝擊音有 關空氣音之探討，本項實驗雖非屬ISO標準試驗方式之ㄧ，但可藉由氣傳 音部份之探討，了解實驗室間測試框架之空氣音隔音密封裝置充氣與未 充氣之隔音性能，檢視其對實驗結果有否影響，其實驗設計如圖2-9 所 示。其實驗結果顯示，透過樓板氣傳音之比例不僅相當低，加上對照兩 者各1/3 倍頻帶之隔音量，亦無顯著差異(如圖 2-10 所示)，再次驗證本所 音響實驗室隔音性能量測之可靠度。
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
50 100 200 400 800 1600 3150
1/3 倍頻(Hz)
第三章 樓板衝擊音聲壓位準分析分布試驗分析
第三章 樓板衝擊音聲壓位準分布試驗分析 第一節 實驗目的
國際間各音響實驗室對於樓板衝擊音隔音之研究發展趨勢，除了依相 關的試驗規範進行實驗等級或現場等級之檢測外，亦開始朝向以數值模擬 方式預測樓板之隔音行為，以發展出各種複合樓板隔音性能之預測與研 究，驗證難以實驗進行測試之防音對策，俾作為改善樓板隔音之參考依 據。
為未來發展本所音響實驗室樓板隔音數值模擬之應用，本研究首先規 劃一系列實驗室等級之樓板衝擊音聲壓位準測試，以試驗結果作為相關樓 板數值模擬的比對基礎，並作為數值模擬各項分析參數之修正依據。另 外，藉由本研究在標準樓板上進行密集之樓板衝擊音聲壓位準測試後，可 獲得不同厚度之標準樓板完整的衝擊音聲壓分布與分析頻率之相對關係，
藉以分析樓板厚度、衝擊音聲壓位準及分析頻率三者間之相互關係。
第二節 實驗規劃
3.2.1 試驗方式介紹
本實驗室使用之樓板為面積 10m2(尺寸 2.5 m × 4.0 m)之標準樓板試 件，標準樓板之設計方式參照一般建築所用之樓板施工方式製作，但樓板 四周內部無大梁及小梁之設計。因實驗室安裝樓板時，僅於樓板四周與實 驗室之樓板測試台車接觸並作為支撐，故樓板進行衝擊音試驗之結構行為 可假設為雙軸對稱之結構，各樓板試驗時可僅取樓板四分之一面積為試驗 範圍即可，本試驗於樓板試驗範圍內共規劃40 個測試點，如圖 3-1。各測 試點之距離各為25 cm，均勻分布於輕衝擊產生器可安裝之測試範圍內，
並於標準樓板上標示圖3-1 之測試點位，如圖 3-2。
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
mm
圖 3-1 樓板衝擊音試驗測試點規劃
圖 3-2 標準樓板上測試點位定位
第三章 樓板衝擊音聲壓位準分析分布試驗分析
本研究以音響實驗室內既有之標準樓板做為測試對象，標準樓板厚度 分別為120 mm 及 150 mm 兩種，兩塊樓板各別試驗表面是否承載載重對樓 板衝擊音聲壓位準之影響，載重之施加方式係於標準樓板表面上堆置沙 包，分別堆置約200 kg、300 kg 及 400 kg 三種載重進行測試。
3.2.2 試驗設施及儀器
本試驗於本所樓板衝擊音實驗室內進行，受音室之內容積為 250 m3， 截止頻率為100 Hz，受音室共配置六支 B&K Type 4943 隨機音場麥克風量 測受音室之平均聲壓位準，如圖3-3 所示。衝擊源使用之輕衝擊機為 B&K Type 3207，如圖 3-4。
圖 3-3 受音室麥克風配置情形 圖 3-4 Tapping Machine 測試方式
第三節實驗結果分析
3.3.1 樓板表面無荷載之試驗結果
試驗時量測之頻率範圍為100 Hz 至 5000 Hz，記錄該範圍 1/3 倍頻帶共 18 個頻率之聲壓位準，並計算受音室 6 支麥克風之聲壓位準平均值。分析 120 mm 及 150 mm 標準樓板之測試結果，以 100 Hz、500 Hz、1000 Hz 及 5000Hz 四個頻帶之量測結果為例，120 mm 標準樓板衝擊音聲壓位準在 100
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
Hz 之最大值為 71.8 dB，最小值為 66.27 dB，標準差為 1.55 dB，其聲壓位 準等壓線圖及分布面積如圖3-5 及圖 3-6；500 Hz 之最大值為 76.98 dB，最 小值為73.19 dB，標準差為 0.86 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-7 及圖 3-8；1000Hz 之最大值為 77.98 dB，最小值為 74.15 dB，標準差為 0.88 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-9 及圖 3-10；5000 Hz 之最 大值為64.57 dB，最小值為 58.72 dB，標準差為 1.49 dB，其聲壓位準等壓 線圖及分布面積如圖3-11 及圖 3-12。若將本試驗量測之 100 Hz 至 5000 Hz 等18 個頻帶之聲壓位準累加，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-13 及 圖3-14，該樓板衝擊音聲壓位準最大值為 87.51 dB 最小為 85.73 dB，差異 僅1.78 dB，標準差為 0.49 dB，因此衝擊源位置與 18 個倍頻帶累加之聲壓 位準並沒有很明顯的關係。
由以上120 mm 厚表面無荷載之標準樓板之試驗結果得知，該樓板於中 頻帶(約 500 Hz 至 1000 Hz)範圍之衝擊音聲壓位準最大，而以高頻音之聲壓 位準最低，顯示120 mm 厚之樓板對高頻衝擊音之隔音效果較其他頻率佳。
由較低頻音(如 100 Hz)之聲壓分布圖來看(即圖 3-6)，若衝擊點位於樓板角 落或長向邊界至樓板中央位置一帶，此時樓板衝擊音之聲壓位準較高，顯 示當衝擊源愈靠近邊界或樓板中央位置時，低頻音的效應較為顯著。
而150 mm 標準樓板之衝擊音聲壓位準在 100 Hz 之最大值為 71.66 dB，
最小值為64.21 dB，標準差為 2.09 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如 圖3-15 及圖 3-16；500 Hz 之最大值為 75.54 dB，最小值為 70.17 dB，標準 差為1.17 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-17 及圖 3-18；1000 Hz 之最大值為 77.85 dB，最小值為 73.89 dB，標準差為 1.0 dB，其聲壓位 準等壓線圖及分布面積如圖3-19 及圖 3-20；5000 Hz 之最大值為 63.66 dB，
第三章 樓板衝擊音聲壓位準分析分布試驗分析
圖3-21 及圖 3-22。若將本試驗量測之 100 Hz 至 5000 Hz 等 18 個頻帶之聲 壓位準累加，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖3-23 及圖 3-24。由圖 3-24 之試驗結果可知，150 mm 樓板之衝擊音聲壓位準分布並無明顯差異，
最大值為87.2 dB，最小值為 84.16 dB，差異為 3.04 dB，標準差 0.67 dB。
由150 mm 厚表面無荷載之標準樓板之試驗結果得知，其試驗結果與 120 mm 板厚之標準樓板趨勢相近，該樓板於中頻帶(約 500 Hz 至 1000 Hz) 範圍之衝擊音聲壓位準亦最大，而以高頻音之聲壓位準最低，但因樓板厚 度增加三公分，樓板衝擊音聲壓位準可降低約1 dB 左右。對樓板表面無荷 載之試驗結果比較，增加樓板厚度並無法增加樓板衝擊音隔音性能。由較 低頻音(如 100 Hz)之聲壓分布圖來看(即圖 3-16)，若衝擊點位於樓板角落至 短向邊界一帶，此時樓板衝擊音之聲壓位準較高；而衝擊源位於樓板中央 位置時之衝擊音聲壓位準較低。
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
圖 3-5 無負載等壓線圖(120mm，100Hz) 圖 3-6 無負載聲壓分布(120mm，100Hz)
圖 3-7 無負載等壓線圖(120mm，500Hz) 圖 3-8 無負載聲壓分布(120mm，500Hz)
第三章 樓板衝擊音聲壓位準分析分布試驗分析
圖 3-9 無負載等壓線圖(120mm，1000Hz) 圖 3-10 無負載聲壓分布(120mm，1000Hz)
圖 3-11 無負載等壓線圖(120mm，5000Hz) 圖 3-12 無負載聲壓分布(120mm，5000Hz)
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
圖 3-13 無負載等壓線圖(120mm) 圖 3-14 無負載聲壓分布(120mm)
圖 3-15 無負載等壓線圖(150mm，100Hz) 圖 3-16 無負載聲壓分布(150mm，100Hz)
第三章 樓板衝擊音聲壓位準分析分布試驗分析
圖 3-17 無負載等壓線圖(150mm，500Hz) 圖 3-18 無負載聲壓分布(150mm，500Hz)
圖 3-19 無負載等壓線圖(150mm，1000Hz) 圖 3-20 無負載聲壓分布(150mm，1000Hz)
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
圖 3-21 無負載等壓線圖(150mm，5000Hz) 圖 3-22 無負載聲壓分布(150mm，5000Hz)
圖 3-23 無負載等壓線圖(150mm) 圖 3-24 無負載聲壓分布(150mm)
第三章 樓板衝擊音聲壓位準分析分布試驗分析
4.3.2 樓板表面荷載 200 kg 之試驗結果
試驗120 mm 標準樓板衝擊音聲壓位準在 100 Hz 之最大值為 71.49 dB，
最小值為64.9 dB，標準差為 1.51 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如 圖3-25 及圖 3-26；500 Hz 之最大值為 76.5 dB，最小值為 72.61 dB，標準差 為0.9 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-27 及圖 3-28；1000 Hz 之最大值為76.66 dB，最小值為 73.11 dB，標準差為 0.89 dB，其聲壓位準 等壓線圖及分布面積如圖3-29 及圖 3-30；5000 Hz 之最大值為 65.1 dB，最 小值為49.15 dB，標準差為 3.59 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-31 及圖 3-32。若將本試驗量測之 100 Hz 至 5000 Hz 等 18 個頻帶之聲壓位 準累加，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖3-33 及圖 3-34，該樓板衝擊 音聲壓位準最大值為87.1 dB 最小為 84.15 dB，差異為 2.96 dB，標準差為 0.73 dB，因此衝擊源位置與 18 個倍頻帶累加之聲壓位準亦沒有明顯的關 係。
由以上120 mm 厚表面荷載 200 kg 載重標準樓板之試驗結果得知，該樓 板亦於中頻帶(約 500 Hz 至 1000 Hz)範圍之衝擊音聲壓位準最大，而以高頻 音之聲壓位準最低，顯示120 mm 厚之樓板對高頻衝擊音之隔音效果較其他 頻率佳。由較低頻音(如 100 Hz)之聲壓分布圖來看，圖 3-26，若衝擊點位 於樓板角落或中央位置一帶，此時樓板衝擊音之聲壓位準較高，顯示當衝 擊源愈靠近邊界或樓板中央位置時，低頻音的效應較為顯著。
而150 mm 標準樓板之衝擊音聲壓位準在 100 Hz 之最大值為 69.26 dB，
最小值為62.36 dB，標準差為 1.73 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如 圖3-35 及圖 3-36；500 Hz 之最大值為 73.87 dB，最小值為 67.3 dB，標準差 為1.39 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-37 及圖 3-38；1000 Hz
建築樓板衝擊音數值模擬預測之應用先期研究
之最大值為75.23 dB，最小值為 72.44 dB，標準差為 0.63 dB，其聲壓位準 等壓線圖及分布面積如圖3-39 及圖 3-40；5k Hz 之最大值為 62.24 dB，最小 值為51.75 dB，標準差為 2.59 dB，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖 3-41 及圖 3-42。若將本試驗量測之 100 Hz 至 5000 Hz 等 18 個頻帶之聲壓位 準累加，其聲壓位準等壓線圖及分布面積如圖3-43 及圖 3-44。由圖 3-44 之 試驗結果可知，150 mm 樓板之衝擊音聲壓位準分布並無明顯差異，最大值 為85.06 dB，最小值為 82.9 dB，差異為 2.16 dB，標準差 0.48 dB。
由150 mm 厚表面荷載 200 kg 載重之標準樓板試驗結果得知，其試驗結 果與120 mm 板厚表面荷載 200 kg 載重之樓板趨勢相近，該樓板於中頻帶 (約 500 Hz 至 1000Hz)範圍之衝擊音聲壓位準亦最大，而高頻音之聲壓位準 最低，但因樓板厚度增加三公分，樓板衝擊音聲壓位準中頻音可降低約1-2 dB，高頻音可降低約 3 dB 左右。對樓板表面荷載 200 kg 載重之試驗結果比 較，增加樓板厚度並無法明顯增加樓板衝擊音隔音性能。而與3.3.1 節樓板
由150 mm 厚表面荷載 200 kg 載重之標準樓板試驗結果得知，其試驗結 果與120 mm 板厚表面荷載 200 kg 載重之樓板趨勢相近，該樓板於中頻帶 (約 500 Hz 至 1000Hz)範圍之衝擊音聲壓位準亦最大，而高頻音之聲壓位準 最低，但因樓板厚度增加三公分，樓板衝擊音聲壓位準中頻音可降低約1-2 dB，高頻音可降低約 3 dB 左右。對樓板表面荷載 200 kg 載重之試驗結果比 較，增加樓板厚度並無法明顯增加樓板衝擊音隔音性能。而與3.3.1 節樓板