輕質隔間牆施工品質對隔音性能之影響

乾式輕質隔間牆之材料及施工法具有隔音、隔熱、防火、質輕、施 工便捷等多項優點，各種建築物廣為採用。特別是高層鋼構建築體，更需 採用乾式施工法與輕量材質之建材。該類施工法之防火及隔音性能為國外 各研究機構及材料供應商所標榜之基本建材性能，相關性能也刊載於協會 之手冊或型錄中，供設計人員選擇使用。

本研究主要針對市面上常見的施工方式及材料進行實驗研究，探究 其主要影響因子；但是，經過期中簡報收集許多專家學者意見指出，輕質 隔間牆是屬於現場施工，施工工人技術純熟與施工品質將會對輕質隔間牆 隔音性能造成立即而直接的影響，因此，本研究設計一系列實驗針對現場 施工過程中密封過程良好與否，對於隔音性能之影響加以探討，同時比較 國際間以單一數值指標宣告隔音量之差異。

一、 量測設備及測試材料

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(一) 量測設備

採用聲壓法實驗，本所音響實驗室中 R4/R5 實驗室係由左右相 鄰兩間實驗室組合而成，主要功能為量測內牆、外牆、隔音門、隔音 窗、新隔音素材之隔音等級。R4(聲源室)/R5(接收室)迴響室之內容積 分別為220m3 及 250m3，截止頻率均為 100 Hz、減振系統垂向共振 頻率分別為7.8 Hz 及 7.7Hz、操作頻寬 100~5000Hz 之聲壓位準標準 差介於 0.5~1.5 dB，最大隔音量為 R’max-77、空調及照明啟動條件 下，R4/R5 背景噪音為 NR-5, 14.4 dB(A)及 NR-10, 15 dB(A)。並備有 自動測試框架 4 套、自動測試台車 1 套、自動氣壓密閉系統 1 套。

量測系統採用丹麥 B&K 系統，包括隨機麥克風 10 顆、麥克風前置 放大器10 支、麥克風三角架及夾持器 10 套、94 dB 校正器 1 套、延 長線10 條、全頻帶音源及其功率放大器 1 套、10 頻道 Pulse 分析儀 1 套及移動式機櫃 1 套、電腦 1 套及其網路連線、防潮櫃 1 套、

ISO-140-3 聲壓法隔音材之隔音等級測試軟體 1 套。本所音響實驗室 之聲場性能經第三公正單位驗證，除符合國際標準並已於95 年獲得 TAF 國家實驗室認證。

(二) 測試材料

採用雙層雙面具備玻璃纖維棉及彈性槽架之輕隔間為最終組合 試件。U 型上下槽鋼尺寸為 94mm×30mm×1mm(20GA)、C 型立柱尺寸 為 92mm×35mm×1mm(20GA)、橫向加強槽鋼尺寸為 38mm×12mm×

1mm(20GA)、彈性槽鋼尺寸為 92mm×35mm×1mm(20GA)，強化石膏板 厚度為15mm，玻璃纖維棉厚度及密度為 94mm 及 24K。所有材料安 裝於自動測試車之測試體框架內，測試框架為ISO 等規定之標準尺寸 3m(H)×3.5m(W)，立柱間距為 61cm、立柱與框架間距為 45cm，橫向 加強槽鋼間距為12.2cm，彈性槽鋼間距為 60cm。

二、 測試步驟與結果分析

所有測試步驟依據 ISO 140-3, ASTM-E90, JIS-A-1416 規定執

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行 ， 隔 音 量 單 一 指 標 宣 告 分 別 依 據 ISO 717-1, ASTM-E-413, JIS-1419-1 規定執行[4~9]。相關之測試規劃、結果分析分別陳述如次：

(一) 測試規劃

測試規劃以測試不同材料組合與模擬現場施工不佳等方式，本 研究僅以一測試件施工過程分別量測，其中 ”不佳施工” 於本研究中 之定義包括第一層石膏板與第二層石膏板未交錯重疊、石膏板間未執 行批土膠泥、石膏板與框架四周未執行接縫膠泥。分別執行下列測試：

1.骨架與單面第一層石膏板固定後，未密封之隔音量評估。

2.骨架與單面第一層石膏板固定後，完成密封之隔音量評估。

3.延續上項，單面第二層石膏板固定後，未密封之隔音量評估。

4.延續上項，單面第二層石膏板固定後，完成密封之隔音量評估。

5.延續上項，安裝玻璃纖維棉、彈性槽鋼及另面之第一層石膏板固 定後，未密封之隔音量評估。

6.延續上項，另面之第一層石膏板固定後，密封之隔音量評估。

7.延續上項，另面之第二層石膏板固定後，未密封之隔音量評估。

8.延續上項，另面之第二層石膏板固定後，密封之隔音量評估。

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圖4-15 施工完成照片

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(二) 結果與分析

1.單面單層石膏板—尚未密封時

2. 單面單層石膏板—已完成第一層單面密封

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3.單面單層石膏板—密封效益比對

4.單面雙層石膏板—第一層已密封，第二層尚未密封處理

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5.單面雙層石膏板—第一層與第二層皆完成密封

6.單面雙層石膏板—第二層密封之效益

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7.雙面(雙層-單層)石膏板—右側第一層未密封+FG24K＋彈性槽鋼

8.右側第一層石膏板未密封+FG24K+彈性槽鋼隔音效益

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9.雙面(雙層-單層)石膏板—右側第一層密封+FG24K—彈性槽鋼

10.雙面(雙層-單層)石膏板—右側第一層密封+FG24K—彈性槽鋼

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11.雙面(雙層-單層)石膏板—右側第二層未密封+FG24K—彈性槽 鋼

12.雙面(雙層-單層)石膏板—右側第二層密封+FG24K—彈性槽鋼

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13.上述 8 項組合之隔音量測試結果詳如表 5-1。由表 5-1 顯示下列 結果：

(1)單層未密封處理石膏板之隔音量為R^Rw-22，單層已密封處理石 膏板之隔音量為R^Rw-28。第一層經密封處理可有效增加隔音量 達6 dB，影響工程品質。

(2)第一層完成密封後，量測第二層未密封處理及已密封處理之 隔音均為R^Rw-33。可見第二道密封處理並非最重要之瑕疵，為 收邊之標準作業程序，或可增加其他如隔熱/防火之性能。雙 層與單層之隔音量達5 dB，與質量律(mass law)理論值之單位 重量加倍，相對隔音量增加5~6 dB，僅有 1 dB之差異。

(3)陸續增加玻璃纖維棉及彈性槽鋼後，骨架另側單層未密封處 理石膏板之隔音量為R^Rw-50，明顯增加其隔音量達 17 dB，可 見玻璃纖維棉及彈性槽鋼之效益。

(4)當試件一側雙層皆完成密封處理後，骨架另側第一層尚未密 封處理之隔音量為R^Rw-54，經密封處理可有效增加隔音量達 4 dB，影響工程品質。

(5)試件一側雙層皆完成密封處理及骨架另側第一層完成密封 後，第二層未密封處理及已密封處理之隔音分別為R^Rw-57 及 R^Rw-58。可見第二道密封處理並非最重要之瑕疵，為收邊之標 準作業程序，或可增加其他如隔熱/防火之性能。

14.各國標準之隔音量單一宣告值比對

(1)國際通用ISO之R^Rw宣告值與美加地區ASTM之STC宣告值，相 差為1 dB。

(2)國際通用ISO之R^R

~2500Hz

w宣告值與日本JIS之Rm(1/3) 宣告值，相差為 2~4 dB。Rm(1/3)為日本研究學者所提出之評價方法，並納入 JIS標準供作參考分析(不具強制性)，其定義為 100Hz

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之1/3 倍頻聲壓位準平均值，毋需套用任何評估曲線，為即簡 易之評價方式，也因此納入本研究比較其效應。

3.雙層雙面石膏板輕隔間之最後隔音量宣告與其他各國實驗室之 宣告值比較。本測試件之隔音量為STC-58 與美國石膏板協會相 類似之構件測試宣告結果比較，隔音量宣告於其STC 55~STC 59 範圍內，也顯示本所實驗室之測試準確度可供遵循比較。

三、 小結

雙層雙面 154mm厚度之石膏板輕隔間組合材質，結果顯示密封 處理之優異與否，攸關施工品質達 4~6 dB；ISO-R^Rw與ASTM-STC之 隔音量宣告值相差約1 dB；ISO-R^Rw與JIS-Rm(1/3) 之隔音量宣告值相 差約 2~4 dB，本所實驗室之量測結果與美國石膏板協會會員類似隔 音構件之宣告值範圍STC 55~STC 59 相當。

表4-16 各型態組合測試件之隔音效果

R^Rw(C;Ctr) STC Rm(1/3) 單側第一層未密封 22(-1;-1) 21 20 單側第一層已密封 28(-1;-2) 28 25 單側第二層未密封 33(-1;-2) 33 30 單側第二層已密封 33(0;-2) 33 30 另側第一層未密封 50(-2;-7) 51 46 另側第一層已密封 54(-2;-8) 55 51 另側第二層未密封 57(-2;-7) 58 54 另側第二層已密封 58(-3;-8) 58 54

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