第 一 節 樓 板 衝 擊 音 隔 音 量 測 結 果 分 析
本研究以120 mm 厚 RC 樓板作為基準樓板,探討表面材及緩衝材對樓板衝擊音 改善效果,目前已完成各類組構方式之小試體及標準輕量樓板衝擊音量測,並完成 重量衝撃音量測。其中包含3 種表面材及 3 種緩衝材,緩衝材中玻璃綿分為 4 種密 度、3 種厚度與 3 種不同之架高高度。本研究量測之場所為本所(ARBI)性能實驗中 心音響實驗館,實驗溫度為攝氏26 2℃,相對濕度 40 %以下。
圖 4-1.1 本研究實驗量測示意圖
(資料來源:本研究整理)
壹 、 小 試 體 輕 量 樓 板 衝 撃 音 量 測 結 果 與 分 析
一、不 同 表 面 材 於 緩 衝 層 上 對 於 樓 板 衝 擊 音 之 影 響
圖 4-1.2 不同表面材構造之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
二、不 同 緩 衝 材 密 度 對 於 樓 板 衝 擊 音 之 影 響
圖 4-1.3 不同密度玻璃綿之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-1.4 不同密度岩綿之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
三、不 同 緩 衝 材 厚 度 對 於 樓 板 衝 擊 音 之 影 響
此結果與Kim Kyoung-Woo 等人 (2009)研究,相同材質增加厚度,動態勁度會 降低,樓板衝擊音衰減量增加之結果相符。
圖 4-1.5 不同厚度玻璃綿(120 K)之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-1.6 不同厚度玻璃綿(150 K)之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
四、架 高 地 板 及 平 鋪 木 地 板 有 無 緩 衝 材 對 於 樓 板 衝 擊 音 之 影 響
的空氣層,讓下方之緩衝層除了減振還兼具了吸音之效果。而本實驗中所設立之3 種架高高度之 Lw,並無明顯之差別,顯示出架高雖可有效減緩衝擊音,但些微之 高度差異不是其主要影響因子。
圖 4-1.7 不同層數合板有無緩衝材之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-1.8 實木與複合木地板有無緩衝材之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
圖 4-1.9 各種架高高度有無緩衝材之樓板輕量衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
貳 、 標 準 試 體 (面 積 10.6 m2)輕 量 衝 擊 源 樓 板 衝 撃 音 量 測 結 果 與 分 析
一 、 不 同 緩 衝 材 對 於 樓 板 衝 擊 音 之 影 響
本研究使用 EP1、岩綿及玻璃綿等 3 種不同緩衝材進行量測比較與分析,3 者 對於樓板衝擊音之影響,結果如表4-1.8 所示。
表 4-1.8 標準試體不同緩衝材輕量衝擊源樓板衝擊音隔音性能量測結果
試體編號 構造 評估指標 (dB)
表面材 緩衝材 Ln,w Lw
FPHE-01
合板(t=15 mm) + 複合木地板 (t=9 mm)
玻璃綿EP1 70 K (t = 25 mm) 52 25 FPHW-01 岩綿 80 K (t = 25 mm) 54 23 FPHG-01 玻璃綿 80 K (t = 25 mm) 54 23 說明: 1.評估指標 Ln,w 為 120 mmRC 基準樓板加上表面材及緩衝材之整體樓板衝擊音
2.評估指標△Lw為以 120 mmRC 樓板為基準樓板,計算表面材及緩衝材對樓板衝擊音之改善量 3.1K=1kg/m3
(資料來源:本研究整理)
研究結果可以發現,3 種緩衝材,於表 4-1.8 因 EP1 之密度較其兩者低,故量測 結果有2 dB 之差距如。如圖 4-1.10 顯示 3 種材料頻率特性並無明顯之差異,但岩 綿於2000 Hz 以上時,比起其他兩種材料,有較好之改善效果,故可以證明此類之 緩衝材對於樓板衝擊音之隔音量,種類不是主要影響因子。
圖 4-1.10 標準試體不同緩衝材輕量衝擊源之衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
二 、 各 種 表 面 構 造 之 標 準 試 體 於 輕 量 衝 擊 源 樓 板 衝 擊 音 隔 音 之 影 響
圖 4-1.11 不同表面構造輕量衝擊源之衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
三 、 標 準 試 體 與 小 試 體 之 輕 量 衝 擊 源 之 樓 板 衝 擊 音 量 測 結 果 比 較 分 析
Lw小試體為 34 dB,標準試體為 30 dB,△Lw差距為4 dB。圖 4-1.13 之相關性分析 R² = 0.9429。兩者有高度之相關性。
C 組 RC 浮式地板 (玻璃綿緩衝材),頻譜特性如圖 4-1.14,圖中小試體比起標 準試體有三處較明顯較高之峰值,且在100 Hz ~ 250 間標準試體比起小試體較無衝 擊音降低效果。評定結果顯示兩者間之 Ln,w小試體為42 dB,標準試體為 46 dB;△
Lw小試體為 37 dB,準試體為 32 dB,△Lw差距為5 dB。圖 4-1.14 之相關性分析 R² = 0.7139,由此看出 RC 構造比起木質架構,需多修正 1dB 之差值。
圖 4-1.12 平鋪式木地板標準試體與小試體輕量衝擊源衝擊聲壓位準曲線圖及關 性分析
(資料來源:本研究整理)
衝擊聲壓位準 dB
衝擊聲壓位準dB
圖 4-1.13 架高式木地板標準試體與小試體輕量衝擊源衝擊聲壓位準曲線圖及相 關性分析
(資料來源:本研究整理)
衝擊聲壓位準 dB
衝擊聲壓位準dB
圖 4-1.14 RC 地板標準試體與小試體輕量衝擊源衝擊聲壓位準曲線圖及相關性 分析
(資料來源:本研究整理)
衝擊聲壓位準 dB
衝擊聲壓位準dB
RC (含玻璃綿緩衝層)
參 、 重 量 衝 擊 源 樓 板 衝 撃 音 量 測 結 果 與 分 析
(一)不同架高高度之小試體(有緩衝層)對於重量樓板衝擊音之影響
由實驗可以發現3 種架高高度之 Li,Fmax,r,H(2) 值分別為57、54、59,在架高高度 為180 mm 時衝擊音隔音效果較差,但評定等級 3 種高度 Lr值均為60,(JIS-1419-2 所評定之方式為每5 dB 為一級距,且以最不利之頻率評定,並非平均不利偏差)。
圖4-1.15 為 3 種架高高度之重量衝擊源衝擊聲壓位準曲線圖。從圖可以看出有差異 之範圍為125~500 Hz。
圖 4-1.15 不同架高高度之重量衝擊源之衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
(二)平鋪式木地板、架高木地板與RC 浮式地板之小試體(有緩衝層)對重量衝擊源樓板 衝擊音之影響
於圖4-1.16 中,表面材為 RC 之浮式地板則於 125 ~500 Hz 比起其他兩者隔音 效果較為優異,平鋪式木地板及架高45 mm 木地板於 125 Hz 時開始產生差異,並 可以看出架高木地板於125 ~500 Hz 對重量衝擊源樓板衝擊音隔音效果不佳。
圖 4-1.16 平鋪式木地板、架高木地板與 RC 浮式地板之重量衝擊源之衝擊聲壓 位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
(三)標準試體與小試體之重量樓板衝擊音之量測結果與分析
此實驗組以5 cm RC 為表面材之浮式地板及架高木地板作為分析對象,實驗評 定結果RC 浮式地板架高木地板標準試體 Li,Fmax,r,H(2)值分別為48、51,小試體為 50、
57;Lr值標準試體均為55,小試體分別為 55、60,頻譜特性如圖 4-1.17。
圖 4-1.17 標準試體與小試體之重量衝擊源之衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
(四)重量衝擊源及輕量衝擊源之頻譜特性
此外本研究也分別對相同構造之HCG-01 及 CG-01 進行輕量及重量衝擊源之樓板衝 擊音之聲壓位準曲線圖之比較,用以了解兩者間之頻譜特性,其結果如圖4-1.18,顯示 重量衝擊音低頻數值較大。
圖 4-1.18 重量衝擊源及輕量衝擊源之衝擊聲壓位準曲線圖
(資料來源:本研究整理)
肆 、 輕 量 衝 擊 源 之 樓 板 衝 擊 音 量 測 結 果 與 國 外 基 準 之 比 較
第 二 節 樓 板 衝 擊 音 改 善 方 法 分 析
本研究參考國外建築規範及技術手冊,擬定多種樓板組構方式進行量測,並對 照各國法規之樓板衝擊音隔音基準,取得具有隔音效果之樓板組構方式,且依各樓 板構造所量測之 Ln,w進行整理,提出樓板衝擊音改善方法分析結果如下:
一、於120 mm RC基準樓板(Ln,w =78 dB),其上鋪設硬質表面材(如拋光石英磚)對輕 量衝擊源樓板衝擊音並無改善效果( Lw=1 dB);軟質表面材(如4 mmEVA複合地 毯)或木質地板則有改善效果( Lw=18 dB)。
二、於120 mm RC基準樓板上鋪設厚度15 mm以上玻璃綿緩衝材,再於其上鋪設RC 表面材或木質地板,均可有效改善輕量衝擊源樓板衝擊音,其 Lw≧23 dB,25 mm玻璃綿緩衝材則 Lw≧23 dB,使構造隔音性能均能達到Ln,w ≦55 dB。
三、玻璃綿緩衝材密度在80 ~150 K,對於輕量衝擊源樓板衝擊音之改善量無顯著差 異。但緩衝材之厚度由15 mm提高為25 mm搭配不同表面材,衝擊音改善量均可 再提升,厚度增加最主要改善的頻率範圍為100~500 Hz。
四、架高木地板對輕量衝擊源樓板衝擊音雖有改善效果,但對於重量衝擊源樓板衝 擊音隔音效果不佳,在無緩衝層條件下有可能造成樓板衝擊音放大現象,造成 不利影響。另參考羅武銘(1991)之研究結果顯示架高地板 (架高55mm) 於重量 衝擊時沒有改善效果反而變差的情形外,於架高之空氣層內置入有吸音效果之 填充材 (如玻璃綿等) 則有改善效果。而本研究之結果則顯示出如使用玻璃綿 等(25 mm)兼具吸音效果之緩衝材料置於架高角材之下方,也有助減低重量衝擊 音。
五、RC表面材加緩衝層對重量衝擊源樓板衝擊音相較於木質地板有較佳之衝擊音 降低性能。
第 三 節 國 內 樓 板 衝 擊 音 隔 音 構 造 設 計 指 引 之 研 擬
根據文獻探討、實驗結果以及實驗過程之紀錄研擬樓板衝擊音隔音構造設計指 引,於文中將闡述樓板衝擊音發生機制,以及用以降低聲能之各類材料其運作方式,
並將各類構造依照性能等級進行分類。主要編列項目及大綱如下 (詳細內容參閱附 錄五)。
壹、 目的
敘述設計指引之用途以及編列之目的。
貳、 適用範圍
適用對象以及設計指引涵蓋內容概述。
參、 樓板衝擊音常見問題與來源
對樓板衝擊音之產生來源進行解說,並將各類噪音源分為兩大類。
肆 、 樓 板 衝 擊 音 隔 音 構 造 設 計 指 引 流 程 提供參閱者明確之設計步驟及方法。
伍、 量測與評定方法
一、 樓板衝擊音相關引用標準 二、 樓板衝擊音量測程序
三、 構造樓板衝擊音隔音性能之評定方法 陸、 樓板衝擊音隔音構造設計手法與對策
一、 樓板衝擊音隔音性能基準值
提供各國法規對於樓板衝擊音隔音基準值之規範,供使用者參考。
二、 樓板衝擊音隔音構造原理概述
(一) 樓板衝擊音傳遞模式及材料控制噪音機制
闡述聲能傳遞方式及各類聲學材料降低聲能之方式。
(二) 樓板構造用各類材料
彙整各類樓板構造之表面材料、減振材料及緩衝材料,並描述其特性。
彙整各類樓板構造之表面材料、減振材料及緩衝材料,並描述其特性。