【振動噪音產學技術聯盟】網頁導覽影片

為提供訪客更多、更清楚的資訊,我們建立【振動噪音產學技術聯盟】網頁導覽影片,只要10分鐘的時間,快速為您介紹聯盟網頁架構、網頁內涵及如何應用,讓您多了解【振動噪音產學技術聯盟】網頁!

振動噪音產學技術聯盟

Facebook粉絲專頁

《振動噪音科普專欄》「橡膠緩衝材」的「動態剛性」是甚麼?

 

這個單元要來探討的主題是:「橡膠緩衝材」的「動態剛性」是甚麼?首先,就來解剖這個主題的關鍵詞:

 

1.          橡膠(rubber):常見的橡膠類型緩衝材,有丁苯橡膠、或是橡膠顆粒膠合的緩衝材。可以參閱1右方的示意圖。

2.          緩衝材(resilient materials):本單元所探討的「緩衝材」,是指安裝於住宅浮式樓板下之緩衝材料(Materials used under floating floors in dwellings)。建築樓板的緩衝材組成,可以參閱1右方的示意圖,例如:(1) 混凝土板+橡膠緩衝材+RC樓板、(2) 木質地板+橡膠緩衝材+RC樓板、或是(3) 木質地板+玻璃棉緩衝材+RC樓板。除了「橡膠緩衝材」,也有「玻璃棉緩衝材」。加入「緩衝材」的目的,主要在降低樓板的衝擊噪音。

3.          動態剛性(Dynamic Stiffness):慣用符號:s,單位:MN/m^3,其中Mmillion百萬,所以慣用單位是:百萬牛頓/立方公尺。同時,參閱1中央的小圖示,是測定「動態剛性」的示意圖,可以採用「單自由度系統」的分析假設進行,此部分再另闢單元討論。在此簡單說:以m代表荷重板的質量、以k彈簧常數c黏滯阻尼係數」代表緩衝材」的特徵參數,固定邊界則是基座。

 

接下來,以3W」思維討論,也就是:

 

1.      WHY? 為什麼需要測定橡膠緩衝材」的「動態剛性

2.      WHAT Goals?「動態剛性」的量值有甚麼規定?

3.      How? 「動態剛性」的定義、如何量測?

 

WHY? 為什麼需要測定「橡膠緩衝材」的「動態剛性」呢?

 

根據我國制定的法規:建築技術規則建築設計施工編,最後修正日期:民國 110 07 19 日,就有採用「橡膠緩衝材」做為樓板隔音設計的相關規定,係以「動態剛性」做為主要的「評估指標」。請讀者分別參閱23,摘錄了建築技術規則建築設計施工編」第九節防音,列有橡膠緩衝材」的「動態剛性」相關規定,節錄重點說明如下:

 

46-6

分戶樓板之衝擊音隔音構造,應符合下列規定之一。但陽臺或各層樓板下方無設置居室者,不在此限:

一、鋼筋混凝土造樓板厚度在十五公分以上或鋼承板式鋼筋混凝土造樓板最大厚度在十九公分以上,其上鋪設表面材(含緩衝材)應符合下列規定之一:

 

(一)橡膠緩衝材(厚度零點八公分以上,動態剛性五十百萬牛頓/立方公尺以下),其上再鋪設混凝土造地板(厚度五公分以上,以鋼筋或鋼絲網補強),地板表面材得不受限。

(二)橡膠緩衝材(厚度零點八公分以上,動態剛性五十百萬牛頓/立方公尺以下),其上再鋪設水泥砂漿及地磚厚度合計在六公分以上。

(三)橡膠緩衝材(厚度零點五公分以上,動態剛性五十五百萬牛頓/立方公尺以下),其上再鋪設木質地板厚度合計在一點二公分以上。

 

46-7

昇降機房之樓板,及置放機械設備空間與下層居室分隔之樓板,其衝擊音隔音構造,應符合前條第二項及第三項規定,並應符合下列規定之一:

一、鋼筋混凝土造樓板厚度在十五公分以上或鋼承板式鋼筋混凝土造樓板最大厚度在十九公分以上,其上鋪設表面材(含緩衝材)須符合下列規定之一:

(一)橡膠緩衝材(厚度一點六公分以上,動態剛性四十百萬牛頓/立方公尺以下),其上再鋪設混凝土造地板(厚度七公分以上,以鋼筋或鋼絲網補強),地板表面材得不受限。

 

WHAT Goals? 條文中的重點資訊是,「動態剛性」的量值有甚麼規定?輒要摘錄如下

 

1.          s'  < 50 MN/m3,橡膠緩衝材(厚度0.8公分以上)

2.          s'  < 55 MN/m3,橡膠緩衝材(厚度0.5公分以上)

3.          s'  < 40 MN/m3,橡膠緩衝材(厚度1.6公分以上)

 

How?動態剛性」的定義、如何量測呢?主要是根據ISO 9052-1以及CNS 16022標準,進行之。兩個標準的名稱,引述如下:

 

1.      ISO 9052-1: Acoustics – Determination of dynamic stiffness – Part 1: Materials used under floating floors in dwellings

2.      CNS 16022: 聲學–動態剛性測定方法–用於住宅浮式地板下之材料

 

這兩個標準是相同的,讀者可參閱4,國立屏東科技大學機械工程系,振動噪音實驗室(https://val.npust.edu.tw/)/振動噪音產學技術聯盟(http://aitanvh.blogspot.com/),已經取得了對應這兩個標準,進行測定緩衝材」的「動態剛性」,TAF (Taiwan Accreditation Foundation)財團法人全國認證基金會測試實驗室認證:Testing Laboratory 3642

(https://accreditation.taftw.org.tw/taf/public/basic/viewApplyItems.action?unitNo=3642)。至於如何測定,我們再另闢單元討論。

 

最後,綜合一下這個單元的討論:

 

1.      瞭解了橡膠」「緩衝材」「動態剛性」的關鍵詞分析。

2.      WHY? 為什麼需要測定?因為,建築技術規則建築設計施工編」法規有相關的規定。

3.      WHAT Goals?「動態剛性」的量值有甚麼規定?達到甚麼目標,有主要3個數值,對應不同的樓板組成方式。

4.      How? 「動態剛性」的定義、如何量測?需要引用ISO 9052-1以及CNS 16022標準,以進行測定緩衝材」的「動態剛性」。

 

以上個人看法,請多指教!

 

王栢村

2021.09.22


1、「橡膠緩衝材」的「動態剛性」是甚麼?

2、建築技術規則建築設計施工編:「橡膠緩衝材」的「動態剛性」相關規定


3、建築技術規則建築設計施工編:「橡膠緩衝材」的「動態剛性」相關規定()


4、國立屏東科技大學機械工程系 振動噪音實驗室/振動噪音產學技術聯盟,TAFTesting Laboratory 3642





《振動噪音科普專欄》評估“工廠(場)噪音”時,如何取得最大音量?

這個單元要來探討的主題是:評估工廠()噪音時,如何取得最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙

 

在先前單元:#229,【如何評估工廠()噪音】,有使用了3噪音評估指標(Index),其中,就有一個是最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙。這個單元就來介紹評估工廠()噪音時,最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙 的定義。

 

首先,就參閱1,快速回顧一下,如何評估工廠()噪音」之背景資訊,可以從以下幾個角度來看,說明如下:

 

1.      噪音法規(Noise Regulation):我國環境保護署(環保署),有制訂了法規:噪音管制標準,最近修訂日期:102.08.05。這是有明確立法的法規(Regulation)

2.      噪音管制標準(Noise Criterion):在噪音管制標準」的第4條,就訂定了「工廠()噪音管制標準」值。參閱1右下方的表格,可以得知,有區分不同的「管制區」,又有區分不同的「時段」與「音量」,分別對應了「日間」、「晚間」、及「夜間」的不同「噪音管制標準」。這就是「管制標準(Criterion)

3.      噪音指標(Noise Index):在此採用的噪音評估指標(Index),有三種:(1)小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝟏𝒉(2)低頻小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝑳𝑭,𝟏𝒉(3)最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙。其中的𝑳𝒆𝒒,𝟏𝒉,在先前單元:#226,【甚麼是小時均能音量】,以及𝑳𝒆𝒒,𝑳𝑭,𝟏𝒉,在先前單元:#230,【甚麼是低頻小時均能音量】已有介紹。有關評估工廠()噪音時,最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙 噪音評估指標」,就是本單元的討論重點。

4.      評定方式(Rating Scheme):在噪音管制標準」的3條,也說明了具體的測定方式之相關規定,包括:測量儀器、動特性(FAST/SLOW)、量測地點(室外/室內)、感測器高度、測量時間、背景音量、氣象條件、測定紀錄等。這個部分,對應的就是感測器(Sensor)及「量測(Measurement)

5.      噪音標準(Noise Standard):這裡的標準」指的是Standard,不同於「管制標準Criterion,應體會其間的區別。在「噪音管制標準」的測量儀器有規定,測量 20 Hz 20 kHz 範圍之噪音計,必須符合國際電工協會標準 IEC 61672-1 Class 1 噪音計。而測量 20 Hz 200 Hz 範圍之噪音計,必須符合IEC 61260 Class 1 等級之噪音計。

 

同時也有建議,可以循著【F-S-M-I-V-C-I】的流程步驟,進行工廠()噪音」之評估,在此以其中的三個I-V-C】的流程步驟,說明如下:

 

1.      Index:就是「噪音評估指標」,3個,分別是:(1)小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝟏𝒉(2)低頻小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝑳𝑭,𝟏𝒉(3)最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙

2.      Value:根據「噪音評估指標」,可以進行實際的噪音監測,取得對應Index的「24小時連續監測」的「噪音音量Value

3.      Criterion:最後,就是將所測得的「噪音音量Value 和「工廠()噪音管制標準(Criterion),作比較評估,如果不超過「工廠()噪音管制標準」,就符合規定;如果超過了「工廠()噪音管制標準」,就需要啟動下一階段的「噪音改善計畫」。

 

參閱1的左方文字說明,摘錄自噪音管制標準」第3條,九、評定方法,為了便於解說,有修飾了部份文字內容:

 

()屬工廠()、娛樂場所、營業場所或其他經主管機關公告之場所或設施(不含風力發電機組)音源者,依下列音源發聲特性,計算最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙 小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝟏𝒉 低頻小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝑳𝑭,𝟏𝒉,其結果不得超過各噪音管制標準值的表中數值。

 

1.      週期性變動或間歇性變動之噪音,若與背景音量相差 10 dB(A)以上、且呈現之最大音量差異、不超過 5 dB(A)時,以連續10次變動之最大值(𝑳𝒎𝒂𝒙)平均之。參閱1的左下方圖(1)所示,為規則性變動的聲音,其變動週期一定。又如圖(2)所示,為間歇性的規則變動聲音,其最大值大致一定,以讀取每次最大值,共10次取算術平均。

2.      週期性變動或間歇性變動之噪音,若與背景音量相差 10 dB(A)以上、且呈現之最大音量差異、逾 5 dB(A),則取至少 20個以上之最大值(𝑳𝒎𝒂𝒙),以計算其百分率音壓位準( 𝑳5 )

3.      非屬週期性變動或間歇性變動噪音之情形,則以均能音量表示。其連續測量取樣時間,須至少 2分鐘以上,取樣時距不得多於 2秒,參閱1的左下方圖(3)所示,在噪音計指示一定時,或指針變化僅1~2 dB(A) 之變動情形,以均能音量表示。又如圖(4)所示,聲音的大小及發生的間隔不一定之情形,亦以均能音量表示之。

 

對於這樣的敘述,還是不容易理解1的圖(1)~(4)之意涵,參閱2作進一步的圖像式解讀,說明如下:

 

1.      週期性變動噪音:參閱2的左上方圖示,首先,辨識背景噪音音量(background noise level)。其次,確認此變動噪音是否比背景音量> 10 dB,如是,即屬於此類型的噪音。接著,辨識「週期」,即可找到每個「週期」內的「最大音量𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊)。如果,所有的𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊) 差異在 < 5 dB,則取 10 次的𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊),計算其平均值,可得到「最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙。如果,所有的𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊) 有差異在 > 10 dB,則取20次的 𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊),計算「百分率音壓位準𝑳5,以𝑳5的音量為「最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙。其中,「百分率音壓位準𝑳5是以統計分析的方式取得,也就是5%的最大音量值,詳細的定義與分析,再另闢單元討論。

2.      間歇性變動噪音:參閱2的左下方圖示,取得最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙的方式,與前項的週期性變動噪音相似,但是噪音特徵不同。首先,辨識背景音量」。其次,確認此變動噪音是否比背景音量> 10 dB,如是,即屬於此類型的噪音。接著,辨識每個間歇性變動噪音的最大音量𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊)。如果,所有的𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊) 差異在 < 5 dB,則取 10 次的𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊),計算其平均值,可得到「最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙。如果,所有的𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊) 有差異在 > 10 dB,則取20次的 𝑳𝒑,𝒎𝒂𝒙(𝒊),計算「百分率音壓位準𝑳5,以𝑳5的音量為「最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙

3.      穩定性變動噪音:參閱2的右上方圖示,如果,變動性的噪音音量,相差在 1~2 dB以內,就以均能音量 𝑳𝒆𝒒,𝑻,進行評估。

4.      不規則性變動噪音:參閱2的右下方圖示,如果,變動性的噪音聲音的大小及發生的間隔不一定,也是取均能音量𝑳𝒆𝒒,𝑻,進行評估。

 

最後,回顧這個單元的討論:評估工廠()噪音時,如何取得最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙?主要是因為,根據環保署法規:噪音管制標準(102.08.05),有指出:依音源發聲特性,計算最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙、或小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝟏𝒉、或低頻小時均能音量𝑳𝒆𝒒,𝑳𝑭,𝟏𝒉

 

需要採用最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙,主要有兩種音源的發聲特性,分別是:週期性變動噪音、以及間歇性變動噪音。需要注意其定義方式、以及取得對應的最大音量𝑳𝒎𝒂𝒙 評定方法。

 

以上個人看法,請多指教!

 

王栢村

2021.07.28

文章粉絲團連
YouTube影片連結 
訂閱電子報

1、評估“工廠()噪音”時,如何取得最大音量?- “法規評定方法

2、評估“工廠()噪音”時,如何取得最大音量? - 噪音類型之圖像示意圖