《振動噪音科普專欄》為什麼會採用緩衝材的「動態剛性」做為樓板衝擊音的隔音設計依據?


這個單元是緩衝材「動態剛性」系列的9。主題是:為什麼會採用「緩衝材」的「動態剛性」做為「樓板」「衝擊音」的隔音設計依據?

 

首先,針對主題的重要關鍵詞拆解來看:

 

1.      樓板」:建築物置放機械設備空間與上層或下層居室分隔之樓板,簡單說就是:樓層之間的分戶樓板。建築樓板的「緩衝材」組成,可以參閱圖示右上方的樓板實際結構示意圖,由上而下為:混凝土板+緩衝材+RC樓板,加入「緩衝材」的目的,主要在降低樓板的衝擊噪音。

2.      衝擊音隔音」的評估指標」:在我國法規【建築技術規則建築設計施工編】有定義了3評估指標」。

 

3種「樓板」「衝擊音隔音」的評估指標,及其對應的CNS國家標準,說明如下:

 

1.      樓板衝擊音指標𝑳𝒏,𝒘CNS 15160-6:聲學 - 建築物及建築構件之隔音量測 - 樓板衝擊音隔音之實驗室量測。

2.      樓板表面材衝擊音降低量指標𝑳𝒘CNS 15160-8:聲學 - 建築物及建築構件之隔音量測 - 重質標準樓板表面材之衝擊音降低量實驗室量測。

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

 

在先前單元:#237,【應用FSMIVCI思維流程於ISO 9052-1之動態剛性測定及隔音性能評估】,所提到的F-S-M-I-V-C-I】思維流程,彙整如下:

 

1.      Function:樓板「衝擊音隔音」。

2.      SensorCNS國家標準有對應的規定。

3.      MeasurementCNS國家標準有對應的規定。

4.      Index:樓板「衝擊音隔音」的評估指標」有3種:𝑳𝒏,𝒘𝑳𝒘s

5.      Value評估指標」對應的「數值

6.      Criterion:各個「管制標準」都有其對應的附屬規定。

7.      Improvement:超出「管制標準」,就需要啟動改善作業,提出改善對策。

 

在此,特別需要注意的是,三個層次的思維:IndexValueCriterion。知道了3個樓板「衝擊音隔音」的評估指標Index,當然就要瞭解對應的管制標準Criterion。在【建築技術規則建築設計施工編】有關樓板衝擊音隔音構造,有對應的相關規定,以下僅列出對應評估指標Index的「管制標準Criterion,讀者應注意與瞭解,各個「管制標準」都有其對應的附屬規定。

 

1.      樓板衝擊音指標𝑳𝒏,𝒘𝑳𝒏,𝒘 < 58 dB𝑳𝒏,𝒘 < 50 dB設計需求𝑳𝒏,𝒘 越小,衝擊音的隔音越好。

2.      樓板表面材衝擊音降低量指標𝑳𝒘𝑳𝒘 > 17 dB𝑳𝒘 > 20 dB𝑳𝒘 > 25 dB設計需求𝑳𝒘越大,衝擊音的隔音越好

3.      橡膠緩衝材」「動態剛性s s < 50 MN/m^3s < 55 MN/m^3s < 40 MN/m^3設計需求s越小,衝擊音的隔音越好。特別注意:「動態剛性」只限於「橡膠緩衝材」。

 

我國法規【建築技術規則建築設計施工編】的立法精神,對樓板「衝擊音隔音」的3評估指標」,是屬於選項性質,不必要同時符合3評估指標」的管制標準」,只要符合其中任何一個評估指標」的管制標準,就符合衝擊音隔音」的規定。

 

知道以上的背景資訊,就可以來談:為什麼會採用「緩衝材」的「動態剛性」做為「樓板」「衝擊音」的隔音設計依據?主要有兩個理由:

 

1.      s 𝑳𝒏,𝒘 以及 s 𝑳𝒘,有確實的相關與對應,可以用於評估「樓板」的「衝擊音隔音」,當然就需要符合法規的「管制標準」。在前一個單元:#239,【為什麼「緩衝材」的「動態剛性」可以做為「樓板」「衝擊音隔音」的評估指標】,已有深入的討論。

2.      如果是採用 𝑳𝒏,𝒘 𝑳𝒘,做為隔音設計依據,在實驗測定上,試體的施工繁瑣、實驗設備門檻及成本高。相對地,若是採用s做為隔音設計依據,其實驗測定上,是相對的簡單,雖然,s的測定一點也不容易。

 

要測定 𝑳𝒏,𝒘 𝑳𝒘,在樓板上方要有聲源室,下方要有受音室,需要龐大的實驗空間。測試的樓板面積必須 S > 10 m^2,例如:S = LxW = 3.0 m x 3.5 m = 10.5 m^2。這是大面積的樓板衝擊音隔音構造的測定方式。

 

要測定s,「緩衝材」的試體就相對小很多,S = LxW = 0.2 m x 0.2 m = 0.04 m^2,是簡化的小面積的測試方法。在這個緩衝材「動態剛性」系列,已經有多篇的討論,不再贅述。

 

ISO 9052-1或是CNS 16022之「動態剛性s測定,並沒有指定何種材料的「緩衝材」,也就是任何材質的「緩衝材」都可進行測定。但是,要注意:根據【建築技術規則建築設計施工編】規定,只限於「橡膠緩衝材」的「動態剛性」,才有被認可。

 

綜合一下這個單元的討論,首先瞭解樓板「衝擊音隔音」的法規【建築技術規則建築設計施工編】,有定義了3個「樓板」「衝擊音隔音」的評估指標Index,包括:𝑳𝒏,𝒘𝑳𝒘 s並有對應的管制標準Criterion。其次,說明了會採用「緩衝材」的「動態剛性」做為「樓板」「衝擊音」的隔音設計依據,有兩個理由:

 

1.      s 𝑳𝒏,𝒘 以及 s 𝑳𝒘,有確實的相關與對應性。

2.      緩衝材」的「動態剛性s的測定,是簡化的、小面積的測試方法,相對於要測定 𝑳𝒏,𝒘 𝑳𝒘,其實驗測定上,是相對的簡單,雖然,s的測定一點也不容易。

 

以上個人看法,請多指教!

 

王栢村

2021.09.28

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