防音建材

標題：防音建材

各國對於防音建材的規範，皆由各國的（1）建築防音法規，及（2）建築聲學國家標準來加以規範（隔音性能分級），以下就中國國家標準(CNS)，日本工業規格(JIS)，國際標準組織(ISO)，英國國家標準(BS)，德國國家工業品標準規格(DIN)，美國材料試驗協會標準(ASTM) 對於防音建材的規範分別加以說明，整體工作流程詳圖1-1所示。
中國國家標準(CNS)、
日本工業規格(JIS)、
國際標準組織(ISO)、
英國國家標準(BS)、
德國國家工業品標準規格(DIN)、
美國材料試驗協會標準(ASTM)
蒐集國內外建築物防音建材規範
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圖1-1 防音建材規範蒐集流程圖
中國國家標準(CNS)，日本工業規格(JIS)，國際標準組織(ISO)，英國國家標準(BS)，德國國家工業品標準規格(DIN)，美國材料試驗協會標準(ASTM)對於建物防音建材規範之要求並不一致，各國對於防音建材隔音性能分級可分為『牆板』及『樓板』二種，隔音性能分級方法之規定分別說明如后。
1.1「牆板」隔音性能分級
牆板之隔音性能可由TL(透過損失)值來判斷，或經由D值(室間平均音壓級差)、Dnt(標準化級差)、R(室間室衰減指數)等判斷，獲得不同之隔音性能評估指標，因各頻率間有不同之隔音值，故為使隔音性能評估指標單純化、簡易化、明瞭化，因此將各國標準整理出一套單一數值之評估曲線。
CNS、JIS、ISO、BS、ASTM等有關牆板隔音性能等級規範中，皆有針對頻率特性、標示方法、容許誤差、隔音等級之求法及隔音等級之評定加以敘述，以下就各標準規範間的異同來加以比較分析說明，詳表1-1所示。
由表1-1知，CNS與JIS的規定是完全一致的，而ASTM雖然與ISO、BS的規定不盡相同，但大部份的規定還是一致的。
各國規範比較分析如后：
一、CNS與JIS的比較
有關牆板隔音等級與頻率之關係如圖1-1所示。
採用間隔5dB之類似A曲線於500Hz相交所對應的「D值(室間平均音壓級差)」為隔音等級值之標示。（註：八音階頻帶(Octave Band；オクターブパント)，又稱倍頻帶：將人耳可聽到的頻率劃分成數個頻帶，且每一頻帶之上限頻率與下限頻率之比值為2）
有關牆板隔音等級與頻率之關係如圖1-1所示。採用間隔5dB之曲線於500Hz處相交，所對應的「D值」為隔音等級。
表1-1各國有關牆板隔音等級之比較表

將量測到之各1/1八音階頻譜平均音壓級差測定值對應於圖1-1將量測曲線與圖面上之各基準曲線比較,以最接近量測曲線,且任一頻率基準值減量測值之差不大於2dB之基準曲線為標示隔音等級之基準曲線,該基準曲線與500Hz相交所對應之平均音壓級差,即為評定之隔音等級。
如圖1-2示之參考曲線 , 將該曲線以每次 1dB向量測曲線位移直至平均不利偏差量不超過 2dB。平均不利偏差為各次不利偏差之和除以所有量測頻段數即 (16)，其值應儘量大但不超過 2dB。

如圖1-3所示之參考曲線，將曲線以每次1dB向量測曲線平移直至平均不利偏差量不超過2dB。平均不利偏差為各次不利偏差之和除以所有量測頻段數即(16) ，其值應儘量大但不超過 2 dB。
容許
誤差
各頻率得寬減2dB。
1.平均不利偏差<2dB。
2.任何頻率之最大不利偏差若超過8dB,應記錄。
1.各頻率超過參考曲線之總和不得大於32dB。
2.任何頻率超過參考曲線不得大於8dB。
等
級
評
定
1.各參考曲線與500Hz相交所對應之室間平均音壓級差,以D表示。
2.按表1-2定隔音等級。
將參考曲線調到適當位置後,500Hz之dB值即為其隔音等級。
參考曲線與500Hz相交所對應之透過損失 (即單一數值)，即為STC之標示與評定之隔音等級。
註:公布年代CNS 8465/A1031,1987 ； JIS 1419,1979 ； ISO 717/2,1982 ； BS 5821 Part2,1984
DIN 52210 Part4,1984 ； ASTM 4109 Sheet2,1962。
如500Hz處，曲線與D值相交於30、35、40、45、50、55，故隔音等級表示為D-30、D-35、D-40、D-45、D-50、D-55。此外，亦可如表1-2隔音等級之級別所示；由隔音性能高者從1~6號依次編號，表示隔音等級之級別。

表1-2 D值隔音等級之級別

圖1-1 CNS與JIS之牆板隔音等級參考曲線
（資料來源：CNS中國國家標準，經濟部中央標準局。）
公布年代CNS 8465/A1031,1987 ； JIS 1419,1979。

二、ISO及BS的比較
ISO及BS的牆板隔音等級係將TL(透過損失值)轉成一單一數值（D值），以此單一數值（D值）作為評估隔音等級之依據。表1-3以及圖1-2表示參考曲線與參考值，該參考曲線對應於各頻率與D值，由頻率可對應得單一D值。比較求取單一數值之方法如下述：
表1-3 ISO及BS之牆板隔音等級參考值

2.British Standards Institution, BS.）
即將量測到各1/3八音階頻譜的透過損失值與參考曲線比較，參考曲線與500Hz相交所對應之TL(透過損失)值，即為評定之隔音等級，以R、D或Dnt表示。
R表示建築構造單元的空氣音隔音性能；
D表示建築物中相鄰兩室間的空氣音隔音性能；
Dnt表示室內吸音加權標準化之級差。
三、ASTM的隔音等級
ASTM隔音等級與ISO、BS之規定大致相同，唯一不同的是量測的頻寬ASTM(包括CNS、JIS)為125Hz~4,000Hz，而ISO、BS則為100Hz~3,150Hz。
圖1-3表示ASTM隔音等級參考曲線，其規定均與ISO、BS相同。

圖1-3 ASTM之牆板隔音等級STC曲線
（資料來源：American Society for Testing and Material, ASTM）
公布年代ASTM 4109 Sheet2,1962。
四、CNS、JIS、ISO、ASTM之比較
由表1-1知CNS與JIS同，採D評估曲線。而ISO曲線及ASTM則採STC曲線（STC：Sound Transmission Class，隔(遮)音等級）。ISO、ASTM差別只在於ISO曲線評估範圍從100Hz~3,150Hz而ASTM則從125Hz~4,000Hz，因此差異不大，因此針對D曲線與STC曲線之比較如圖1-4，其特點如下：
圖1-4 D曲線與STC曲線比較圖

D曲線以5dB為一等級距，而STC曲線則不限定，可以任一整數值表之。兩者均以500Hz為基準，在500Hz以下兩者之評估標準差異性極小，但在500Hz以上，D曲線之標準較STC為嚴格，相差6dB。換句話說，D-40與STC-40，在500Hz以下，兩者之隔音性能可視為相同，但若相對於2KHz則是STC-40比D-40差 6dB，即會降成D-35。考慮人耳對高頻音較敏感，D曲線之適用性較佳。
1.2「樓板」隔音性能分級
表1-4為CNS、JIS、ISO、BS、DIN、ASTM等有關樓板衝擊音隔音等級規範中，針對頻率特性、標示方法、容許誤差、隔音等級之求法及隔音等級之說明，各標準規範間的異同來加以比較分析如下表1-4。
從表1-4所示，CNS與JIS的規定是完全一致的，而ASTM雖然與ISO、BS、DIN的規定不盡相同，但大部分的規定還是一致的。
各國規範比較分析如后：
一、CNS與JIS的比較
有關樓板衝擊音隔音等級與頻率之關係如圖1-5所示。
採用間隔5dB之曲線於500Hz處相交，所對應的樓板衝擊音級(L值)為隔音等級。
如500Hz處，曲線與L值相交於40、45、50、55、60、65，故隔音等級表示為L-40、L-45、L-50、L-55、L-60、L-65。
實際應用時，將中心頻率63Hz～4,000Hz之L值(樓板衝擊音級測定值)對應於L值，如圖1-5，以其相對應之曲線來表示隔音等級（表示如L-40、L-45、L-50、L-55、L-60、L-65）。
此外，亦可如表1-5隔音等級之級別所示；由隔音性能高者從1～6號依次編號，表示隔音等級之級別。

表1-5 L值(樓板衝擊音)隔音等級之級別
將中心頻率125、250、500、 1,000、2,000、4,000Hz之八音階頻譜與對應之L值之標示方法，表示隔音等級。
將上欄參考曲線向實測之1/3八音階頻譜音能衰減指數曲線移動，每次1dB使平均不利偏差達到最大值為止(但不可超過2dB)此時位於參考曲線500Hz處之dB值即為隔音等級。
在評估以1/3八音階頻譜量測之衝擊音壓級時,參考曲線以每次1dB向量測曲線位移直至達平均不利偏差量不超過2dB，平均不利偏差為各次不利偏差之和除以所有量測頻段數(16)，其值應儘量大，但不超過2dB。
將上欄參考曲線向實測之1/3八音階頻譜音能衰減指數(或音壓級差)曲線移動，每次1dB使平均不利偏差達到最大值為止(但不可超2dB) 平均不利偏差為各次不利偏差之和除以所有量測頻段數，其值應儘量大，但不超過2dB。
註:公布年代CNS 8465/A1031,1987 ； JIS 1419,1979 ； ISO 717/2,1982 ； BS 5821 Part2,1984
DIN 52210 Part4,1984 ； ASTM 4109 Sheet2,1962。

圖1-5 CNS與JIS之樓板衝擊音隔音等級參考曲線
（資料來源：CNS中國國家標準，經濟部中央標準局。）
公布年代CNS 8465/A1031,1987 ； JIS 1419,1979。

二、ISO、BS及DIN的比較
ISO、DIN及BS的隔音等級係將L值(樓板衝擊音級)轉換成一單一數值，以此單一數值作為評定隔音等級之依據。表1-6及圖1-6表示標準的參考曲線與參考值，該參考曲線用於與量測曲線比較，可得單一數值。比較求取單一數值之方法如下述：
將量測到各1/3八音階頻譜不同頻率的L值(樓板衝擊音級)與參考曲線比較，與500Hz相交所對應之L值(樓板衝擊音級)即為評定之單一數值；以dB表示。


公布年代BS 5821 Part2,1984；DIN 52210 Part4,1984
圖1-6 DIN、BS及ISO之樓板隔音等級參考曲線
（資料來源：未吉修三，齊藤壽義，「木質床板の衝擊特性與輕量衝擊音との關係」，林試研報，1987.12。）

表1-6 DIN、BS及ISO之樓板衝擊音

三、ASTM樓板衝擊音隔音等級
ASTM隔音等級與ISO、DIN、BS之規定大致相同，唯一不同的是1/3八音階頻譜中心頻率的量測曲線不得超過參考曲線（即ISO 717/2所謂的不利偏差）8dB，且隔音等級之評定係以110減去位移後之參考曲線與500Hz相交所對應的衝擊音級來表示；即所謂IIC（Impart Insulation Class）評估方法。
四、 CNS、JIS、ISO、BS、DIN、ASTM之IIC標準曲線比較
其中CNS與JIS相同採用L評估曲線。而ISO、BS、DIN、ASTM皆採用IIC（ISO）曲線。
L曲線與IIC（ISO）曲線如圖1-7，差異如下：
樓板衝擊音級
圖1-7 L曲線與IIC曲線之比較

(一)L曲線以5dB為一級距，而IIC曲線則不限定，可以用任一整數的值來表示。
(二)兩者均以500Hz為基準值稱呼之。
(三)L值之認定常以最不利值在誤差2dB以內之值認定之，IIC值則以平均不利偏差在8dB之內之值認定之。
(四)L曲線是1/1八音階頻譜(Octave Band；オクターブパント)，又稱八度音)，頻率範圍較廣為63Hz~4000Hz，而IIC曲線則為1/3 Octave，頻率範圍較窄，為100Hz~3150Hz。如果將1/3 Octave能量合成1/1 Octave則會升高4至5dB。
(五)L曲線係由逆A曲線而來，對人耳聽覺有良好之對應，IIC曲線在中頻部分加權較大，而低頻及高頻加權較小，如圖1-8，故L曲線適用性較佳。
(六)L曲線對輕、重量衝擊源皆適用，而IIC曲線只適用於輕量衝擊源。這對於國人常有脫鞋於室內走動之重量衝擊源而言，L曲線適用性較佳。
圖1-8 A特性與ISO曲線之比較
公布年代ISO 717/2,1982
對於建築物之「牆板」及「樓板」隔音性能而言，隔音等級之評定方法乃是將各類之隔音性能量測結果，在不同的評估曲線上標示出一數值。D評估曲線與STC曲線在500Hz以下兩者之評估標準差異性極小，但在500Hz以上，曲線之標準較STC為嚴格。故考慮人耳對高頻音較敏感，D曲線之適用性較佳。
L曲線係由逆A曲線而來，對人耳聽覺有良好之對應，IIC曲線在中頻部分加權較大，而低頻及高頻加權較小，故L曲線適用性較佳。
L曲線對輕、重量衝擊源皆適用，而IIC曲線只適用於輕量衝擊源。故對於國人常有脫鞋於室內走動之重量衝擊源而言，L曲線適用性較佳。