建材減音效果

標題：建材減音效果

一、方式
減音原理係利用不同之建材(質)來阻絕空氣中聲音的傳播，將大部份的聲波反射回去。
二、特性
一般所謂良好的隔音材料，其質量都較大且密度偏高（如：混凝土、鐵等常見重質材料）由於質地密度、聲波因傳遞介質改變而容易被反射；反之質地輕盈之保麗龍、紙張類之輕質材料則無此隔音特性。
三、常見隔音(減音)效果評定使用單位
(一)TL（Transmission Loss；透過損失）：對於牆壁、地板、天花板、門窗等聲音隔絕性質之量度。 。（其計量單位為分貝）。
透過損失TL來表示一個隔音設備的隔音能力，即TL值越大隔音性能越好，一般而言，同一材料的低頻部分TL值較高頻部分為低，材料商在標示隔音性能時，不標示頻率而只告訴設計者隔音幾分貝，並無法讓設計者在選擇材料時有所依據，例如某材料標示可隔音35分貝，如果是125Hz、35分貝則其隔音性能相當好，但如果是1000Hz、35dB，此材料得隔音性能則是普通。
(二)STC（Sound Transmission Class；遮音等級）：評定隔板（Partition）之聲音傳送損失，以500Hz傳送損失值表示。
(三)D值：經現場量測其D值，方式依CNS A1031隔音等級求法。
我國現行噪音法規及建築技術規則中，並無防音建材隔音性能之規定，故無法得知建材減音功效，而是以列舉式規定防音構造，不但無法涵蓋所有建材，而且造成規定條文過於龐雜，為了保持建築物內適當的可居性或寧靜度，許多國家對建築物防音建材要求適當之隔音性能，而由此隔音性能，即可評估出減音成效。
四、隔音(減音)效果評估
有鑑於數值對人直接的感觸，常無法以確切的標準值來衡量，藉由大量的問卷統計與物理量作分析、彙整的對照表才具有其實質的感同身受的感覺。
在噪音控制(Noise Control)技術中，常採用透過率(透過係數)來表示隔音材料的隔音能力，透過係數就是透過音強度 與入射音強度 的比值。透過率(透過係數)一般遠小於1約在10-1~10-5之間。
為了計算方便，通常採用透過損失TL（Transmission Loss）來表示一個隔音設備的隔音能力，利用各種材料，構造進行各種隔音。材料或構造本身的隔音能力以透過損失TL表示，單位dB。
（dB）
式中， ：透過率(透過係數)
：透過音強度
：入射音強度
越小，TL數值越大，隔音效果越好；相反，則隔音效果越差。相關TL與STC值之效能評估及對照如下表1-1及表1-2、圖1-1。
表1-1　透過損失（TL）與遮音效果評估
圖1-1　穿透等級曲線
表1-2　穿透等級（STC）效果評估
大聲交談也聽不到
現行技術規則防音規定之建材隔音性能以日本對隔音等級與生活實感之調查結果來比較的話，可以發現，建材如磚、鋼筋混凝土構造其隔音性能可以使談話、電視、收音機等聽不到，但是輕構造如單層石膏板等隔音性能D-30則被評定為瞭解談話之內容，建材隔音性能最差為D-20則評定為很容易聽得到。D值隔音等級與生活實感之對照如表1-3；L值隔音等級與生活實感之對照如表1-4。

表1-3 D值(牆板隔音等級)與生活實感之對應
表1-4　L值(樓板隔音等級)與生活實感之對應
另在減音效果與噪音控制(Noise Control)技術中，常採用吸音係數（Absorption Coefficient）來表示吸音材料的減音效果，吸音係數 的定義：吸音材料之作用多為將聲音能量予以吸收，減少其反射、折射，故一般吸音材料為多孔(Porous)性物質(孔隙度大)，主要乃利用其表面多孔之特性，使音波(Sound Wave)進入後，能在各孔隙內形成較多次的折射、反射將能量相互抵消，以減少離開材質表面的能量，而達降音之效果。聲波在傳播過程中遇到各種材料時，一部份音能被反射，一部份音能進入到材料內部被吸收，還有很少一部分音能透射到材料另一側。我們常將 (w/m2)入射波強度， (w/m2)反射波的強度之比值稱為吸音係數多孔性吸音材料之特性是以吸音 係數(率)來表示， 吸音係數愈大表示吸音效果愈好，吸音係數 的值在0~1之間。當 = 0時，表示音能全部反射，材料不吸音； = 1時表示材料吸收全部音能，沒有反射。吸音係數 的值愈大，表明材料(或結構)的吸音性能愈好。一般 在0.2以上的材料被稱為吸音材料， 在0.5以上的材料就是理想的吸音材料。
各國材料吸音率測試與評估標準如表1-5及表1-6所示。

表1-5材料吸音率測試方法
表1-6各國材料吸音率之評估方法
表1-7　一般建築材料的STC值
表1-8　一般室內作業環境建議值
表1-9　建築物室內噪音容許值

七、各國隔音(減音)性能之規定
我國現行建築物防音法規概況
建 築 法
97條
67條


建築技術規則46條
適用對象規定
施工噪音管制
防音構造原則(第一款)
防音構造標準(第二款)




各國建築物防音法規之比較：
1.台灣：建築技術規則計施工編第46條，(1982年)
2.日本：建築基準法第二章第22條與第30條，(1950年)
3.美東：U.B.C第三十五章
4.美西：BOCAarticle7
5.德國：Ministerialblatt，(1966)
由於各國建築物防音使用指標不同，因此對隔音(減音)性能基準之規定也各不相同，將區分為「牆板」及「樓板」二部份說明如后。
(一)牆板部分
1.各國防音法規之比較
由於各國所採用之評估指標不同，如表1-10。
如果以500Hz做為一比較頻率，由1-10知以西德及蘇聯法規之52dB(STC-52)最高而以美國聯邦住宅局 (F.H.A) 之規定為最低35 dB(STC-35)，一般而言都超過45 dB(STC-45)。
表1-11為日本法規對分界牆隔音基準之規定，500HZ之透過損失，最低為40 dB(D-40)，最高為60dB(D-60)。
表1-12及表1-13為日本建築學會隔音性能之推薦基準及其代表意義，最低為學校三級D-30而最高為集合住宅特別推薦D-55。

表1-10 各國防音法規隔音性能比較表(牆板)
表1-11 日本建築學會推薦之各類建築物的隔音等級表
表1-12 日本建築學會之推薦標準及其適用標準表
表1-13 日本法規對牆板隔音基準的規定表

(二)樓板部分
國外有關樓板衝擊音之基準如表1-14，如以500Hz做一比較頻率，以美西法規BOCA之 45dB 最嚴格，而以日本建築學會獨戶住宅三級 75dB 最寛鬆。
表1-14 各國防音法規比較表(樓板)

八、WHO1999提案之環境噪音指導基準
整理如表1-15相關WHO建議容許噪音值，可作為室內防音設計之設計標準，室內建議容許噪音值Leq45 dB(A)以下，Lmax60dB(A)。

表1-15 WHO1999年噪音指導基準值表