研究生: |
劉鎧華 Liu, Kai-Hua |
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論文名稱: |
金屬板構造吸音率預測模式之研究 A Research on Sound Absorption Coefficient Prediction Model of Metal Plate Structure |
指導教授: |
賴榮平
Lai, Rong-Ping |
學位類別: |
博士 Doctor |
系所名稱: |
規劃與設計學院 - 建築學系 Department of Architecture |
論文出版年: | 2014 |
畢業學年度: | 102 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 170 |
中文關鍵詞: | 迴響時間 、金屬板構造 、非整型空氣層 、多層空氣層 |
外文關鍵詞: | Reverberation time, Metal Plate Structure, Irregular shape, Multi Air Layer |
相關次數: | 點閱:111 下載:11 |
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迴響時間設計是室內音響設計中一項非常重要的工作,適合的迴響時間能使表演者的聲音獲得最佳的表現,迴響時間的設計亦將做為室內裝修設計與材料選擇的重要依據。為了使設計者於規劃階段,能較為準確的預估室內迴響時間,各材料、構造的吸音率的正確性實為不可或缺的條件,但往往因材料、構造之吸音率取得不易,廠商無吸音率測試資料等因素,導致設計者進行室內迴響時間估算時之精確度大大降低。在室內裝修中,薄板構造為常見的裝修材料,金屬薄板則為近年常用之建材,而目前國內、外金屬板吸音構造吸音率預測之研究仍停留在理論推導。
另外,在設計手法多變的今日,空間內部表面多變,常常不是簡單的幾何形式,使得原本平行於結構體壁面的空氣層由整型空氣層成為非整型空氣層。由相關文獻得知,過去吸音構造所研究之因子,皆以表面材及背貼材平行裝設於結構體體壁面之吸音構造為主要對象,並未探討空氣層非整型及多層空氣層設置時之影響。因此,本研究以金屬板構造(無穿孔鋼板及穿孔鋼板構造)為對象,選定影響非整型空氣層及多層空氣層之因子做為探討變因,分析其吸音特性,非整型空氣層之影響因子包括空氣層形狀(傾斜角度、傾斜跨距及空氣隔室)、空氣層厚度(平均厚度及最小厚度),多層空氣層之影響因子包括空氣層層數(空氣層層數及空氣層總厚度)、空氣層背貼材位置(緊貼表面材及緊貼壁面)。
研究結果發現,非整型空氣層在低頻可提供較高的吸音率,當鋼板構造之傾斜跨距60cm時,低頻可提供較高的吸音率,穿孔鋼板構造則相反,且金屬板構造空氣層傾斜跨距60cm,無設置隔室時在低頻及中頻的吸音率較高;單層空氣層在不同空氣層厚度(構造總厚度50cm,空氣層25~45cm) 時,於低頻有較高之吸音率,多層空氣層在低頻及中頻之吸音率高於單層空氣層,而穿孔鋼板構造背貼材位置不同時影響之頻帶為低頻及中頻,另外,當多層空氣層層數組合不同變化時對吸音率之影響不大。
本研究更藉由多元迴歸分析,建立金屬板構造之吸音率預測式,包括金屬板構造(鋼板、穿孔鋼板構造)背後非整型空氣層吸音率預測式、金屬板構造(鋼板、穿孔鋼板構造)背後多層空氣層吸音率預測式及金屬板構造(鋼板、穿孔鋼板構造)背後單層整型空氣層吸音率預測式,可提供室內音響品質設計者於多變之室內空間設計,能較為準確的進行迴響時間估算,節省產業界在材料研發的時間及成本的耗費。
With changing design techniques, the internal surface of a space is changed, meaning it is not a simple geometrical representation, and the air layer parallel to the wall of structural will change from a regular-shaped air layer into irregular-shaped air layer. According to related literature, the main researched subject factors in a sound-absorbing structure assume the sound-absorbing structure of the surface and backing materials parallel to the wall of the structure, thus, the influence of irregular-shaped air layers and multi air layers are not discussed. Therefore, this study takes the metal plate structure as the study objective, selects the factors influencing irregular-shaped and multi air layers as the variables under discussion, and analyzes the sound absorptivity. Influential irregular-shaped air layer factors include air layer shape, and air layer thickness; while the influential multi air layer factors include the number of air layers, and air layer backing material position.
In this study, the sound absorptivity predictors of a metal plate structure are established by multiple regression analysis, including the sound absorptivity predictor of an irregular-shaped air layer at the back of metal plate structure, the sound absorptivity predictor of a multi air layer at the back of a metal plate structure, and the sound absorptivity predictor of a single regular-shaped air layer at the back of a metal plate structure. A designer of acoustics quality can accurately estimate the reverberation time in a changing indoor space design, thus, reducing the time and cost of material research and development of industrial circles.
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