橡膠隔音墊為何能隔絕衝擊音?
橡膠隔音墊之所以能有效隔絕衝擊音(Impact Noise),其核心機制在於**「切斷結構傳導」與「能量轉換」**。不同於講話或電視聲音的「空氣傳音」,衝擊音是直接撞擊樓板產生的振動,若沒有隔音墊,這股能量會直接順著鋼筋混凝土傳導到樓下。
以下是橡膠隔音墊發揮作用的三大物理機制:
1. 質量-彈簧-質量系統 (Mass-Spring-Mass System)
這是隔音墊最核心的物理模型。
- 質量 1 (Mass 1): 上層的裝飾層(如磁磚、木地板、水泥砂漿壓層)。
- 彈簧 (Spring): 橡膠隔音墊。
- 質量 2 (Mass 2): 下層的鋼筋混凝土樓板(RC Slab)。
在這個系統中,橡膠墊扮演了「彈簧」的角色。當腳步踩踏時,橡膠墊會產生彈性形變,將瞬間的衝擊力「緩衝」下來。這使得原本尖銳、瞬間的衝擊波形變得平緩,從而大幅降低傳遞到下層樓板的振動能量。
關鍵點: 為了達到最佳效果,這個「彈簧」不能太硬(傳導振動)也不能太軟(支撐力不足),需要具備適當的動態剛性 (Dynamic Stiffness)。
2. 阻尼效應 (Damping Effect)
橡膠具有一種特殊的物理特性,稱為**「黏彈性 (Viscoelasticity)」**。
- 能量轉換: 當振動能量進入橡膠內部時,橡膠分子之間會產生摩擦。這種內摩擦會將機械動能(振動)轉化為微量的熱能並逸散掉。
- 結果: 能量在穿過橡膠墊的過程中被「吃掉」了一部分,因此傳到樓板的剩餘能量就變少了。這就像是用手按在震動的鑼面上,聲音會立刻悶掉一樣。
3. 結構去耦合 (Structural Decoupling)
這是最直觀的隔音概念,也就是俗稱的**「浮動地板 (Floating Floor)」**原理。
- 切斷聲橋: 在傳統工法中,磁磚硬底施工是直接黏在樓板上,這形成了一個「聲橋 (Sound Bridge)」,振動可以毫無阻礙地通過。
- 懸浮隔離: 加入橡膠墊後,上層地板實際上是「浮」在橡膠墊上,與結構體沒有剛性連接。這在物理上切斷了振動傳遞的最直接路徑。
為什麼是橡膠?
市面上有許多材料(如保麗龍、PE发泡),為何橡膠常用於重型隔音?
特性
說明
對隔音的貢獻
高密度 (Mass)
橡膠比重較高(通常 > 700 kg/m³)
高密度材料本身較難被振動驅動,低頻隔音效果較輕質泡棉好。
低動態剛性
受力變形後的恢復能力
決定了「彈簧」的效率,動態剛性越低,隔絕衝擊音的效果越好(ΔLw值越高)。
耐久性
抗壓縮、不易老化
確保在承受家具重壓數十年後,依然保有彈性,不會因壓扁而失去隔音效果。
進階比較:橡膠隔音墊 vs. 橡膠發泡隔音墊
市面上常見的「橡膠墊」主要分為兩類:一種是實心或橡膠顆粒黏合的(俗稱黑膠墊),另一種是發泡結構的。兩者在物理特性與適用場景有所不同。
比較項目
橡膠隔音墊 (Rubber Granules/Solid)
橡膠發泡隔音墊 (Rubber Foam)
材質結構
通常由回收輪胎橡膠顆粒 (SBR) 經黏著劑熱壓成型。結構紮實,無明顯氣泡。
橡膠原料經發泡製程,內部充滿微細氣泡(閉孔結構常見)。
密度 (Density)
高 (約 750 ~ 1000 kg/m³)。
低 (約 300 ~ 600 kg/m³)。
抗壓與潛變 (Creep)
極佳。長期承受水泥砂漿或家具重壓,厚度幾乎不改變,隔音性能穩定。
較弱。長時間重壓下容易產生永久變形(被壓扁),導致隔音失效(除非選用特殊高密度發泡)。
動態剛性
相對較高。需透過特定厚度或底部凹凸設計來降低剛性,以達到最佳隔音效果。
相對較低。氣泡結構提供了更軟的「彈簧」,理論上ΔLw值容易做得漂亮,但需考量承重後的實際表現。
適用工法
濕式工法首選(灌漿/水泥砂漿下)。因不怕重壓與受潮。
乾式工法為主(木地板下)。若用於濕式,需確認其抗壓規格是否足夠。
選購建議: 如果您的隔音墊是要埋在5公分厚的水泥砂漿層底下(永久性結構),實心/顆粒橡膠隔音墊通常是較安全的選擇,因為它能確保十年後不會因為承重而扁塌失效。
總結
橡膠隔音墊並不是把聲音「擋住」,而是透過彈性緩衝(改變振動頻率)和內部阻尼(消耗能量),讓樓板不再成為振動的傳聲筒。選擇材料時,除了看隔音數據,更要考慮抗壓性,以確保長期的隔音壽命。
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