常见工业噪音控制技术

常見工業噪音控制技術 1.設廠規劃階段，高音量機械設施離住家近，影響住家安寧。 工廠於規劃設廠之際即應考慮建築物的合理配置，使高音量的 機械設施遠離噪音敏感區，使音源能量因距離增加而加大衰減量。 另外，亦可利用建築物作為聲音傳播時的屏遮，以阻絕音源之傳 播。若為單一部機械設施 (點音源 )，其防音效果為機械設施與住家 距離增加一倍時，音量可降低 6 分貝；若為一排機械設施 (線音源 )， 其防音效果為機械設施與住家距離增加一倍時，音量可降低 3 分貝。 2.高音量作業場所噪音傳導至低音量作業場所 (如辦公室 ) 廠房之廠棟間往往設有出入門，聲音易由此傳至廠棟間之空 間，使聲音向固定的方向傳播而形成噪音問題。改善方法可於廠棟 間設置防音設施以降低音量，如設置吸音設施或隔音設施。 設置吸音材料主要是於噪音產生區增加吸音面積以減少反射 之發生進而降低音量。利用增加吸音面積來作降音之，其效 果主要視其〝所增加的有效吸音面積〞而定。所謂有效吸音面積 即是所採用之吸音材其吸音係數 (α)乘上所設置之面積 (S)。若原有 材料之吸音率為 αo、面積為 So，則吸音效果為 10 log SSo o × × α α 分貝。 3.工廠噪音經由開口部 (窗戶、進出門 )傳導致附近住家 工廠與民家毗鄰時，廠房之開口部（如窗戶）成為主要的傳導 途徑，可利用土堤或隔音屏 (固定式或移動式 )將音源阻絕而減低對 住家的干擾程度。另外，亦可設置不同厚度之雙層玻璃 (如 5mm＋ 8mm 玻璃 )防止廠內聲音外傳並避免玻璃因共振而產生噪音，同時 可達到採光之目的。設置音源阻絕設施後，為增加廠房內之空氣流 通性，可於廠房屋頂設置防音性換氣孔或自然熱風式送風機，以避 免音源由換氣孔外傳。 4.工廠運轉時局部高音量設施影響鄰近住家 局部音源 (如排氣管、小型冷卻水塔 )所在位置與民眾毗鄰時， 在不影響工廠的正常作業下，可遷移音源設施至噪音非敏感區，以 增加音源與民家之距離，達到距離衰減之作用。若為點音源，則每 增加一倍距離，音量衰減 6 分貝；線音源時，則每增加一倍距離， 音量衰減 3 分貝；音源遷移時若能同時配合廠內建築物之屏遮作 用，則防音效果將更顯著。 5.設廠規劃階段，需規劃整廠噪音防制 工廠之噪音源種類眾多，原則上可以分為主音源 (高音量者 )及 次音源 (音量較低者 )。不同的噪音源有不同的聲音能量，這些能量 具有加成的作用而使得音量提高。因此，在進行噪音防制工作時， 必須針對廠內所有音源，研擬適宜的防制措施，以達到預期的改善 目標。 6.小型冷卻水塔噪音防制 小型冷卻水塔之噪音來源為冷卻風扇、水滴落聲響、抽水馬達，以 及 水 塔 基 座 及 相 關 配 管 操 作 時 之 振 動 。 噪 音 控 制 主 要 從 音 源 (冷 卻 水 塔 )、傳播路徑 (空氣、樓板及牆面 )及音源接受者 (陳情人 ) 3 方面進行控 制。控制方式包括冷卻風扇依出風口形狀安裝方形或圓形消音器。循環 泵 (抽水馬達 )單一機組或分散時應設置圍封設施，圍風體需注意通風； 數量多或集中時可採集體屏遮方式，如隔音牆。水滴聲設置隔音板。 (1)採用靜音型冷卻水塔(如良機公司之產品)。靜音型冷卻水塔，係依據其操作時 產生之噪音特性，於設備製造時即設置適當之控制設施，以降低操作音量。 靜音型冷卻水塔在國內已普遍使用，對於降低外傳噪音量有正面之效益。 (2)遷移抽水馬達位置至非敏感區。 (3)利用鋁質纖維布控制水盤處之水滴聲外傳。採全圍封之處理方式。圍封底端需 通風。 通風口 隔音板 (4mm 厚) Air 進風口 擴管 方型冷卻水塔進風口噪音處理 冷卻水塔出風口消音器 消音器上視圖 消音器 (4)冷卻水塔操作時，因能量所產生之振動易由基座及相關配管傳導至樓板，因此 冷卻水塔基座及管線與支架等，應於各接觸點以橡膠等高阻尼減振材質予以 環套或墊襯，以減低結構振動傳導。 冷卻水塔基座防振 冷卻水塔配管與承載架間未設隔振(緩 振)設施 管線穿過牆壁防振處理 牆或樓板通過管線阻絕處理 管線防振示意圖 管線防振剖析圖 7 .大型冷卻水塔噪音防制 大型冷卻水塔則可採整體屏遮方式改變音源的外傳，如設備附 近或工廠周界設置隔音牆。 以工廠之整體防音而言，若廠內音源眾多不易個別設置防音處理 時，可在廠區週界處或廠區內接近音源處設置隔音牆降低音源之傳導。 一般而言，隔音牆之處理成效依其材質種類與隔音牆型式 (吸音型或反射 型 )、設計參數等因素有關。 (P25 圖 4.21~圖 4.22) 8.送風機（抽風機）噪音防制 送風機（抽風機）的噪音來源可分為一次音及二次音二種。一 次音為進氣口及出氣口所造成的噪音，二次音為機體的振動與結構 體振動所引起的噪音（振動所引起的噪音為頻率低於 20Hz 者）。 噪音防制時必須針對上述音源予以控制。首先，機體必須經常維 修，避免開機操作時因零件之振盪而產生噪音；其次，對於結構體 振動之防制，可在機體與結構體間安裝避震系統（如剛性彈簧、防 振橡皮等），以減少結構體之振動，但安裝避震系統時務必使主機 開機操作時，各支撐單元之承受力均一，以達到理想之防震效果。 至於一次音之防制，必須針對進氣口及出氣口設置消音設施，一般 大多採用防音百葉或消音器來消音。為減少送風機（抽風機）操作 時噪音影響作業環境之安寧，可使用圍封方式進行防制，圍封材料 可單獨使用隔音材（如磚牆、鋼板），亦可使用隔音材與吸音材（如 岩棉、玻璃纖維）之組合材料，送風機之風管內則須作吸音內襯， 外側可採隔音包覆，而風管連接亦須作防振處理。 送風機排氣管以消音器防制實例 (P26/P27 圖 4.23~圖 4.26) 原理： 利用聲音之被吸收、反射及干涉作用而降低音量。消音器大部分使用在排氣 管、換氣管、洩壓管(口)等氣體急速進出口之消音，如壓縮機、壓力槽洩壓管口。 常見之類型與消音範圍如下： 種類： (1)吸音型消音器：利用吸音原理，將氣流之噪音吸收，如送風機噪音。範圍：中、 高頻率音。 (2)膨脹型消音器：利用截面積大小不同的兩管接續部份增加音能的反射，如壓縮 機噪音。範圍：中、低頻率音。 (3)干涉型消音器：利用波之破壞性干涉降低音能，如壓縮機、汽機車排氣管噪音。 範圍：低頻率音。 (4)吹出口型消音器：改變音源的頻率特性再予以吸收或隔絕，如送風機噪音。範 圍：低、中、高頻率音。 (5)調音型消音器：針對必要之單頻音提供所需減音量再配合吸音型消音器之使 用，使單頻音與其他頻率音量差縮小，而降低單頻音之影響，如管道之消音。 範圍：單頻音。 9.減低輸送衝擊噪音 傳動帶搬運物件裝入容器時，因大的降落高度，同時容器本身 具高共振結構，會產生很大的噪音。因此，可使物件降落至容器邊 緣以減少落差，容器內層則可襯墊耐磨阻尼材料以減少共振及撞擊 能量。 10.管線噪音的防制 管線的噪音來源主要為管內流體與壁之摩擦、氣體的亂流、管 線與支撐體之振動，其噪音的控制方法有： (1)摩擦噪音之控制 A.避免彎管或急遽角度改變之管線排列。 B.避免管徑急遽變化。 C.若屬風管則應在進出風口設置消音設備。（如消音器、消音箱、消音隔 板）。另在彎管處亦可設置消音隔板。若噪音仍太大，則可考慮在風管外 層以消音材料包覆。 D.風管之進出口應使之不朝向噪音敏感區。 (2)管線支撐連接振動 A.管線連接處改為撓性或伸縮性接頭或銜接處夾入防振材料。 B.支撐系統與管線間防振處理。 C.懸吊系統防振處理。 管線包覆防音 11.排氣管設置消音器或消音室（溝）減音 工廠之排氣管（尤其是緊急排氣管）常產生高音量之噪音，因此排氣 管的設置位置應儘可能遠離噪音敏感區，若無法避免，則可於排氣管上方 設置消音器以降低音量，或將排氣管延長並轉向地面，在廠房地面下建一 地下型 RC 結構的消音室（或利用水溝修改為消音溝），並在結構內部舖 設吸音材料，以吸收排氣管之噪音能量。 消音器之應用 冷卻風扇進氣消音器 緊急排氣管消音器 鼓風機排氣管消音器 變形共振消音器 11.馬達噪音處理 馬達噪音主要為其運轉聲與機體振動，其防制方法如下： (1)馬達運轉聲 A.換用音量較小之馬達。 B.注意機體之保養與零件鬆動之固定。 C.轉軸之防音。 (2)馬達與基座之防振。 (3)整體而言，可利用圍封方式防音。若馬達甚為集中，可考慮採用區域之圍封。 12.機械的圍封 機械的動作方式，如進行衝擊、摩擦、切削、移動等工作的部 分，需要製造者在出廠前以最佳的狀態及最低的噪音來進行設計。 若不能預防噪音的產生，也許需要圍封機器。 圍封是使發生噪音的開口部為最小的限度，不過此種封閉系統，必須 考慮到機械操作過程的熱量消散問題，充分考慮機械的熱量、作業特性、 安全性，一般需要機械製造廠商的協助。機器圍封的方法，包括將整 個機械以輕質材料封閉起來，或將機械以內襯吸音材料的重質材 料封閉起來，以提高遮音效果。 (1)遮音結構 A.完全封閉。實際上要使機械完全封閉是困難的。 B.半封閉。要同時進行手工作業時，開口的部分需要材料的出入，所以 使用半封閉，但務使該部分保留為最小限度，其他部分進行遮蓋。 C.機械發熱少的時候，採用吸音通風道，自然地進行換氣。 D.機械發熱多的時候，在使用吸音風管的同時，通過排氣扇，進行強制 性的換氣。 E.吸音通道。由皮帶輸送機搬進、搬出材料的機械，採用與吸音風管的 作法相同的吸音通道。 F.移動式吸音屏、簡易型隔音簾：無法採用固定方式將音源圍封時，可 利用移動式吸音屏或簡易型隔音簾，當物料進出或機械設施維修時， 防音設施可自由地移動。 設置氣密門 發電機噪音處理 13.工作場所設置防音控制室 自動化生產製程可設置防音控制室，將操作人員集中在防音室內而不 受噪音的影響，僅於故障排除或設施維修時才到現場。由於控制室一般不 是辦公的房間，只要將房間用玻璃隔離，雖不經特別的防音處理，也會有 防音效果的，由於控制室的封閉狀態為最佳條件，故應該注意室內的換氣、 溫度控制。 14.機械震動處理 要有效降低振撼所引起之結構音，建議使用浮動地板來降低衝擊性噪 音之傳遞。典型之浮動地板構造如下圖所示。其原理是將沖床機台所在之 樓板與現有之地板壁面完全隔離，以阻尼振撼經由結構傳遞至其他樓層； 另外，目前固定在壁面與沖床機有關之管線、控制箱等亦需依並遷移至浮 動地板上，以阻隔振動傳遞路徑。 浮動鋼筋混凝土版 最少厚度 4～6in 2in 厚玻璃 棉 膠脂填充材 雙層重疊夾板式高壓合成纖維板，上附防水膜 2～6in 厚須壓縮高密度玻璃纖維棉，須能承受 10～20%壓縮而不失彈性 沖床振動控制 振動控制（泵及冰水機） 振動源是噪音源之一，工業上之振動均來自機器之運轉或操作。振動 與噪音之最大差別在振動只能觸感到無法聽到；振動頻率為低於 20Hz 以 下。為了達到防振之目的，通常是把防振材料安裝在設備及結構或基礎間。 防振材料或防振器之選擇，需考量適當之隔振效率。防振材料通常分為三 種： 1.隔墊或蓆墊材料，如軟木橡膠、合成橡膠或毛氈。 2.剪應式橡膠防振器(rubber-in-shear isolators)，附設或安裝在機器之結構或基礎上。 3.彈簧防振器(spring isolator)，應用在空調設備，如冰水機、壓縮機、送風機、泵及 冷卻水塔等。 泵設置彈簧之避震措施；通常彈簧之剛度越大隔振之效果就越差。 冰水主機設置防振系統 避震器 14.廠房壁面處理 工廠之噪音源種類眾多，不同的噪音源有不同的聲音能量，這 些能量具有加成的作用而使得音量提高。因此，在進行噪音防制工 作時，必須針對廠內所有音源，研擬適宜的防制措施，以達到預期 的改善目標。理想之防音措施係於廠房興建時即設置適當之防音材 質。處理方式說明如下： 外牆：牆壁＋支撐體＋玻璃棉＋吸音板 內牆：壁板＋支撐體＋玻璃棉＋壁板 夾層方式：水泥牆＋玻璃棉夾層 (輕鋼架支撐 ) 廠房壁面內部設置玻璃纖維棉，外部再設置金屬板以達到吸音及隔音 之綜合功能 15.鼓風機防噪音處理 魯式鼓風機噪音處理 魯式鼓風機之音源主要為動力設施及排氣管線之操作噪音，音量常達 90~100 分貝以上，音源頻率屬於低頻率，亦即音源之傳播距離較遠，因此 在控制措施中需考量將音源有效隔絕，並針對低頻率音源有效控制。通常 將此類設備設置於隔音良好且內部經吸音處理之機房內並設置排氣管消音 器。 吸音處理：機房內部設置多孔性吸音板，採垂直式懸吊或水平 式設置，吸音材質需考慮音源之主頻率及次要頻率而選擇適當材 質，如礦物纖維板或玻璃纖維棉。如機房內部不易，則可使用 使用噴結棉之吸音方式處理，該法係將吸音材混合黏著劑利用高壓 方式將吸音材噴黏於牆壁上。吸音處理可降低 7~12 分貝之防音效 果。 blower 管線消音器