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1 工廠噪音改善案例介紹 工廠噪音改善案例介紹 工廠噪音改善案例介紹 工廠噪音改善案例介紹 唐存宏 盧威宇 陳見財 林志隆 Sharon Tang 一、 前言 凡不規則、不協調的音波在同一時間存在,使人感到厭煩者稱為 噪音。噪音為一種非常主觀的感受,常隨者受體不同、時間及地點差 異有不同程度之感受,故在界定上很難有一明確、清楚的劃分。以法 規規定而言,超過管制標準之所有聲音,不管協調或悅耳與否,均為 噪音。噪音既屬聲音之一種,故具有聲音之一切性質,藉由彈性介質 以聲波方式將能量傳送。依噪音來源大致可分成商業噪音、生活噪 音、工業噪音、交通噪音及營建噪音;若以頻率區分,則可分成低頻 噪音(20Hz 200Hz)及全頻噪音(20Hz 20kHz)。 本案例屬工業噪音。典型的工業噪音產生來源,包括機械性機構 所產生振動、碰撞衝擊所引起、不平衡力或位移所產生、機件摩擦之 噪音及流體與金屬表面接觸或氣體亂流而產生。案例工廠則屬於碰撞 衝擊及機件摩擦所產生,噪音源及噪音受體皆位於工業區內,工廠相 關改善過程及措施分述如后。 二、 案例介紹 () 工廠概述 案例工廠位於新北市某工業區內,為金屬製品及機械設備製 造業;生產方式為批式操作,生產線以一個班每日工時約 8 小時 營運,屬中小型生產規模。工廠相關原物料如鋁片或鐵件先在其 另廠製造成形,再運至新北市工廠予以整形及組裝,完成產品之 製造,工廠製造流程如圖 1 所示。 () 案由 該廠於製程中因半成品整修時,需敲擊及打磨物件而產生間 歇衝擊性噪音且發生於白天,屢遭附近電子工廠抱怨,2 家工廠 皆位處工業區內,並有 10 m 寬道路相隔,噪音源(案例工廠作 業區)距受體(電子工廠辦公區)距離約為 60 m台灣產業服務基金會綠色技術發展中心 資深工程師 中華民國振動與噪音工程博士理事 台灣產業服務基金會綠色技術發展中心 副總經理 宇泰威工程有經理 University of California - Los Angeles

工廠噪音改善案例介紹 - ftis.org.tw › eta2 › epaper › PDF › ti099-1.pdf第一類 42 42 39 50 45 40 第二類 42 42 39 60 55 50 第三類 47 47 44 70 60 55 第四類

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    工廠噪音改善案例介紹工廠噪音改善案例介紹工廠噪音改善案例介紹工廠噪音改善案例介紹

    唐存宏*

    盧威宇**

    陳見財***

    林志隆****

    Sharon Tang*****

    一、 前言

    凡不規則、不協調的音波在同一時間存在,使人感到厭煩者稱為

    噪音。噪音為一種非常主觀的感受,常隨者受體不同、時間及地點差

    異有不同程度之感受,故在界定上很難有一明確、清楚的劃分。以法

    規規定而言,超過管制標準之所有聲音,不管協調或悅耳與否,均為

    噪音。噪音既屬聲音之一種,故具有聲音之一切性質,藉由彈性介質

    以聲波方式將能量傳送。依噪音來源大致可分成商業噪音、生活噪

    音、工業噪音、交通噪音及營建噪音;若以頻率區分,則可分成低頻

    噪音(20Hz至 200Hz)及全頻噪音(20Hz至 20kHz)。

    本案例屬工業噪音。典型的工業噪音產生來源,包括機械性機構

    所產生振動、碰撞衝擊所引起、不平衡力或位移所產生、機件摩擦之

    噪音及流體與金屬表面接觸或氣體亂流而產生。案例工廠則屬於碰撞

    衝擊及機件摩擦所產生,噪音源及噪音受體皆位於工業區內,工廠相

    關改善過程及措施分述如后。

    二、 案例介紹

    (一) 工廠概述 案例工廠位於新北市某工業區內,為金屬製品及機械設備製

    造業;生產方式為批式操作,生產線以一個班每日工時約 8小時

    營運,屬中小型生產規模。工廠相關原物料如鋁片或鐵件先在其

    另廠製造成形,再運至新北市工廠予以整形及組裝,完成產品之

    製造,工廠製造流程如圖 1所示。

    (二) 案由 該廠於製程中因半成品整修時,需敲擊及打磨物件而產生間

    歇衝擊性噪音且發生於白天,屢遭附近電子工廠抱怨,2 家工廠

    皆位處工業區內,並有 10 m 寬道路相隔,噪音源(案例工廠作

    業區)距受體(電子工廠辦公區)距離約為 60 m。

    *台灣產業服務基金會綠色技術發展中心 資深工程師 **中華民國振動與噪音工程學會 博士、理事 ***台灣產業服務基金會綠色技術發展中心 副總經理 ****宇泰威工程有限公司 經理 *****

    University of California - Los Angeles

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    三、 噪音源描述及改善方案

    (一) 噪音源描述

    工廠噪音源主要為作業時敲擊及打磨物件而產生間歇衝擊

    性噪音(圖 2所示),而廠房屬鋼骨鐵皮結構易產生迴響共振。

    另,工廠廠房為考量通風而將廠房上端氣窗予以開啟且工

    廠大門開向電子工廠辦公區,故音能藉由前述開口向外逸出後

    進而影響電子工廠。

    圖圖圖圖 2 工廠作業噪音來源工廠作業噪音來源工廠作業噪音來源工廠作業噪音來源

    為進一步瞭解工廠所產生之噪音量影響,案例工廠委託合

    格之第三公正檢驗機構進行量測。量測結果顯示,於音源處 Lmax為 106.2 dB(A),週界處 Lmax為 93.6 dB(A),敏感受體處 Lmax為 68.3 dB(A),相關量測數值彙整如表 1所示。經查環保署

    98年 9月 4日所訂定噪音管制區劃定作業準則第 2條,工業區

    圖圖圖圖 1案例廠之製造流程圖案例廠之製造流程圖案例廠之製造流程圖案例廠之製造流程圖

    半成品 整形 組裝 QA/QC QA/QC

    成品/出貨

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    屬於第四類噪音管制區,依噪音管制標準第 4條規定,工廠(場)

    噪音管制標準值如表 2所示,其敏感受體所承受之 Leq10min噪音

    量尚能符合管制值,惟 Lmax噪音量未能符合夜間標準(65 dB

    (A))。

    表表表表 1 噪音量測結果彙整表噪音量測結果彙整表噪音量測結果彙整表噪音量測結果彙整表

    項目

    量測地點 Leq10min

    dB(A)

    Lmax

    dB(A)

    工廠作業區(噪音源) 96 106.2

    工廠周界處 84.1 93.6

    電子工廠(敏感受體) 56.9 68.3

    表表表表 2 工廠工廠工廠工廠(場場場場)噪音管制標準值噪音管制標準值噪音管制標準值噪音管制標準值

    20Hz至 200Hz 20Hz至 20kHz 頻率(註) 時段

    音量

    管制區

    日間 晚間 夜間 日間 晚間 夜間

    第一類 42 42 39 50 45 40

    第二類 42 42 39 60 55 50

    第三類 47 47 44 70 60 55

    第四類 47 47 44 80 70 65 資料來源:行政院環保署 註:噪音單位為分貝。 (二) 改善建議

    噪音係由音源產生,藉由傳播途徑而到達接受者,且為接

    受者之主觀感覺,故噪音的防制策略主要分成五大方向,分別

    為噪音源防制、傳播途徑的阻隔、受音者的保護、管理措施及

    溝通協調,此五大方向的選擇並非一成不變,必須依據實際現

    況、噪音嚴重程度、施工方法、成果效益等各項因素,選擇一

    項或數項策略,同時或分階段實施,來達成噪音污染防制之目

    的。就工廠之噪音改善建議如下:

    1. 噪音傳播路徑之控制

    可於噪音傳播途徑中加裝適當的吸音材質或聲音遮斷

    材料,設置隔音室或隔音牆為最常見控制方式。因隔音牆一

    般常用於道路噪音之改善且效果有限,且由於工廠之半成品

    不大,作業區有空間可作為設置隔音室使用,故建議工廠可

    朝設置隔音室方式為較佳方案,設置地點如圖 3~5 所示。

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    隔音室可採用門簾方式設置,設置時須注意天車之活動並於

    上端需設置吸音設備,如圖 6~7所示。

    圖圖圖圖 3 隔音室預設置範圍示意圖隔音室預設置範圍示意圖隔音室預設置範圍示意圖隔音室預設置範圍示意圖((((1)))) 圖圖圖圖 4 隔音室預設置範圍示意圖隔音室預設置範圍示意圖隔音室預設置範圍示意圖隔音室預設置範圍示意圖((((2))))

    圖圖圖圖 5 隔音室設置區域示意圖隔音室設置區域示意圖隔音室設置區域示意圖隔音室設置區域示意圖

    圖圖圖圖 6門簾方式隔音室門簾方式隔音室門簾方式隔音室門簾方式隔音室((((1)))) 圖圖圖圖 7門簾方式隔音室門簾方式隔音室門簾方式隔音室門簾方式隔音室((((2))))

    另因工廠為鋼骨鐵皮結構,內部有共振迴響問題,工廠

    可於隔音室設置完成後,在經費充裕狀況下,進一步於工廠

    作業區內牆上貼附多孔吸音材質(圖 8),藉由多孔的設計,

    作業區範圍

    隔音室

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    將聲音藉由磨擦轉化熱能,再由吸音板吸收,增加剩餘音能

    之消耗。

    圖圖圖圖 8 多孔吸音材質多孔吸音材質多孔吸音材質多孔吸音材質

    2. 音源控制

    在噪音源的控制上,建議工廠於作業區地面鋪設阻尼材

    料,一般阻尼材料可分成三層,分別為結構層、阻尼層及抑

    制層,而效果則以損失係數來看,損失係數越大,阻尼能力

    越強,如表 3所示,一般損失係數應在 0.1 以上。目前工廠

    已鋪有鋼板,惟金屬板類之損失係數小,可貼附阻尼材料以

    增大阻尼效果。

    表表表表 3 各種材料損失係數各種材料損失係數各種材料損失係數各種材料損失係數

    材料 損失係數

    (20℃,100 Hz附近)

    金屬 0.0001~0.001

    玻璃 0.001~0.005

    混泥土、磚 0.001~0.01

    木、軟木、合板 0.01~0.2

    橡膠、塑膠類 0.001~1

    3. 調整作業時間

    將作業時間調整於日間(第三、第四類指上午 7時至晚

    上 8時),並建議充分與敏感受體溝通協調可作業時間。

    (三) 預期成效

    工廠若依上述建議進行各項改善,其預期成效如下:

    1. 噪音量改善

    依實際量測結果,音源最大音量為 106.2 dB(A)。若設

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    置隔音室及其他相關措施後,預計可降低 30 dB(A),音源

    噪音值為 76.2 dB(A)。

    2. 受體音量推估

    依據檢測報告所示,噪音源距受體距離約 60 m,因音源

    在地面上成為半平面空間,在無任何障礙物時(如建築物、樹

    木等),其關係及推估計算如下,受體所接受到之噪音量為

    68.2dB(A)。而依據現場狀況,噪音源於廠房內,噪音傳輸途逕

    上亦有其他障礙物,故受體所接受到之噪音量可低於 68.2

    dB(A)。應可符合第四類日、晚間及第三類日間管制標準。

    四、 實際改善成效

    (一) 設置隔音屏

    工廠依改善建議旋即進行改善工程,依噪音源之特性,依

    據表 4選用美國某公司所生產之 UN-10 CV型號,其隔音量在

    2,000 Hz時表現最佳,如表 4所示。

    表表表表 4 隔音效能表隔音效能表隔音效能表隔音效能表

    八 音 帶 頻 率

    (Hz) 125 250 500 1,000 2,000 4,000 STC

    可衰減量(dBA) 11 16 24 30 35 30 27 資料來源:Sound Curtain Enclosure公司 隔音屏障是採用 1 lb聚磺胺乙烯複合薄膜(psf vinyl)之

    材質,此材質具有抗腐性,並可符合美國 ASTM E84易燃率之

    要求標準。隔音屏橫向係用金屬扣環及墊圈組合而成,直邊則

    採用尼龍扣(魔鬼氈)予以搭建(如圖 9),此施工模式可降低

    因噪音所產生之共振。另,工廠為有效阻隔噪音,則採用全包

    覆之模式,並設置拉門以方便物料進出,如圖 10~11所示。

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    圖圖圖圖 9 隔音屏之組合隔音屏之組合隔音屏之組合隔音屏之組合

    圖圖圖圖 10 全包覆模式隔音屏完工後全包覆模式隔音屏完工後全包覆模式隔音屏完工後全包覆模式隔音屏完工後

    外觀外觀外觀外觀

    圖圖圖圖 11 隔音屏拉門隔音屏拉門隔音屏拉門隔音屏拉門

    (二) 改善成效

    工廠經改善完成後進行相關效能測試,模擬工廠作業時之

    最大敲擊聲響,並委由合格之第三公正檢驗機構進行噪音量

    測,相關數值如表 5。

    表表表表 5 工廠噪音改善後量測值工廠噪音改善後量測值工廠噪音改善後量測值工廠噪音改善後量測值

    量測位置 項目 均能音量

    Leq(dBA)

    20Hz~20kHz

    最大音量

    Lmax(dBA)

    敲擊音量註 1 118.3 123.6 工廠作業區 (隔音罩內) 背景音量註 3 59.1 63.4

    敲擊音量註 1 90.6 95.9 工廠作業區 (隔音罩外) 背景音量註 3 68.2 73.8

    敲擊音量註 2 61.8(63.8)註 4 70.2 大門口前 (週界) 背景音量註 3 57.2 59.0 註:

    1.於作業區量測時,設備作業音量量測時間為 30 秒 2.於大門口量測時,設備作業音量量測時間為 2分鐘 3.背景音量測時間為 2分鐘 4.( )內為背景音修正前之實測音量

  • 8

    由表 5可知,經改善後於工廠週界量測,其噪音最大值值

    為 70.2dB(A)、均能音量為 61.8 dB(A),工廠週界距噪音受體

    約 30 m,推估受體在無任何障礙物之情況下所感受之音量最大

    值為 62.2dB(A)、均能音量為 53.8dB(A),音量之最大值已遠低

    於工廠(場)噪音管制標準第三類管制區日間管制限值

    70dB(A),均能音量則已符合第二類管制區日間 60 dB(A)及晚

    間 55 dB(A)管制限值。

    五、 結論

    於噪音污染改善工程實質面而言,不外乎從噪音污染源、受體者

    噪音量之降低及傳播路徑之阻隔三方面進行改善規劃,而本案例則著

    重於傳播路徑之阻隔。由案例中可明顯看出改善前,其噪音管制值落

    於工廠(場)第四類日、晚間及第三類日間管制標準,改善後最大音

    量已可符合第三類管制區日間管制限值,均能音量更可符合第二類管

    制區日間 60 dB(A)及晚間 55 dB(A)管制限值,其改善成效已相當顯

    著。另,建議工廠,若未來經費充裕時,則可於隔音室地面鋪設阻尼

    材料(噪音污染源之降低)及於廠房內四周貼附多孔吸音材質(音能

    耗損),將可使噪音污染量更為降低。

    本案因噪音源及噪音受體皆位於工業區內,因此,除進行噪音污

    染實質工程改善外,亦需與噪音受體充分溝通,使得雙方能取得共

    識。另,工廠員工於隔音室作業時,因屬高噪音工作區域,為保護人

    員聽力,降低職業傷害,應強力要求員工於該區域時需配戴個人防護

    器具,如耳塞或耳罩(圖 12~13),並應於作業場所明顯處張貼警告

    標示(圖 14),以降低職業災害發生。

    圖圖圖圖 12 噪音個人防護設備噪音個人防護設備噪音個人防護設備噪音個人防護設備-耳塞耳塞耳塞耳塞 圖圖圖圖 13 噪音個人防護設備噪音個人防護設備噪音個人防護設備噪音個人防護設備-耳罩耳罩耳罩耳罩

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    圖圖圖圖 14 噪音作業場所警告標示噪音作業場所警告標示噪音作業場所警告標示噪音作業場所警告標示