工作場所噪音暴露量及來源評估方法-李浩

一、常見工業噪音來源與類型



工廠常見之噪音類型主要可分為以下四種:

(一)機械振動噪音 機械振動噪音主要由機械設備作動時,產生之週期性作用力和摩擦擾動力所產生,並經由空氣或機罩傳遞至作業場所中,常見之機械振動噪音類型包含轉動機械週期性振動、衝擊振動、結構共振、以及摩擦擾動等,屬於工作場所內最常見且主要之噪音來源。
(二)流體流動產生的噪音 流體流動所產生的噪音大多為氣動力噪音,例如亂流、渦流、噴射流、共鳴、氣蝕等,泵、壓縮機、閥等流體機械及風扇、鼓風機、管路系統等都常發生此類噪音問題。 流道噴嘴或葉片的設計不當及壓力的急遽變化,都有可能產生流體噪音。通常氣體所造成的噪音,其分布頻率較振動高。
(三)燃燒產生的噪音 在燃燒的過程中可能發生爆炸、排氣、爆震的現象,這些現象皆可能造成噪音。例如內燃機引擎、鍋爐、熔煉爐、渦輪機等,皆屬於較常見由燃燒產生之噪音。
(四)電磁場產生的噪音 電流流過電磁線圈產生的磁強力振動。在電磁場中發生的放電、電磁震盪、電流激增等現象都有可能產生噪音。典型之此類的噪音源有變壓器低頻鳴響,馬達、發電機線圈、燈管放電現象等。 上述噪音來源,皆常見於傳統製造業工作現場,大多傳統產業在廠房建置時,並未以安全衛生為優先考量,因此常伴隨著廠房環境、配置、製程動線等規劃不佳,導致噪音確切來源與危害程度難以直接辨識,必須透過較為專業之方法進行調查與評估。

二、噪音來源調查與評估方法



工作場所的潛在噪音危害,可能因為噪音源與環境的特性而異,應使用適當的監測評估指標,才能描述噪音特性、評估潛在危害,或評估控制改善成效。 工作場所中的噪音,依噪音特性約略可分為連續性、間歇性、衝擊性三種基本類型,且最大音量之間有週期性或非週期性的明顯間隔。衝擊性噪音指在短時間內有巨大音量的變化,一般認定方式為0.035 秒內達瞬間最大音量,且由尖峰音量下降30 分貝所需時間低於0.5 秒。若衝擊性噪音持續發生,且最大音量之間的發生間隔低於一秒,則視為連續性噪音。 噪音計是最被廣泛應用來評估的噪音測定儀器,噪音計量測結果主要特性包含顯示值、頻率加權特性、時間加權特性、時間平均特性以及可量測的位準範圍等,一般常用的噪音量測儀器包括噪音計、積分型噪音計及噪音劑量計三種。 噪音計之量測原理,主要透過將聲音收集後轉換為訊號並加以量化(如圖 1 所示),以利評估其危害程度,根據國際電工委員會(International Electro Technical Commission, IEC)於2013修訂之IEC 61672標準,噪音計測量精準程度可分為Class 1 - 2 型,Class 1 型之精密程度較Class 2 型高,Class 1 型之聲音測定頻率範圍可自 10 Hz至 20 kHz,class 2 型之聲音測定頻率範圍則為 20 Hz至 8 kHz。 除精密程度外,大部分的噪音計另有快回應、慢回應、最大音量及峰值偵測等設定選項,快回應適用於測量變動性較大的噪音,每秒至多可顯示八筆資料;

圖 1 噪音計量測原理示意圖

慢回應則適用於變動性較低之噪音量測,一般以每秒一筆紀錄的方式記錄音量。最大音量紀錄資料收集週期內,單位時間(單次測量週期,通常為每秒或每1/8 秒)測得的最大音壓值,而衝擊性噪音暴露常以峰值音壓位準為參考依據,此時需選用具有衝擊回應或峰值回應之噪音計。積分型噪音計的設計類似噪音計,但微電腦可連續記錄噪音量的時間變化,並透過積分轉換為均能音量(equivalent continuous sound level , Leq),相同時間內可直接透過Leq比較不同噪音的潛在危害,亦可再透過暴露時間及法規容許暴露時間的比值,換算成全日噪音暴露劑量。

而噪音劑量計則是透過連續記錄噪音量的方式,可直接換算成全日噪音劑量,或換算成全日(八小時)時量平均值(Time Weight Average, TWA),在工作業場所噪音管理與控制上,多採用TWA值作為依據。參考我國職業安全衛生設施規則第300條內容,勞工暴露於90 dBA噪音值之工作環境時,其容許作業時間剛好為八小時,意即該區域之TWA不得超過 90 dBA。

人的聽覺感受隨著聲音的強度及聲音的頻率有所不同。通常人耳對低頻音感知能力較低,對中高頻音感受力較高,因此,欲表示人所感受到噪音量的大小時須考慮到此聽感特性,即在噪音計內加上權衡電網予以補正。

常見之噪音計權衡電網包含有A、C、F等三種(如圖 2 所示),目前法令上所採取的補正曲線為A權衡,主要是它最接近人耳之真實感應,因此大部份噪音測定皆以A 權衡電網權重頻率與音量,其測量結果可用來評估噪音產生的聽覺感受,結果通常以dBA表示。衝擊性噪音暴露劑量監測,可以用噪音劑量計直接測量得到,但因衝擊性噪音持續時間很短,常會有低估情形發生,最好選用具有檢測峰值音壓位準功能之噪音劑量計,並配合精密型噪音計實施測定評估。

圖 2 國際標準化 A、B、C 及 F 權衡曲線

部份噪音計也有頻譜分析的功能,透過濾波器測量主要噪音源的頻率分布特性,後續若須對噪音源實施工程控制改善時,頻譜分析的資料將有助於選用適當的控制技術。另外,不論是透過何種噪音計進行量測,其收音器位置皆必須盡可能接近勞工耳部所在位置(如圖 3 所示),以量測出勞工實際接收到之噪音值或劑量值。

圖 3 噪音劑量計佩戴示意圖

若事業單位在經費預算有限的情況下,建議可先透過class 2 等級噪音計,針對整體作業環境進行多點式量測,量測時機點以作業中且設備確實運轉時為主,以了解各作業區實際背景噪音值,甚至可藉由電腦軟體,將各區域音量加以圖示化,辨識出噪音危害較為嚴重之區域(如圖 4 所示)。確認進入工程改善規劃階段前,再委託作業環境監測機構以class 1等級以上之噪音劑量計進行逐時音壓及日時量平均音壓測定,或以頻譜分析儀的方式評估噪音源主要頻帶,以利後續規劃改善方案。

圖 4 電腦模擬廠房噪音聲壓分布圖

按:李浩,中華民國工業安全衛生協會安全與環保技術服務處。