一般建築物有噪音問題的機房有發電機房、空調主機房、送(排)風機房等場所,而機房的噪音防制一般做法為阻擋機房內的高噪音散出至機房外,而不致於影響周圍環境的安寧。
機房主要的噪音防制方式如下:
1.阻擋聲音傳出
阻擋聲音傳出機房外是最典型的噪音防制方式,主要的噪音防制設備有隔音門、隔音窗等。
2.吸收機房內聲音
一般聲音依照傳送的途徑可略分為直接音與反射音,其中直接音是由機器直接傳送到受體,反射音則是直接音撞擊堅硬物體(如牆壁、天花板等)造成反射而形成,若能在牆壁與天花處安裝吸音材質,則可以吸收反射音避免機房的聲音過大,同時也能降低機房外面的聲音。主要的噪音防制方式有吸音壁面,吸音天花。
3.通風消音
一般機房有二種通風考量,一為不需通風、散熱(如冰水主機房以空調散熱);另為需要通風散熱(如發電機房、送排風機房),針對此類的機房,則需要設置通風消音箱,不僅利於機房的通風散熱,也達到消音(減音)的效果。

一、機房的防音處理

機房聲音的傳遞有二種方式,一為透過管路的傳遞,此部分為氣流噪音(aerosonic)的領域,在其他專文有討論(1)。另一為聲音透過空氣傳至鄰近房間,此為氣體音(Air Borne)。氣體音的傳遞有二種路徑,一為傳到室內(如與機房相鄰的走廊、辦公室);另ㄧ為傳至戶外,此部分需符合環保法規(2)。 現將機房噪音傳到室內與戶外的方式整理如下圖:

機房噪音-氣體音的改善步驟如下:
1.計算音源室所有設備之聲功率 Lw

2.計算音源室吸音設備的減音量

3.轉換音源室的聲功率為聲壓位準

4.計算出與音源室相鄰房間受音室(或中間室)的噪音值

5.重複步驟 4.算出多次中間室到最後受音室的聲壓位準
6.聲音的傳遞有分成固體音與空氣音,本計算只算空氣音,固體音牽涉的因素太多(如機器防振效率、樓板厚度、樑距、牆厚、吊架的防振、吊點的配置等),不易由公式算出。但若防振與彈性懸吊妥善處理,對機房外要求 55 分貝以上的場合幾乎可以不考慮。

二、機房防火考量

針對整個隔音過程與防火較有關係的有步驟 2 與步驟 4,其中步驟 2 吸音棉所用的材質須為耐燃二級(CNS 6532)以上的吸音防火材料,而步驟 4 所採用的平均隔音量與防火有密切的關係,特說明如下:

舉例而言,未安裝吸音壁面時的平均吸音係數約為α0 =0.1,安裝吸音壁面後的平均吸音係數α1 約為 0.5,整體減音量 NR=10log(5/1)=7 分貝左右。
一般而言,隔間的減音計算包含二種情形,一為機房對走廊、機房對房間,屬室內音場;另一為機房對戶外,屬於開放空間半自由音場。今將此二種情形說明如下:

(一)機房對房間(或機房到走廊)

針對平均隔音量( SRI )又可分成單一性質隔間材料與組合式隔間材料的隔音計算:
1.單一性質隔間:
舉例而言,某機房現在的音壓位準為 72 分貝。鄰室為走廊,二者以輕隔間方式分開,其中輕隔間的平均隔音量為 SRI=35dB,機房與走廊隔間面積 S=10m2(m平方),走廊的體積 V=30m3(m立方),走廊的殘響時間為 RT=1(s),請問走廊的音壓位準?

2.組合式隔間的隔音量:
一般而言,隔間系統會有門、窗與隔音板的組合,面對此類型的組合,隔音量計算如下:

(1)由窗與隔板先行判斷組合隔音量

由此可以判讀窗與門二者組成後的隔音損失量(Loss of insulation)是6 分貝(橫座標),換句話說因為門的隔音較差(20 分貝),雖然隔音板的隔音較好(35 分貝),但亦使整體的隔音量下降,而且降了 6 分貝的隔音量,所以窗與牆板組合後的平均隔音量係為 35-6=29 dB

(2)門與(窗+牆板)的組合平均隔音量

由此可見,隔間的加強需妥善考量較弱隔音量的部份,如本例若加強隔音門的隔音量,若隔音門的隔音量從 20 dB 提升至 40 dB

可對出隔音量損失量(Loss of insulation) 為 9 分貝,40-9=31,所以可以提昇整體隔音量至 31 分貝,優於原先的 25 分貝。
緣此,機房考慮防火與隔音的效果可說明如下:

3.一般未考慮隔音的防火區劃之隔音效果

由此可判斷二者組成後的隔音損失量是 9 dB
所以管線發泡填充與輕隔間牆組合後平均隔音量是 35-9=26 dB
(2)門與(管線發泡填充+輕隔間牆)的組合平均隔音量

4.考慮隔音的防火區劃之隔音效果

(1)由管線防火泥與牆先行判斷組合隔音量

(2)防火門與(管線防火泥+牆)的組合平均隔音量

由此可知,妥善的隔音考量可使防火區劃的隔音效果增加 10 分貝的隔音量。

(二)機房對外傳遞噪音
同上之機房,其噪音值 72 分貝,機房對外隔間牆面積 S=30m2(m平方),求距離廠房外 5m 的住家的音壓位準為何?

三、 使用隔音防火設備

一般而言,常用於機房的防音設備有以下幾種:
1.消音百葉
最常用於進排氣機房,由於消音百葉的單位長度減音量較高,但壓損相對較大,所以非常適合通風機房的使用,一般使用消音百葉需注意以下幾點:
(1)壓損≤12.5mm 水柱高
面速度(face Velocity)=(總流量/百葉的截面積)≤3.5m/s
(2)可取代耐候百葉
(3)使用防鳥網(Bird Guard)
(4)注意是否需防水,而考慮防雨唇的設計
(5)可考慮 250℃,1 小時不變形
2.隔音門
用於所有的機房,需考慮以下幾點:
(1)防火性,防火時效 1 小時(發電機房特別需要)
(2)單開、雙開
(3)鉸鏈的耐久性
(4)隔音量 STC30 以上
(5)門框與門扇的一體性
3.吸音壁面
吸音壁面需考量的因素如下:
(1)吸音材:岩棉、玻璃棉,符合耐燃二級以上(CNS 6532)。
(2)保護材:沖孔板、鋁箔、玻璃布,符合防焰一級以上(CNS 10285)。
(3)防火考量:吸音材符合耐燃二級以上,保護材符合防焰一級。
4.消音箱
需考慮防火隔音的要求如下:
(1)250℃1 小時不變形要求
(2)面速度≦7.5m/s
(3)消音量(dB)與壓損(mmAq)
(4)計算書

四、 幾種機房的隔音與防火處理方式

機房內的設備所產生的噪音,或穿透牆壁或隨風管傳送到鄰近的公共空間,使之受干擾,為此擬定防音的策略如下:
1.機房的隔音處理
此部份包含了牆壁,天花,門、窗的隔音處理,以 RC 牆、磚牆或雙層輕隔間牆,搭配隔音門、窗以確保聲音被阻隔在機房內側。此部分需考量防火時效 1~2 小時要求。
2.機房的吸音的處理
機房內部可能由於機械設備產生較大的噪音,需以壁面吸音來吸收反射音,使機房內的聲音可以再降低一些,此部份吸音材料需考慮防火、吸音與美觀整齊的需求。此部分需考慮吸音材與保護材的耐燃等級與防焰等級。
3.機房的消音處理
由於設備的運轉產生熱量(如冰水主機),或設備需空氣冷卻與燃燒(如發電機)或設備以管路傳遞空氣,都需要在機房做開口,以利空氣流通。若沒有妥善處理此開口,機房的聲音由此逸出,會使周遭空間的安寧受到打擾。妥善的考慮通風與隔音的需求,需要採取消音設備來阻止聲音的穿透,消音設備以吸音閘板與空氣走道交錯配置,以達到通風減音的效果。此部分需考慮 1 小時 250℃不變型的要求。
4.穿牆防音的處理
完整的牆面有優良的隔音效果,但在機房的使用上,不容易有完整不被貫穿的牆面,機房內的 cable-tray,piping,ducting,panel 都使機房原來的隔音受到破壞,傳統灌發泡做法不僅無法達到防音效果,在防火區劃上,亦有不盡理想之處。配合吸音棉填塞牆壁穿孔處(如 cable tray,piping,ducting) 並在二側牆面輔以隔音板(如鐵片)的隔音處理,或採防火泥的處理方式可使整體的隔音不受破壞,並達到防火時效的要求。 

參考文獻
1.Noise Control in Industry, E.&F.N. Spon, Sound Research Laboratories Ltd,3rd.1991
2.噪音管制標準,環保署,2006.11.08 修正

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