การตรวจวัดเสียงรบกวนในพื้นที่ต่างๆ

การตรวจวัดเสียงรบกวนในพื้นที่ต่างๆ และ วิเคราะห์ออกแบบงานควบคุมเสียง

        เสียงรบกวนเป็นปัญหาที่พวกเรานั้นได้รับจากการดำเนินกิจกรรมของแหล่งกำเนิดเสียงต่างๆจนกลายเป็นเหตุเดือดร้อนและส่งความรำคาญเป็นอย่างมาก  ซึ่งในหลายปีที่ผ่านมามีสถิติการร้องเรียนเรื่องนี้เป็นลำดับที่ 2 รองจามลพิษทางอากาศ การวัดเสียงรบกวนส่วนใหญ่นั้นเป็นข้อพิพาทระหว่าง ประชาชนกับประชาชน บางครั้งอาจเป็นคดีที่ประชาชนฟ้องร้องหน่วยงานรัฐที่กำกับดูแลจัดการปัญหาด้านเสียงรบกวน ดังนั้นการตรวจวัดเสียงรบกวนจึงต้องมีการให้ผลการวัดมีความถูกต้อง และให้ความเป็นธรรมกับทั้งสองฝ่าย

    ปัจจัยที่ต้องคำนึงถึงและการปฏิบัติเพื่อให้มีความเชื่อถือของผลการวัด มี 3 ประการ

            - เครื่องมือวัด ต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่กฏหมายกำหนด

            - กระบวนการวัดและประมวลผล ต้องเป็นไปตามประกาศคณะกรรมการควบคุมมลพิษ

            - ผู้วัด ต้องมีความสามารถในการใช้เครื่องมือวัดและดำเนินการวัดและประมวลผลได้อย่างถูกต้อง

ในการตรวจวัดระดับเสียงรบกวนก็ต้องมีคำที่เกี่ยวกับการวัดระดับเสียง ที่พวกเรานั้นควรรู้จักเบื้องต้น

        "ระดับเสียงพื้นฐาน"  (Background Noise Level) หมายถึง ระดับเสียงที่ตรวจวัดในสิ่งแวดล้อม ในขณะยังไม่เกิดเสียงหรือไม่ได้รับเสียงจากแหล่งกำเนิด ตรวจวัดเป็นค่า Percentile Level 90 หรือ L_A90

 
        "ระดับเสียงขณะไม่มีการรบกวน" (Residual Noise Level) หมายถึง ระดับเสียงที่ตรวจวัดในสิ่งแวดล้อมในขณะที่ยังไม่เกิดเสียงหรือไม่ได้รับเสียงจากแหล่งกำเนิด โดยตรวจวัดในช่วงเวลาเดียวกับระดับเสียงพื้นฐาน ตรวจวัดเป็นค่าระดับเสียงเฉลี่ย  Equivalent Continuous Sound Pressure Level , Leq  หรือ LAeq

        "ระดับเสียงขณะแหล่งกำเนิดเกิดเสียง" (Ambient sound level) : ระดับเสียงที่ตรวจวัดในสิ่งแวดล้อมในขณะได้รับในขณะที่ได้รับเสียงจากแหล่งกำเนิด ที่คาดว่าเป็นจุดที่จะจะได้รับการรบกวน ตรวจวัดเป็นค่าระดับเสียงเฉลี่ย  Equivalent Continuous Sound Pressure Level , Leq  หรือ LAeq

การหาแหล่งกำเนิดเสียง Noise source identification :  Nor848A -  Acoustic Camera 

        ในการหาแหล่งกำเนิดเสียงในสมัยก่อนต้องอาศัยการใช้การฟังของมนุษย์เป็นตัวระบุแหล่งกำเนิดเสียง ใช้ในงานทางทหาร ต่อมาได้มีการผลิตเครื่องมือวัดเสียงเลยได้มีการใช้เครื่องวัดเสียงไปวัดตามจุดต่างๆเพื่อหาจุดที่เสียงดังที่สุด แต่ก็ยังไม่สามารถตอบโจทย์ในการหาแหล่งกำเนิดของเสียงจริงๆได้เพราะว่ามีการใช้ไมโครโฟนแค่ตัวเดียว 
โดยในปัจจุบันใน  ผู้ผลิต Nor848A ได้มีการพัฒนาระบบ Array microphones โดยใช้หลักการ Acoustic Beampattern ในการระบุหาตำแหน่งเสียงที่เกิดขึ้น และใช้ร่วมกับระบบภาพ

    

รูปที่ 1 ตัวอย่างภาพการใช้ Acoustic Camera ในการหาแหล่งกำเนิดเสียง

วิเคราะห์เสียงด้วยโปรแกรมคำนวณทางคณิตศาสตร์ MODELING NOISE SIMULATION VIA OTL SUITE 3D

        เราเลือกใช้โปรแกรม Olive Tree Lab การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เพื่อดูการเดินทางของเสียง การสะท้อนของเสียงที่ไปกระทบกับผนัง และจำลองโดยการใส่วัสดุที่มีค่าทางอะคูสติก ที่ใช้ในแก้ไขปัญหา และ ช่วยให้งาน ออกแบบการ ควบคุมเสียงเป็นไปอย่างถูกต้อง และ แม่นยำมากขึ้นในการคำนวณ พื้นที่อะคูสติกที่สนใจและพื้นที่ที่มีภูมิสถาปัตย์ แตกต่างกันไปตามสภาพแวดล้อม โดยสามารถคำนวณค่าในงานประเภท

            - Room Acoustic

            - Open Plan Office

            - Outdoor Distribution

            - Scattering Polar Plotter

            - Spherical sound pressure (not energy) wave propagation over impedance surfaces

            - Source Directivity

            - Head Related Transfer Function

            - Unique Visualization Features

รูปที่ 2 จำลองการสะท้อนของเสียง

รูปที่ 3 วัสดุและค่าทางอะคูสติกที่สามารถออกแบบเองได้

การสร้างแผนผังเสียง Noise contour / Noise Mapping 

        การสร้างแผนที่เสียงเพื่อศึกษาการกระจายเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียง เพื่อนำมาวิเคราะห์ในการออกแบบและแก้ไข้ปัญหาต่อไป ซึ่งแผนที่ หรือ Noise contour สามารถนำมาใช้ในการสื่อสารสภาพแวดล้อมของการทำงาน  สภาพการรบกวนของเสียงจากเครื่องจักร การตรวจวัดก่อนและหลังดำเนินการแก้ปัญหา เป็นรูปแบบการสื่อสารได้ในหลายมิติ 

รูปที่ 4 ภาพ Noise Contour

การวางแผนการทำงาน เช่น การวางผังของเครื่องจักร และ รูปแบบการทำงาน ที่ให้คนทำงานอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดเสียง

การมองวัตถุประสงค์ของการควบคุมเสียงในแต่ละพื้นที่ว่ามีความจำเป็นมากน้อยเท่าไหร่   มีคนได้รับการรบกวนในพื้นที่นั้นๆ มากน้อยเพียงใด รูปแบบการกระจายเสียงในพื้นที่ ส่งผลรบกวนต่อคนอย่างไร

การเลือกซื้อเครื่องจักรที่มีเสียงต่ำ เพื่อลดปัญหา เรื่องการควบคุมเสียงในอนาคต 

วางแผนการควบคุมเสียงด้วยอุปกรณ์ควบคุมเท่าที่จำเป็น และ ทำการจำลองสภาพของเสียง เพื่อเป็นแนวทางในการก่อสร้างอุปกรณ์ป้องกันเสียง  เช่น 

        - กล่องครอบลดเสียง(Acoustic enclosure) 
        - กำแพงกั้นเสียง (Sound wall) 
        - ฉนวนดูดกลืนเสียง (Sound proof) 
        - อุปกรณ์ลดเสียงในระบบลม เช่น Duct Lining หรือ Silencer, Acoustic Louver 
        - การใช้ฉนวนหุ้มท่อลดเสียง  (Acoustic pipe insulation)
        - ผนังกั้นเสียงเครื่องจักร  (Sound screen)

การออกแบบและควบคุมเสียง Noise Control Solution

การออกแบบ งานควบคุมเสียงใน พื้นที่ทำงาน  ที่มีเครื่องจักร Noise Control design for Work Place containing machinery

        การตรวจสอบและวัดเสียงในพื้นที่ที่มีเครื่องจักรทำงานอยู่ต้องคำนึ่งถึงการกระจายเสียงของเครื่องจักร และ เสียงที่เป็นเอกลักษณ์ของเครื่องจักรนั้นๆ เพื่อนให้เราสามารถนำข้อมูลและข้อบกพร่องที่มีอยู่ สามารถนำไปแก้ไขต่อได้ โดยการออกแบบแลกแก้ไขต้องทำตามมาตรฐาน ISO 11690-1 และ ISO 11690-2 โดยผู้ออกแบบต้องทราบถึงรูปแบบการทำงานอันได้แก่

            - Noise Immission at work station  คือ รูปแบบการรับเสียงภายในพื้นที่ทำงาน

            - Noise Exposure  คือ ระดับเสียงที่พนักงานที่ปฏิบัติงานในพื้นที่ได้รับเสียงสะสมตลอดเวลาที่ทำงาราทั้งในและนอกพื้นที

            - พื้นที่ภายในห้อง มีระดับการดูดกลืนเสียงของห้องอย่างไร Room constant

            - อุปกรณ์ควบคุมเสียง หรือ การจัดวางรูปแบบของพื้นที่ทำงาน เอื้อต่อการควบคุมเสียงได้อย่างไร  ค่าต่างๆ ที่ควรทราบ เช่น  Insertion loss ของวัสดุ,  ค่าการดูดกลืนเสียงของวัสดุ เป็นต้น

        ในส่วนของหลักการคุบคุมเสียงนั้น สามารถทำได้ตั้งแต่ต้นเหตุ จนถึงปลายเหตุ ขึ้นอยู่กับว่างบประมาณนั้นการลดเสียงนั้นมีมากแค่ไหน ถ้าหากโรงงานนั้นยังอยู่ในช่วงดำเนินการสร้างจะเป็นการแก้ไขปัญหาภายหน้าซึ่งมีประสิทธิภาพและลดต้นทุนในการแก้ไขปัญหาของเสียงที่สุดที่สุด สามารถทำได้ไม่ว่าจะเป็น การกำหนดสเปคของเครื่องจักรให้มีเสียงรบกวนที่ต่ำ และการจัดแปลนให้เครื่องจักรที่ส่งเสียงดังนั้นให้อยู่ห่างจากคนทำงาน

        ในทางกลับกันหากแก้ไขจากแหล่งกำเนิดเสียงที่ติดตั้งแล้วจะต้องคำนึงถึง ความร้อนของเครื่องจักร และ ความดัน เพื่อไม่ให้เครื่องจักรนั้นเสียงหาย โดยอาจจะแก้โดยกล่องครอบเครื่องจักร (Acoustic Enclosure) ที่ใช้แก้ไขปัญหาที่เครื่องจักร และ Duct Lining , Silencer, Acoustic Louver ที่สามารถแก้ไขปัญหาที่ใช้ในระบบลมให้มีความเหมาะสมตามการใช้งาน ทั้งนี้อาจจะสามารถแก้ไขได้จากห้องโดยใช้หนังกั้นเสียง(Sound wall)เพื่อลดเสียงสะท้อนและไม่ให้เสียงนั้นออกไปสู่ภายนอกบริเวณพื้นที่

การออกแบบควบคุมเสียงในโรงงานพื้นที่เปิด  Noise Control design for Open Plant

        การออกแบบการควบคุมเสียงในโรงงานพื้นที่เปิดนั้นจำเป็นต้องคำนึงถึงสภาวการณ์ของโรงงานตั้งแต่ช่วงก่อสร้าง(Construction), ช่วงทดสอบเครื่องจักร(Commissioning) และช่วงเวลาเดินเครื่องจักรทั้งช่วงเริ่มเดินเครื่องจักร,ระหว่างเดินเครื่องจักรและช่วงหยุดเครื่องจักร ซึ่งแต่ละสภาวการณ์นั้นจะมีระดับเสียงที่แตกต่างกันจึงจำเป็นต้องมีการออกแบบการควบคุมเสียงเพื่อเป็นแนวทางในการควบคุมเสียงให้มีประสิทธิผลในทุกช่วงสภาวการณ์. นอกจากนี้การออกแบบการควบคุมเสียงในโรงงานพื้นที่เปิดนั้นต้องคำนึงถึงเครื่องจักรซึงเป็นแหล่งกำเนิดเสียง การสร้างข้อกำหนดของเครื่องจักรที่ช่วยเป็นหลักเกณฑ์ในการพิจารณาว่าเสียงที่ดังมาจากเครื่องจักรนั้นมีระดับความดังถูกต้องตามมาตรฐาน และ ไม่ก่อให้เกิดปัญหาเสียงนบกวน หรือ เกิดปัญหาเรื่องความปลอดภัยในการทำงานตามมาตรฐานการควบคุมความปลอดภัยชีวอนามัย และ สภาพแวดล้อมในสานที่ทำงาน. ซึ่งข้อกำหนดนั้นจะประกอบไปด้วยการกำหนดระดับเสียง Sound pressure level และ Sound Power Level สูงสุดของเครื่องจักร หรือ ระบบต่างๆในพื้นที่โรงงาน. เครื่องจักรที่มักมีเสียงดังเช่น

        - Compressor
        - Pumps
        - Blowers
        - Agitator
        - Press machine
        - Cooling Tower
        - Chiller
        - Gas Turbine
        - Generator
        - Control valves
        - Safety/relief valves
        - Piping
        - Vents

        แนวทางการออกแบบเพื่อควบคุมเสียงนั้นจะต้องคำนึงถึงถึงปัจจัยต่างๆของเครื่องจักรทั้งความร้อน, ความถ่ายเทของอากาศ, ความดันของอากาศที่เครื่องจักรนั้นใช้, สารหรือวัสดุของเครื่องจักร เพื่อไม่ให้เครื่องจักร หรือ ผลผลิตของเครื่องจักรนั้นมีความเสียหายได้  โดยแนวทางการควบคุมเสียงด้วยอุปกรณ์และกลยุทธการจัดการกับเสียงมีดังนี้

                อุปกรณ์ควบคุมเสียง

                -Acoustic Enclosure / Acoustic Cabin
                -Silencer guideline
                -Acoustic Pipe Insulation Guideline
                -Acoustic louver
                -Acoustic isolation

(ก)

(ข)

(ค)

รูปที่ 5 (ก) Acoustic cabin (ข) Acoustic louver (ค) Duct silencer

           กลยุทธการจัดการกับเสียง

                - การย้ายตำแหน่งแหล่งกำเนิดเสียง
                - การเลือกใช้ Buffer building ในการลดเสียง
                - การเลือกใช้อุปกรณ์ป้องกนเสียงส่วนบุคคลเฉพาะพื้นที่

การออกแบบควบคุมเสียงในพื้นที่ภายนอก Noise Control design for Outdoor

            การกระจายเสียงในพื้นที่เปิดโล่งนั้นมีรูปแบบที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยอาทิเช่น ทิศทางลม, สภาพภูมิศาสตร์ในพื้นที่, ทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง, อุณภูมิและความชื้น โดยการคำนวณการลดเสียงจากแหล่งกำเนิดเสียงมายังพื้นที่ที่ได้รับการรบกวนสามารถทำได้ตาม ISO9613-1 และ ISO9613-2 ซึ่งมีรูปแบบต่างๆที่ต้องคำนึงถึงเช่น

        - การดูดกลืนเสียงของชั้นอากาศ

        - ปัจจัยของลักษณะพื้นที่เสียงกระจายผ่าน เช่น พื้นที่เป็นทุ่งหญ้า หรือ พื้นที่เป็นคอนกรีต สภาพการสะท้อน และ หักเหของเสียงจะแตกต่างกัน

        - สภาพภูมิศาสตร์ของพื้นที่ เช่น ระดับ พื้นที่สูงหรือต่ำ หรือการมีกำแพง ล้วนมีผลต่อลักษณะการกระจายเสียงในพื้นที่ภายนอก

        - ลักษณะของกำแพงกั้นเสียง รูปแบบต่างๆ ย่อมมีการปิดกั้นเสียงได้แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลต่อการหักเห และ การสะท้อน ออกจากผู้ได้รับเสียงรบกวน หรือ เข้าไปยังผู้ได้รับเสียงรบกวน 

            ความถูกต้องแม่นยำ ของการคำนวณด้วยมาตรฐานนี้ ยังมีข้อจำกัดอันส่งผลให้ มีนักวิทยาศาสตร์ หรือ นักคณิตศาสตร์หลายท่านที่พยายามนำมาตรฐาน ISO 9613 มาเปรียบเทียบ กับแบบจำลองที่คิดค้น เพื่อให้ผลการตรวจวัดจริงใกล้เคียงกับการคำนวณให้มากที่สุด  โปรแกรมจำลองการกระจายเสียงในพื้นที่ภายนอก  ใน Module Sound Propagation โดยโปรแกรม Olive Tree Suite (OLT 3.0)  ได้ทดสอบการคำนวณ เปรียบเทียบ กับ ISO 9613  และเป็นแนวทางที่พบว่า ใกล้เคียงกับการตรวจวัดจริง  
          จากแนวทางการใช้โปรแกรมทางคณิตศาสตร์มาคำนวณ ดูภาพการกระจายเสียงแต่ละย่านความถี่  ช่วยให้ผู้ออกแบบการควบคุมเสียงในพื้นที่ด้านนอก ทำได้ ถูกต้องแม่นยำ เช่น การสร้างกำแพงกั้นเสียง  การเลือกใช้วัสดุในการปิดกั้นเสียง  ซึ่งทำให้สามารถที่จะเพิ่ม ศักยภาพให้กับงานควบคุมเสียงนั้น ๆ 

การออกแบบ งานควบคุมเสียงในห้อง Noise Control design for Room

    การออกแบบงานควบคุมเสียงในห้องจะแตกต่างจากงานประเภทอื่น โดยสิ่งที่ต้องคำนึงถึงคือจุดประสงค์ของห้องนั้นว่าเราจะนำใช้อะไร เพื่อให้อยู่ในกรอบของมาตรฐานต่าง ๆ และให้ห้องนั้นเหมาะสมตามการใช้งาน
    โดยสิ่งที่ต้องนำมาวิเคราะห์อย่างแรกคือ แหล่งกำเนิดเสียงภายในห้องว่ามีกำลังเท่าไหร่ และ ใช้ในรูปแบบอะไร และสิ่งที่สองคือสภาพของห้อง ไม่ว่าจะเป็น อุปกรณ์ต่าง ๆในห้องว่ามีการซับเสียงสะท้อนไปมากน้อยแค่ไหน และผนัง พื้น เพดาน ใช้วัสดุอะไรในการออกแบบเพื่อนำไปวิเคราะห์หาค่า Reverberation Time (RT-60) หรือ ค่า ความชัดเจนของคำพูด (Intelligibility of Speech) และแก้ไขค่า RT60 และใช้ค่า NR(Noise rating) หรือ NC(Noise Cirteria) ที่แนะนำเพื่อเป็นตัวชี้ว่าห้องที่ใช้ในวัตถุประสงค์นี้อยู่ในระดับมาตรฐาน
    วัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างห้อง ประกอบไปด้วยส่วนหลักๆ ดังนี
            - พื้น
            - ผนัง
            - หลังคา
            - ประตู
            - หน้าต่าง
            - อุปกรณ์เครื่องใช้ภายในห้อง
            - แหล่งกำเนิดเสียง เช่น ลำโพง เวที เป็นต้น
            - วัสดุตกแต่งภายใน  วัสดุกระจายเสียง หรือ วัสดุดูดกลืนเสียง  

รายงานผล (Report)

การรายงานผลเป็นการทำเอกสารหรือหลักฐานว่าสถานที่แห่งนั้นหรือเครื่องจักรเครื่องนั้นกำเนิดเสียงรบกวนหรือเป็นอันตรายต่อผู้ทำงาน ณ บริเวณนั้นหรือไม่โดยภายในรายงานนั้นจะประกอบไปด้วย อุปกรณ์ที่, วิธีการวัดเสียง, วิธีการคำนวณ และ เกณฑ์ที่นำมาใช้ในการประเมิณซึ่งการรายงานผลการวัดการประเมิณเสียงสำหรับประเทศไทย ผู้ทำรายงานต้องทำรายงานที่มีเนื้อหาและวิธีการวัดประเมิณตามรายงานผลต่อไปนี้

- รายงานผลตามกฎกระทรวง        
- รายงานการตรวจวัดเสียง ตามประกาศคณะกรรมการควบคุมมลพิษ