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研究生: 林銘駿
MING-CHUN LIN
論文名稱: 環境中低頻噪音之量測及管制策略研究
Research on the of Environmental Low Frequency Noise And Its Control Measurement Strategy
指導教授: 曾迪華
Dyi-Hwa Tseng
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 環境工程研究所在職專班
Executive Master of Environmental Engineering
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 155
中文關鍵詞: 頻譜分析低頻噪音源低頻噪音
外文關鍵詞: spectrum analysis, sources of low frequency noise, low frequency noise
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  • 摘要
    居住環境中低頻噪音問題一直困擾著國人及環保單位,本研究以實測居住環境中主要低頻噪音源冷卻水塔、窗型冷氣機、分離式冷氣機、排風機、電冰箱、電風扇等六種噪音源,藉由實測噪音數據及頻譜分析,探討電源頻率對低頻噪音之影響,並蒐集環保單位95年度北區九縣市接受民眾陳案件之量測數據加以分析,以了解環保單位執行低頻噪音之管制成效,從低頻噪音之頻譜與建立低頻噪音管制值之國家做比較,以凸顯我國低頻噪音管制標準是否合宜。
    本研究發現噪音源頻率與電源頻率具有關連性,尤其在低頻部份尤為顯著,從量測之噪音源頻譜可以發現,大部分的噪音源於低頻範圍其頻率主音量,循電源頻率倍數分布,主音量大多集中在31.5Hz、63Hz及125Hz三個頻率,但若噪音源本身受碰撞及震動干擾,則較不易顯現電源頻率的影響,將本次量測之噪音值,依各國不同之噪音容許值進行比較分析,以瑞典及丹麥所訂之容許值最嚴,其次依序為德國、日本、台灣、波蘭,又從統計北區九縣市環保單位辦理民眾低頻噪音陳情案件發現,高達54%的低頻噪音陳情案件無法以噪音器量測,而被以一般噪音量測的案件亦佔39%,其原因是我國噪音管制法規定,低頻噪音之量測採室內量測,而國人陳情污染案件時大部分不願意暴露身分,致使環保稽查人員因無法進入陳情人住家量測而改採一般噪音量,然而以低頻噪音量測辦理之案件也僅有7%顯有偏低的情形,最後綜合噪音源頻譜特性及環保單位執行低頻噪音案件成效,提出五點低頻噪音管制策略,希望能供環保單位做為爾後低頻噪音管制參考。
    關鍵字:低頻噪音、低頻噪音源、頻譜分析


    Abstract
    Low frequency noise has been the subject of repeat complaints. This research measures the common sources of low frequency noise, including cooling towers, air conditioners, exhaust fans, refrigerators and electric fans. According to the data of noise measurement and the spectrum analysis, this study explores the impact of power frequency on low frequency noise. At the same time, the data of noise petitions from northern 9 counties in 2006 are collected and analyzed in order to understand the effectiveness of control measures of local authorities on low frequency noise. Finally, by the comparison with those countries which have build the spectrum and noise control values of low frequency noise, this research discusses the noise control standards of low frequency noise in Taiwan.
    This research finds that there is relationship between the frequency of noise sources and power frequency, especially in low frequency noise. The data of noise source spectrum shows that most of noises come from low frequency. Main sound levels are located in 31.5Hz, 63Hz and 125Hz. However, if noise sources are interfered by collision and vibration, the impact of power frequency is less. The measure noise values of this research are analyzed and compared with international allowable noise values. Sweden and Demark are the most rigid ones. German, Japan, Taiwan and Poland are following in order of allowable values. Among the cases of noise petitions from 9 northern local authorities, 54% of low frequency noise petitions are not able to be measured by noise facilities, and 39% of all cases are measured by general noises. The reason is due to the noise control regulation that prescribes the measurement of low frequency noise uses indoor measurement. However, the official inspectors are difficult in entering petitioners’ places because most petitioners fear exposure of their identities. The cases of low frequency noise only occupy 7% which is obvious lower than real ones. Finally, this research proposes five strategies about low frequency noise regulation to the authority to be a reference framework of low frequency noise control.
    Key word:low frequency noise, sources of low frequency noise, spectrum analysis

    目 錄 目錄................................................. i 附錄................................................. i 圖目錄............................................... i 表目錄............................................... i 第一章前言........................................... 1 1-1研究緣起......................................... 1 1-2研究目的與內容................................... 2 第二章文獻回顧....................................... 3 2-1低頻噪音之定義與來源.............................. 3 2-1-1聲音之定義...................................... 3 2-1-2人耳的結構...................................... 3 2-1-3聲音單位及位準.................................. 4 2-1-4何謂噪音........................................ 5 2-1-5噪音之分析...................................... 5 2-1-6人耳可聽聲音之門檻.............................. 6 2-1-7影響聲音傳播的因子.............................. 8 2-1-8聲音加權特性.................................... 9 2-1-9何謂低頻噪音.................................... 11 2-1-10低頻噪音發生原因及對策......................... 12 2-2低頻噪音對人體之影響.............................. 14 2-2-1國內的調查...................................... 14 2-2-2國外的文獻...................................... 17 2-3世界各國對低頻噪音之管制與容許值.................. 22 2-3-1ISO............................................. 22 2-3-2德國............................................ 22 2-3-3丹麥............................................ 24 2-3-4瑞典............................................ 26 2-3-5日本............................................ 27 2-3-6波蘭............................................ 27 2-3-7各國低頻噪音容許值比較.......................... 28 2-4我國低頻噪音管制標準及管制現況....................31 2-4-1我國低頻噪音之管制標準........................ 31 2-4-2我國低頻噪音管制標準制定方式.................. 32 2-4-3歷年環保單位民眾陳情噪音案件分析.............. 33 2-4-4北區九縣市95年度民眾陳情噪音污染情形分析...... 34 第三章 研究方法...................................... 36 3-1研究流程架構...................................... 36 3-2量測儀器及設備.................................... 36 3-3量測項目與步驟.................................... 36 3-4數據蒐集與分析.................................... 41 3-4-1蒐集方式...................................... 42 3-4-2蒐集內容...................................... 42 第四章結果與討論..................................... 43 4-1噪音源量測結果與頻率特性之討論.................... 43 4-1-1噪音源量測結果................................ 43 4-1-2噪音源頻率特性之討論.......................... 43 4-1-3背景噪音對低頻噪音之影響...................... 47 4-1-4小結.......................................... 52 4-2分析討論環保單位執行民眾陳情低頻噪音案件之成效.... 53 4-2-1民眾陳情低頻噪音源之成效...................... 53 4-2-2環保單位辦理低頻噪音案件成效之討論............ 56 4-2-3環保單位辦理低頻噪音案件量測數據分析.......... 59 4-2-4小結............................................ 62 4-3噪音源量測結果與我國低頻噪音管制值之討論.......... 63 4-3-1實測噪音值與我國低頻噪音管制值比較............ 63 4-3-2實測噪音值與環保署93年委託計畫數據之比較...... 65 4-3-3小結.......................................... 66 4-4比較世界各國低頻噪音容許值與我國管制標準之差異.... 67 4-4-1丹麥低頻噪音容許值與我國低頻噪音管制值及實測值 之比較及討論.................................. 67 4-4-2實測值與德國噪音容許值之比較.................. 69 4-4-3實測值與日本噪音容許值之比較.................. 73 4-4-4實測值與瑞典噪音容許值之比較.................. 76 4-4-5實測值與波蘭噪音容許值之比較.................. 78 4-4-6管制策略........................................ 80 4-4-7小結............................................ 82 第五章 結論與建議.................................... 83 5-1結論.............................................. 83 5-2建議.............................................. 84 參考文獻............................................. 85 附錄 附錄(一)窗型冷氣機................................. 1 (1)住家三樓窗型冷氣機....................... 1 (2)住家二樓房間窗型冷氣機................... 3 (3)住家二樓後方房間窗型冷氣機............... 5 (4)住家隔壁窗型冷氣機....................... 7 (5)某大學三樓實驗室窗型冷氣機(右)......... 10 (6)某大學三樓實驗室窗型冷氣機(左)......... 12 (7)A君家窗型冷氣............................ 14 附錄(二)分離式冷氣機............................... 17 (1)客廳分離式冷氣機......................... 17 (2)四隊辦公室分離式冷氣機................... 20 (3)值日室分離式冷氣機....................... 22 (4)A君家分離式冷氣.......................... 24 (5)二隊分離式冷氣機......................... 26 附錄(三)冷卻水塔................................... 28 (1)中壢某大賣場冷卻水塔..................... 28 (2)北市衡陽路某大樓頂冷卻水塔............... 31 (3)中壢某大學頂樓冷卻水塔及抽氣櫃排風口..... 33 (4)A君家大樓冷卻水塔........................ 35 (5)桃園火車站旁冷卻水塔..................... 38 附錄(四)排風機..................................... 40 (1)中壢某大學三樓實驗室排風機(左)......... 40 (2)中壢某大學三樓實驗室排風機(右)......... 42 (3)某大學三樓廁所排風機.................... 44 (4)某大學一樓廁所排風機(1)................ 46 (5)某大學一樓廁所排風機(2)................ 48 附錄(五)電風扇..................................... 50 (1)水冷式電風扇............................. 50 (2)住家房間電風扇........................... 52 (3)住家一樓客廳吊扇......................... 54 (4)住家一樓客廳電風扇....................... 56 (5)辦公室電風扇............................. 58 附錄(六)電冰箱..................................... 60 (1)辦公室茶水間大型冰箱..................... 60 (2)辦公室電冰箱............................. 62 (3)住家一樓客廳電冰箱....................... 64 (4)B君家電冰箱.............................. 66 (5)C君家電冰箱.............................. 68 圖 目 錄 圖2-1人耳結構示意.................................... 4 圖2-2頻譜區分........................................ 5 圖2-3頻率與波長曲線.................................. 6 圖2-4等響度曲線...................................... 7 圖2-5各頻率加權圖示.................................. 10 圖2-6 G特性曲線圖.................................... 10 圖2-7 DIN45680最小聽力閥值曲線....................... 23 圖2-8純音判定條件.................................... 23 圖2-9超低頻LPG曲線和一般聽力曲線互為銜接延伸......... 26 圖2-10各國低頻噪音容許值比較......................... 30 圖2-11統計民國77年至94年民眾陳情案噪音源比例情形..... 34 圖2-12 95年度北區9縣市民眾陳情噪音案分類情形......... 35 圖2-13 95年度北區9縣市民眾噪音陳情案件分類比例....... 35 圖3-1研究流程與架構.................................. 37 圖3-2精密積分噪音器(NL-22/32)...................... 38 圖3-3噪音器專用印表機................................ 38 圖4-1 B君家電冰箱噪音頻譜低頻於部份受背景音量影響.... 47 圖4-2住家客廳電冰箱實測頻譜於低頻部份受背景音量影響.. 48 圖4-3 C君家電冰箱實測頻譜於低頻部份受背景音量影響.... 48 圖4-4辦公室電冰箱實測頻譜於低頻部份受背景音量影響.... 49 圖4-5住家客廳電風扇實測頻譜於低頻部份受背景音量影響.. 49 圖4-6某大學排風機實測頻譜於低頻部份受背景音量影響.... 50 圖4-7某大學實驗室排風機噪音頻譜低頻部份受背景音量影響 50 圖4-8二隊分離式冷氣機實測頻譜於低頻部份受背景音量影響 51 圖4-9值日室分離式冷氣機噪音頻譜低頻部份受背景音量影響 51 圖4-10四隊辦公室分離式冷氣機頻譜低頻部份受背景音量影 響...............................................52 圖4-11 95年度北區九縣市民眾陳情各類低頻噪音污染源分佈 比例.......................................... 54 圖4-12 95年度環保單位辦理低頻噪音陳情案件之情形與比 例............................................55 圖4-13 95年度北區九縣市民眾陳情案件可量測噪音之案件比 例情形........................................ 55 圖4-14陳情案件與不合件數比較圖....................... 60 圖4-15 95年度民眾陳情低頻噪音案量測噪音值與我國噪音管 制值比較....................................... 60 圖4-16實測噪音值與我國低頻噪音管制值比較............. 64 圖4-17環保署93年委託計畫量測數據與本次量測數據不合格率 之比較......................................... 66 圖4-18量測噪音值與丹麥低頻噪音容許值做比較........... 68 表目錄 表2-1在C=344m/sec頻率與頻長分佈..................... 6 表2-2 G加權加減量.................................... 10 表2-3低頻噪音發生來源................................ 11 表2-4低頻噪音發生原因及對策.......................... 13 表2-5噪音防制技術種類及其可行效果.................... 14 表2-6問卷受訪者基本資料.............................. 15 表2-7問卷調查結果統計................................ 16 表2-8人口曝露情形.................................... 17 表2-9實驗組及對照組症狀比較.......................... 18 表2-10英國調查報告陳情者健康狀況一覽表............... 20 表2-11 DIN45680最小聽力閥值定義...................... 22 表2-12丹麥低頻噪音容許值............................. 27 表2-13瑞典室內低頻噪音容許值......................... 28 表2-14瑞典工作場所低頻噪音容許值..................... 28 表2-15日本低頻噪音參考值............................. 29 表2-16波蘭低頻噪音容許值............................. 29 表2-17各國低頻噪音容許值比較......................... 32 表2-18我國營業場所、娛樂場所低頻噪音管制值........... 33 表2-19工廠(場)低頻噪音管制標準..................... 33 表2-20 100音源數據排列情形........................... 34 表2-21 源種類及音量大小統計情形...................... 34 表2-22我國噪音陳情案件在民國77年至94年統計情形...... 35 表2-23 95年度北區9縣市民眾陳情噪音辦理情形........... 36 表3-1背景音量的修正.................................. 41 表4-1實測低頻噪音源.................................. 45 表4-2實測噪音源主音量分布情形........................ 46 表4-3 95年度北區九縣市民眾陳情低頻噪音污染源環保單位 辦理情形........................................ 55 表4-4英國(EHOs)對低頻噪音陳情者研究調查結果........ 59 表4-5 95年度北區9縣市接受民眾陳情低頻噪音量測件數據 (dB)........................................... 61 表4-6 95年北區九縣市環保單位量測噪音數值有小至大排列 情.............................................. 62 表4-7未符合40dB之噪音源所佔比例...................... 65 表4-8未符合35dB標準之噪音源所佔比例.................. 65 表4-9未符合30dB之噪音源所佔比例...................... 66 表4-10統計實測值為未合丹麥低頻噪音容許值情形......... 69 表4-11實測噪音值與德國噪音容許值之比較............... 71 表4-12以德國低頻噪音容許值為基準統計實測噪音源各頻率 超出容許值情形................................. 72 表4-13實測值未符合德國低頻噪音容許值情形............. 72 表4-14實測噪音值與日本噪音參考值之比較............... 74 表4-15實測噪音源超出日本低頻噪音參考值不合格之統計... 75 表4-16實測噪音源超出日本低頻噪音參考值情............. 75 表4-17實測噪音值與瑞典低頻噪音建議值做比較........... 76 表4-18實測噪音源超出瑞典低頻噪音建議值不合格之統計表. 77 表4-19波蘭噪音容許值................................. 78 表4-20實測噪音值與波蘭噪音容許值做比較............... 79 表4-23實測噪音源噪音量統計表......................... 81

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