ปัญหาเสียงดังรบกวนจากอุปกรณ์ในระบบประกอบอาคาร

โดย : สุชาติ ศิริทาวรจันทร์
(วิศวกร อาวุโส ,กลุ่มบริษัท อี.อี.ซี จำกัด)

ปัญหาต่างๆที่เกิดขึ้นทั้งในระหว่างการก่อสร้างโครงการ หรือ ภายหลังจากติดตั้งอุปกรณ์ในระบบประกอบอาคารเสร็จเรียบร้อยแล้ว ย่อมมีสาเหตุและที่มา ซึ่งผู้ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาที่เกิดขึ้นก็มิใช่ฝ่ายหนึ่งฝ่ายใดเฉพาะ แต่ทุกๆฝ่ายควรจะมีส่วนร่วมเพื่อแก้ใขปัญหาที่เกิดขึ้น โดยร่วมกันเสนอความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์ ตรงไปตรงมา ในอันที่จะแก้ใขปัญหาให้ลุล่วงไปได้ เช่นเดียวกัน ปัญหาเสียงดังจากอุปกรณ์ในระบบประกอบอาคารก็มิใช่มีสาเหตุหลักเฉพาะจากฝ่ายระบบประกอบอาคารแต่เพียงฝ่ายเดียว เพราะที่มาของปัญหาเสียงดังรบกวนจะมีตั้งแต่ขั้นตอนเริ่มต้นการวางแนวคิดของโครงการ,ลักษณะโครงสร้าง,การติดตั้ง ไปจนกระทั่งถึงการบำรุงรักษาและเดินระบบ ซึ่งผู้ที่เกี่ยวข้องจะมีทั้งสถาปนิก วิศวกร ผู้ควบคุมงาน และผู้ควบคุมการเดินและบำรุงรักษาระบบ ดังนั้นถ้าทุกฝ่ายมีความรอบคอบตระหนักถึงปัญหาเสียงดัง และเพิ่มการตรวจสอบในทุกขั้นตอนการทำงานแล้ว ปัญหาดังกล่าวก็จะน้อยลงหรือถ้ายังมีก็สามารถแก้ใขได้โดยง่าย

ในบทความนี้จะกล่าวถึงที่มาของปัญหาและการแก้ใขปัญหาเสียงดังรบกวนจากระบบประกอบอาคารที่พบอยู่บ่อยครั้ง พร้อมทั้งข้อแนะนำในเบื้องต้นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว

1.การจัดวางและกำหนดตำแหน่งห้องเครื่อง

การจัดวางและกำหนดตำแหน่งห้องเครื่องในตำแหน่งที่ถูกต้องก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่จะช่วยป้องกันหรือลดปัญหาเสียงดัง ซึ่งในการกำหนดแนวความคิดในการออกแบบในขั้นต้นควรจะมีการประชุมร่วมกันระหว่างสถาปนิกกับวิศวกรงานระบบ เพื่อให้สถาปนิกมีความเข้าใจในแนวคิดเบื้องต้นสำหรับงานระบบประกอบอาคาร และสามารถจัดวางห้องเครื่องในตำแหน่งที่เหมะสมทั้งในแง่ของการป้องกันเสียงดังรบกวนและความสะดวกในการตรวจสอบซ่อมบำรุง ซึ่งสามารถแยกออกเป็นข้อๆดังนี้

• โครงการที่มีจำนวนชั้นไม่มาก (Low Rise Building) ตำแหน่งห้องเครื่องหลักควรอยู่ด้านหลังโครงการ ในบริเวณที่ถูกแบ่งกั้นด้วยพื้นที่บริการ (Service Area) ซึ่งจะทำหน้าที่กั้นเสียงจากห้องเครื่องหลัก มิให้แพร่สู่พื้นที่ใช้งานโดยตรง นอกจากนี้ถ้าสามารถแยกโครงสร้างอาคารห้องเครื่องหลักเป็นอีกอาคาร (Utility Building) และไม่มีผนังอาคารร่วมกัน ก็จะตัดตอนทั้งเสียงและความสั่นสะเทือนได้เป็นอย่างดี

• โครงการที่ขยายพื้นที่ใช้งานในแนวสูง (High Rise Building) ควรจัดให้การใช้งานในชั้นที่อยู่บนและล่างของห้องเครื่องหลักเป็นพื้นที่ที่ไม่มีคนอยู่ประจำ เช่น ห้องเก็บของ,ห้องเดินท่อ ฯลฯ และจัดให้ห้องเครื่องหลักที่เป็นแหล่งกำเนิดเสียงมากที่สุด แทรกอยู่ระหว่างห้องเครื่องที่กำเนิดเสียงรองลงมา

• การจัดวางห้องเครื่องส่งลมเย็นประจำชั้น (Air Handling Unit Room-AHU ) ไม่ควรจัดให้ผนังด้านใดด้านหนึ่งเปิดสู่พื้นที่ใช้งานโดยตรง แต่ควรจัดวางโดยให้ห้องที่ไม่มีคนอยู่ประจำ เช่น ห้องน้ำ,ผนังปล่องลิฟท์,ห้องเตรียมอาหารหรือห้องแผงไฟฟ้าประจำชั้น ตั้งอยู่รอบๆ เพื่อกั้นเสียงจากห้องเครื่องในชั้นแรกก่อน แต่ถ้าลักษณะการจัดวางห้องไม่เอื้ออำนวยให้จัดวางดังข้างต้น สถาปนิกควรพิจารณาการทำผนังห้องเครื่องที่มีค่าการลดการส่งผ่านของเสียงมากกว่าผนังปรกติโดยทั่วไปผนังห้องเครื่องควรมีค่าน้ำหนักต่อหน่วยพื้นที่ไม่ต่ำกว่า 500 กิโลกรัมต่อตารางเมตร หรือใช้ผนัง 2 ชั้น

• นอกจากจะพิจารณาเรื่องการจัดวางตำแหน่งห้องเครื่องแล้ว การเลือกใช้วัสดุและรายละเอียดการประกอบห้องเครื่องก็มีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของประตูห้องเครื่องควรจะมีค่าการลดการส่งผ่านเสียงเมื่อพิจารณา Noise Leak บริเวณช่องว่างขอบประตูแล้ว จะต้องมีค่าไม่ต่ำกว่า 15-20 dB.เมื่อเทียบกับผนังห้องเครื่อง

• เพื่อลดโอกาสที่จะเกิดเสียงดังจากเครื่องส่งลมเย็น การกำหนดขนาดห้องเครื่องส่งลมเย็นประจำชั้นไม่ควรจะต่ำกว่า 10-15 ft² /1000 CFM.supply air (หรือ 6.7-10 m² / 1000 L/s supply air ) 10-15 ft² /1000 CFM._{supply air} ( 6.7-10 m² / 1000 L/s _{supply air}

2.รายละเอียดการออกแบบและการติดตั้งอุปกรณ์ระบบประกอบอาคารที่ควรละมัดระวัง

ผู้ออกแบบงานระบบประกอบอาคาร,ผู้รับเหมาและผู้ควบคุมงาน ควรให้ความสนใจกับรายละเอียดเล็กๆน้อยๆที่ไม่ควรมองข้าม อันจะเป็นสาเหตุให้เกิดปัญหาเสียงดังในภายหลัง ดังนี้

• การกำหนดตำแหน่งช่องเปิดที่ผนังสำหรับระบายอากาศห้องเครื่องหลัก ไม่ควรเปิดใกล้ๆกับพื้นที่ใช้งาน แต่ควรพิจารณาเปิดในตำแหน่งที่หันเข้าสู่พื้นที่โล่ง ห่างจากอาคารข้างเคียงพอสมควร แต่ถ้าไม่สามารถหาตำแหน่งที่เหมาะสมได้ก็ให้พิจารณาการใช้เกล็ดระบายอากาศชนิดกันเสียง (Acoustics Louver)ซึ่งจะลดการส่งผ่านของเสียงได้พอควร แต่จะต้องใช้เท่าที่จำเป็นเนื่องจากเกล็ดระบายอากาศชนิดกันเสียงจะมีราคาค่อนข้างสูงมาก

• ช่องเปิดบนผนังเหนือฝ้าเพดาน หรือ ช่องเปิดใดๆจากห้องเครื่อง ที่ใช้เป็นช่องสำหรับเดินงานระบบต่างๆจากห้องเครื่อง เช่น ท่อน้ำ ท่อลม ท่อร้อยสายไฟฟ้า ฯลฯ หลังจากติดตั้งอุปกรณ์เสร็จเรียบร้อยแล้วจะต้องปิดอุดช่องว่างโดยรอบที่เหลือให้สนิท เพื่อมิให้เสียงดังจากห้องเครื่องส่งผ่านออกมารบกวนพื้นที่ข้างเคียงโดยผ่านทางช่องว่างดังกล่าว ซึ่งโดยทั่วไป ช่องเปิดที่ผนังเพียง 2 % ก็ทำให้ความสามารถในการป้องกันเสียงของผนังลดลงถึง 50 %

• จะต้องไม่มีส่วนหนึ่งส่วนใดของท่อน้ำหรือท่อลม ที่เดินทะลุผ่านผนังโครงสร้าง สัมผัสกันกับโครงสร้างผนังโดยตรง เพราะจะทำให้เกิดการส่งผ่านของเสียงและความสั่นสะเทือนไปยังโครงสร้างอาคาร ซึ่งในบางโครงการการสัมผัสกันของท่อน้ำกับผนังโครงสร้างโดยตรงที่ชั้น 1 อาจจะส่งความสั่นสะเทือนไปยังชั้นที่ไกลออกไปถึง 5-6 ชั้น

• เนื่องจากท่อลมต้นทางบริเวณที่อยู่ใกล้ๆห้องเครื่องส่งลมเย็นจะมีระดับกำลังเสียงสูงอยู่ ดังนั้น ท่อลมเย็นส่งและท่อลมกลับควรเดินอยู่เหนือห้องที่ไม่มีคนอยู่ประจำ เช่น ห้องเตรียมอาหาร ห้องเก็บของ หรือ ทางเดิน ในระยะไม่น้อยกว่า 15-20 ฟุต ก่อนที่จะเดินท่อลมผ่านเข้าไปยังพื้นที่ใช้งาน

• ท่อลมผ่านผนังเหนือฝ้าเพดาน (Transfer air duct) จะต้องมีการหักเลี้ยวที่เพียงพอพร้อมทั้งบุภายในด้วยวัสดุดูดซับเสียง เพื่อป้องกันเสียงข้ามผนังจากห้องหนึ่งไปยังห้องข้างเคียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งห้องประชุม ห้องส่วนตัวเป็นต้น

• โครงสร้างท่อลมก็มีส่วนสำคัญต่อการกำเนิดเสียง สำหรับห้องที่ไม่มีฝ้าเพดาน ถ้าจำเป็นที่จะต้องเดินท่อลมผ่าน การระบุให้ใช้ท่อลมแบบกลมซึ่งมีโครงสร้างที่แข็งแรงและมีพื้นที่ผิวภายในท่อน้อยกว่า จะลดเสียงผ่านผนังท่อลม (Noise Break Out) ออกมายังพื้นที่ใช้งานได้มากกว่าการใช้ท่อลมแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าทั่วไป
• ในการอนุมัติเครื่องจักรในระบบประกอบอาคารนอกจากจะพิจารณาประสิทธิภาพที่ทุกๆช่วงการทำงานของอุปกรณ์แล้วยังต้อง
  พิจารณาค่าระดับเสียงที่แต่ละช่วงการทำงานด้วย

• โดยทั่วไปอุปกรณ์ขับเคลื่อนทางกลที่มีการควบคุมการทำงานแบบแปรเปลี่ยนความเร็วรอบได้ จะกำเนิดเสียงรบกวนน้อยกว่าอุปกรณ์ที่เดินด้วยความเร็วรอบคงที่ตลอดเวลา (เนื่องอุปกรณ์ที่แปรเปลี่ยนความเร็วรอบได้จะไม่เดินที่ 100 % ของภาระตลอดทั้งวัน) และถ้าอุปกรณ์เดินที่ 80 % ของภาระจะทำให้ระดับเสียงจากอุปกรณ์ลดลง 3-5 dB. แต่การใช้อุปกรณ์ปรับความเร็วรอบ (Frequency Inverter) ควรจะคำนึงถึงเสียงจากพัดลมระบายความร้อนภายในอุปกรณ์ปรับความเร็วรอบด้วยซึ่งตามปรกติจะมีระดับเสียงไม่ดังมากแต่จะเป็นเสียงเด่นความถี่สูง
  
• ห้องเครื่องในงานระบบประกอบอาคารควรจะมีการบุผนังภายในด้วยวัสดุดูดซับเสียง เช่น ไฟเบอร์กลาส หรือ Rock wool หนาไม่น้อยกว่า 2 นิ้ว ความหนาแน่น 3 ปอนด์ต่อลูกบากศ์ฟุตพร้อมทั้งบุทับด้วยวัสดุป้องกันการหลุดร่อน สำหรับพื้นที่ที่บุภายในห้องเครื่องให้บุประมาณ 50 % ของพื้นที่พนังและเพดานก็เพียงพอ ซึ่งผลที่ได้จะทำให้ระดับเสียงภายในห้องลดลงได้ 3-5 dB. ยังผลให้ระดับเสียงห้องข้างเคียงลดลง 3-5 dB เช่นกัน
  
• การจัดวางตำแหน่งเครื่องส่งลมเย็นไม่ควรจัดวางให้ชิดผนังห้องเครื่องจนเกินไปเพราะจะเกิดการส่งผ่านเสียงจากผนังเครื่องส่งลมเย็นไปยังผนังห้องโดยตรง ในลักษณะเหมือนคัปปลิ่ง (Noise Coupling) ทำให้อีกด้านหนึ่งของผนังเกิดเสียงดังมากกว่าปรกติ โดยทั่วไปควรจะเว้นระยะห่างรอบๆ เครื่องไม่น้อยกว่า 2 ฟุต (600 มม.)และหลีกเลี่ยงการจัดวางเครื่องจักรชิดผนังห้องเครื่อง หรือมุมห้องเครื่อง ซึ่งจะลดระดับเสียงภายในห้องเครื่องได้ 3 dB. และ 6 dB. ตามลำดับ
  
• การต่อท่อลมทั้งด้านเข้าและด้านออกกับพัดลมควรมีพิจารณาให้มี System Effect Loss น้อยที่สุด(มีการหักเลี้ยวท่อลมน้อยที่สุด) จะลดระดับเสียงได้10-20 dBในย่านความถี่ต่ำ
  
• นอกจากในเรื่องการออกแบบและการติดตั้งระบบประกอบอาคารแล้ว การบำรุงรักษาอุปกรณ์ให้อยู่ในสภาพดีอยู่ตลอดเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจสอบความสมดุลย์ขณะหมุน ค่าการเยื้องศูนย์ไม่ให้เกินค่าที่ผู้ผลิตกำหนด ก็จะลดปัญหาเสียงดังจากอุปกรณ์ลงได้มาก