4.4 噪声控制

4.4.1 洁净室的噪声一般不算高，但数据差额较大，相差近10dB(A)。国内关于噪声对健康影响的研究表明，低于80dB(A)的一般工业噪声，对健康的影响不太大。因此，洁净室噪声标准的制订主要考虑噪声的烦恼效应、语言通讯干扰和对工作效率的影响。
    国外洁净室噪声标准的研究工作开始于20世纪60年代。1966年制定的美国联邦标准《洁净室环境控制要求》209a和1974年修订的209b规定：“洁净室的噪声控制在可能进行必要的通话，满足操作或产品的要求，并使人员保持在舒适和安全的范围内”。
    在《洁净室及相关受控环境——第四部分，设计、施工和启动》IS0 14644-4-2001标准中规定：“应依据洁净室内人的舒适和安全要求及环境（如其他设备）的背景声压级来选择适宜的声压级。洁净室的声压级范围为40～65dB(A)”。
    从收集的国内外洁净室噪声标准来看，有以下几个特点：洁净室的噪声标准一般均严于保护健康的标准。在洁净室的环境下，噪声条件主要在于保障正常操作运行，满足必要的谈话联系，提供舒适的工作环境。绝大多数标准给出的允许值在65dB(A)～70dB(A)范围，医疗行业则更低。现行的大多数标准均以A声压级作为评价指标，也有少数标准对各频带声压级提出了限制。少数标准按不同的空气洁净度等级分别给出了噪声容许值，而大多数标准对不同的空气洁净度等级洁净室提出了一个统一的容许值。
    根据“洁净厂房噪声评价与标准的研究”所得到的成果，我国59个洁净厂房平均噪声级的分布，电子工业216个洁净室的噪声分布状况和不同声级下各种效应的主观评价指标如图1所示：
    由图1可见，若以65dB(A)作为洁净室噪声允许值标准，工人感到高烦恼的百分率低于30％，对集中精神感到有较高影响的百分率不到10％，而对工作速度、动作准确性的影响则可忽略，从主观评价调查看，语言通讯干扰可以属于轻微的等级。如按这一限值来衡量现有洁净室的噪声，则有75％超过标准，就电子工业而言，也有47％的洁净室超过标准。
    近年来，我国的洁净室环境技术有了一定的发展，但对噪声的控制技术还相对滞后，从1996-1997年对国内部分行业的部分洁净室进行的调研结果来看，还有相当一部分的洁净室噪声在65dB(A)以上，就电子工业而言，还有约35％的洁净室超过标准。

图1 洁净厂房噪声分布与评价图
1－59个洁净厂房超过某一声级的百分率；
2－电子工业216个洁净室超过某一声级的百分率；
3－高烦恼率,4－准确性高影响率；5－工作速度高影响率；
6－集中精神高影响率；7－交谈及电话通讯高干扰率

    同样由图1得知，若以70dB(A)为噪声允许值标准，工人感到高烦恼的百分率将达到39％，对于集中精神感到有较高影响的百分率为12.4％，对工作速度和动作准确性影响仍不显著，对语言通讯的干扰则属于较高的等级。如按70dB(A)的限值来衡量现有洁净厂房的噪声，则多数可以满足标准。
    目前国内的相当一部分洁净室的隔墙使用的是进口或国产的金属壁板，由于壁板的隔声量存在着某些薄弱环节而造成隔声不理想，且室内的噪声仍过高。如上海某公司使用的是进口壁板，其室内噪声平均值达69dB(A)；上海某公司使用的也是进口壁板光刻间，测得其室内平均噪声值为70dB(A)，其他一些洁净室的生产环境的噪声也偏高，也就是说，从噪声的效应来看，标准低于65dB(A)为好。
    对国内几个行业不同气流流型洁净室的静态和动态噪声所进行的分析表明，不同气流流型的静态噪声有较大差异。非单向流洁净室的静态噪声实测值在41dB(A)～64dB(A)范围内，平均为54dB(A)；单向流、混合流洁净室的静态噪声实测值在51dB(A)～75dB(A)范围内，平均为65dB(A)。非单向流洁净室比单向流洁净室的静态噪声平均值约低11dB(A)。
    由于噪声控制要求是确保人员健康的重要条件，本条为强制性条文。
4.4.3～4.4.6 控制设备噪声首先要从声源上考虑，设计时应选用低噪声设备。在某些情况下，由于技术或经济上的原因而难以做到时，则应从噪声传播途径上采取降噪措施，如把高噪声工艺设备迁出洁净室或隔离布置于隔声间内。有些由于与生产联系密切，必须置于洁净区内的高噪声设备，亦可采用隔声罩隔绝噪声。
    国内现有洁净厂房中，不少洁净室将机械泵一类高噪声设备置于洁净室外套间或技术夹道内，洁净室内噪声有明显降低。
    洁净室的静态噪声主要来源于净化空调系统和局部净化设备运行噪声，静态噪声的大小与洁净室气流流型、换气次数等因素有关。但关键在于净化空调系统的布置及合理的降噪措施，不合理的设计方案必然导致较高的静态噪声。
    关于降低洁净室净化空调系统噪声的措施，国内外有关资料提出了一些有效的措施：
    如《现代洁净室概念》一文中强调“选择那种能满足气流要求的噪声最低的风机，还应该采用弹性减振基础”。关于消声器的使用，文中说：“管道消声器在中频和高频范围内降低噪声是有效的，当风管敷设长度在50ft以内时，就应考虑采用消声器”。关于风管的连接，文中又说：“通风机和送风管道与回风管道之间，应采用柔性连接管隔开”。还要求“将通风机外壳、静压箱和管道等加上衬里”。如北京某大学微电子研究所回风管道在未处理前噪声高达83.5dB(A)，经过加设衬垫处理后噪声降到66.2dB(A)，使光刻间的室内环境噪声平均下降了7dB(A)～9dB(A)。由此可见，只要对风道系统采取消声和防止管道固体传声等措施，洁净室噪声可以大幅度降低。
    国内还有不少洁净室，由于系统设计合理，并采取了降噪措施，室内噪声得到有效控制。
    排风系统噪声对洁净室影响极大，以集成电路生产为例，在生产过程中，外延、扩散、腐蚀、清洗等多种工序都需设排风系统。近年来，洁净厂房排风系统的噪声治理日益受到重视，要注意选用低噪声风机等。
    由于洁净室内的工作环境要求比较安静，洁净室的密封性能较好，噪声不易衰减。按规定限制风管风速，既减小了净化空调系统的阻力，降低了风机压头和转速，减弱了风机的噪声，又防止了风速过大而产生附加噪声。
    如上所述，第4.4.3条～第4.4.6条的规定均为洁净厂房设计中，从平面和空间设计到各类设备、系统及其附属设备等的选择都应充分考虑噪声控制措施，以确保达到洁净厂房要求的噪声控制值。原规范中将第4.4.3条、第4.4.4条规定为强制性条文，但在实施中各单位认为规定过严，可操作性也不强，为此本次修订改为推荐性条文。