騒音シミュレーション ごみ処理工場の事例

ソリューション事業部 騒音環境改善チーム 光枝 太一、青木 雅彦

1. こんなときにシミュレーション

計画中の建物や施設から発生する騒音の影響を事前に知りたいときは、シミュレーションで騒音レベルを予測することが可能です。騒音対策を計画しているときも、対策効果をシミュレーションで予測することができます。

また、シミュレーションは将来の予測だけでなく、たとえば民家の2階やマンションの高層階への影響など、実際に測定することが難しい地点への騒音伝搬を予測する必要がある場合にも利用されています。(図1)

図1 マンション高層階への騒音影響予測例
図1 マンション高層階への騒音影響予測例

2. シミュレーションによる検討方法

私たちは騒音のシミュレーション検討に自社で開発・販売している騒音予測ソフトウェアGEONOISE(ジオノイズ)を使っています。

シミュレーション検討では、最初に建物の三次元形状をコンピュータ上で作成します。建物を配置した後は、騒音源のパワーレベルと周波数特性を設定して各位置に配置します。また、騒音の影響を予測したい評価点の位置を設定します。

設定が終わると、各騒音源から評価点への騒音の伝搬経路をソフトウェアで探索します。この探索では、各騒音源から評価点へ直接伝搬する直接音、壁などに反射して伝搬する反射音、建物や壁を乗り越えて伝搬する回折音の経路を探索し、騒音の減衰状況を計算します。

各騒音源から全評価点への騒音の伝搬レベルを計算した後、ある評価点に対して、各騒音源からの影響が大きい順に騒音源を並べて、騒音レベルの合計を計算します。この計算により、その評価点の騒音を予測するだけでなく、どの騒音源からの影響が大きいのかも推定ができるため、対策の優先順位も検討できます。

3. ゴミ処理工場のシミュレーション事例

それでは計画中のごみ処理工場を例として、実際のシミュレーション検討の流れをご紹介します。図2にゴミ処理工場のシミュレーションモデルと騒音の伝搬経路を探索した例を示します。

図2 シミュレーションモデルの作成
図2 シミュレーションモデルの作成

次に、当初の設計案で騒音の伝搬状況を予測した結果を図3に示します。

図3 原設計による騒音レベル予測コンター
図3 原設計による騒音レベル予測コンター

この検討では、敷地境界の騒音規制基準は45dBでしたが、原設計のままでは敷地境界のほとんどの地点で騒音が55dBを超えると予想されました。ここで代表的な敷地境界の評価点において、各騒音源からの影響をシミュレーションで予測した結果を表1に示します。

表1 シミュレーションによる各騒音源からの影響推定例
設備名 騒音レベル
予測値(dB)
蒸気復水器 65
冷却塔 42
炉室 40
プラットホーム 35
タービン室壁面 30
その他諸室 27
シミュレーション合計 65

表1によれば、蒸気復水器からの騒音の影響が大きいことがわかります。そこで原設計に対して、対策案1として蒸気復水器の対策を行った場合のシミュレーション結果を図4、表3に示します。

表2 対策案1の内容
対策方法 対策効果の想定値
蒸気復水器置場開口部にサイレンサー設置 -25dB

図4 対策案1の騒音レベル予測コンター
図4 対策案1の騒音レベル予測コンター

図4に示すとおり、蒸気復水器の対策により、一部の敷地境界では規制値45dBを下回ると予測されましたが、まだ敷地境界の多くで規制値を上回っていました。この原因としては、表3に示す各音源からの影響推定によると、冷却塔、炉室からの影響がまだ比較的大きいことがわかります。そこでこれらの騒音源に、表4に示す対策案2を行なった場合のシミュレーション結果を図5に示します。

表3 対策案1の各騒音源からの影響推定
設備名 騒音レベル
予測値(dB)
冷却塔 42
炉室 40
蒸気復水器 40
プラットホーム 35
タービン室壁面 30
その他諸室 27
シミュレーション合計 46
表4 対策案2の内容
対策方法 対策効果の想定値
冷却塔に防音壁設置 -15dB
炉室壁面を吸音処理 -5dB

図5 対策案2の騒音レベル予測コンター
図5 対策案2の騒音レベル予測コンター

図5に示すとおり、冷却塔、炉室の対策により、敷地境界の騒音予測値は45dB以下になりました。

4. おわりに

近年、企業コンプライアンスなどの観点からも周辺環境への配慮が強く求められており、工場・事業所等の計画段階での騒音検討をご依頼いただくことが増えています。当社では、シミュレーションによる騒音予測技術を用いて、わかりやすく、精度の良い検討を心がけていますので、ぜひお気軽にお問い合わせください。

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