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作者:黃宗正 (2000-12-13);推薦:徐業良 (2000-12-13)
附註:本文為勞委會委託研究計畫「防音防護具舒適性能評估」之部份成果。

防音防護具舒適性評估相關國際標準蒐集分析

「防音防護具舒適性能評估研究」計劃進行至此,已分別針對耳罩、耳塞型防音防護具提出對其舒適性具有顯著影響之舒適性指標,接下來需要進一步針對舒適性指標建立評估程序與測試設備,以實際評估不同防音防護具之舒適性表現。目前規劃的舒適性測試項目,在耳罩方面包括夾緊力、散熱性、密合度、與接觸質感四項測試,耳塞方面則為壓力與接觸質感兩個測試項目。

進行舒適性測試程序與設備建立之前,先行蒐集、整理與防音防護具舒適性評估相關之國際標準,若國際標準中已有相關類似測試項目,則採用國際標準規範之測試方式,若無相關測試項目,方自行設計與訂定設計程序。經過文獻蒐集與實際至經濟部標準檢驗局查詢之結果,本文內容將針對中國國家標準(CNS)、歐洲標準(EN)、美國國家標準(ANSI),與澳洲標準(AS)中與聽力防護具舒適性相關之測試項目加以說明,並進一步歸納出本計劃內各舒適性評估試驗之測試程序與設備如何建立。

1. 各國聽力防護具標準簡介

標準化工作儼然已成為國際間趨勢,各國各自獨立的國家標準甚至已成為國際間貿易的障礙,因為製造商勢必無法讓其每一項產品均符合各國不同的國家標準要求,而不同測試標準所得之評估結果也不盡相同,故國際間需要具備公信力的國際標準作為產品性能驗證標準。此次國際標準蒐集分析工作中,除我國的中國國家標準CNS[1]外,更蒐集其他具備國際間公信力的標準如歐洲標準EN、美國國家標準ANSI,與澳洲標準AS加以整理,以下即將針對此三項國際標準相關內容加以介紹。

1.1 歐洲標準EN

歐洲標準EN是歐洲市場中統一並具備公信力的國際標準,也是歐洲各國為因應跨國貿易需求而誕生的產物,其內容調和了歐洲各國國家標準,並加入各國多年來之使用經驗,不僅將德國(DIN)、英國(BS)與北歐各國國家標準進行完整的整合,其測試步驟也提供了簡單卻與產品功能品質最相關的測試。

經過標準蒐集整理的結果,歐洲標準中EN 352[2, 3]EN 13819[4]對聽力防護具性能規格列有詳盡規範。其中EN 352標準包含4個部分:

l  EN 352-1 聽力防護具之安全要求與測試 第一部份:耳罩

l  EN 352-2 聽力防護具之安全要求與測試 第二部分:耳塞

l  EN 352-3 聽力防護具之安全要求與測試 第三部份:結合工業安全帽的耳罩

l  EN 352-4 聽力防護具之安全要求與測試 第四部分:音準改變的耳罩

與舒適性相關者為EN 352-1EN 352-2,此二部分包含針對聽力防護具功能規格與安全性進行測試的性能驗證項目。而EN13819標準之內容亦為針對聽力防護具物理性質與聲學進行測試的方法,其中EN13819-1為針對物理性質進行測試的標準,而EN13819-2為針對聲學進行評估的標準。

整體而言,EN 352EN 13819均為針對聽力防護具產品功能進行驗證之標準,目的在確認聽力防護具性能規格能夠符合歐盟法令之要求。另外,自199571起,所有在歐洲市場出售的聽力防護具產品均必須具有CE標誌,此CE標誌的頒發是經過合格的認證機構對產品進行EN352標準測試通過,且製造商具備書面化的品質管制系統(通常為ISO9000)方予以頒發,而只要品質管制系統繼續維持且產品規格未經改變,則CE標誌可繼續使用,故CE標誌亦可作為勞工選用聽力防護具時之參考。

1.2 美國國家標準ANSI

經實際至經濟部標準檢驗局查詢之結果,無法查詢出美國國家標準中與聽力防護具相關標準之確實內容,僅得知美國國家標準中對防音防護具的規範,包含了主觀性聲音衰減試驗與耳罩型聽力防護具頭帶力量的量測。

1.3 澳洲標準AS/NZS

澳洲標準AS/NZS 1270[5]對聽力防護具規劃有外型、製造材質、佩戴者資訊與廠商標記等驗證項目,其中對防護具本身物理性質進行測試之項目有頭帶夾緊力測試、乾燥高溫的環境測試、低溫環境下掉落時對破壞的抵抗性測試,與主觀法聲音衰減測試。其中夾緊力測試針對耳罩型式區分為頭帶型與頸帶型兩種來進行,並規定測試時耳罩寬高度尺寸。此外,製造廠商必須將測試結果印於包裝上之配帶者資訊中供使用者查詢。其主觀法聲音衰減測試進行方式亦與其他標準不同,是在無迴響室中以「純音」作為測試訊號,而非歐洲標準CEN及美國標準ANSI中所使用的帶通噪音訊號。

2. 耳罩舒適性能評估

經過將所蒐集國家標準資料加以整理後,歸納出各國家標準中與舒適性相關的測試內容,結果如下表1。從表1中可看出,對於耳罩夾緊力測試,各國際標準均有規範,密合度測試則在CNSEN中有規範,其他與防音防護具舒適性相關之測試項目,各國際標準中均無規範。以下即就本計畫預定採用國際標準中耳罩夾緊力與密合度兩項測試方式加以說明。

1. 各國際標準與舒適性指標相關之測試項目

 

CNS

EN

ANSI

AS

耳罩

夾緊力

ˇ

ˇ

ˇ

ˇ

散熱性

N/A

N/A

N/A

N/A

密合度

ˇ

ˇ

N/A

N/A

質感

N/A

N/A

N/A

N/A

耳塞

壓力

N/A

N/A

N/A

N/A

質感

N/A

N/A

N/A

N/A

2.1 耳罩夾緊力測試

各國際標準均規劃有針對耳罩頭帶力量進行測試的標準內容,且測試方式與驗證標準大同小異,可加以參考作為耳罩夾緊力測試的基礎。經過分析整理發現,中國國家標準CNS與歐洲標準EN於此測試項目的內容較為詳盡與相似,故決定以此二標準作為夾緊力測試的設計規範。以下將二標準內對此測試項目之規定內容加以整理。

CNSEN測試頭帶力量的方法均為將待測耳罩加以調整後固定於一適當之架撐模型上,此架撐模型功能為模擬使用者頭部尺寸以建構實驗進行環境,測試期間不改變二塊調整板間距離,於佩帶耳罩經過規定時間後量測頭帶彈性施加於二塊調整板之力量範圍。CNSEN試驗程序相同,不同處僅為架撐模型所建構出之頭部尺寸,考量各國國人頭部尺寸間差異,架撐模型尺寸將以勞委會近期公佈之國人人體計測資料為標準進行製作;而夾緊力測量時間二標準均規定為120 ±5秒。

2.2 耳罩散熱性測試

所蒐集之國際標準中並無針對耳罩散熱性進行測試之項目,多數標準僅針對聽力防護具若干零件或製作材質進行耐熱性測試,如中國國家標準CNS、歐洲標準EN均規劃有耳塞耐熱試驗,用以評估耳塞材質於高溫下是否會發熱燃燒,而澳洲標準AS/NZS中則規劃有耳罩高溫環境測試,亦僅為針對耐熱性進行之試驗。

2.3 耳罩密合度測試

CNSEN標準均規劃有耳罩彈性墊壓力試驗,因彈性墊壓力與密合度間有絕對關係且測試方式具備相似性,故可以彈性墊壓力試驗標準作為評估耳罩密合度之基礎。

彈性墊壓力試驗進行方式亦是以架撐模型建構出頭部尺寸,而後將一張大於耳罩彈性墊表面範圍之試紙貼附於調整板上,試驗時於彈性墊上塗一層標記物(稀釋之印刷油墨白色石油膠或乳化漆)後將耳罩固定於架撐模型上,經過120 ±5秒後讀取力量感測器之數值與量測彈性墊接觸區域之壓痕,但各標準中並無詳細規範壓痕量測評估之方式。

2.4 耳罩質感測試

質感測試主要針對耳罩耳殼護蓋彈性墊之柔軟度與粗糙度進行評估,但所蒐集之各國際標準中並無發現針對此類性質進行測試的規範。

3. 耳塞舒適性能評估

3.1 耳塞壓力測試

各國際標準中所規劃之耳塞規格驗證項目,大部分均僅為尺寸大小試驗與材質耐熱試驗,並無特別針對耳塞塞入耳道時的壓力進行測試,然而CNSEN標準之尺寸大小試驗中規劃有模擬耳孔尺寸範圍的耳廓模型,可作為建立耳塞壓力試驗環境之參考。

3.2 耳塞質感測試

質感測試規劃與耳罩相仿,亦為針對耳塞製作材質之柔軟度與表面粗糙度進行評估,但所蒐集之各國際標準中並無發現針對此類性質進行測試的規範。

4. 參考文獻

1. CNS T2012 8454 ; 1982, 防音防護具.

2. EN 352-1, 1993, “ Hearing Protectors – General requirement – Part 1: Earmuffs.”

3. EN 352-2, 1993, “ Hearing Protectors – General requirement – Part 2: Earplugs.”

4. EN13819-1, 1999, “ Hearing Protectors – Testing – Part 1: Physical test methods.”

5. AS/NZS 1270, 1999, “ Acoustic – Hearing protectors.”