Na potrzeby rozwijania naszej witryny korzystamy z plików cookies w celu personalizacji reklam, treści oraz analizowania ruchu na stronie.
Podczas korzystania z naszej strony zostaną zapamiętanie Twoich preferencje, przeglądarka czy lokalizacja. Więcej informacji o plikach cookies i ich funkcjonowaniu znajdziesz w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI.
Kontakt
dystrybutorzy
biblioteka BIM
strefa projektanta

Kilka słów o akustyce instalacji wentylacyjnej

akustyka-instalacji-wentylacyjnej

Sukces wymaga koncentracji, a koncentracja ciszy. Jednak jak wynika z raportu „Leesman® Review” (numer 17 z 2015 r.) [1], zaledwie 30% osób pracujących w biurze jest zadowolonych z poziomu hałasu w miejscu pracy. Te dane zaskakują i uświadamiają, jak ważnym zagadnieniem jest akustyka.

Akustyka wiąże się z dźwiękiem, czyli drganiami materii o częstotliwości zawierającej się w zakresie słyszenia, który dla człowieka zawiera się w przedziale 20 20 000 Hz. Ludzie różnie słyszą. To, jak słyszymy, ulega zmianie także z wiekiem.

Nie każdy dźwięk jest hałasem. Według rozporządzenia Ministra Gospodarki i Pracy [2] hałas to ,,każdy niepożądany dźwięk, który może być uciążliwy albo szkodliwy dla zdrowia lub zwiększać ryzyko wypadku przy pracy”. Chodzi zatem o niesprzyjający wpływ dźwięków złożonych o różnorodnej częstotliwości, który przeszkadza ludziom i może ich denerwować. Niejednokrotnie o tym czy coś jest uznane za hałas decyduje subiektywna ocena.

Dopuszczalne poziomy dźwięku w pomieszczeniach przeznaczonych do przebywania ludzi określa norma PN-B-02151-2:2018-01 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Część 2: Wymagania dotyczące dopuszczalnego poziomu dźwięku w pomieszczeniach [3]. Normowane poziomy dźwięku A różnią się w zależności od przeznaczenia pomieszczenia, a także źródła hałasu oraz jego charakteru. W tabeli 1. znajduje się wycinek normy, który pokazuje dopuszczalny poziom dźwięku A hałasu przenikającego do pomieszczenia od wyposażenia technicznego budynku oraz innych urządzeń w budynku i poza nim.

Tabela 1. Dopuszczalny poziom dźwięku A hałasu przenikającego do pomieszczenia od wyposażenia technicznego budynku oraz innych urządzeń w budynku i poza budynkiem

Jak widać w tabeli 1, dopuszczalny średni poziom dźwięku w sali konferencyjnej wynosi 35 dB(A), a w pomieszczeniach do pracy umysłowej zaledwie 30 dB(A). Oznaczenie „(A)” mieszczące się przy „dB” oznacza, że są to wyniki z uwzględnieniem poprawek korekcyjnych filtrem A.  akustyce występują specjalne filtry korekcyjne A, B, C oraz D. Pozwalają one uwzględnić subiektywne odczuwanie głośności dźwięków. W wentylacji najczęściej używa się filtra A. Jego nałożenie powoduje przybliżenie dźwięku do tego, jak odbiera je ucho ludzkie. A więc parametr skorygowany o krzywą A naśladuje charakterystykę czułości słuchu ludzkiego na różne częstotliwości dźwięków. Występują także doświadczalnie opracowane graniczne krzywe, które określają akceptowalny poziom dźwięku dla pomieszczeń o różnym przeznaczeniu. W Europie stosuje się krzywe NR (noise rating), a w Stanach Zjednoczonych – NC (noise criteria).

Reakcja na dźwięki jest jednak kwestią indywidualną. Należy pamiętać, że podane w Tabeli 1 wartości są maksymalnymi dopuszczalnymi. W pomieszczeniach warto dążyć do najmniejszego możliwego natężenia dźwięku.

Akustyka w systemach wentylacji i klimatyzacji. Jak powstaje hałas i od czego zależy?

W systemach wentylacji i klimatyzacji może się znajdować wiele źródeł hałasu. Główną przyczyną powstawania uciążliwych dźwięków najczęściej jest wentylator. Hałas z tego urządzenia trafia przez jego obudowę do otoczenia oraz do przewodów wentylacyjnych. Hałas generowany przez wentylator zależy nie tylko od jego konstrukcji, ale także od sprężu, wydajności i liczby obrotów. Jeżeli chodzi o parametry akustyczne, dużą rolę odgrywa również sposób podłączenia wentylatora do instalacji. W tym kontekście jest istotne, by w pobliżu wentylatora nie następowały duże zmiany kierunku przepływu powietrza. Rysunek 1. zawiera przykłady montażu instalacji w pobliżu wentylatora promieniowego – z uwagami w odniesieniu do jego parametrów akustycznych.

akustyka-instalacji

Rysunek 1. Różne konfiguracje montażu instalacji w pobliżu wentylatora promieniowego. Wymiar A powinien wynosić minimum 1,5B, gdzie B to większy z wymiarów przewodu[4].

Hałas w instalacji powstaje także m.in. podczas przepływu powietrza przez przepustnice, klapy przeciwpożarowe, regulatory przepływu, nawiewniki lub wywiewniki. Stosowanie w instalacji przepustnic, które wymagają istotnego zdławienia, przekłada się na występowanie na nich wysokich strat ciśnienia, co oznacza, że mogą się one stać istotnym źródłem hałasu. Dźwięk generowany na nawiewniku lub wywiewniku zależy od konstrukcji tych urządzeń, prędkości przepływu powietrza, a także od sposobu ich podłączenia do instalacji. Powietrze powinno równomiernie napływać na element dystrybuujący powietrze do pomieszczenia. Przewód doprowadzający powietrze należy podłączyć tak, aby nie powstawały niepotrzebne zaburzenia w przepływie powietrza.

W pomieszczeniu najczęściej występuje więcej niż jeden element nawiewny. By oszacować całkowity poziom dźwięku, należy zsumować poszczególne źródła logarytmicznie. Poniżej znajdują się dwa wykresy. Pierwszy z nich służy do dodawania źródeł o tym samym poziomie dźwięku, a drugi pomaga określić przyrost poziomu dźwięku dodawanego do źródła o wyższym poziomie dźwięku.

akustyka-instalacji

Wykres 1. Wykres służący do dodawania źródeł o tym samym poziomie dźwięku

Przykład: W sali konferencyjnej znajdują się cztery nawiewniki wirowe NS8 o jednakowym poziomie dźwięku 22 dB(A). Powodowany przez nie całkowity poziom dźwięku wynosi 22 + 6 = 28 dB(A)

akustyka-instalacji

Wykres 2. Wykres służący do dodawania dwóch źródeł o różnym poziomie dźwięku. Przyrost poziomu dźwięku dodawany jest do źródła o wyższym poziomie

Przykład: W korytarzu znajdują się dwie kratki wentylacyjne STW o poziomach dźwięku 20 dB(A) i 26 dB(A). Powodowany przez nie całkowity poziom dźwięku wynosi: 26 + 1 = 27 dB(A)

Na poziom hałasu z instalacji wentylacyjnej może wpływać także sposób wykonania instalacji, czyli jakość wykonania izolacji akustycznej przewodów wentylacyjnych, w tym stosowanie odpowiednich elastycznych połączeń (króćce, wibroizolatory, podkładki). Należy także zwrócić uwagę na odpowiednie zawieszenie elementów instalacji, tak by przy przepływie powietrza nie powstawały drgania.

Jakie są sposoby na cichą wentylację? Rola tłumików akustycznych w instalacji. Rodzaje i montaż tłumików

Hałas powstający w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych podlega częściowemu tłumieniu w elementach tej instalacji. Tłumienie to występuje m.in. w przewodzie prostym, łukach i kolanach, w trójnikach czy też przy zmianie przekroju. Najczęściej naturalne tłumienie w instalacji nie jest jednak w stanie obniżyć poziomu dźwięku do wartości dopuszczalnej dla danego pomieszczenia. W takim przypadku stosuje się tłumiki akustyczne, które mogą istotnie ograniczyć hałas, dzięki czemu przyczyniają się do zapewnienia komfortu akustycznego w pomieszczeniach.

Tłumiki przeważnie montuje się w pobliżu wentylatora, w centrali wentylacyjnej, na odnogach w pobliżu szachtu lub w pobliżu nawiewników. W systemach wentylacji i klimatyzacji najczęściej stosuje się tłumiki absorpcyjne. W tłumikach tych energia dźwięku wnika do materiału dźwiękochłonnego, z którego jest wykonany tłumik, co przekłada się na jej ograniczenie, a tym samym na redukcję hałasu. Dostępne są tłumiki o przekroju prostokątnym lub okrągłym, także w wersji z rdzeniem.

Tłumiki do prostokątnych przewodów wentylacyjnych mają obudowę w formie prostokątnego przewodu, wewnątrz którego znajdują się kulisy wypełnione materiałem dźwiękochłonnym. Wypełnienie tłumika kulisami przekłada się na powiększenie powierzchni kontaktu z materiałem dźwiękochłonnym. Skuteczność tłumika zależy od grubości kulis, szerokości szczelin (odległości między kulisami) oraz długości tłumika. Jeżeli chcemy uzyskać dobre parametry tłumienia dla całego zakresu tłumienia, dobrze sprawdzają się tłumiki z szerokimi kulisami i wąskimi szczelinami między nimi. Tłumienie jest ściśle uzależnione od długości tłumika – jego wydłużenie w znacznym stopniu wpływa na poprawę parametrów tłumika.

Tłumiki do okrągłych przewodów wentylacyjnych składają się z obudowy, czyli okrągłego przewodu, po obwodzie którego umieszczony jest dźwiękochłonny materiał.  powierzchni kontaktu przepływającego powietrza z materiałem dźwiękochłonnym, opcjonalnie stosowane są wypełnienia w osi tłumika zwane rdzeniem. Skuteczność tłumika o przekroju okrągłym uzależniona jest od grubości warstwy materiału dźwiękochłonnego, średnicy i długości tłumika oraz występowania rdzenia.

Przy doborze tłumika należy przede wszystkim:

  1. Ustalić jego przeznaczenie (wentylacja bytowa czy pożarowa).
  2. Określić źródło hałasu (najlepiej z podziałem na pasma częstotliwości).
  3. Doprecyzować minimalną wymaganą tłumienność tłumika (w uwzględnieniu dopuszczalnego poziom hałasu w pomieszczeniu).
  4. Zwrócić uwagę na opory przepływu i szumy własne tłumika oraz sprawdzić, czy szumy własne z tłumika są o co najmniej 10 dB niższe niż hałas na wyjściu z tłumika (w przeciwnym razie mogą ograniczać jego skuteczność).
  5. Zaprojektować wentylację w taki sposób, aby powietrze równomiernie napływało na całą powierzchnię tłumika.
  6. Zwrócić uwagę na maksymalną prędkość przepływu powietrza w tłumiku.
  7. Zwrócić uwagę na gabaryty tłumika, tak by podłączenie go do instalacji wymagało jak najmniejszej liczby elementów.

Tłumiki w ofercie SMAY

SMAY oferuje szeroki wybór i wiele wersji tłumików – przedstawia je rysunek 2. Duża liczba dostępnych rozwiązań pozwala odpowiedzieć na różne potrzeby klientów.

akustyka-instalacji

Rysunek 2. Tłumiki akustyczne w ofercie firmy SMAY

Wszystkie typy tłumików akustycznych w ofercie firmy SMAY mają atest higieniczny PZH, który zaświadcza, że produkty te nie wywierają negatywnego wpływu na zdrowie ludzi ani środowisko naturalne.

SMAY dysponuje programem doborowym tłumików. Pozwala on łatwo i szybko porównać parametry poszczególnych typów tłumików oraz dobrać rozwiązanie skrojone pod potrzeby klienta. Prosty interfejs programu czyni go przyjaznym i szybkim w użytkowaniu. By skorzystać z programu, nie trzeba podawać pełnych danych: http://tlumiki.smay.org/

 

Tłumiki prostokątne TAP są dostępne w szerokim zakresie wymiarowym. Obudowa tłumików wykonana jest z blachy stalowej ocynkowanej (opcjonalnie nierdzewnej), a kulisy – z niepalnego materiału dźwiękochłonnego, pokrytego welonem szklanym. Szerokość kulis (100 mm lub 200 mm) wpływa na sposób tłumienia.

Istnieją dwa warianty tych tłumików: z kulisami absorpcyjnymi lub absorpcyjno-rezonatorowymi. W wariancie absorpcyjnym (TAP…-AA) powierzchnię kulis pokrywa tkanina. Tłumiki z takimi kulisami lepiej sprawdzają się w tłumieniu hałasu w zakresie średnich i wysokich częstotliwości. Kulisy absorpcyjno-rezonatorowe (TAP…-AR) w połowie pokryte są blachą, co przekłada się na dobre tłumienie hałasu o niskich i średnich częstotliwościach. Szeroka pula wariantów wykonania pozwala dostosować tłumiki do potrzeb klientów.

Kulisy tłumików TAP mogą być wyposażone w owiewki, które poprawiają parametry aerodynamiczne kulis. Przekłada się to na obniżenie oporów przepływu powietrza przez tłumik. Niskooporowa instalacja oznacza redukcję kosztów eksploatacyjnych. Standardowo tłumiki TAP/TAPS mają klasę korozyjności C2, jednakże dodatkowym plusem jest możliwość ich wykonania w klasie korozyjnej C3. Tłumiki TAP można montować w poziomych i pionowych ciągach przewodów wentylacyjnych. Ułatwieniem jest możliwość montażu tłumika z kulisami w pozycji zarówno pionowej, jak i poziomej. Firma SMAY posiada biblioteki Revit dla tłumików TAP. W ofercie SMAY istnieje możliwość zamówienia wyłącznie kulis – bez obudowy (oznaczenie TAL).

akustyka-instalacji

Rysunek 3. Typy kulis w tłumiku prostokątnym TAP

W ofercie firmy SMAY można znaleźć także tłumiki prostokątne TAH, czyli tłumiki w wykonaniu higienicznym. Konstrukcja tłumika ułatwia jego czyszczenie. Na boku urządzenia znajduje się klapa rewizyjna (można ją umieścić na boku prostopadłym lub równoległym do kulis), a kulisy da się wyjąć. Tłumik w takim wykonaniu nadaje się w szczególności do pomieszczeń o wysokich wymaganiach higienicznych (np. w szpitalach, laboratoriach w branży farmaceutycznej). Czyszczenie kulis i wnętrza obudowy tłumika powinno się odbywać na sucho za pomocą sprężonego powietrza lub szmatki/gąbki zwilżonej niewielką ilością wody z domieszką niskopieniących się surfaktantów. Grubości i typy kulis są takie jak w tłumikach TAP.

akustyka-instalacji

Rysunek 4. Tłumik w wykonaniu higienicznym TAH z klapą rewizyjną na boku równoległym do kulis

By ograniczyć hałas w przewodach oddymiających, można się posłużyć tłumikami akustycznymi SDS-TAP. W tym wariancie wykonania tłumika powierzchnie boczne kulis pokryte są blachą perforowaną. Kulisy mogą mieć grubość 100 mm lub 200 mm. W tłumikach tych możliwe jest wykonanie kulis z owiewkami, co podobnie jak w TAP, przekłada się na ograniczenie oporów instalacji. Owiewki mogą być z jednej lub obu stron kulis.

 

Tłumiki okrągłe TAR powstają standardowo z blachy stalowej ocynkowanej, ale istnieje także możliwość wykonania ich z blachy nierdzewnej. Tłumiki tego typu cechują się wysoką szczelnością. Obudowa standardowo ma klasę szczelności C. Tłumiki TAR są wyposażone w przyłącza nyplowe dostosowane do znormalizowanych średnic przewodów okrągłych. Na zamówienie można je wykonać z przyłączami mufowymi lub kołnierzowymi. Tłumiki TAR można montować w poziomych i pionowych ciągach przewodów wentylacyjnych. Firma SMAY posiada biblioteki Revit dla tłumików okrągłych TAR oraz TAS.

Tłumiki okrągłe TAS są ekonomiczną wersją tłumików okrągłych w ofercie SMAY. Obudowę zewnętrzną tłumika hałasu stanowi rura spiro. Urządzenia te cechują się niższą wagą oraz mniejszymi średnicami zewnętrznymi niż tłumiki TAR, dzięki czemu wymagają mniej miejsca do zamontowania. Jednak lepszymi parametrami tłumienności cechują się tłumiki TAR. Program doborowy tłumików pozwala szybko porównać parametry obu produktów i wybrać najlepszy do danego zastosowania.

akustyka-instalacji

Rysunek 5. Tłumik w wykonaniu TAR oraz TAS

Do redukcji hałasu w instalacji oddymiającej w zakresie średnic od Ø630 mm do Ø1250 mm można się posłużyć tłumikami TL-C lub tłumikami z rdzeniem TL-CN. Tłumiki mają klasyfikację ogniową E600120(ho)S1500 single, co pozwala na ich stosowanie w pozycji poziomej w jednostrefowych poziomych przewodach oddymiających. Przy wykorzystaniu tych tłumików w wentylacji bytowej możliwy jest także montaż pionowy, a zakres wykonania wymiarowego się zwiększa (dla TL-C od Ø250 mm, a dla TL-CN od Ø315 mm). Dzięki zastosowaniu rdzenia w tłumikach TL-CN cechują się one lepszymi parametrami tłumienności, ale mają większą masę i szumy własne niż tłumiki TL-C.

Wśród produktów tłumiących w ofercie firmy SMAY dostępne są także szczeliny tłumiąco-transferowe ST-T, które można stosować w przegrodach budowlanych oddzielających pomieszczenia, między którymi należy wyrównać poziom ciśnienia powietrza. Konstrukcja ST‑T wpływa na wytłumienie hałasu. Wśród elementów tłumiących występuje także czerpnia/wyrzutnia ścienna SWG, stosowana jako zakończenie instalacji wentylacyjnej. SWG ma kierownice wypełnione wkładem tłumiącym, co przekłada się na ograniczenie hałasu. Może być także stosowana jako ekrany akustyczne, które umożliwiają transfer powietrza do maszynowni.

akustyka-instalacji

Literatura

[1] Noise and its impact on productivity, importance of variety in open plan spaces and Plantronics’ “Soundscape” building, „Leesman® Review”, Issue 17, 2015 Q2, data reported 30.06.15 [online, dostęp: 29 października 2021]. Dostępny w internecie: https://www.ecophon.com/globalassets/media/pdf-and-documents/uk/leesman-review-issue-leesman-review-issue-17.pdf, p. 7.

[2] Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 5 sierpnia 2005 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach związanych z narażeniem na hałas lub drgania mechaniczne

[3] PN-B-02151-2:2018-01 Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Część 2: Wymagania dotyczące dopuszczalnego poziomu dźwięku w pomieszczeniach.

[4] 2015 ASHRAE Handbook – Heating, Ventilationg, and Air-Conditioning Aplications, ASHRAE 2015

Rysunek 6. Szczelina tłumiąco-transferowa ST-T oraz czerpnia/wyrzutnia SWG

Autor
Joanna Halibart

Z-ca Kierownika Działu Badań i Analiz CFD