Причины появления шума в вентиляции и методы его устранения
Почему в слышен шум в системе вентиляции
Для ответа на данный вопрос нужно разобрать причины появления шума и свиста в воздуховодах системы вентиляции, а также сам характер появления этого шумового эффекта.
По своему характеру шум в системах вентиляции бывает:
Наиболее распространенные причины появления шумов в вентиляционных каналах:
После того как мы разобрались в причинах, можем приступать к диагностике.
Источники возникновения шума в вентиляции
Воздуховоды
К примеру основными способами сэкономить является покупка более дешевых воздуховодов, их дешевизна достигается применением низкокачественной стали с толщиной воздуховодом меньше чем запроектировано. В таком случае когда вентиляция начинает работать, тонкие воздуховоды, не обладающие достаточной жесткостью — начинают вибрировать под действием воздушных потоков и создают весьма ощутимый гул в вентиляции от вибрирования воздуховодов, выраженный глухим, но громким гулом. Еще одной причиной является выпадение, а иногда и полное отсутствие уплотнительных резинок между в местах соединения фасонных частей воздуховодов.
Вентиляционные установки
Тут может быть много источников, самые распространенные :
Шум от износа подшипников является важным и опасным сигналом, если его игнорировать, то это приведет к выходу вентиляционной установки из строя.
Клапаны, шиберы, решетки и прочее.
Неправильно установленные фасонные части воздуховодов вентиляции, так же как и неправильно установленные клапана, шиберы и вентиляционные распределительные устройства — самая распространенная причина появления шума в системе вентиляции. В основном такой шум похож на свист и возникает в местах резкого заужения сечения воздуховодов.
Изоляция воздуховодов
Аэродинамический шум в системах вентиляции — неизбежная вещь и зачастую проектировщики рекомендуют выполнять работы по шумоизоляции воздуховодов, особенно в местах постоянно прибывания людей ( офисы, квартиры, больницы и тд). Толщина изоляции бывает разной и может варьироваться от 0,3мм до 1,5 см. и нерадивые монтажники частенько покупают более тонкую шумо и тепло изоляцию для воздуховодов чем заложил проектировщик. При больших объемах работ это приносит очень существенную экономию монтажникам и как следствие повышенный шум в вентиляции во время ее эксплуатации.
Шумоглушители.
Очень часто их просто нет или они уже сломаны ( пробиты) или в них попал посторонний предмет.
Способы устранения шума в вентиляции
Для того что бы понять, как устранить шум в вентиляции, нужно сначала попытаться определить его источник, и исходя из этого, выбирать методы борьбы с ним.
Соответственно можно выделить основные направления устранения шума в вентиляции:
Так же нужно пройтись по местам соединения воздуховодов и протянуть соединения. Для определения таких причин шума и состояния воздуховодом поможет видео диагностика ( видео обследование ) систем вентиляции.
К сожалению нередки случаи когда устранить причину шума в системах вентиляции можно только полностью демонтировав эту систему и собрав новую, предварительно разработав проект вентиляции.
Шум в каналах естественной вентиляции многоквартирных домов
В 90% случаев причиной шума в вентканалах многоэтажек является несанкционированная перепланировка квартир, самовольная врезка дополнительных вентиляционных устройств и воздуховодов в каналы естественной вентиляции, засорение вент.каналов строительным мусором во время ремонта квартир.
Допустимые нормы шума в системах вентиляции
Способы определения уровня шума вентиляции
Совет: Если Вы считаете, что шум от вентиляции излишне громкий, то не стесняйтесь, пишите жалобу в Управляющую компанию и они сами разберутся, вне зависимости от того, жилой дом это, больница, школа или офисный центр. На каждом из объектов есть инженерная служба или обслуживающая вентиляционная компания, которая должна в кратчайшие сроки разобраться с этой проблемой и письменно уведомить Вас о результатах проведения работ по уменьшению шума исходящего из воздуховодов или других элементов вентиляционной системы.
Если же Вашу жалобу оставили без внимания или Вы не удовлетворены результатами работ по уменьшения шума вентиляции, то смело пишите жалобу в Жилиспекцию.
Телефон горячей линии Мосжилинспекции (Государственная жилищная инспекция города Москвы) +7(499)763-18-56, +7(495)777-77-77
Как снизить уровень шума в системе вентиляции
Свои плюсы и минусы есть у любого технологического решения. Системы вентиляции тоже не исключение: они хорошо справляются с задачей воздухообмена в помещениях, но являются источником дополнительного шума. А это снижает уровень комфорта для людей, находящихся в помещениях.
Причины и источники шума в системах вентиляции
Источники шума в системах вентиляции можно сгруппировать следующим образом:
Повысить шум могут такие ошибки при проектировании и монтаже системы вентиляции:
Шум от работы системы вентиляции может распространяться двумя способами: по воздуху (акустический) или через строительные конструкции (структурный). Бороться с ними нужно разными способами.
Как понизить уровень шума вентиляционной установки
Первый шаг – правильно подобрать мощность вентиляционной установки и скорость вращения вентилятора.
Измерения показали, что при снижении скорости вращения вентилятора на 20 % уровень шума в системе вентиляции уменьшается на 5 дБ. Если понизить частоту оборотов еще на 10 %, уровень шума уменьшается на 8 дБ.
Не менее важно размещение установки в здании. Опытным путем получены такие цифры:
Не стоит устанавливать вентиляционные установки рядом с окнами или дверями вентиляционных камер. Они значительно хуже гасят шум. Еще более худшим решением будет разместить оборудование в шахте или лестничном пролете.
Как понизить вибрацию вентиляционной установки
Источниками вибрации в вентиляционной установке являются электродвигатель и рабочее колесо вентилятора. Пока они новые, шум будет невысоким, но по мере износа деталей оборудования он будет неизбежно возрастать и распространяться через строительные конструкции. Вибрацию можно гасить несколькими способами:
Такие виброопоры используют для снижения вибрации
Вибропружины чаще используют для промышленных установок
Как понизить акустический шум вентиляционной установки
Вентиляционная установка, одновременно со структурным, является источником акустического шума. Чтобы снизить его, нужно использовать звукоотражающие и звукопоглощающие материалы. Первые отличаются высокой плотностью (например, кирпич или бетон), за счет которой отражают звуковые волны и не дают им распространиться. Вторые имеют пористую структуру (например, акустическая минеральная вата), благодаря которой эффективно поглощают энергию звуковых волн и таким образом гасят их.
Оптимальный вариант – использование многослойных конструкций, в которых чередуются плотные звукоотражающие и легкие звукопоглощающие материалы. В этом случае звук, проходя через эти материалы, поочередно отражается, поглощается и заметно теряет мощность.
Как снизить уровень шума воздуховода
Воздуховод распространяет структурный шум от вентиляционной установки и сам служит источником шума при прохождении по нему воздуха. Здесь наблюдается прямая зависимость: чем выше скорость воздуха, тем более шумным будет воздуховод.
Для гражданских зданий максимальная скорость воздуха в воздуховоде – 6 м/с, для промышленных – 12 м/с.
Как снизить распространение шума через воздуховод
Для этого следует обратить внимание на несколько моментов:
Использование звукопоглощающих материалов – один из способов снижения шума воздуховода
Шумоглушители различаются по габаритным размерам, форме поперечного сечения (прямоугольные и круглые) и конструкции (гибкие и жесткие). Они могут быть трубчатыми, пластинчатыми, канальными, цилиндрическими, камерными или экранными. Такие устройства эффективны для снижения шумов на средних и высоких частотах, но с низкочастотными звуками они справляются хуже.
Для воздуховодов можно подобрать шумоглушители разной формы и конструкции
Заключение
При правильном расчете системы вентиляции отлично справляются с задачей воздухообмена в помещениях. Чтобы они были еще и тихими, нужно использовать предназначенные для гашения шума технические решения и грамотно выполнять монтажные работы.
Откуда берется шум в системе вентиляции и как с ним бороться
Вентиляционная система играет важнейшую роль в создании комфортного микроклимата в наших домах. Но допущенные ошибки и просчеты при создании вентиляционной системы, использование не самого подходящего оборудования и материалов, делают вентиляцию в наших квартирах источником шумового воздействия, вызывающего серьезный дискомфорт. Именно поэтому так важен правильный расчет шума от вентиляции еще на этапах проектирования системы и подбора оптимального оборудования. Причины появления звуков в вентиляционной системе и меры борьбы с ними и будут освещены в этой публикации.
Основные «производители» шума
Как ни странно, но основными источниками шума в системе вентиляции являются вентиляторы, воздуховоды, клапана и дроссельные заслонки, а также воздухораспределительное оборудование. Другими словами, звуки может создавать все то оборудование, которое предназначено для создания комфортных условий проживания. Как это ни парадоксально, но такое оборудование способно создавать звуковые вибрации и транспортировать их на достаточно большие расстояния.
Ветер является еще одним источником возможного гула в вентиляционной системе. Попадая в трубу на высокой скорости, он встречается с исходящими воздушными потоками и резко меняет направление. При этом создается достаточно сильная звуковая вибрация, которую значительно усиливают воздуховоды, играя роль резонаторов.
Кроме этого, частым источником различных звуков из вентиляционной системы становиться сам человек, внося изменения в сечение воздуховодов. Сужение воздушного канала приводит к увеличению давления и скорости движения воздуха на этом участке. Как следствие, значительно усиливается звук, создаваемый проходящими по металлическому воздуховоду воздушными потоками.
Допустимые нормы
В определении параметров, характеризующих звук создающий дискомфорт, особенно важными являются его частота, и сила. Но будет неправильным считать, что только сильный звук, на уровне болевого порога, может причинить вред человеку. Даже длительный, но достаточно негромкий шум 70-80 Дб на частоте от 1 до 5 кГц приводит к усталости, головным болям, раздражительности, нервным расстройствам и инфаркту миокарда.
На основании действующих в нашей стране строительных и санитарных норм СНиП 23-03-2003; СН 2.2.4/2.1.8.562-96 и московских строительных норм МГСН 2.04-97 допустимый уровень шума в жилых помещениях:
Исходя из вышесказанного, исходящий звук из вентиляционной системы не должен превышать указанных значений.
Методы устранения проблем
Несмотря на всевозможные акты и предписания, «спасение утопающих – дело рук самих утопающих». Другими словами, меры по снижению шума вентиляции, чаще всего ложатся на плечи владельцев квартир. Далее будет представлено несколько проблем, с которыми наиболее часто приходится встречаться нашим читателям, и возможные способы их решения.
Вопрос:
Что предпринять, если через вытяжной вентиляционный канал на кухне слышно все, что происходит у соседей по стояку?
Ответ:
Все дело в том, что в этом случае, воздуховод работает как резонатор звуковых колебаний. Как известно, сила звука обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника, и при распространении в воздуховоде его интенсивность практически не снижается. Именно поэтому следует изолировать источник шума. Если невозможно отсечь источник звука от вашего жилища, то необходимо вашу квартиру изолировать от этого явления.
Прежде всего, от квартиры до вентиляционного канала можно заменить отрезок воздуховода и установить такого же сечения, но в шумопоглощающем исполнении.
Можно погасить вибрацию самого вентиляционного канала (если он металлический) при помощи противовибрационных материалов, оборачивая ими воздуховод на участке подвода к вашей квартире.
Вопрос:
Как уменьшить шум вентиляции, при ветре?
Ответ:
Ветер, попадая в систему вентиляции на большой скорости, может создавать достаточно сильный гул. Уменьшить его скорость – уменьшить звуковое давление на стенки воздуховода. Сделать это можно, установив в верхнюю часть вытяжной трубы шумоглушитель. Он снизит скорость движения воздуха в вытяжном канале и соответственно значительно снизит шум, который его сопровождает.
Можно попробовать погасить резонансные колебания воздуховода, создав бетонный каркас вокруг него на свободном участке чердака или крыши. Если каркас сделать невозможно по техническим причинам, то можно просто обмотать воздуховод минераловатным утеплителем, толщиной 50 мм.
Вопрос:
Как бороться с уличными звуками, проникающими в вентиляционную систему по воздуховодам?
Важно!
При использовании анемостата следует знать, что они отличаются назначением. Существуют как приточные, так и вытяжные устройства.
Надеемся, что в этой публикации вы найдете для себя ответы на вопросы, связанные с шумом из вентиляционной системы.
Как снизить уровень шума от систем вентиляции
Гул от воздуховодов и работающих вентиляторов вносит дискомфорт в акустическую обстановку квартиры, частного дома, офиса, предприятия. Через вентиляционные шахты также отлично слышно соседей – говорить о домашнем уюте и уединении не приходится. Проблема легко решается с помощью современных шумоизоляционных материалов.
Вентиляция с круглыми воздуховодами работает тише, чем с прямоугольными
Какие виды шумов исходят от работающей вентиляции
Даже безупречно спроектированная и выполненная система вентиляции может производить неприятный шум. Со временем в ней накапливается пыль. Воздушные потоки приносят мелкие предметы, которые становятся препятствием и создают дополнительный гул.
Мало кто задумывается о шумоизоляции на этапе проектирования вентиляционной системы. Это связано не только с экономией, но и с непредсказуемым характером шума. Сложно предугадать, какие участки системы будут наиболее проблемными.
Вентиляционную систему необходимо шумоизолировать, если:
Больше всего в шумоизоляции нуждаются воздуховоды в жилых комнатах
Как снизить уровень шума от вентиляции: 4 способа
Шумоглушители решают проблему с громкой вентиляцией лишь частично
Как снизить шум от вентиляции: 3 простых шага
Шаг 1. Защита монтажной пеной.
Шум в воздуховодах возникает из-за разгерметизации. Монтажная пена не справляется с высоким давлением воздуха и трескается. Поверх нее имеет смысл наклеить защитный материал – ПСУЛ. Особенно актуально это для мест стыков коробов с полом и потолком. Комбинация «монтажная пена + ПСУЛ» продлит срок эксплуатации вентиляционной системы и снизит уровень шума.
Шаг 2. Защита поверхностей.
Наружные поверхности вентиляционных коробов можно оклеить минеральной мембраной «Липлент ЗиВ» со слоем акустического войлока. Сверху материал фиксируют пластиковыми хомутами. По многим параметрам в качестве звукопоглотителя он выигрывает у традиционного пенополиэтилена:
Перед оклеиванием поверхности тщательно очищают и обезжиривают. Заделать мембраной с войлоком нужно также все неровности – углы и углубления.
Шаг 3. Герметизация стыков.
Швы и стыки оклеивают герметизирующей лентой, например «Липлент Мп» с металлизированной пленкой, которая зафиксирует полотна и защитит систему от разгерметизации.
«Липлент ЗиВ» поставляется в рулонах шириной от 1 до 5 м
Если во время монтажа системы вентиляции допущены ошибки, это не значит, что придется долгие годы слушать гул от воздушных потоков и вздрагивать от вибраций. Современные шумопоглощающие материалы в сочетании с герметизирующими лентами линейки «Липлент» легко решают эту проблему. Они экологичны, отличаются пожаростойкостью и долгим сроком службы, удобны в монтаже, а главное – обладают высоким коэффициентом звукопоглощения.
Топ-5 лучших статьи
Сколько стоит звукоизоляция спальни 12 м2/детской 15 м2/кабинета 8 м2?
Вечеринки, громкие разговоры и смех хороши до поры до времени. Рано или поздно хочется уединиться в тишине, в собственной комнате.
Как звукоизолировать студию звукозаписи
Уровень децибелов в студиях звукозаписи порой зашкаливает. Репетиции, запись, сведение, озвучивание, дубляж – все это доставляет немалые неудобства соседям, если звук просачивается через стены, пол или потолок.
Что такое бутиловая лента
Бутиловая лента – это современный герметизирующий материал, который широко используется в частном и коммерческом строительстве.
Какой герметик выбрать: битумный или бутилкаучуковый?
Битумные герметики появились на рынке раньше остальных.
Герметизируем правильно: как нанести мастику
Стыки, трещины, швы ухудшают теплоизоляционные свойства здания. Через них в помещение проникают холод и влага, скапливается конденсат – источник сырости и плесени.
Требования к уровню шума в помещениях различного назначения
Тишина – понятие вовсе не относительное, как и шум. Санитарные нормы абсолютно четко определяют его границы для помещений разного назначения. Эти цифры закреплены в СН 2.2.4 / 2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий…» от 1996 года.
Жалобы на шум: варианты разрешения – от договора до шумоизоляции
Хорошие соседи – приятный бонус к любой квартире. Но, к сожалению, так везет не всем. Иногда после покупки жилья вдруг обнаруживается, что за вашими действиями пристально следят, к вам прислушиваются, вами недовольны. Как быть, если вы столкнулись с беспочвенными жалобами на шум, и что предпринять, чтобы избежать конфликтов в будущем?
Экономия при шумоизоляции: на чем можно, а на чем не стоит
Шумоизоляция квартиры, дома или автомобиля – удовольствие не дешевое. Не удивительно, что каждый стремится снизить затраты – выбирает недорогие материалы, отказывается от определенных этапов работ, которые кажутся менее значимыми. На чем можно сэкономить, чтобы результат все равно порадовал, а на чем – точно не стоит?
Средства снижения воздушного и структурного шума систем вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения
В. П. Гусев, доктор техн. наук, зав. лабораторией защиты от шума вентиляционного и инженерно-технологического оборудования (НИИСФ)
Системы вентиляции, кондиционирования воздуха и холодоснабжения предназначены для обеспечения жизнедеятельности человека, в связи с чем их элементы близко расположены к местам его обитания. При работе они создают повышенный воздушный и структурный шум, подвергая воздействию этого вредного фактора огромное количество, в основном городского, населения.
Снижение шума данных систем – важнейшая составляющая всего комплекса социально-экономических и экологических проблем.
Выбор средств и методов снижения различных составляющих вентиляционного шума в зданиях и на территориях городской застройки осуществляется на основе акустических расчетов [1], обязательность выполнения которых для всех объектов устанавливает основополагающий нормативный документ [2].
Представленный материал предназначен для упрощения задачи такого выбора для проектировщиков и включает анализ акустических характеристик разных типов глушителей в зависимости от их конструктивных параметров, оценку возможностей звукопоглощения в технических помещениях, способы виброизоляции оборудования и изоляции воздушного шума, экранирования и защиты жилой застройки от шума элементов систем холодоснабжения.
Снижение шума в воздушных каналах
Для снижения шума, распространяющегося по воздуховодам от вентилятора, а также от фасонных элементов и путевой арматуры, предназначены шумоглушители. Их применяют в тех случаях, когда рациональным выбором параметров вентиляционной системы, ее соответствующей компоновкой, использованием малошумного вентилятора нельзя добиться уровня звукового давления, допустимого для данного помещения, зоны, объекта [3].
Выбор конструкции глушителя зависит от спектра требуемого снижения шума, от размеров воздуховода и допустимой скорости воздушного потока в нем, от имеющегося запаса по давлению в сети, от располагаемого места для его установки.
Поскольку указанные источники излучают аэродинамический (воздушный) шум с широкополосным спектром, для его снижения наиболее пригодны активные глушители (со звукопоглощающим материалом), обеспечивающие удовлетворительную эффективность также в широком диапазоне частот. Преимущественно используются трубчатые, пластинчатые, канальные глушители, реже цилиндрические, камерные, экранные и облицованные изнутри воздуховоды (на поворотах). Растет спрос на гибкие воздуховоды, обладающие акустическими свойствами (рис. 1).
Схемы различных типов глушителей
Трубчатый глушитель круглого или прямоугольного сечения конструктивно наиболее прост и представляет собой трубу с поглощающими звук стенками (рис. 1а). Прозрачное для звука покрытие (перфорированный металлический лист и стеклоткани, пленки) служит для сохранения формы воздушного канала, защиты от механических повреждений и предотвращения от выдувания потоком звукопоглощающего материала (ЗПМ).
Затухание в трубчатом глушителе пропорционально длине активной части (числу его калибров), периметру проходного сечения и коэффициенту звукопоглощения, зависящему от физико-механических свойств и толщины слоя звукопоглощающего материала (ЗПМ). При увеличении слоя ЗПМ эффективность трубчатого глушителя возрастает на низких частотах (наиболее важный с точки зрения шумоглушения диапазон). Поэтому для обеспечения требуемого снижения шума бывает достаточно вместо глушителя длиной 1 м с толщиной слоя ЗПМ 50 мм установить глушитель длиной 0,5 м с толщиной слоя ЗПМ 100 мм.
К разновидностям трубчатых глушителей, пожалуй, можно отнести разнообразные гибкие (каркасные и бескаркасные) круглые воздуховоды (рис. 1и). Они в настоящее время изготавливаются отечественными фирмами и используются в вентиляционных системах, прежде всего, для плавного подвода воздуха к рас-пределительным устройствам.
Результаты испытаний, приведенные в работе [4], показывают, что разнообразные каркасные воздуховоды со звукопоглощением, например, при длине 1 м и внутреннем диаметре 200 мм на низких частотах имеют невысокую акустическую эффективность (3–7 дБ), однако она существенно увеличивается с ростом частоты и достигает максимума (20–25 дБ) на частотах 500–2000 Гц. Акустическая эффективность бескаркасного воздуховода (из пенофола) выше, чем у каркасного без звукопоглощающего слоя, но значительно ниже, чем у каркасного со звукопоглощением. Особого внимания заслуживают гибкие воздуховоды, изготавливаемые фирмой «ЭйрОптим» (из других материалов), поскольку характер снижения в них уровня шума существенно отличается. Они весьма эффективны не только на высоких, но и на низких частотах. Акустическая эффективность такого воздуховода длиной 1 м на частоте 63 Гц составляет 10 дБ и повышается на частоте 250 Гц до 23 дБ. С увеличением длины она значительно возрастает (рис. 2).
Акустическая эффективность гибких воздуховодов в зависимости от длины активной части
Для увеличения затухания в воздуховодах больших размеров прибегают к равномерному распределению ЗПМ по сечению. Этот принцип использован в пластинчатом глушителе (рис. 1б). Толщина пластин 2 d и расстояние между ними 2do часто сохраняются по всему сечению канала. Исключение составляет расстояние между крайней пластиной и корпусом глушителя, равное do. При схеме с крайними пластинами, установленными вплотную к стенкам корпуса, их толщина должна быть равной do половине толщины других пластин.
Влияние расстояния между пластинами на величину снижения уровней шума глушителем ЗПК глушителя
Степень затухания в пластинчатом глушителе при фиксированной длине зависит от расстояния между пластинами, от толщины пластин и от его звукопоглощающей конструкции (ЗПК) [5]. С уменьшением расстояния между пластинами 2do эффективность глушителя возрастает (рис. 3), но соответственно возрастает и его гидравлическое сопротивление и шумообразование в нем. Если расстояние между пластинами остается неизменным, а толщина пластин увеличивается 2 d (при f св = const), область максимального затухания смещается в сторону более низких частот (рис. 4).
Эффективность пластинчатого глушителя в зависимости от толщины пластины ЗПК глушителя
Характерно, что эффективность пластинчатого глушителя не зависит от количества пластин (каналов для воздуха), а также от высоты пластин и от схемы компоновки глушителя.
Сотовый глушитель по своим акустическим качествам не уступает пластинчатому практически во всем диапазоне измеряемых частот, а на самых низких и высоких частотах он даже несколько эффективнее. Недостатком сотовых глушителей является весьма высокое гидравлическое сопротивление и большие габариты, что часто является препятствием для их использования.
Вариантом пластинчатого глушителя с одной крайней пластиной толщиной, равной половине поперечного размера канала, является так называемый канальный глушитель (рис. 1ж). Такие глушители устанавливают в основном в прямоугольных воздуховодах (каналах). При установке в узких каналах их эффективность сравнима с эффективностью соответствующих пластинчатых глушителей, но с увеличением поперечных размеров канала она быстро уменьшается (рис. 5).
Эффективность канальных глушителей в зависимости от поперечных размеров канала
У комбинированных (из трубчатых и цилиндрических) глушителей (рис. 1е) эффективность выше, чем у составных элементов. Вместе с тем, они имеют более высокое гидравлическое сопротивление и более дорогие, а это часто исключает возможность их применения.
Эффективность всех рассмотренных выше глушителей возрастает по мере увеличения их длины. Увеличивая длину, можно обеспечить заданное снижение шума. Однако длина глушителя более 3 м нецелесообразна из-за неизбежных косвенных путей распространения шума. В тех редких случаях, когда требуется длина более 3 м, следует делить глушитель на две-три части. Длина воздуховодов между этими частями должна составлять 800–1000 мм.
Одним из простейших типов реактивных глушителей являются расширительные камеры (рис. 1г). Камерные глушители с внутренней звукопоглощающей облицовкой применяются в тех системах, где не требуется ограничение по гидравлическим потерям. Коэффициент местного сопротивления таких глушителей составляет 1,5–2,0. При установке камерного глушителя его акустическая эффективность может уменьшиться из-за резонансных явлений в воздуховодах.
Применение экранных глушителей ограничивается неизбежностью их установки в обслуживаемом помещении (на некотором расстоянии от конца воздуховода) и относительно низкой эффективностью.
Так, круглый экранный глушитель диаметром dЭ = 360 мм и толщиной облицовки 100 мм, установленный у воздуховода диаметром 180 мм, эффективен на частотах, где выполняется условие dЭ/ l ≥ 1, а в области низких частот, где dЭ/ l т ≥ cn / 4 d (cn – скорость звука в поглотителе, м/с; d – толщина облицовки, м). Важнейшие свойства глушителей – простота и прочность конструкции, удобство монтажа, долговечность, низкая стоимость, а также минимальное обслуживание и безопасность в процессе эксплуатации.
Наши испытания показывают, что многие отечественные фирмы стремятся к их достижению. Некоторые из них даже переусердствовали.
Например, одна российская компания на пути к упрощению конструкции трубчатых глушителей отказалась от применения стеклоткани в трубчатых глушителях, повысив опасность их использования. Отсутствие стеклоткани, даже при диаметре отверстий в перфорированном листе менее 3 мм, приводит к тому, что тонкие (в несколько микрон) и хрупкие волокна ЗПМ проникают в воздушный поток и в обслуживаемые вентиляционными системами помещения, создавая недопустимые с точки зрения гигиенических норм условия, в которых подвергается опасности здоровье человека. Кроме того, вероятно, фирма не проводила необходимые акустические испытания выпускаемых в настоящее время глушителей, т. к. в каталоге выпускаемой ей продукции существует ссылка, что приведенные «расчетные характеристики снижения шума приняты на основе экспериментальных данных НИИСФ». К сожалению, этим данным уже более двух десятков лет. За прошедшее время не могли не измениться используемые ЗПМ, их характеристики и технические условия изготовления глушителей, соответственно, изменились их акустические характеристики.
Виброизоляция
Работающее вентиляционное оборудование возбуждает вибрацию соединенных с ним конструкций. Вибрация оказывает двоякое неблагоприятное влияние на человека: вследствие непосредственного контактного воздействия и шума, излучаемого в помещения колеблющимися ограждающими конструкциями в звуковом диапазоне частот (структурного шума). Структурный шум распространяется по строительным конструкциям здания на большие расстояния от места установки источника вибрации.
Для снижения структурного шума, создаваемого в результате виброколебаний вентиляторов, используются виброизоляторы. Они рассчитываются для каждого агрегата и работают в достаточно узком диапазоне частот.
Наиболее важная характеристика виброизолируемого вентилятора – частота его собственных колебаний, определяемая суммой динамических жесткостей виброизоляторов и суммой масс вентилятора и железобетонной плиты. Только на частотах, значительно превышающих частоту собственных колебаний, виброизоляторы снижают колебания фундамента.
Эффективность виброизоляции, в общем, зависит от типа используемых виброизоляторов, от допустимой нагрузки на них и их жесткости, от их рабочей высоты и количества, и др.
Требуемая эффективность виброизоляции вентиляционного оборудования в жилых домах, в общественных зданиях категории А, в гостиницах, больницах, домах отдыха, библиотеках составляет 23–32 дБ [6].
При расположении в венткамере нескольких вентиляторов разных размеров и с разной частотой вращения рабочих колес часто, например в жилых и общественных зданиях, штатные виброизоляторы не обеспечивают требуемую защиту от структурного шума. В таких случаях в венткамерах следует дополнительно предусматривать полы на упругом основании («плавающие полы»). Их эффективность может быть ниже, чем у виброизоляторов (в рассчитываемой полосе частот), но демпфирующая способность таких полов проявляется в широком диапазоне частот. Эффективность «плавающего пола» зависит от динамической жесткости упругого основания (вибродемпфирующей прокладки) и поверхностной плотности плиты пола. Он эффективно изолирует, если основание выполнено из слоя материала с малой плотностью и низким динамическим модулем упругости.
Звукоизоляция
Возможности планировочных решений в зданиях для снижения шума вентиляционного оборудования в защищаемых помещениях ограничены. Поэтому, как правило, требуются акустические мероприятия. Одним из таких мероприятий является установка на заводах-изготовителях кожухов на приточные, некоторые вытяжные установки и кондиционеры. Как правило, это два металлических листа с ЗПМ между ними.
Акустическая эффективность таких кожухов составляет 10–15 дБ на низких и 30–40 дБ – на высоких частотах. Она может быть несколько повышена посредством внутренней звукопоглощающей облицовки.
Однако в жилых и в общественных зданиях, где допустимые уровни вентиляционного шума низкие, такая мера оказывается недостаточной.
Основная защита от воздушного шума, создаваемого вентоборудованием, осуществляется надлежащим выбором звукоизоляции ограждающих конструкций помещения (венткамеры), где оно установлено. Ограждения могут существенно различаться в зависимости от расположения вентиляционных камер в здании, от конструкции и типа здания, от назначения смежных помещений. Например, стены могут быть как из легких (слоистых) конструкций толщиной 100–120 мм, так и железобетонные, толщиной 120–200 мм, или кирпичные, толщиной в 1/2 кирпича или в 1 кирпич, а перекрытия – типовые железобетонные толщиной 140–300 мм.
Для выбора оптимальных конструкций ограждений, с точки зрения акустики и материальных затрат, определяется требуемая изоляция воздушного шума [2, 6, 7].
Звукопоглощение
Наличие отражений звуковых волн от поверхностей замкнутого пространства (помещения) и находящихся в нем предметов обычно увеличивает интенсивность звука по сравнению с уровнями, создаваемыми тем же источником звука, излучающим в свободное (открытое) пространство.
В отличие от условий в архитектурной акустике, с позиций защиты от шума всякое увеличение уровня звука в помещении является нежелательным. Для устранения отраженной части звукового поля применяют различные ЗПМ и конструкции на их основе.
Для снижения широкополосного шума в диапазоне средних и высоких частот следует выбирать материалы с более крупными волокнами плотностью 20–30 кг/м 3 и более [8].
Эффективность звукопоглощающей облицовки в зависимости от площади обработанной поверхности
Экранирование
При кондиционировании воздуха в зданиях применяются системы холодоснабжения, включающие холодильные машины и различные охладители, которые устанавливаются снаружи зданий (часто на кровле). Они работают как в дневное, так и в ночное время суток и излучают повышенный шум в окружающее пространство – в прилегающую городскую застройку. В результате воздействию этого вредного физического фактора подвергается в первую очередь жилая застройка.
Требуемое снижение шума на территории жилой застройки (и в жилье), в зависимости от типа элементов систем холодоснабжения и ситуации, составляет 7–18 дБ(А), а в октавных полосах частот достигает 10–20 дБ.
Источниками шума агрегатов являются осевые вентиляторы (от 2 до 24 шт.) с диаметрами рабочих колес от 500 до 900 мм, расположенные в верхней части агрегатов. Забор воздуха осуществляется через фильтры и устройства теплообмена сбоку или снизу, а свободный выброс – преимущественно вверх. У холодильных машин (у моноблоков) дополнительными источниками повышенного шума являются компрессоры, расположенные в их нижней части.
В связи с конструктивными особенностями агрегатов перечень эффективных средств защиты от их шума, пригодных для практического использования, весьма ограничен. В частности, на входе или выходе низконапорных осевых вентиляторов нельзя устанавливать глушители. Они неизбежно и недопустимо увеличат гидравлическое сопротивление в коротких сетях.
Многолетний опыт показал, что единственный способ защиты от шумового воздействия названных элементов систем холодоснабжения – экранирование. Один или несколько агрегатов выгораживается с двух, трех, или с четырех сторон акустическими экранами (экранами со звукопоглощающей облицовкой со стороны источника шума).
Звукопоглощающая облицовка с защитным слоем предназначена для устранения возможного увеличения звуковой мощности источника, связанного с отражениями звука в выгородке, образованной экранами.
Элементы экранов могут располагаться вертикально и под определенным наклоном к горизонтальной (вертикальной) плоскости. Угол наклона зависит от взаимного расположения источника шума и точки наблюдения.
Основные параметры экрана (высота, форма, толщина звукопоглощающей облицовки), при которых обеспечивается заданная акустическая эффективность при фиксированном расстоянии до источника шума, определяются расчетным путем [2, 8].
Литература
1. Гусев В. П. Акустический расчет как основа для проектирования малошумной системы вентиляции (кондиционирования) // АВОК. 2004. № 6.
2. СНиП II-12-77 (23-03-2003). Защита от шума. 1978 (2004).
3. Гусев В. П. Акустические требования и правила проектирования малошумных систем // АВОК. 2004. № 4.
4. Гусев В. П., Лешко М. Ю. Акустические и аэродинамические характеристики гибких воздуховодов // АВОК. 2004. № 1.
5. Гусев В. П. Акустические характеристики абсорбционных глушителей для защиты зданий и территорий застройки от вентиляционного шума // Безопасность жизнедеятельности. 2003. № 8.
6. Проектирование защиты от шума и вибрации инженерного оборудования в жилых и общественных зданиях. Пособие к МГСН 2.04-97.
7. Свод правил (СП 23-103-2003). Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий. 2004.
8. Борьба с шумом на производстве. Справочник / Под ред. Юдина Е. Я. М.: Машиностроение, 1985.
Защита от шума и вибраций в системах ОВК. Практическое руководство
