Шум в системах вентиляции и кондиционирования - Вентиляция и кондиционирование воздуха помещений

Призванное способствовать обеспечению максимально комфортных условий оборудование систем вентиляции и кондиционирования может оказаться причиной постоянного дискомфорта, если его работа будет сопровождаться высоким уровнем шума. Доведение этого уровня до определенных стандартами норм способно превратиться в серьезную проблему, особенно, если имели место упущения на стадии проектирования.

Явление. Оборудование для вентиляции и кондиционирования является источником упругих колебаний. Звук и есть не что иное, как распространение продольных волн в упругой среде. При хаотичном наложении звуковых волн они воспринимаются как шумы.

Человеческое ухо воспринимает звуки частотой от 18 до 20 000 Гц. То, что ниже этой границы, - инфразвук, выше - ультразвук. Сам по себе инфразвук не слышен, но он способен провоцировать вибрацию стенок воздуховодов, а она будет сопровождаться уже различимым человеческим ухом шумом. На разных частотах звук воздействует неодинаково. Слух наиболее чувствителен к частотам от 1 до 4 тыс. Гц, а "пик" - минимальные значения порога слышимости, соответствует промежутку от 3 до 4 тыс. Гц. На него же приходится и минимальное значение болевого порога - порядка 110 дБ.

Но не правильно думать, что, только по достижении этой величины звук способен принести вред человеческому организму. Длительное воздействие даже не очень сильных (50-80 дБ) шумов вызывает различные функциональные нарушения - от легко устранимых сбоев в работе нервной системы (нарушение сна и депрессия) до стойкого понижения слуха и даже инфаркта миокарда. Шум до 30 дБ безвреден для человека и составляет естественный звуковой фон. И в созданной им самим техногенной среде небольшие шумы могут оказаться даже полезными, подавляя другие более неприятные.

Проблема: Главными источниками шума в системах кондиционирования и вентиляции являются вентиляторы. Они единолично "отвечают" за шум, производимый фанкойлами (30 -50 дБ) и конденсаторами с воздушным охлаждением (40-50 дБ) и дают до половины звуковых колебаний, продуцируемых холодильными блоками (35-50 дБ) и руфтопами (70-80 дБ). Кроме вентиляторов заметный "вклад" в шумовое сопровождение систем вносят работающие компрессоры.

Обобщенные показатели уровней давления шума для установок кондиционирования воздуха

Оборудование

Уровень шума, дБ (A)

Канальные кондиционеры, тонкие модели, мощные модели

35-45 до 70

Напольно-потолочные внутренние блоки сплит-систем

35-40

Настенные внутренние блоки сплит-систем

26-40

Оконные кондиционеры

40-52

Фанкойлы

30-50

Тепловые вентиляторы, мощностью 2-30 кВт

32-75

Крышные кондиционеры

До 80

Помимо уровня давления шума интерес представляет выявление частот, в диапазоне которых производится его максимальное количество. Предпочтения частот для разных видов оборудования разнятся. Так, фанкойлы, как правило, "укладываются" в частоту до 1 тыс. Гц, компрессорно-конденсаторные агрегаты с воздушным охлаждением - до 2 тыс.

Поэтому при рассмотрении работы оборудования для вентиляции и кондиционирования, как правило, наибольший интерес вызывает диапазон до 4 тыс. Гц. При проектировании систем вентиляции и кондиционирования полезно знать весь спектр шумов по частотам.

Решение. Меры по снижению шума адресуются как непосредственному источнику шума, так и к каналам его распространения.

Расчеты, проведенные еще на стадии проектирования, позволяют выбрать оптимально подходящий для конкретных условий вид оборудования. При необходимости это может быть оборудование в специальном шумопонижающем исполнении. Тихой работы добиваются, изолируя источники шума, с помощью шумопоглощающих прокладок или противовибрационных материалов; используя вентиляторы с пониженной скоростью вращения (уменьшение скорости на 4% позволяет убрать 1 дБ).

Для лучшего шумоподавления следует применять не только звукоизолирующие материалы (они хорошо отражают звуковую энергию, что может приводить к эффекту резонанса), но и материалы звукопоглощающие. Благодаря своей пористой структуре, они не отражают, а "принимают" избыточную звуковую энергию, превращая ее в тепловую. Хороший эффект дает наложение звукопоглощающего материала на звукоизолирующий. Убрать лишние 10-12 дБ помогает устройство защитного акустического барьера. Для этого используются панели из стального листа и звукопоглощающих прокладок.

Большое значение имеет правильное расположение оборудования. Не следует монтировать установки внутри лестничных пролетов и рядом с окнами и дверями - уровень шума при этом лишь возрастет. Нежелательно располагать их вблизи стен или в углах помещений. Снижению вибрации, а стало быть, и шума в гидравлических системах способствует использование эластичных (пружины, резиновые и полимерные прокладки) креплений труб к стенам.

Особое внимание уделяется воздуховодам. Достаточно эффективными мерами, способствующими снижению шума, являются: размещение антивибрационных прокладок между воздуховодом и патрубком вентилятора, использование расширительных патрубков (резкое изменение сечения каналов чревато появлением шумов), наличие способствующего снижению турбулентности воздушных потоков прямого участка сразу за местом присоединения воздуховода к вентилятору. Хороший эффект дает покрытие внутренней поверхности воздуховодов звукопоглощающим материалом.

Эффективным средством снижения шума в системах вентиляции являются шумоглушители. Чаще всего их устанавливают между вентилятором и магистральным воздуховодом. При устройстве воздухозабора в приточной системе вблизи оконных проемов для понижения уровня шума шумоглушитель ставится сразу за воздухоприемным клапаном.

Наиболее эффективны шумоглушители при частотах от 500 до 4 тыс. Гц. С шумами низкой частоты (причина так называемого гула), они справляются заметно хуже. Скорость потока должна быть ограничена, т. к. шумоглушитель сам может провоцировать появление шума за счет резкого торможения воздуха при его столкновении со звукопоглощающим материалом.

Наиболее часто применяются трубчатые и пластинчатые шумоглушители. Пластинчатый представляет собой короб из тонкого металлического листа, проходное сечение которого разделено пластинами, облицованными звукопоглощающим материалом. В этом качестве обычно используют минеральную вату, войлок, стекловолокно и т. д. Трубчатый глушитель представляет собой вложенные друг в друга две трубы (круглые или прямоугольные, в зависимости от формы воздуховода).

При незначительном уровне шума применяются шумоглушители с воздушной прослойкой. Еще выше эффективность у сотового глушителя. В нем воздушный поток разделяется на несколько, идущих параллельно по цилиндрическим каналам (сотам).

Предлагаются шумоглушители, состоящие из нескольких упругих элементов, резонансная частота которых образует некий ряд. При поступлении звукового сигнала, по крайней мере, некоторые из них начинают вибрировать с частотой, совпадающей с частотой звукового сигнала, тем самым обеспечивая подавление шума.

Похожие статьи




Шум в системах вентиляции и кондиционирования - Вентиляция и кондиционирование воздуха помещений

Предыдущая | Следующая