Шум в системах вентиляции и борьба с ним. Канальные шумоглушители

0
184

Система вентиляции, как и любая другая механическая система, генерирует определенный уровень шума. До некоторого предела этот шум не слышен человеку и не вызывает дискомфорта. Чаще же шум от вентиляции достаточно сильный, чтобы задуматься о мерах по его снижению. И здесь на помощь приходят канальные шумоглушители для систем вентиляции.

Причины возникновения шума в системах вентиляции

В системах вентиляции выделяют две основные причины возникновения шума — это шум от работы вентилятора и шум от движения потока воздуха по воздуховодам, отводам, через клапаны, решётки и другие элементы системы вентиляции. Причина возникновения этого шума различна. В первом случае речь идёт о шуме электродвигателя вентилятора — шум трущихся частей и подшипников. Во втором случае это шум, связанный с изменением характеристик воздушного потока — изменением направления движения воздуха, изменением его скорости и других параметров.

Независимо от причины возникновения шума следует принимать решения по его снижению. И здесь следует понимать основы распространения шума в системах вентиляции.

Так, шум от того же вентилятора распространяется как в пространство вокруг вентилятора, так и в воздуховод («в канал»). Причем по воздуховоду шум может передаваться на значительные расстояния — звуковые волны движутся целенаправленно в замкнутом пространстве.

Вспомните, как всякий ребёнок норовит что-то крикнуть в трубу, увидев её. На другом конце трубы крик будет слышен гораздо лучше, чем если бы ребёнок крикнул просто в открытое пространство. Точно так же происходит и в воздуховодах — шум и гул от работы вентилятора хорошо распространяется в вентиляционных каналах и будет слышен в обслуживаемых помещениях.

Методы борьбы с шумом

Выяснив причины появления шума и способы его распространения, становится возможным сформировать методы борьбы с ним. Так, с шумом, который излучает оборудование в пространство вокруг себя, следует бороться путём покрытия этого оборудования шумоизоляцией — специальным материалом, поглощающим и препятствующим распространению шума. Здесь же рекомендуется применение шумоизолирующих экранов (см. рисунок 1).

Рисунок 1. Защита окружающей среды от шума

С шумом, распространяющимся в канале, борются посредством канальных шумоглушителей, устанавливаемых непосредственно до и после генерирующего этот шум элемента — вентилятора. Именно о канальных шумоглушителях речь и пойдёт ниже.

Как работает канальный шумоглушитель

Канальный шумоглушитель служит для снижения уровня шума за счет прохождения через звукопоглощающие материалы, а также путём снижения колебаний в потоке воздуха.

Строго говоря, воздух проходит не через, а вдоль звукопоглощающих материалов, контактируя с ними (см. рисунок 2). От площади этого контакта зависит потенциал снижения шума в потоке. Именно поэтому канальные шумоглушители имеют несколько проходов для воздуха, каждый из которых с внутренней стороны покрыт шумопоглощающим материалом. Такой подход позволяет существенно повысить площадь контакта потока воздуха с шумопоглощающим материалом и обеспечить высокую эффективность.

Рисунок 2. Шумоглушитель и каналы с шумопоглощающим материалом внутри него.

Типы шумоглушителей

Канальные шумоглушители различаются:

  • по длине (обычно 300, 600, 900 и 1200 миллиметров);
  • по диаметру (100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 миллиметров);
  • по форме поперечного сечения — на круглые и прямоугольные;
  • по конструкции — на жесткие и гибкие.

Кроме того, классификация шумоглушителей может затрагивать тип используемого шумопоглощающего материала, форму канала, по которому проходит воздух внутри шумоглушителя и другие характеристики.

Выбор длины и сечения (диаметра) шумоглушителя

Типоразмер шумоглушителя подбирается по сечению воздуховода, в котором он устанавливается. Для прямоугольных воздуховодов следует предусматривать шумоглушители прямоугольного сечения, для круглых воздуховодов — шумоглушители круглого сечения. При этом ширина и высота прямоугольного шумоглушителя должна соответствовать ширине и высоте воздуховода, а диаметр круглого шумоглушителя — диаметру подсоединяемого воздуховода (см. рисунок 3).

В обозначении шумоглушителей часто участвует марка элемента, а также его длина и ширина. Например, Арктос выпускает шумоглушители CSA. Маркировка CSA 160/600 обозначает шумоглушитель длиной 900 мм для присоединения к воздуховоду диаметром 200мм. А RSA 400×200/1000M1 — это шумоглушитель сечением 400×200 длиной 1000мм.

Рисунок 3. Внешний вид круглого и прямоугольного канальных шумоглушителей.

Таким образом, шумоглушители диаметром 100мм устанавливаются в воздуховодах диаметром 100мм и т.д. При монтаже шумоглушителя следует помнить, что его диаметр больше диаметра присоединительного патрубка. Так, шумоглушитель CSA 200/900 имеет диаметр присоединительного патрубка 198мм, а наружный диаметр 300мм.

Длина шумоглушителя зависит от того, насколько сильно нужно понизить шум в канале. Чем длиннее шумоглушитель, тем выше его шумоподавление. На практике чаще всего применяются шумоглушители длиной 600 и 900 миллиметров. Это объясняется ещё и тем, что длинные шумоглушители занимают много места, и их не всегда удаётся удачно разместить в подшивном потолке коридора или в венткамере.

Выбор количества шумоглушителей в системе

Для каждой вентиляционной системы рекомендуется предусматривать как минимум два шумоглушителя — до и после вентилятора. Впрочем, здесь можно попробовать сэкономить. Дело в том, что шумоглушитель защищает от шума только тот канал, на котором он установлен.

Например, шумоглушитель, установленный перед приточным вентилятором, защищает от шума участок воздуховода от наружной решетки до вентилятора, то есть — улицу. Шумоглушитель, установленный после приточного вентилятора, защищает участок воздуховода от вентилятора до решетки в помещении, то есть — помещение.

Очевидно, что защитить от шума помещение является более приоритетной задачей, нежели улицу. Именно поэтому в ряде случаев допустимо устанавливать только один шумоглушитель — возле вентилятора со стороны обслуживаемых помещений.

Такая логика не действует, если вентиляционная установка генерирует слишком высокий уровень шума и может создать дискомфорт на улице или в близлежащих зданиях, особенно если это жилые здания или здания социального назначения — школы, детские сады, больницы и другие. В этом случае необходима установка двух шумоглушителей в каждой вентиляционной системе — до и после вентилятора.

Более того, в некоторых ситуациях может также потребоваться выполнение акустического расчёта на предмет отсутствия шумового воздействия от рассматриваемой системы вентиляции на окружающие здания.

Особенности работы шумоглушителей и шумоподавления

Работы по снижению уровня шума имеют ряд особенностей. В частности, те или иные меры по шумоподавлению имеют различный эффект на различных октавных полосах (в различных частотах).

Традиционно выделяют 8 октавных частот звуковых волн — 63, 125, 250 и 500 Герц, а также 1, 2, 4 и 8 килоГерц — соответственно, от низких частот к высоким. Наиболее легко «заглушить» высокие и средне частоты, наиболее трудно — низкие. Этот вывод легко подтверждается практикой.

Например, шум далеко идущего в тоннеле поезда метро всегда слышится как низкочастотный гул, потому что высокие частоты «заглушил» сам тоннель. Если включить электродвигатель, то будет один звук. Если при этом уйти в соседнюю комнату и закрыть дверь, то останется только низкочастотный звук от работающего электродвигателя. Опять-таки, высокие и средние частоты были «приглушены» стенами комнаты.

Как следствие, шумоглушители в системах вентиляции наиболее удачно снижают шум на средних и высоких частотах и слабо снижают его на низких частотах. Подтверждение этому можно найти в таблице 1, где приведены данные по снижению шума в различных октавных полосах различных шумоглушителей SystemAir.

Как видно из таблицы 1, наиболее эффективно шумоглушители работают на частоте 1 и 2 кГц и эффект от них весьма мал на низких частотах, например, 63 и 125 Гц.

Таблица 1. Снижение уровня шума в различных октавных полосах канальными шумоглушителями компании SystemAir.

Снижение уровня шума, дБ (октавные полосы частот, Гц)

63

125

250

500

1k

2k

4k

8k

LDC 100-300

2

2

6

14

21

25

20

11

LDC 100-600

4

3

11

24

36

49

34

17

LDC 100-900

5

4

15

34

50

50

48

23

LDC 100-1200

6

5

19

45

50

50

50

29

LDC 125-300

2

2

6

13

16

20

15

10

LDC 125-600

3

3

9

23

30

40

22

14

LDC 125-900

4

4

12

33

45

50

30

17

LDC 125-1200

5

5

15

43

50

50

38

21

Из таблицы 1 можно сделать ещё один вывод: снижение шума не прямо пропорционально длине шумоглушителя. Действительно, шумоглушитель LDC 100-300 (то есть диаметром 100 и длиной 300 миллиметров) на частоте 500 Гц снижает шум на 14 дБ, а в два раза более длинный шумоглушитель LDC 100-600 снижает шум всего на 24дБ. Увеличение длины ещё в два раза даёт снижение шума на 45 дБ вместо 48 дБ.

Ответ кроется в том, что чем ниже уровень шума, тем сложнее его снижать. Изначальные данные сформированы для некоторых номинальных условий, но после одной итерации снижения шума каждая последующая будет давать всё меньший эффект. Именно поэтому и увеличение длины шумоглушителя приводит к увеличению эффекта шумоподавления, но эта зависимость не является пропорциональной.

Заключение

Борьба с шумом — один из важный вопросов, который нельзя забывать при проектировании и устройстве вентиляции на любом объекте с постоянным пребыванием людей. Для снижения уровня шума от работающего вентилятора в канале и, как следствие, в помещении, применяют канальные шумоглушители. Они различаются по длине, сечению и конструкции.

Стандартно в системе вентиляции предусматривают два шумоглушителя: непосредственно до и после вентилятора. Такой подход позволяет существенно понизить уровень шума в обслуживаемых помещениях, в помещениях с вентиляционным оборудованием и от уличной наружной решетки.

Предыдущая статьяМойки воздуха: что это такое, принцип работы, расчет и подбор
Следующая статья19 объектов нежилого назначения получили разрешения на строительство в Подмосковье

Решение года