Средства снижения воздушного и структурного шума систем вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения
Снижение шума в воздушных каналах
<span style="font-size: 14px;">&nbsp
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 2d 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 2d(при fсв = const), область максимального затухания смещается в сторону более низких частот (рис. 4).
<span style="font-size: 14px;">&nbsp
Последнее редактирование модератором: