Snižování hlukových hladin VZT komponentů

Při projektování VZT a klimatizačních zařízení přísluší odpovědnost za všechny vystupující zvuky a hluky z daného zařízení ve stále větší míře příslušnému plánovači, nebo přesněji přímo projektujícímu inženýrovi. Tvorba hluku je dnes velice podstatným kritériem potvrzujícím jakost daného VZT zařízení. Proto je dnes nutno současně vedle obvyklých aerodynamických a termodynamických propočtů určitého klimatizačního nebo VZT zařízení provádět také propočet akustických parametrů. Posouzení akustických vztahů je problematické zejména proto, že propočítávané fyzikální veličiny je nutno vždy uplatňovat s přihlédnutím k psychologickým účinkům hluku, které vyvolávají např. přecitlivělost na hluk se současnými dopady na pracovní výkon a duševní rovnováhu.

Co je zvuk a hluk

Zvukové vlny jsou tlakové výkyvy předané atmosférickému tlaku vzduchu, které byly způsobeny tvorbou mechanických kmitů nějakého mechanického zařízení. Tlakové vlny se šíří od místa svého vzniku v následných vlnách, které jsou potom lidským uchem registrovány jako zvuk. Při šíření tlakových výkyvů se přenáší mechanická energie z molekuly na molekulu. Šíření zvuku se obvykle přirovnává k vlnění na vodní hladině. Částečky hmoty se nešíří s amplitudou jednotlivých vln, ale kmitají jen okolo jejich klidové polohy. Je to tedy stále jen mechanická energie, která je přenášena. Čím větší tlakové výkyvy jsou, o to hlasitěji bude zvuk přijímán. Výška nebo hloubka zvuku závisí na časové linii frekvence tlakových výkyvů, tj. počtu kmitů za sekundu.

Pod názvem hluk jsou vyjádřeny zvuky, které jsou již škodlivé lidskému zdraví, rušivé nebo obtěžující. Hluk tedy není to, co je jen hlučné, ale zvuk který škodí a ruší. Hluk v pevných tělesech se šíří v trámech, stěnách, skříních, krytech a hraje ve stavební akustice velikou roli jako původce příčiny a mezistupeň pro vzdušný hluk. Při instalaci původců zdroje hluku jako jsou např. ventilátory, kompresory, motory atd. je tudíž montáž těchto zařízení na vhodné tlumiče chvění a hluku s maximálně možným vysokým izolačním faktorem neodmyslitelná.

• Hlukový výkon - celkový hluk přímo ze zdroje - mechanického zařízení.
• Hlukový tlak - ten, který působí přímo na lidské ucho.
• Hladina hlukové úrovně - závislá na velikosti prostoru, reflexních materiálech, izolačních vlastnostech stěn, absorpčních schopnostech okolních ploch - právě hladina hlukové úrovně se považuje za výchozí hodnotu pro termodynamické a akustické propočty při projektování.

Jako i v jiných oblastech, stojí v akustice příčina a účinek v určitém poměru vzájemně. Příčina zdroje hluku je produkovaný výkon, účinek je akustický tlak. Vyšetřováním příčin a účinků se zabývá akustika, která se dělí na tyto základní kategorie:

• Fyzikální akustika - fyzikální základy akustiky, matematiky hlukového pole, vyzařování hlukových zdrojů, šíření hlukových vln v uzavřeném a volném prostoru.
• Fyziologická akustika - účinky hluku na lidské ucho, vyšetřování škodlivých účinků a poškození ucha, nedoslýchavost vlivem škodlivých účinků hluku.
• Psychologická akustika - dráždící účinky hluku na nervovou soustavu lidského organismu, síla hluku, citlivost na různé hlukové frekvence, směry slyšitelnosti, účinky akustického dráždění na celkový organismus.
• Technická akustika - tlumení hlukových vln, tlumiče hluku a absorpce stavebních dílců, strojů (ventilátorů, pump, motorů atd.), armatur, průmyslových zařízení, ochrana lidí na pracovišti a v bytech před otupujícím hlukem.

Následující část článku předkládá zejména projektujícím inženýrům možnosti seznámit se se způsoby snižování hluku u firmy Rosenberg GmbH, která vyrábí více než 1000 druhů ventilátorů všech kategorií (včetně sortimentu pro EX prostředí), které na český trh dodává zastoupení Rosenberg s. r. o. Klenčí pod Čerchovem. Z širokého sortimentu firmy Rosenberg vám představíme způsoby tlumení hlukových výkonů u té části ventilátorů, které jsou určeny pro zabudování do střech budov a zařízení nebo kanálových a rourových rozvodů.

Tlumicí hlavice střešních ventilátorů typu DVS

Standardní střešní ventilátory jsou opatřeny tlumicí hlavicí (obr. 1) vyrobenou z tvrdého hliníkového plechu, kde rezonance stěn a protidešťové stříšky uprostřed jsou zatlumeny izolační hmotou ROTAFLEX typu AD01 nebo ADP01, síla materiálu 20 nebo 50 mm. Z přiložených tabulek je možno zjistit výsledné tlumicí hodnoty, ale také tlakové ztráty, které tlumiče DVS způsobují (obr. 2 a 3). DVS tlumiče tlumí především výstup ventilátoru a nacházejí uplatnění zejména na budovách v bytové zástavbě, nemocničních areálech, kulturních a rekreačních zařízeních.

Obr.1 - Tlumicí hlavice střešních ventilátorů typu DVS

Tlumení v dB při střední frekvenci v Hz DVS 63 125 250 500 1000 2000 4000 190 225 2 5 8 12 16 20 17 310K 310L 3 5 8 12 17 20 17 355 400 3 5 8 11 16 19 16 450 500 3 5 8 12 17 20 17 560 630 3 5 8 11 16 19 16 710 3 5 8 11 16 18 16 Obr.2 - Tabulka tlumicích hodnot střešních ventilátorů při použití integrovaných tlumicích hlavic (typ DVS)

Obr.3 - Graf tlakových ztrát tlumicích hlavic střešních ventilátorů (typ DVS)

Tlumicí podstavce střešních ventilátorů typu SD

Střešní ventilátory se montují na podstavce (obr. 4) vyrobené z tvrdého hliníkového plechu jejichž stěny jsou pro zatlumení rezonance opatřeny samolepicí hmotou MIRELON o síle vrstvy 20 mm. Nasávaný vzduch proudí podél 3 uvnitř zabudovaných kazetových tlumičů o síle 60, 80, 100, 150 a 180 mm, jejichž stěny jsou tvořeny hmotou ISOVER a pro zpevnění povrchu pokryty vrstvou kašírované textilie. Tlumicí hodnoty a tlakové ztráty jsou uvedeny v následných tabulkách (obr. 5 a 6).

Tlumiče typu SD jsou určeny pro zatlumení hluku pronikajícího ze sání do přívodních potrubí a podstřešních prostor staveb. Společně s tlumičem DVS vytváří maximálně účinný tlumicí systém s účinky přesahujícími 18 dB.

Obr.4 - Tlumicí podstavec (typ SD) střešního ventilátoru

Tlumení v dB při střední frekvenci v Hz SD 63 125 250 500 1000 2000 4000 190 225 2 5 8 12 18 22 20 310K 310L 3 5 8 12 19 23 21 355 400 3 5 8 12 19 21 21 450 500 3 5 8 13 20 22 21 560 630 2 5 9 12 18 21 20 710 2 5 8 12 18 21 20 Obr.5 - Tabulka tlumicích hodnot podstavných tlumičů hluku (typ SD)

Obr.6 - Diagram tlakových ztrát tlumicích podstavců střešních ventilátorů (typ SD)

Tlumicí jednotky kanálových ventilátorů typu KD

Tlumiče se vkládají těsně před nebo za kanálové ventilátory typu EKAD a KHAD do hranatých potrubních rozvodů a tím účinně brání přenášení vytvářeného hluku dále po potrubí. Vzduch prochází podél 2 kazetových tlumičů (provedení a materiály jsou shodné s tlumiči SD). Účinnost těchto tlumičů jakož i vznikající tlakové ztráty jsou pro potřeby projekce uvedeny v následujících tabulkách (obr. 7 a 8).

Obr.8 - Tabulka tlakových ztrát tlumičů kanálových ventilátorů (typ KD)

Tlumiče jsou určeny pro zatlumení hluku kanálových rozvodů vzduchu výrobních nebo skladových hal a administrativních zařízení.

V rámci tzv. tlumícího programu firmy Rosenberg GmbH nelze zapomenout na skříňové zatlumené ventilátory typu ZeroBox 125-400 určené pro kruhové potrubní rozvody. Tyto ventilátory s vysokým tlumicím účinkem se montují přímo ve výrobním závodě v Klenčí pod Čerchovem. Zobrazení a výsledné tlumicí hodnoty jsou uvedeny na přiložených tabulkách (obr. 9 a 10).

Obr.9 - Skříňový zatlumený ventilátor typu ZeroBox

Cílem výrobků zaměřených na tlumení hluku je především ochrana lidského zdraví. Proto je nutné i nadále do VZT systémů prosazovat tyto prvky, jejichž účinnost s vývojem nových materiálů vzrůstá. Modernost zařízení se i v budoucnu bude vždy posuzovat podle hlukových parametrů, které se vedle ceny stávají rozhodujícím kritériem výběru. Cenově jsou sice tato zařízení nároční, ale jejich znalostí a správným uplatněním v praxi je projektant schopen vytvořit zařízení vytvářející zdravé a příjemné prostředí - tolik nutné v dnešní hektické době.