Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Akustyka w aspekcie komfortu wewnętrznego

Izolatory drgań instalacji klimatyzacyjnych
Izolatory drgań instalacji klimatyzacyjnych
Maciej Danielak

Obok komfortu termicznego oraz właściwego oświetlenia bardzo ważnym parametrem kształtującym właściwe samopoczucie użytkownika jest akustyka danego pomieszczenia. Poziom ciśnienia akustycznego wywoływany różnymi źródłami hałasu nie może przekroczyć zdefiniowanej wartości, zależnej m.in. od przeznaczenia pomieszczenia.

W pomieszczeniach klimatyzowanych najczęstszym źródłem hałasu (rys. 1) są zwykle, obok urządzeń związanych z normalnym eksploatowaniem pomieszczeń (drukarki, komputery, kserokopiarki itp.), podstawowe ruchome elementy systemów klimatyzacji.

Wymagania akustyczne stawiane instalacjom wentylacyjnym określane są zwykle za pomocą wartości dopuszczalnego poziomu dźwięku w pomieszczeniach, podawanej w dB(A) (rys. 2).

Poziom dźwięku to ważony filtrem A poziom ciśnienia akustycznego będący obiektywnym pomiarowym przybliżeniem odczuwalnego dla ludzkiego ucha poziomu głośności. W Polsce dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w dB(A) podane zostały w normie PN-B-02151-02:1987 [1].

Ocena i pomiar hałasu

W celu dokonania oceny uciążliwości hałasu powodowanego przez instalacje należy porównać poziom ciśnienia akustycznego w dB w poszczególnych pasmach oktawowych z odpowiednimi krzywymi granicznymi NR lub ważony poziom ciśnienia akustycznego w dB(A) z wartością dopuszczalną.

Do analizy akustycznej wykorzystuje się poziom mocy akustycznej, który jest wartością charakteryzującą źródło hałasu pod względem akustycznym. Nie zależy on od odległości od źródła dźwięku oraz od rodzaju pomieszczenia – jest wartością absolutną. Ucho ludzkie odbiera wartość ciśnienia akustycznego, która jest zależna od odległości od źródła dźwięku i rodzaju pomieszczenia. Wartości podawane w danych technicznych urządzeń określają tylko przybliżoną wartość tego ciśnienia.

Mocą akustyczną nazywamy ilość energii wysyłanej przez źródło dźwięku w jednostce czasu [W]. Moc akustyczna różnych źródeł bardzo znacznie różni się wartościami, dlatego posługiwanie się tym pojęciem jest niepraktyczne. Z tych względów w akustyce stosuje się bezwymiarową skalę logarytmiczną określoną wzorem:

gdzie:
LW – poziom mocy akustycznej [dBA],
W – moc akustyczna źródła dźwięku [W],
W0 – moc akustyczna źródła odniesienia równa 10–12 W.

Poziom ciśnienia akustycznego jest to bezwymiarowa wielkość przedstawiona w skali logarytmicznej, opisująca stosunek średniego kwadratu ciśnienia akustycznego do tzw. ciśnienia odniesienia. Poziom ciśnienia akustycznego zdefiniowany jest wzorem:

gdzie:
LP – poziom ciśnienia akustycznego [dBA],
p – ciśnienie akustyczne w punkcie pomiarowym [Pa],
p0 – wartość ciśnienia odniesienia równa Pa.

Analogia do termodynamiki

Dla lepszego zrozumienia podstaw akustyki możliwe jest porównanie fizycznych zależności świata akustyki do termodynamiki pomieszczenia (rys. 3). Analogia dotyczy źródła hałasu oraz źródła ciepła w pomieszczeniu.

Moc akustyczna źródła ciepła porównywana jest do mocy cieplnej źródła ciepła. Poziom ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu, który rejestruje mikrofon lub ludzkie ucho, porównywany jest w tym wypadku z temperaturą w pomieszczeniu, którą mierzy odpowiedni termometr, ewentualnie człowiek.

Tak jak termometr nie mierzy bezpośrednio mocy grzewczej, tak i mikrofon nie mierzy mocy akustycznej. Temperatura w pomieszczeniu zmienia się wraz z odległością od źródła ciepła, odległością od ścian oraz ich rodzajem. Tak samo ciśnienie akustyczne zależne jest od odległości od źródła hałasu i właściwości absorpcyjnych przegród. Z tego powodu poziom mocy akustycznej powinien być podstawą oceny akustycznej źródła hałasu.

Akustyka w praktyce

Projektanci znający podstawy akustyki mogą z powodzeniem zaprojektować instalację wentylacyjną lub klimatyzacyjną w niewielkich obiektach lub takich, w których akustyka nie jest najważniejsza. Są w stanie dobrać instalację tak, by hałas nie przekroczył wartości normatywnej.

Natomiast obiekty takie jak sale koncertowe, duże sale widowiskowe czy teatry wymagają dodatkowo badań modelowych i ogromnego doświadczenia zawodowego. Interakcje pomiędzy instalacją wentylacyjną a środowiskiem wewnętrznym są skomplikowane i wymagają dogłębnej analizy i praktyki.

W praktyce często mylone są dwa pojęcia: izolacji akustycznej oraz tłumika akustycznego. Izolacja akustyczna to struktura mająca na celu zapobieżenie niepożądanemu przenikaniu dźwięków poprzez odgrodzenie chronionej przestrzeni od źródła hałasu. Z kolei tłumik (absorber) akustyczny to element pochłaniający dźwięk. Wykonany jest najczęściej z porowatego materiału, w którym następuje zamiana energii akustycznej w cieplną.

Chłonność akustyczna poszczególnych pomieszczeń może być bardzo różna i zależy zarówno od współczynników pochłaniania dźwięku przez przegrody, jak i od: kierunku promieniowania dźwięku w stosunku do ludzkiego ucha, sposobu przenoszenia dźwięku przez system przewodów wentylacyjnych, miejsca zamontowania nawiewników i wywiewników oraz poziomu mocy akustycznej wytwarzanej przez źródła hałasu.

W zamkniętych pomieszczeniach dźwięk ulega jednorazowemu lub wielokrotnemu odbiciu od ścian. Czystość i barwa dźwięku zależą od wielkości i kształtu pomieszczenia oraz stopnia pochłaniania dźwięku przez przegrody. Silne odbijanie dźwięku prowadzi do dłuższego pogłosu, a nawet występowania echa, natomiast przy małym pochłanianiu uzyskuje się krótki pogłos i niewielki poziom głośności. Z tego powodu pogłos również stanowi kryterium oceny akustycznej pomieszczenia.

Walka z hałasem jest oczywiście najskuteczniejsza, jeśli polega na eliminowaniu czy redukcji jego źródła. W tym celu stosuje się:

Jednak odpowiednia redukcja źródła hałasu nie zawsze jest możliwa. W systemie stosuje się wówczas tłumiki akustyczne. Ich umiejscowienie powinno być optymalnie dostosowane do pomieszczeń użytkowych, jak najbliżej źródła hałasu.

W celu redukcji hałasu w pomieszczeniu zaleca się również zwiększenie chłonności akustycznej wnętrza poprzez użycie materiałów dźwiękochłonnych, głównie w postaci sufitów podwieszanych lub wolnowiszących ekranów.

Elementy tłumienia hałasu w instalacjach wentylacyjnych przestawioa rysunek 4.

Podsumowanie

Zagadnienia akustyczne oraz walka z hałasem zaczynają w coraz większym stopniu decydować o innowacyjności i jakości oferowanych urządzeń oraz o jakości, czyli komforcie przebywania ludzi w pomieszczeniach.

Zależności pomiędzy źródłem dźwięku, pomieszczeniem a uchem ludzkim są bardzo skomplikowane, dlatego w przypadku takich obiektów jak sale widowiskowe czy teatry poprawne działanie instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych wymaga od projektanta dużego doświadczenia.

Literatura

1. PN-B-02151-02:1987 Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem pomieszczeń w budynkach. Dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   28.08.2013

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl