Akustyka w systemach wentylacyjno-klimatyzacyjnych

Artykuł omawia niektóre aspekty akustyki w systemach wentylacyjno-klimatyzacyjnych. Autor zwraca uwagę na wiele nieprawidłowości w prezentowaniu danych akustycznych przez producentów urządzeń.

W systemach
klimatyzacyjnych są dwa zasadnicze
źródła hałasu: wentylatory central wentylacyjnych
oraz agregaty chłodnicze.
W poniższym artykule skupię się na tym
pierwszym źródle hałasu, a mianowicie
sekcjach wentylatorów central.
Akustyka systemów wentylacyjnych
czy klimatyzacyjnych jest jednym z najważniejszych
parametrów wpływających
na jakość tych systemów, a co za tym idzie
na właściwy standard budynków, w których
te systemy są zainstalowane. W ostatnich
latach w Polsce aspekty prawidłowej akustyki
i właściwej energooszczędności systemów
klimatyzacyjnych zaczynają być coraz
bardziej doceniane przez projektantów oraz
użytkowników tych systemów.
W krajach zachodnich te dwa aspekty
już od wielu lat są bardzo ważne i dominujące
przy doborze urządzeń wentylacyjnych.
Na polskim rynku problematyka akustyki
niestety jest jeszcze w bardzo wielu wypadkach
dziedziną nową, poprzez co niedokładnie
zrozumiałą, co powoduje duże
zróżnicowanie w interpretowaniu parametrów
akustyki. Niestety w wielu wypadkach
prowadzi to nieświadomie lub świadomie
do prezentacji danych technicznych, które
daleko odbiegają od stanu faktycznego.

Kilka przykładów z tego pola
Prezentowanie danych akustycznych
przez producentów finalnych produktów tzn.
takich produktów, które składają się z wielu
komponentów bez możliwości dokładnego,
zgodnie z branżowymi standardami
europejskimi pomiaru poziomu głośności
finalnego (końcowego) produktu jest delikatnie
mówiąc nieporozumieniem.
Aby dokładniej opisać ten aspekt
posłużę się przykładem wentylatora centrali
wentylacyjnej. Wentylator jest w centralach
wentylacyjnych podstawowym
źródłem hałasu. W Europie jest wielu
producentów wentylatorów przeznaczonych
do montażu w centralach wentylacyjnych.
Wśród nich jest jednak tylko
kilku, których wentylatory mają dobre
dane akustyczne oraz dobre parametry
sprawności. Dane akustyczne takich wentylatorów
są w wielu wypadkach dokładne
oraz zaprezentowane w właściwy sposób.
Pomiary parametrów akustycznych
takich wentylatorów nie uwzględniają
jednak otoczenia, w których będą on
zamontowane – otoczenia wentylatora,
czyli obudowy centrali, w której jest on
zamontowany a w szczególności jej typu,
wielkości i sposobu zawieszenia urządzenia
w obudowie. Wszystkie specyficzne
parametry takiej obudowy, a w tym m.in.:
grubość i konstrukcja paneli, uszczelnienia
profili i narożników obudowy,
odległość ścian wewnętrznych obudowy
od zamontowanego wentylatora, sposób
zamocowania wentylatora w obudowie
itp. wpływają na poziom głośności zarówno
na zewnątrz centrali jak i w kanałach
podłączonych do centrali. Aby dane sekcji
wentylatora centrali zaprezentować
autorytatywnie i wiarygodnie należy kompletną
sekcję przetestować w komorze
akustycznej. Tutaj nie ma drogi na skróty.
W przeciwnym wypadku tylko obliczane
i później prezentowane dane przez wielu
producentów central wentylacyjnych są
w wielu wypadkach daleko odbiegające
od rzeczywistości.
Inną, dość często niestety praktykowaną
metodą jest „obliczanie” poziomu
głośności do otoczenia poprzez
odjęcie od poziomu mocy akustycznej
wentylatora wielkości tłumienia obudowy,
traktując obudowę jako jednolitą,
nieskończenie dużą płytę. Firmy składające
centrale zapominają lub w wielu
wypadkach nie wiedzą, że o poziomie
głośności do otoczenia centrali decydują
„przecieki akustyczne” poprzez nieszczelności
obudowy. A już paradoksem
i rzeczą kompletnie niezrozumiałą jest,
jak można mówić o poziomie głośności
central w ich otoczeniu, kiedy centrale
instalowane są na placu budowy, nawet
gdy są one montowane z powtarzalnych
elementów.
Aby dane akustyczne sekcji wentylatorowej
były prawidłowe, autorytatywne
ich testowanie musi odbywać się według
branżowych norm tzw „Model box”.
Jest to testowanie akustyczne całej sekcji
wentylatorowej, kompletnie wyposażonej
z seryjnej, a więc powtarzalnej produkcji.
Na poziom głośności na zewnątrz obudowy
sekcji wentylatora wpływa nie tylko
całkowita moc akustyczna wentylatora,
ale w dużym stopniu rozkład mocy akustycznej
w poszczególnych pasmach
częstotliwości. Schematycznie pokazuje
to przedstawiony obok rysunek.
W Europie jest niewielu producentów,
którzy posiadają własne ośrodki wyposażone
w niezbędny sprzęt umożliwiający
dokładne i co najważniejsze kompleksowe
pomiary parametrów akustycznych. A tylko
badania kompleksowe produktów finalnych
zapewniają prawidłowość prezentowanych
danych technicznych.
Inne uwagi, na które warto zwrócić
uwagę projektując lub planując zastosowanie
central wentylacyjnych określonych
producentów:
• Producenci wentylatorów przedstawiają
dane akustyczne w oparciu
o kilka różnych metod pomiarowych.
Przy ocenie i porównywaniu akustyki
trzeba na ten aspekt zwrócić uwagę.
Działająca od lat w branży klimatyzacyjnej
organizacja EUROVENT ujednoliciła
i zunifikowała normy pomiarowe
m.in. w zakresie akustyki oraz
sposoby prezentacji danych technicznych
w materiałach producentów.
Można powiedzieć, że te urządzenia
na rynku, które posiadają certyfikat
EUROVENT odpowiadają międzynarodowym
normom technicznym i
ich dane akustyczne są na właściwym
poziomie.
• W wielu wypadkach przy prezentacji
danych akustycznych central wentylacyjnych
nie uwzględnia się dwóch źródeł
hałasu w centralach (centrale w większości
wypadków posiadają dwa wentylatory).
Dwa wentylatory o tym samym
poziomie mocy akustycznej powodują
sumaryczne zwiększenie poziomu głośności
o 3 dB.
• Konstrukcje wielu central są takie,
że na wylocie i wlocie z centrali należy
zamontować króćce elastyczne, aby
wyeliminować przenoszenie się drgań
obudowy centrali na kanały.
• Właśnie takie króćce elastyczne, które
nie są prawidłowo zaizolowane są powodem
„przecieku hałasu” z kanału wlotowego
czy wylotowego centrali do otoczenia.
• Wielu producentów prezentując dane
akustyczne prezentują je z dokładnością
do 0,1 dB nie rozumiejąc, że taka
dokładność to abstrakcja.

Rozkład poziomu mocy akustycznej wentylatorów dwóch
central w poszczególnych pasmach częstotliwości
Na rysunku widać, że dla dwóch różnych typów wentylatorów,
o zbliżonej mocy akustycznej oraz uwzględnieniu tego
samego poziomu tłumienia poprzez obudowę, rezultat jest
bardzo różny. Wentylatory zastosowane w centralach GOLD
produkcji szwedzkiego koncernu Swegon mają sumaryczny
poziom głośności 69 dB(A) oraz rozkład poziomu głośności
w poszczególnych pasmach dopasowany tak, by jak najlepiej
wykorzystać własności tłumienia obudowy. W innej centrali
wentylatory mają sumaryczny poziom głośności 73 dB(A). W
obu wypadkach przegroda tłumiąca ma te same parametry.
Rezultat: poziom głośności na zewnątrz centrali GOLD wynosi
30 dB(A), a drugiej jest o całe 11 dB(A) wyższy.
Autor: Witold Leven – Prezes Zarządu Swegon S. z o.o. – Tarnowo Podgórne k. Poznania
Źródło: Chłodnictwo&Klimatyzacja 9/2006