Akustika a protihluková opatření ve vzduchotechnice

Datum: 9.9.2013  |  Autor: Ing. Ondřej Jelínek, doc. Ing. Aleš Rubina, Ph.D, Ing. Petr Blasinski, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technických zařízení budov  |  Zdroj: Český instalatér 3/2013  |  Recenzent: Ing. Miloš Lain, Ph.D.

Rozličné elementy zařízení vzduchotechniky při své funkci generují nežádoucí hluk, který je příčinou stížnosti uživatelů, i když předepsané mikroklima je zajištěno. Mimo užití aktivních prvků útlumu hluku aplikovaných přímo na vzduchotechnická zařízení lze také využít pasivních prvků.

Akustické mikroklima je významnou složkou utvářející vnitřní prostředí budov, na komplexním vnitřním prostředí se podílí cca 22 %. Vzduchotechnická a klimatizační zařízení slouží k zajištění fyzické a také psychické pohody uživatele. Specifická technická zařízení obsahující zařízení pro dopravu vzduchu (ventilátory) jsou navrhována tak, aby splňovala tyto požadavky, které jsou stále náročnější. Vlivem technické náročnosti útlumu nepříznivého zvuku od těchto zařízení v praxi velmi často dochází k nedostatečnému utlumení akustické energie, tím dochází k porušení pohody uživatele, tedy výsledný účel těchto zařízení je zcela opačný. Pohoda prostředí v pásmu pobytu osob a odvod tepelné zátěže z klimatizovaného prostoru ustupují jako problém do pozadí a praxe ukazuje, že jedním z hlavních parametrů, na které je nutno klást důraz, je nízká hlučnost těchto zařízení.

Je tedy povinností projektanta minimálně omezit šíření nežádoucích zvuků a samotnou hodnotu těchto zvuků na hodnoty požadované v nařízení vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací.

Zvuk

Obr. 1 Oblast slyšitelnosti zvuku člověkem
Obr. 1 Oblast slyšitelnosti zvuku člověkem

Zvuk je mechanické vlnění v látkovém prostředí, které je schopno vyvolat sluchový vjem. Zvuk je doprovodným a přirozeným projevem přírodních dějů, technologických procesů a životního prostředí člověka. Frekvence tohoto vlnění, které je člověk schopen vnímat, jsou různé a leží v intervalu cca 16 Hz až 20 kHz. S rostoucím věkem horní hranice výrazně klesá.

Frekvence nižší než 16 Hz se nazývá infrazvuk. I když člověk infrazvuk neslyší, je velmi nebezpečný. Při malých dávkách pociťuje člověk nepříjemné vibrace, nevolnost a závratě. Při větších dávkách může způsobit perforaci kochleární membrány nebo infarkt.

Frekvence vyšší než 20 kHz se nazývá ultrazvuk. Jde o akustické vlnění, jehož frekvence leží nad hranicí slyšitelnosti lidského ucha. Využívá se v sonologii, defektoskopii a echolokaci. Rozložení oblasti slyšitelnosti zvuku člověkem je patrné z obr. 1. Zvuk se může šířit v plynech, kapalinách i pevných látkách. Níže jsou pak uvedeny mechanizmy vlnění.

Obr. 2 Schéma příčného vlnění
Obr. 2 Schéma příčného vlnění

Příčné vlnění (obr. 2) – amplituda vlnění je kolmá ke směru šíření vlny. Příčnou postupnou vlnu lze získat tak, že si představíme přímou řadu shodných oscilátorů, mezi nimiž jsou stejné vazby. Vychýlíme-li jeden z těchto oscilátorů kolmo k ose, ve které oscilátory leží, bude se kmitavý pohyb postupně přenášet mezi další oscilátory (např. kmitající struna na obou koncích upevněná). Příčné vlnění není lidským uchem slyšitelné.

 
Obr. 3 Schéma podélného vlnění
Obr. 3 Schéma podélného vlnění

Podélné vlnění (obr. 3) – amplituda kmitů je rovnoběžná se směrem šíření vlny. (U mechanického vlnění se lze setkat s označením tlaková vlna.) Šíření podélné zvukové vlny si lze představit jako postupné zřeďování a zhušťování této vlny. Vzdálenost mezi dvěma oblastmi zhuštění vlny se nazývá vlnová délka. Podélné vlnění nese zvukovou „informaci“ a je vnímáno lidským sluchem jako zvukový vjem.

 

Hluk

Zvuk můžeme rozdělit na tóny a nepříznivé zvuky, tzv. hluky. Tóny bývají označovány jako zvuky hudební, kdežto hluky jako zvuky nehudební. Jako hluky označujeme nepravidelné kmitání těles nebo krátké nepravidelné rozruchy (srážka dvou těles, výstřel, atd.). Účinek hluku je subjektivní (obtěžující, rušící soustředění a psychickou pohodu) a objektivní (měřitelné poškození sluchu).

Aerodynamický hluk

Obr. 4 Proudění tekutiny v ohraničeném prostoru o poloměru d [m]; nahoře – laminární proudění (Re < 2300), dole – turbulentní proudění (Re >> 2300)
Obr. 4 Proudění tekutiny v ohraničeném prostoru o poloměru d [m]; nahoře – laminární proudění (Re < 2300),
dole – turbulentní proudění (Re >> 2300)

Teorie aerodynamického hluku je velmi složitá a pro její komplexní popis není v tomto článku prostor. Příčinou vzniku aerodynamického hluku je turbulentní proudění tekutin. Při turbulentním proudění nastává nejenom kolísání rychlosti proudění, ale v konkrétním místě dochází i k pulzacím statického tlaku tekutiny. Jedná-li se o pulzace v slyšitelném kmitočtovém pásmu, v tomto místě může docházet ke generaci zvuku do okolního prostředí.

Laminární proudění vzduchu přímým potrubím končí teoreticky při dosažení Reynoldsova čísla Re = 2300. Prakticky však k přechodu na turbulentní proudění dochází již dříve.

Reynoldsovo číslo (obr. 4) je číslo, které dává do souvislosti setrvačné síly a viskozitu (tedy odpor prostředí v důsledku vnitřního tření). Pomocí tohoto čísla je možno určit, zda je proudění laminární (oblast nízkých Re), nebo turbulentní (oblast vysokých Re). Čím je Reynoldsovo číslo vyšší, tím nižší je vliv částic třecích sil tekutin na celkový odpor.

Re = (vs × d) / υ
 

kde je

vs
– střední hodnota rychlosti proudění tekutiny [m/s]
d
– charakteristický rozměr (pro VZT potrubí: průřez) [m]
υ
– kinematická viskozita tekutina [m2/s]
 

Pro další úvahy budeme uvažovat se vzduchem o teplotě 20 °C a barometrickém tlaku 98 kPa, ke kterému lze výpočtem stanovit kinematickou viskozitu vzduchu ν = 1,56 × 10−5 m2/s. Pro limitní hodnoty Reynoldsova čísla Re = 2300 a 1800 je možno určit pole rychlostí v závislosti na průměru potrubí z matematického zápisu Reynoldsova čísla:

w = (Re × v) / d = (2300 × 1,56 × 10−5) / d = 0,03588 / d [m/s]
 

w = (Re × v) / d = (1800 × 1,56 × 10−5) / d = 0,02808 / d [m/s]
 

Grafickým vyjádřením těchto vztahů jsou dvě hyperboly ukazující závislost rychlosti proudění tekutiny w na charakteristickém rozměru d při konstantní hodnotě Reynoldsova čísla Re a kinematické viskozitě υ (obr. 5).

Obr. 5 Vyjádření závislosti mezi rychlostí a průměrem potrubí pro konstantní Re
Obr. 5 Vyjádření závislosti mezi rychlostí a průměrem potrubí pro konstantní Re
Obr. 6 Vyjádření závislosti mezi dopravovaným objemem vzduchu a průměrem potrubí pro konstantní Re
Obr. 6 Vyjádření závislosti mezi dopravovaným objemem vzduchu a průměrem potrubí pro konstantní Re

Z grafu závislosti rychlosti proudění na průměru potrubí vyplývá, že pro běžné rozměry potrubí je mezní rychlost laminárního proudění pod hodnotou 0,1 m/s. Tato rychlost je ovšem z hlediska nákladů spojených s transportem vzduchu vzduchotechnickým potrubím silně nevyhovující. Vezmeme-li v potaz, že maximální rychlost proudění vzduchu v pobytové zóně je stanovena rychlostí 0,2 m/s, není reálně možné zaručit laminární proudění vzduchu v potrubí a zároveň efektivně transportovat dopravovaný vzduch do větraného prostoru. Pro názornost můžeme stanovit množství vzduchu dopravitelné laminárním prouděním při Reynoldsově čísle Re = 2300 (Re = 1800) vzduchotechnickým potrubím o průměru d [m] (obr. 6):

V = w × ((π × d 2) / 4) = (0,03588 / d) × ((π × d 2) / 4 = (π / 4) × Re × v × d [m3/s]
 

Z obou uvedených grafů (obr. 5, 6) plyne, že není reálné a v praxi proveditelné potlačit aerodynamický hluk při proudění vzduchu potrubím tím, že zvolíme velké průřezy a malé rychlosti proudění za účelem dosažení laminárního proudění už z prostorových nároků vzduchovodů.

Pro aerodynamické zářiče různých druhů platí společná závislost vyzařovaného akustického výkonu na rychlosti proudění, kterou lze vyjádřit vztahem:

W = K × wn
 

kde je

K
– konstanta úměrnosti [–]
w
– rychlost proudění vzduchu [m/s]
n
– exponent [–]
 

Hodnota exponentu závisí na druhu proudění a velikosti Machova čísla.

Machovo číslo je bezrozměrná fyzikální veličina udávající poměr rychlosti tělesa určitým prostředím k rychlosti šíření zvuku ve stejném prostředí prostředím. Udává, kolikrát se více, či méně pohybuje těleso rychleji (pomaleji), než je rychlost zvuku daného prostředí.

Ma = v / c
 

kde je

v
– rychlost pohybu tělesa [m/s]
c
– rychlost šíření zvuku [m/s]
 

Zdroje hluku ve vzduchotechnice

Úlohou VZT zařízení je vytvářet ve větraných nebo klimatizovaných prostorách předepsané mikroklima. Je obecně známo, že většina nově navrhovaných zařízení toto zadání splňuje, přesto se velice často objevují stížnosti na jejich funkci. Způsobuje to nežádoucí hluk, který při své funkci generují rozličné elementy zařízení vzduchotechniky.

Ve většině případů se jedná o hluk aerodynamického původu. Nejvýznamnějšími zdroji aerodynamického hluku jsou ventilátory. Další podstatné zdroje hluku vznikají při obtékání překážek ve vzduchotechnickém potrubí. Například vstup a výstup vzduchu do zúženého prostoru tlumiče hluku, obtékání listu regulační klapky, výtok vzduchu z koncového elementu, kde dochází k náhlé změně průřezu a na dalších místech.

Ventilátory

Hlavní příčinou hluku ventilátorů je vysoce turbulentní proudění vzduchu ventilátorovým kolem a spirální skříní. Tento hluk je charakterizován spojitým širokopásmovým spektrem, jehož akustický výkon roste s vyšší mocninou rychlosti proudění vzduchu. Je obecně známo, že průtok vzduchu je závislý na první mocnině otáček. Dopravní tlak ventilátoru narůstá s druhou mocninou otáček a aerodynamický hluk ventilátoru roste s pátou mocninou otáček.

Všechny ventilátory charakterizuje vlastnost, kdy jejich dopravované množství narůstá lineárně se zvyšováním otáček a dopravní tlak je funkcí druhé mocniny otáček. Hladina akustického výkonu ventilátoru narůstá podle funkční závislosti:

Lw = 50 log (n1 / n2) [dB]
 

kde je

n1, n2
– otáčky oběžného kola ventilátoru [ot/min]
 

To znamená, že zvýšíme-li otáčky ventilátoru na dvojnásobek, celková hladina akustického výkonu ventilátoru vzroste o 15 dB.

Tlumiče hluku

Kulisový tlumič je z hlediska aerodynamických poměrů místem náhlého zúžení (vtok do tlumiče) a náhlého rozšíření (výtok z tlumiče), což samo o sobě vede k hydraulickým ztrátám. Tato místa jsou však také zdrojem hluku, neboť v nich dochází k místnímu zvýšení průměrné rychlosti proudění vzduchu a k výraznému zvýšení turbulence. To se navenek projevuje tím, že za tlumičem nemůže být nižší hladina akustického výkonu než ta, kterou vytváří samotný tlumič.

Celkovou hladinu akustického výkonu tlumiče lze určit ze vztahu:

Lw = 50 log ((b + h) / b) × wa + 10 log Sa − 3 [dB]
 

kde je

b
– šířka mezery mezi kulisami [m]
h
– tloušťka kulisy [m]
Sa
– průřez tlumiče před kulisami [m2]
wa
– rychlost proudění vzduchu v průřezu Sa [m/s]
Lw
– celková hladina akustického výkonu [dB]
 

Hladina akustického výkonu tlumiče korigovaná váhovým filtrem A, kterou lze stanovit podle následujícího vztahu:

LwA = 70 log ((b + h) / b) × wa + 10 log Sa − 34 [dB]
 

Šíření zvuku ve vnějším a vnitřním prostředí staveb

Obr. 7 Hodnoty směrového činitele Q: A) Q = 1, B) Q = 2, C) Q = 4, D) Q = 8
Obr. 7 Hodnoty směrového činitele Q:
A) Q = 1, B) Q = 2, C) Q = 4, D) Q = 8

V předcházejícím textu jsme si definovali co je zvuk a v jakých formách vzniká při provozu vzduchotechnických zařízení.

Pro celkové pochopení problematiky je nutné popsat jakým způsobem se zvuk šíří, ať již od koncových elementů ve vnitřním prostředí, nebo od žaluzie na fasádě do vnějšího prostředí.

 

Základní vztah pro určení hladiny akustického tlaku v místě posluchače podle:

Lp = Lw + 10 log ((Q / (4 × π × r2) + (4 / A)) [dB]
 

kde je

Lp
– hladina akustického tlaku [dB]
Lw
– hladina akustického výkonu [dB]
Q
– směrový činitel, nabývá hodnot 1 až 8 podle umístění v prostoru (obr. 7)
r
– poloměr vzdálenosti kulové vlnoplochy od zdroje hluku k posluchači [m]
 

r = ((Q × A) / ((16 × π) × (1 − α)))1/2
 

kde je

A
– absorpční plocha místnosti [m2]
 

Absorpční plochu místnosti získáme součtem součinů jednotlivých ploch a jejich absorpčních činitelů.

Při počítání celkové absorpce je třeba brát v úvahu i absorpci lidských těl, nábytku a dalšího vybavení místnosti.

A = Σ αi × Si
 

kde je

αi
– součinitel pohltivosti i-tých materiálů, konstrukcí a osob v měřené místnosti. Tento součinitel je funkčně závislý na frekvenci dopadajícího akustického vlnění (tab. 1, 2).
Si
– plocha i-té konstrukce, materiálů nebo osob v řešeném prostoru [m2]
 

Obr. 8 Schéma šíření akustických vln ve vnitřním prostoru stavby
Obr. 8 Schéma šíření akustických vln ve vnitřním prostoru stavby
Tab. 1 Střední hodnota činitele zvukové pohltivosti vybraných materiálů
Akusticky tvrdé materiályMramor0,01
Beton0,015
Sklo0,027
Omítnutá stěna0,025
Neomítnutá stěna0,032
Stěna obložená dřevem0,1
Dřevěná podlaha0,1
Linoleum0,12
Akusticky měkké materiályObrazy0,28
Koberce0,29
Plyš0,59
Celotex0,64
Tab. 2 Střední hodnota činitele zvukové pohltivosti užívané ve vybraných provozech
Typ místnostiČinitel absorbce
Rozhlasová studia, hudební sály0,3–0,45
Televizní studia, obchodní domy0,15–0,25
Byty, kanceláře, konferenční místnosti0,1–0,15
Školy, nemocnice0,05–0,1
Tovární haly, bazénové haly0,03–0,05
 

Doba dozvuku

Nejdůležitější a nejdéle užívanou mírou charakterizující šíření zvuku v uzavřeném prostoru je doba dozvuku T.

Obr. 9 Doba dozvuku
Obr. 9 Doba dozvuku

Doba dozvuku je definována jako doba, za kterou poklesne hodnota akustické energie po vypnutí zdroje zvuku v daném bodě 106krát. Tomu odpovídá pokles hladiny akustického tlaku o 60 dB (obr. 9). Pro měření takového poklesu by bylo třeba, aby hladina akustického tlaku byla před vypnutím zdroje nejméně o 60 dB vyšší než hladina hluku pozadí, což není vždy reálné. Proto norma předpokládá, že se vyhodnocuje doba poklesu o 30 dB a uvažuje se její dvojnásobek.

Doba dozvuku podle Sabineho TS:
TS = 0,164 (V / (α × S)
(α < 0,2)
TS = 0,164 (V / (Σ αi Si + 4mV))
α = (Σ αi Si) / (Σ Si)
 

kde index i zahrnuje všechny materiály na povrchu místnosti včetně vnitřního zařízení (nábytek, koberec apod.) a osob.

Hodnoty α, resp. αS jsou tabelovány v akustických tabulkách. Člen 4mV ve jmenovateli zlomku představuje úpravu na útlum hluku ve vzduchu (hodnotu m lze nalézt rovněž v tabulkách, nabývá hodnoty 0,001 m−1 až 0,06 m−1 v závislosti na frekvenci a relativní vlhkosti vzduchu). Oprava na útlum ve vzduchu se uplatňuje především u větších místností a vyšších frekvencí (nad 2000 Hz).

Hodnota V představuje objem měřené místnosti.

Doba dozvuku podle Eyringa TE:
TE = 0,164 (V / (−S ln (1 − α)))
TE = 0,164 (V / (αE × S + 4mV))
 

V praxi se pro výpočet doby dozvuku používá nejčastěji Eyringův vztah. Substituce αE = −ln (1 − α) je někdy označována jako Eyringův činitel zvukové pohltivosti.

Doba dozvuku podle Milingtona TM:
TM = 0,164 (V / (−Σ Si ln (1 − α) + 4mV))
(α > 0,2)
 

Šíření zvuku ve volném prostoru

Obr. 10 Šíření zvukových vln ve vnějším prostředí
Obr. 10 Šíření zvukových vln ve vnějším prostředí

Výpočet hladiny akustického tlaku ve venkovním prostředí vychází ze vztahu pro vnitřní prostředí. Z tohoto vztahu je vynechán člen uvažující vliv akustické pohltivosti prostředí, ta je ve většině případů při šíření zvuku vnějším prostředí zanedbána.

LP = Lw + 10 log (Q / (4 × π × r2)) [dB]
 

kde je

Q, r
– totožné s výpočtem šíření zvuku v uzavřeném prostoru
 

Útlum hluku ve vzduchotechnice

Při provozu vzduchotechnických zařízení vzniká hluk, který se šíří vzduchotechnickým zařízením a konstrukcemi budov. Problematiku útlumu hluku je třeba řešit komplexně a sledovat všechny cesty, kterými se může akustická energie šířit od zdrojů k posluchači v interiéru i v exteriéru. Vzduchotechnické zařízení vykazuje vlivem svých fyzikálních vlastností tzv. přirozený útlum DP, jenž vzniká vyzařováním akustické energie jednotlivými prvky VZT systému do okolí. Přirozený útlum tvoří dílčí útlumy v potrubí, kolenech, odbočkách a rozbočkách, koncových elementech (vyústkách atd.), žaluziích, klapkách ad. Hodnoty výše uvedených složek útlumu se zjišťují zpravidla teoreticko-experimentálními metodami a jsou tabelovány či přibližně stanoveny matematicko-fyzikálními rovnicemi. V případě kratších úseků vzduchotechnických rozvodů je žádoucí nepočítat s přirozeným útlumem potrubí. Tento útlum se pohybuje v řádu jednotek dB a je závislý na geometrii a oktávovém pásmu.

Mezi primární prvky útlumu hluku patří ve vzduchotechnice tlumiče hluku. Výchozí pro jejich návrh je hodnota požadovaného útlumu. Materiály konstrukce pohlcující zvuk jsou pórovité, vláknité či houbovité s malou objemovou hmotností. Jejich účinek (neprůzvučnost) se zvyšuje různými konstrukčními úpravami materiálu s vysokým součinitelem poměrné pohltivosti.

Tlumiče hluku

Tvoří základní prvek útlumu hluku ve vzduchotechnice. Tlumiče jsou v podstatě části rovného potrubí vyložené hlukově pohltivým materiálem, nejčastěji minerální vlnou. Povrch pohltivé hmoty bývá upraven děrovaným plechem, netkanou textilií nebo plastovou fólií (pro hygienické provedení), případně kombinacemi uvedeného. Funkční vlastnost tlumiče se vyjadřuje jako vložený útlum, což je snížení hluku tlumičem, vyjádřené rozdílem hladin akustického výkonu v třetinooktávových pásmech (od 63 Hz do 8 kHz). Běžně vyráběné tlumiče jsou vhodné do rychlosti proudění vzduchu 20 m/s. Vzhledem k tomu, že tlumič hluku tvoří překážku proudění, je sám zdrojem hluku a tato vlastnost se definuje jako vlastní akustický výkon tlumiče. Hluk roste s rychlostí proudění vzduchu. Ze zkušeností z technické praxe je však žádoucí, aby výsledná rychlost dopravovaného vzduchu zúženým průřezem tlumiče hluku nepřesáhla rychlost 5 m/s, optimální rychlost v tlumiči hluku (3 až 4 m/s). Zvětšení útlumu se dosáhne sestavou několika tlumičů, sestavy delší než 4 m však ztrácí smysl, protože hluk se v tomto případě nese vzduchem. V tomto případě je vhodnější tlumič rozdělit na 2 až 3 kratší celky, mezi nimiž jsou vloženy obloukové kusy.

Tvarovky, zejména větších rozměrů, mají lepší útlum hluku (hlavně odrazem) než rovné potrubí a tvarově pestrá potrubní síť má tedy lepší akustické vlastnosti než rovné, málo větvené trasy.

V technické akustice dělíme tlumiče na:

  • Reflexní tlumiče
    Použití u pístových motorů (automobily, kompresory apod.)
  • Absorbční tlumiče
    Základní pro aplikaci ve VZT jejich útlum je z kmitočtového hlediska širokopásmový.

Podle konstrukce lze rozdělit tlumiče na:

  • Vložkové tlumiče (kulisové)
    Sestávající se z jednotlivých vložek (kulis), které se vkládají jednotlivě do potrubí. Útlum tlumiče závisí na tl. vložek (v oblasti nízkých kmitočtů) a vzdálenosti mezi nimi (v oblasti vysokých kmitočtů). Vložky mohou být již z výrobny umístěny v rovném potrubí potřebné délky.
    Kulisové tlumiče jsou s oblibou využívány při řešení problematiky „přeslechu“ nežádoucích zvuků mezi jednotlivými prostory.
  • Buňkové tlumiče
    Skládají se z jednotlivých buněk, jež jsou vlastně kusem potrubí vyloženým pohltivou hmotou a jejich průřez se těmito buňkami zaplní. Útlum hluku závisí na geometrii buněk.
  • Kruhové tlumiče
    Absorpční výplň je rozložena po obvodu potrubí. V případě velkých průměrů (nad 500 mm) je tlumič vybaven ještě středním jádrem. Vnitřní plášť je z děrovaného plechu.
  • Kruhové ohebné tlumiče
    Vytvořené z běžného ohebného potrubí zdvojením pláště, mezi kterými je absorpční výplň. Vnitřní plášť je z děrované hliníkové fólie. Jsou vhodné na připojení koncových prvků, menších ventilátorů do kruhového potrubí apod.

Vzhledem k tomu, že všechny druhy absorpčních tlumičů jsou vystaveny přímému působení dopravovaného vzduchu, nesmí být tento vzduch abrazivní a jeho teplota nesmí klesnout pod teplotu rosného bodu, jinak dojde k porušení funkce tlumiče hluku.

Metody snižování hluku

Mimo užití aktivních prvků útlumu hluku aplikovaných přímo na vzduchotechnická zařízení lze také využít pasivních prvků. Tyto prvky lze rozdělit do čtyř samostatných kategorií:

  • metoda redukce zdroje,
  • metoda dispozice,
  • metoda zvukové izolace,
  • metoda zvukové pohltivosti.
Metoda redukce zdroje

Spočívá buď v úplném odstranění hluku, nebo ve snížení jeho hlučnosti. Tento způsob boje s hlukem dává širší opatření, která vyžadují mnohem nižší finanční náklady. V dnešní době není možné navrhovat stroje a strojní zařízení zcela bezhlučná, což by ani nebylo žádoucí, protože zvuk vyzařovaný strojním zařízením může odhalit případnou poruchu resp. stav strojního zařízení.

Metoda dispozice

Je založena na situování hlučných zařízení a hlučných prostorů, které nejsou dostatečně izolovány od míst, kde hluk může ovlivnit akustickou pohodu v chráněných prostorech. Hladina ve vzdálenosti r2 je dána rovnicí:

L2 = L1 − 20 log (r1/r2)
 

Např. se zdvojnásobením vzdálenosti r od zdroje klesne hladina hluku o 6 dB. Metodu lze aplikovat užitím zástěn coby dělícího prvku mezi zdrojem hluku a subjektem.

Metoda zvukové izolace

Spočívá ve zvukovém odizolování hlučného zařízení nebo celého hlučného prostoru.

Hluk šířící se zvukovody (vložené tlumiče hluku, hluk šířící se do okolí) pružné uložení zdroje hluku. V případě, že není jiná možnost, jak snížit hluk, jsou tyto zdroje hluku opatřeny alespoň krycími zástěnami, bariérami nebo stěnami.

Metoda zvukové pohltivosti

Využívá vlastností některých materiálů měnit zvukovou energii v jinou energii. Vychází z pohlcování hluku v uzavřených prostorech aplikací obkladů z absorpčních materiálů, použití antivibračních nátěrů k tlumení chvění tenkých plechů.

Závěr

Cílem článku bylo seznámit čtenáře s problematikou akustiky ze strany vzduchotechnického a klimatizačního zařízení. Ke každému zařízení je nutno přistupovat individuálně a hledat různé varianty řešení. Ne u všech budov je jen jedno vyhovující řešení a kvalitní návrh VZT zařízení zajistí bezproblémový provoz ze strany požadavků daných nejen platnými právními předpisy České republiky, ale i potřeb z uživatelského hlediska (koncertní síně, nahrávací studia, zdravotnické prostory apod.).

Literatura

  • [1] SZÉKYOVÁ, M., FERSTL, K. a NOVÝ, R. Větrání a klimatizace. 1. české vyd. Bratislava: JAGA, 2006
  • [2] JELÍNEK, O. Akustické mikroklima nevýrobních objektů. Brno, 2013. 135 s., 3 s. příl. Diplomová práce. VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav TZB
  • [3] CHYSKÝ, J., HEMZAL, K. a kol. Technický průvodce větrání a klimatizace. 3. vyd. Praha: ČESKÁ MATICE TECHNICKÁ, 1993
  • [4] GEBAUER, G., RUBINOVÁ, O. a HORKÁ, H. Vzduchotechnika. 2. vyd. Brno: ERA, 2007
  • [5] Nařízení vlády 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací
  • [6] Podélné vlnění [online], http://cs.wikipedia.org
  • [7] Příčné vlnění [online], http://cs.wikipedia.org
  • [8] STEINER, D. Akustika [online], http://www.steiner.cz/david/akustika/
 
English Synopsis
Acoustics and noise control measures in ventilation systems

Various elements of HVAC equipment in their function generates unwanted noise that is causing customer complaints even if prescribed microclimate is provided. In addition the use of active elements attenuation applied directly to the ventilation can also use passive elements.

 

Hodnotit:  

Datum: 9.9.2013
Autor: Ing. Ondřej Jelínek, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technických zařízení budov   všechny články autoradoc. Ing. Aleš Rubina, Ph.D, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technických zařízení budov   všechny články autoraIng. Petr Blasinski, Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav technických zařízení budov   všechny články autoraRecenzent: Ing. Miloš Lain, Ph.D.



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (1 příspěvek, poslední 14.10.2013 10:28)


Projekty 2016

Související rubriky

Reklama





Tipy pro projektanty

Partneři oboru

logo ZEHNDER logo ATREA logo Ziehl-Abegg logo DAIKIN logo ebm-papst logo JANKA ENGINEERING

E-mailový zpravodaj

WebArchiv - stránky archivovány národní knihovnou ČR

Nejnovější články

 
 
 

Aktuální články na ESTAV.czPardubice mají pro přednádraží náhradní řešení: EU dotaceZ ruin skleníků vznikne ve Voticích motýláriumJak sladit barvy v interiéru?