Wiadomości teoretyczne - akustyka
Informacje ogólne
Wypadkowy poziom dz
więku w pomieszczeniu można obli-
Dopuszczalny poziom
czyć za pomocą opracowanego przez Swegon programu
Rodzaj Rodzaj dz
więku w dB(A)
komputerowego "ProAc" lub ręcznie posługując się tabela-
budynku pomieszczenia w klasach komfortu
mi i wykresami zamieszczonymi w tym rozdziale.
NQ1 NQ2
Wymagania akustyczne stawiane instalacjom wentylacyj-
nym określane są zwykle wartością dopuszczalnego pozio- Mieszkania Pokój dzienny 30 30
mu dz
więku w pomieszczeniach, podanym w dB(A). Sypialnia 30 30
Poziom dz
więku, to ważony filtrem A poziom ciśnienia aku- Kuchnia 35 35
stycznego, będący obiektywnym pomiarowym przybliżeniem A
azienka 40 40
odczuwalnego dla ucha ludzkiego poziomu głośności. Toaleta 40 40
W niektórych przypadkach wymagania akustyczne określo-
Biura Biura 30 30
ne są za pomocą krzywych granicznych NR.
Sale
konferencyjne 35 35
W tabeli obok podano znormalizowane wymogi poziomu
dz
więku w różnych typach pomieszczeń.
Szkoły Klasy szkolne 30 35
Kanały wentylacyjne nie są jedyną drogą rozchodzenia
Stołówki 30 35
się hałasu. W wielu przypadkach hałas przenosi się na
Świetlice 30 35
konstrukcję budynku poprzez nieodpowiednio zaizolowane
wibroakustycznie podstawy wentylatorów i podwieszenia
Hotele Pokoje 30 35
kanałów.
Korytarze 35 40
Restauracje 35 40
Przy obliczaniu poziomu mocy akustycznej po wypływie
z kratki wentylacyjnej (Lw) należy zawsze wziąć pod uwagę
Sklepy Sklepy 40 45
poziom mocy akustycznej powodowanej przez elementy
instalacji takie jak wentylatory, przepustnice, urządzenia
Szpitale Sale chorych 25 30
regulacyjne, kolana oraz poziom mocy akustycznej powo-
Korytarz 30 35
dowanej przez kratki wentylacyjne. W obliczeniach należy
Toalety 40 40
uwzględnić tłumienie dz
więku w prostych odcinkach kanału,
w kształtkach wentylacyjnych, na zakończeniu kanału oraz
Tabela 1. Dopuszczalne poziomy dz
więku występujące
w skrzynkach rozprężnych i kratkach wentylacyjnych.
w sposób długotrwały w różnych typach pomieszczeń.
Poziom dz
więku w dowolnym punkcie pomieszczenia (Lp)
Według wytycznych R1 "Indoor Climate Institute".
określa się na podstawie poziomu mocy akustycznej po
wypływie z kratki, chłonności akustycznej pomieszczenia,
wartości współczynnika kierunkowego i odległości słuchacza
od z
ródła dz
więku. Powstawanie hałasu Tłumienie hałasu
Wentylatory Komory tłoczne i ssawne
Przepustnice Tłumiki akustyczne
Regulatory VAV Kanały wyłożone od wew-
Regulatory stałego nątrz materiałem dz
wieko-
przepływu chłonnym
Kratki nawiewne Rozgałęzienia kanałów
Kratki wyciągowe Skrzynki rozprężne
Kolana przy prędkości Tłumienie na zakończeniu
powietrza > 7 m/s kanału
Chłonność akustyczna
pomieszczenia
Tabela 2. Zestawienie elementów powodujących powsta-
wanie i tłumienie hałasu.
www.swegon.pl 59
Wiadomości teoretyczne - akustyka
W celu dokonania oceny uciążliwości hałasu powodowane-
Częstotliwość Filtr A Filtr B Filtr C
go przez instalacje należy porównać poziom ciśnienia aku-
środkowa (dB) (dB) (dB)
stycznego w dB w poszczególnych pasmach oktawowych z
Hz
odpowiednimi krzywymi granicznymi NR lub ważony poziom
ciśnienia akustycznego w dB(A) z wartością dopuszczalną.
125 -16.1 -4.2 -0.2
W Polsce dopuszczalne wartości poziomu dz
więku w dB(A)
250 -9.6 -1.3 0
podaje norma PN-87/B-02151/02.
500 -3.2 -0.3 0
Bezpośrednie porównanie wartości w dB(A) z wartościami 1000 0 0 0
krzywych granicznych NR nie jest możliwe. Zwykle jednak 2000 +1.2 -0.1 -0.2
wartość w dB(A) jest o 5 - 8 jednostek większa niż wartość 4000 +1.0 -0.7 -0.8
krzywej NR. Różnica jest zależna od rozkładu poziomu ciś- 8000 -1.1 -2.9 -3.0
nienia w poszczególnych pasmach częstotliwości. 16000 -6.6 -.8.4 -8.5
Tabela 4. Filtry korygujące zmierzony poziom dz
więku
Poziom ciśnienia akustycznego LP , dB
100
100
0
90
C
90
80 -10
B
80
70 -20
70 A
60
-30
60
50
-40
50
40
63 125 250 500 1k 2k 4k 8k
40
Częstotliwość środkowa, Hz
30
Wyk. 2. Krzywe oceny (filtry) A, B, C
30
20
Aby przeliczyć poziom ciśnienia akustycznego w dB w po-
20
10
szczególnych pasmach częstotliwości na poziom dz
więku w
dB(A), należy skorygować poziomy ciśnienia akustycznego
10
0 w poszczególnych pasmach filtrem A, a następnie zsumować
je logarytmicznie. Patrz tabela 12.
250
32 63 125 500 1k 2k 4k 8k
Częstotliwość środkowa, Hz
Wyk. 1. Krzywe graniczne NR.
Częstotliwość 125 250 500 1000 2000 4000
środkowa
Poziom ciśnienia
Pasmo Częstotliwość Częstotliwości Długość fali
akustycznego 45 40 36 37 34 25
oktawowe środkowa ograniczające
Filtr A -16,1 -8,6 -3,2 0 +1,2 +1
nr Hz Hz m
LA 28,9 31,4 32,8 37 35,1 26
2 125 88-177 2.720
3 250 177-354 1.360
A
100,1�L 776 1380 1906 5012 3236 398
4 500 354-707 0.680
5 1000 707-1410 0.340
Poziom dz
więku
6 2000 1410-2830 0.170
A
10�Log(Ł100,1�L ) 41 dB(A)
7 4000 2830-5660 0.085
8 8000 5660-11300 0.043
Tabela 5. Przeliczanie poziomu ciśnienia akustycznego
Tabela 3. Zalecane zgodnie z ISO pasma oktawowe. w poszczególnych pasmach na poziom dz
więku.
60 www.swegon.pl
Sumowanie poziomów dz
więku
Wszystkie z
ródła dz
więku w pomieszczeniu należy sumować
Różnica pomiędzy poziomem sumarycznym
logarytmicznie. Wykresy poniżej służą do sumowania z
ródeł
a poziomem z
ródła 2, dB
o jednakowym lub różnym poziomie dz
więku.
Przyrost poziomu, dB
Ilość jednakowych z
ródeł Różnica pomiędzy poziomem sumarycznym
a poziomem z
ródła 1, dB
Wyk. 3. Wykres dodawania z
ródeł o tym samym poziomie
dz
więku
Wyk. 5. Wykres odejmowania dwóch z
ródeł o różnym
poziomie dz
więku
Przykład:
W pomieszczeniu znajdują się 3 kratki wyciągowe o jedna-
kowym poziomie dz
więku 25 dB(A). Powodowany przez nie
Przykład:
poziom dz
więku wynosi: 25 + 5 = 30 dB(A).
W pomieszczeniu z instalacją nawiewną i wyciągową całko-
wity poziom dz
więku wynosi 35 dB(A). Instalacja nawiewna
wywołuje 32 dB(A). Różnica (35 - 32) wynosi 3 dB(A) co
Przyrost dodawany do wyższego poziomu, dB
oznacza, że poziom dz
więku powodowany przez instalację
wyciągową wynosi 35 - 3 = 32 dB(A).
Wiadomości podstawe
Wzór na dodawanie lub odejmowanie
logarytmiczne
(odejmowanie po zmianie znaku).
Różnica pomiędzy poziomami, dB
A1 A2
LAtot = 10 . Log (10 (L /10) + 10 (L /10) +.....)
Wyk. 4. Wykres dodawania dwóch z
ródeł o różnym
poziomie dz
więku
Przykład:
W pomieszczeniu znajdują się dwa nawiewniki o pozio-
mach dz
więku 30 dB(A) i 36 dB(A). Różnica poziomów
w tym wypadku wynosi 6 dB(A). Z wykresu otrzymujemy, że
suma logarytmiczna 30 dB(A) i 36 dB(A) wynosi 37 dB(A).
www.swegon.pl 61
Wiadomości teoretyczne - akustyka
Chłonność akustyczna pomieszczenia
Kubatura pomieszczenia, materiały z jakich wykonane są
powierzchnie przegród i architektura wnętrza mają zna-
Rodzaj pomieszczenia ąm
czący wpływ na poziom dz
więku w pomieszczeniu. Podane
w tabeli obok średnie wartości współczynnika pochłaniania
Studia radiowe, studia nagrań 0,30 - 0,45
dz
więku ąm oraz wykres poniżej pozwalają określić chłonność
studia TV,
akustyczną pomieszczenia (A). Ogólny wzór na chłonność
akustyczną pomieszczenia ma postać:
Domy towarowe, czytelnie 0,15 - 0,25
S x ąm
Mieszkania, pokoje hotelowe,
A = 1 - ąm m2
biura, sale konferencyjne, teatry 0,10 - 0,15
Szkoły, szpitale, małe kościoły 0,05 - 0,10
gdzie: S x ąm = S1 x ą1+ S2 x ą2 + .......+ Sn x ąn
Hale fabryczne, pływalnie,
S = całkowita powierzchnia przegród, m2
duże kościoły 0,03 - 0,05
S1...Sn = powierzchnie poszczególnych
przegród, m2
ą1...ąn = współczynniki pochłaniania dz
więku Tabela 6. Wartości średniego współczynnika pochłaniania
poszczególnych przegród dz
więku ąm dla różnych typów pomieszczeń.
ąm = średni współczynnik pochłaniania
dz
więku
A Pomieszczenia mocno wytłumione ąm = 0,40
Przykład:
B Pomieszczenia wytłumione ąm = 0,25
Sklep odzieżowy o wymiarach 20 x 30 x 4,5 m i kubaturze
C Pomieszczenia normalne ąm = 0,15
2700 m3 posiada średni współczynnik pochłaniania dz
wię-
D Pomieszczenia z pogłosem ąm = 0,10
ku ąm = 0,40. Z wykresu odczytujemy, że jego chłonność
E Pomieszczenia z dużym pogłosem ąm = 0,05
akustyczna wynosi 500 m2 (sabin).
Chłonność akustyczna pomieszczenia A, m2 (sabin)
2000
1000
500
200
100
50
20
10
5
2
1
10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000
Kubatura pomieszczenia, m3
Wyk. 6. Określanie chłonności akustycznej pomieszczenia
62 www.swegon.pl
Różnica między poziomem mocy akustycznej
a poziomem ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu
Różnicę pomiędzy poziomem mocy akustycznej (Lw) po
wypływie z kratki a poziomem ciśnienia akustycznego w
Q = 1 Środek pomieszczenia
pomieszczeniu (Lp) jako funkcję chłonności akustycznej
Q = 2 Na ścianie lub na suficie
pomieszczenia (A), odległości od z
ródła dz
więku (r) i współ-
Q = 4 Na ścianie pod sufitem
czynnika kierunkowego (Q) oblicza się ze wzoru:
Q = 8 W rogu pomieszczenia
Q
4
Lp - Lw = 10 x Log + dB
( )
4 Ąr2
A
gdzie: Q = współczynnik kierunkowy
r = odległość od z
ródła dz
więku, m
A = chłonność akustyczna pomieszczenia, m2
Wykres poniżej przedstawia graficzne rozwiązanie równa-
nia.
Przykład:
Nawiewnik sufitowy (Q = 2) w pomieszczeniu o chłonności
akustycznej 50 m2 oddalony jest od strefy przebywania lu-
dzi o 2 m. Z danych producenta wynika, że przy założeniu
tłumienia o 4 dB przez pomieszczenie wywołuje on poziom
dz
więku 43 dB(A). Z wykresu odczytujemy, że różnica
pomiędzy Lw i Lp wynosi 10 dB. Różnicę tą zmniejszamy o
zawartą już w danych producenta wartość 4 dB. Stąd poziom
dz
więku w odległości 2 m od nawiewnika będzie wynosił
Rys. 7. Wartość współczynnika kierunkowego Q w zależności
43 - (10 - 4) = 37 dB(A).
od usytowania kratki wentylacyjnej.
-10
Chłonność akustyczna pomieszczenia A, m2
0
10
20
Pole
swobodne
30
40
8
4
2
1
0.1 0.5 1 2 5 10 50 100 500
Odległość od z
ródła dz
więku r, m
Wyk. 7. Określanie różnicy pomiędzy poziomem mocy akustycznej i poziomem ciśnienia akustycznego.
www.swegon.pl 63
w
p
Różnica między poziomem mocy akustycznej i poziomem ciśnienia
akustycznego L - L , dB
Wiadomości teoretyczne - akustyka
Tłumienie dz
więku na zakończeniu kanału
Część dz
więku przenoszonego kanałem wpadającym do
Q 1 = Środek pomieszczenia
pomieszczenia ulega odbiciu na jego zakończeniu, powo-
Q 2 = Na ścianie lub suficie
dując obniżenie poziomu dz
więku.
Q 3 = Na ścianie pod sufitem
W "Danych akustycznych" przy opisie każdej kratki wen-
Q 4 = W rogu pomieszczenia
tylacyjnej podana jest wielkość "Tłumienia dz
więku ("L)"
w rozbiciu na poszczególne pasma częstotliwości. Wielkość
ta uwzględnia tłumienie spowodowane odbiciem na zakoń-
czeniu kanału.
Wykres poniżej pozwala określić wielkość tłumienia dz
więku
spowodowanego odbiciem na zakończeniu nieuzbrojonego
kanału.
Przykład:
Wylot kanału o przekroju prostokątnym umieszczony jest na
ścianie pod sufitem (Q = 3). Powierzchnia przekroju wylotu
wynosi 0,15 m2. Z wykresu odczytujemy wielkość tłumienia
spowodowaną odbiciem na zakończeniu kanału.
Częstotliwość środkowa, Hz 63 125 250 500
Tłumienie dz
więku, dB 7 4 1 0
Rys. 8. Usytuowanie zakończenia kanału.
Tłumienie dz
więku "L, dB
Powierzchnia wylotu kanału prostokątnego, m2
Średnica wylotu kanału okrągłego, m
Wyk. 8. Tłumienie na zakończeniu kanału nieuzbrojonego.
64 www.swegon.pl
Przenoszenie dz
więku przez ściany kanału
Część dz
więku rozchodzącego się kanałem wentylacyjnym, Przykład:
który przechodzi przez pomieszczenie, zostanie przeniesio- Kanał "250 podłączony do wentylatora przechodzi przez
na przez ściany kanału do pomieszczenia. Poziom mocy pomieszczenie na długości 3 m. Całkowity poziom mocy
akustycznej przeniesionego dz
więku można w sposób akustycznej w kanale (wentylator) L = 75 dB. Poziom mocy
wtot
przybliżony określić z zależności: akustycznej w poszczególnych pasmach częstotliwości:
Lw = L + Kok, dB. (Kok przyjęto wg danych producenta).
wtot
S
L = Lw - R + 10 x Log dB Tłumienie dz
więku przez pomieszczenie = 4 dB.
wt
F
F = Ą x 0.252/4 = 0,0491 m2; S = Ą x 0.25 x 3 = 2,356 m2.
S
wzór jest słuszny gdy: R > 10 x Log
F
Częstotliwość środkowa, Hz
w innym razie: L = Lw - 3 dB
wt 125 250 500 1000 2000
gdzie: Lw = poziom mocy akustycznej w kanale, dB
L w kanale 75 75 75 75 75
wtot
L = poziom mocy akustycznej przeniesionego
wt + KOk -2 -6 -13 -18 -21
do pomieszczenia dz
więku, dB
R = izolacyjność dz
więkowa kanału, dB
" 73 69 62 57 54
S = powierzchnia boczna kanału ograniczona
przez przegrody pomieszczenia, m2
L - Lw wg wzoru -3 -3 -2 -6 -9
wt
F = pole przekroju kanału, m2
Rm = średnia izolacyjność dz
więkowa kanału, dB
" 70 66 60 51 45
Filtr A -16 -9 -3 0 +1
" 54 57 57 51 46
Dodając logarytmicznie poziomy " otrzy-
mujemy L w pomieszczeniu, dB(A) 61
wtot
Tłumienie przez pomieszczenie, dB -4
Poziom dz
więku w pomieszczeniu, dB(A) 57
Tłumienie dz
więku w rozgałęzieniach kanału
Średnica 125 250 500 1000 2000 4000 8000
"D - "D W rozgałęzieniach kanału, poziom mocy akustycznej dzieli
(mm) się proporcjonalnie do stosunku pola powierzchni przekroju
poszczególnych kanałów t.j. A1/A2 (patrz rys. 9).
60 -160 9 14 17 21 24 29 33 W przypadkach gdy prędkość powietrza w poszczególnych
200-315 11 16 19 23 26 31 35 kanałach jest porównywalna, poziom mocy dzieli się w tych
400-800 14 19 22 26 29 34 39 samych proporcjach co ilości transportowanego powietrza.
1000-1200 15 20 21 27 30 35 40 Przykładowo, w rozgałęzieniu transportującym 10% powie-
trza, hałas zostanie zredukowany do 10% poziomu przed
Tabela 7. Izolacyjność dz
więkowa kanału (R) o przekroju rozgałęzieniem.
okrągłym.
(1) A1
A2 A1
(2)
A2
Rys. 9. Rozchodzenie się dz
więku w rozgałęzieniach
kanału.
% strumienia po odgałęzieniu
Wyk. 9. Określanie tłumienia w rozgałęzieniach,
w zależności od stosunku procentowego, wielkości
strumienia po i przed odgałęzieniem.
www.swegon.pl 65
Tłumienie, dB
Wiadomości teoretyczne - akustyka
Tłumienie dz
więku w kratkach wentylacyjnych Tłumienie dz
więku przez tłumiki akustyczne
Na efekt tłumienia dz
więku w kratkach wentylacyjnych skła- Naturalne tłumienie dz
więku występujące zawsze w sieci
da się tłumienie spowodowane odbiciem fali dz
więkowej oraz kanałów wentylacyjnych, jest zwykle zbyt małe aby zli-
absorbcja dz
więku. Obliczenie tych wielkości jest w praktyce kwidować hałas, powodowany przez prace wentylatorów
niemożliwe, dlatego należy opierać się na określonych do- i przepływ powietrza. Dlatego w wielu wypadkach koniecz-
świadczalnie danych producenta, które ujmują wymienione ne jest stosowanie tłumików akustycznych, montowanych
rodzaje tłumienia. bezpośrednio za wentylatorami, które stanowią największe
z
ródło hałasu.
W przypadku kratek o prostej budowie, odbicie dz
więku
na zakończeniu kanału ma decydujący wpływ na wielkość W wielu instalacjach, tłumiki akustyczne muszą być również
tłumienia i w razie braku danych producenta może być montowane w innych miejscach w celu obniżenia hałasu
przyjmowane jak dla nieuzbrojonego zakończenia kanału. spowodowanego przepływem powietrza przez elementy
(patrz wykres 8). W przypadku kratek ze skrzynką rozpręż- takie jak kolana, rozgałęzienia i przepustnice.
ną, tłumienie układu kratka - skrzynka rozprężna musi być
Występujący w instalacjach wentylacyjnych hałas ma cha-
określone na drodze doświadczalnej.
rakter szerokopasmowy. Najbardziej efektywne tłumienie
Indywidualnego tłumienia dz
więku przez skrzynkę rozpręż- tego typu hałasu uzyskuje się w tłumikach absorbcyjnych.
ną i kratkę wentylacyjną nie można dodawać, ponieważ ich Poprawnie zaprojektowane tłumiki akustyczne, wykorzy-
wspólne wynikowe tłumienie jest mniejsze niż zsumowane stują do obniżenia poziomu hałasu zjawisko absorbcji i
tłumienie pojedynczych elementów. Jest to szczególnie interferencji.
dobrze widoczne w pasmach 125, 250 i 500 Hz (patrz
W tłumikach absorbcyjnych energia akustyczna zamieniana
wykres 10).
jest na energię cieplną poprzez obniżenie prędkości drgają-
cych cząstek spowodowane tarciem we wnętrzu materiału
dzwiękochłonnego.
Optymalne
usytuowanie
tłumika
kratka nawiewna +
skrzynka rozprężna
Prędkość
skrzynka rozprężna
1
cząstki
2
kratka nawiewna
Długość fali 
Rys. 10. Prędkość drgającej w fali dz
więkowej cząstki.
Wyk. 10. Tłumienie kratki nawiewnej, skrzynki rozprężnej
i układu kratka nawiewna + skrzynka rozprężna.
Prędkość drgających cząstek w fali akustycznej zmienia się
od wartości zero przy ścianie do wartości maksymalnej w
odległości /4 od ściany (patrz rysunek 10).
Tłumienie dz
więku w elementach wyposażenia kanałów
Najefektywniejsze tłumienie uzyskuje się w miejscu, w którym
Wysokociśnieniowe skrzynki rozprężnie i wiele typów regu-
drgająca cząstka osiąga prędkość maksymalną. Oznacza to,
latorów zmiennego przepływu (VAV) posiadają zdolność
że grubość ekranów dz
więkochłonnych powinna być równa
tłumienia dz
więku. Zdolność ta jest wykorzystywana do
/4.Przy częstotliwości środkowej pasma 125 Hz odpowiada
tłumienia szumów własnych jak również hałasu powstają-
to grubości około 60 cm, a przy częstostliwości 1000 Hz,
cego w kanałach wentylacyjnych.
grubości 8 cm.
Poprzez zmianę grubości i długości ekranów, szerokości
szczeliny pomiędzy nimi oraz rodzaju materiału dz
więko-
chłonnego zastosowanego w tłumikach można uzyskiwać
różne statyczne charakterystyki tłumienia.
66 www.swegon.pl
Tłumienie
Ściana
dz
więk
odbijająca
Obliczanie wypadkowego poziomu dz
więku
w pomieszczeniu
Informacje ogólne
Częstotliwość środkowa pasma, Hz
125 250 500 1000 2000 4000 8000
Istnieje kilka sposobów obliczania poziomu dz
więku w po-
mieszczeniu. Podany poniżej przykład przedstawia metodę
dB(A) kanały 34 34 34 34 34 34 34
wykorzystywaną w opracowanym przez Swegon kompute-
pomieszczenie +7 +7 +7 +7 +7 +7 +7
rowym programie "ProAc".
Wagi filtru A +16 +9 +3 0 -1 -1 +1
W przykładzie przedstawiono sposób obliczenia wymagane-
Nawiewnik + +12 +11 +15 +19 +23 +24 +26
go sztucznego tłumienia hałasu na podstawie dopuszczalne-
koniec kanału
go poziomu dz
więku w pomieszczeniu oraz poziomu hałasu
i tłumienia poszczególnych elementów instalacji.
Dopuszczalny 69 61 56 60 63 64 68
poziom mocy
Przykład obliczeniowy
Tabela 8. Obliczanie dopuszczalnego poziomu mocy aku-
- Dane
stycznej w sieci kanałów (przyjęto przykładowe wartości
tłumienia w nawiewniku i na zakończeniu kanału).
Kubatura pomieszczenia: 150 m3
Średni współczynnik pochłaniania dz
więku ąm = 0.25,
- Etap 4
dopuszczalny poziom dz
więku 35 dB(A),
Obliczenie poziomu mocy akustycznej w sieci kanałów.
2 nawiewniki sufitowe, każdy wywołujący poziom dz
więku
30 dB(A) przy założeniu tłumienia 4 dB przez pomieszcze- Do obliczeń należy przyjąć dane producentów urządzeń
powodujących powstawanie i tłumienie hałasu, zestawionych
nie o chłonności akustycznej 10 m2, odległość słuchacza od
w tabeli 2. Obliczenia rozpoczyna się od uwzględnienia po-
nawiewników = 1,5 m
ziomu mocy akustycznej wentylatora, a następnie wszystkich
- Etap 1
urządzeń i kształtek znajdujących się na drodze kanału od
wentylatora do pomieszczenia.
Sumowanie logarytmiczne z
ródeł hałasu i przeliczenie chłon-
W tabeli poniżej przyjęto przykładowe dane.
ności akustycznej pomieszczenia.
Suma dwóch jednakowych z
ródeł (wykres 3): 30 + 30 = 33
Częstotliwość środkowa pasma, Hz
dB(A). Chłonność akustyczna pomieszczenia (wykres 6):
125 250 500 1000 2000 4000 8000
50 m2.
Różnica pomiędzy poziomem mocy akustycznej a poziomem
Wentylator L 97 97 97 97 97 97 97
wtot
ciśnienia akustycznego w pomieszczeniu dla nowej chłon-
KOK -12 -9 -8 -6 -3 0 +1
"
ności akustycznej (wykres 7): Lw - Lp = 11 dB.
"1 85 88 89 91 94 97 98
"
Poziom dz
więku w pomieszczeniu po odjęciu tłumienia za-
wartego w danych producenta (4 dB) będzie wynosił:
Tłumienie w -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6
33 - (11 - 4) = 33 - 7 = 26 dB(A).
kanale
"2 79 82 83 85 88 91 92
- Etap 2
Kanał izolowany -7 -9 -14 -19 -24 -26 -31
"3 72 73 69 66 64 65 61
Od dopuszczalnego poziomu dz
więku w pomieszczeniu
odejmuje się logarytmicznie obliczony poziom dz
więku po-
Przepustnica L 75 75 75 75 75 75 75
wtot
wodowany przez nawiewniki (wykres 5) 35 - 26 = 34 dB.
KOk -2 -6 -13 -18 -21 -27 -28
"
Otrzymana różnica to dopuszczalny poziom dz
więku, który
"4 73 69 62 57 54 48 47
może być wywoływany w sieci kanałów powietrznych.
"3+4 76 74 70 67 64 65 61
- Etap 3
poziom
Dopuszczalny poziom dz
więku wywoływany w sieci kanałów dopuszczalny -69 -61 -56 -60 -63 -64 -68
przelicza się na poziom mocy akustycznej w poszczególnych
pasmach częstotliwości, dodając do niego tłumienie pomiesz- pozostaje do 7 13 14 7 1 1 0
czenia, wagi korygujące filtru A, tłumienie na zakończeniu wytłumienia
kanału i tłumienie dz
więku przez nawiewniki. (Tłumienie
Tabela 9. Obliczanie poziomu mocy akustycznej w sieci
dz
więku "L podane przy opisie każdej kratki wentylacyjnej
kanałow i jej wymaganego obniżenia w tłumiku.
w punkcie "Dane akustyczne" uwzględnia tłumienie na za-
kończeniu kanału).
Należy dobrać tłumik zapewniający obniżenie mocy akusty-
cznej w poszczególnych pasmach częstotliwości o warto-
ści obliczone w ostatnim wierszu tabeli.
www.swegon.pl 67
Wiadomości teoretyczne - akustyka
Wskazówki projektowe
Podłączenie kanału do wylotu z wentylatora Dobór kratek ze względu na wymogi akustyczne
Podłączenie kanału do wentylatora to pierwsze miejsce, Poziom dz
więku powodowany przez kratkę wentylacyjną
w którym może wystąpić nadmierny spadek ciśnienia powo- powinnien być o 5 dB niższy od dopuszczalnego poziomu
dujący przyrost poziomu mocy akustycznej. Projektując roz- dz
więku w pomieszczeniu.
mieszczenie kolan, w których następuje gwałtowna zmiana
kierunku ruchu strumienia powietrza, należy przeanalizować
Odległość pomiędzy kratką i kanałem
rozkład prędkości powietrza w kanale przed kolanem. Kolano
Podane w katalogu dane techniczne dotyczące wartości
proste podłączone bezpośrednio do wylotu z wentylatora
oporów przepływu i poziomu dz
więku, odnoszą się do rów-
zwiększa poziom mocy akustycznej o 4 dB. Dodatkowo, jeśli
nomiernego rozkładu prędkości powietrza w kanale przed
zmiana kierunku w kolanie będzie przeciwna do kierunku
obrotów wentylatora (patrz rys. poniżej), poziom mocy aku- kratką.
stycznej wzrośnie o 6 dB.
Powszechnym błędem spotykanym przy projektowaniu,
Poniżej podano kilka przykładów prawidłowego i niepra-
powodującym nadmierny poziom hałasu, jest umieszczanie
widłowego montażu kolan przy wentylatorze. Dotyczy to
kratek w zbyt małej odległości od kanału. Odległość kratki
wentylatorów dwustronnie lub jednostronnie ssących. Przy
od kanału powinna być przynajmniej trzy razy większa od
wentylatorach, gdzie prędkość wypływu powietrza z komory
średnicy kanału przyłączeniowego (patrz rys. 12).
wentylatora jest mała < 6 m/s, podłączenie kanału nie wpływa
na akustykę systemu.
Rozwiązanie prawidłowe Rozwiązanie nieprawidłowe
45�
Rozwiązania poprawne: Kolano skierowane zgodnie z kie-
Rys. 12. Minimalna odległość od kratki do kanału.
runkiem obrotów wirnika.
Podłączenie kanału z nawiewnikiem wyporowym
Sposób doprowadzenia kanału zasilającego do nawiewni-
ka wyporowego, wpływa w znacznym stopniu na poziom
generowanego hałasu.
Przykłady poniżej ilustrują o jaką wartość zwiększa się po-
ziom dz
więku powodowany przez nawiewnik, przy różnych
układach podłączenia kanału.
1 2 3
4
Rozwiązania nieprawidłowe:
+ 6dB
V= 4-5 m/s 2 dB 6 dB 3 dB 3 dB
+ 4dB V= 6-8 m/s 4 dB 10 dB 6 dB 6 dB
Rys. 13. Przykłady podłączeń nawiewnika i ich wpływ na
poziom dz
więku.
Przy określaniu poziomu dz
więku nawiewników należy
uwzględnić sposób ich podłączenia. Do danych akustycz-
Rys. 11. Przykłady prawidłowego i nieprawidłowego podłą- nych odczytywanych z wykresów należy dodać logarytmicznie
czenia kanału do wylotu z wentylatora. poszczególne wielkości w zależności od sposobu podłą-
czenia nawiewnika z uwzględnieniem prędkości przepływu
powietrza w kanale podłączeniowym.
68 www.swegon.pl
4 x �D d"
Praktyczne zasady określania poziomu hałasu Wpływ systemu wentylacji na komfort akustyczny
w instalacjach wentylacji mechanicznej
System wentylacyjny w budynku oddziaływuje swoimi
właściwościami akustycznymi przez generowanie dz
wię-
Informacje ogólne
ku, przenoszenie dz
więku przez ściany systemu kanałów,
Jednym z częściej występujących problemów w utrzyma-
przecieki w wyciętych otworach, wzrost tłumienia dz
więku
niu komfortu klimatycznego wewnątrz pomieszczeń jest
w pomieszczeniu przez kratki wentylacyjne. Spośród tych
rosnący poziom dz
więku emitowany z systemu wentyla-
czynników równie istotne są wibracje generowane przez
cyjno-klimatyzacyjnego. Minimalne wymagania odnośnie
wentylatory. Wszystkie te aspekty muszą być rozpatrzone
emitowanego hałasu zawarte w wytycznych SBN 75 są w
na etapie projektowania.
większości przypadków wystarczające, jednak często nie są
stosowane w praktyce ani nie są właściwie sformułowane.
Generowanie dz
więku
Swegon jako wiodący producent komponentów do systemów
Wentylatory
wentylacji, postawił sobie za cel wytwarzanie produktów
Poziomy mocy akustycznej w dB są zwykle określane
wysokiej jakości, które przyczynią się do zbudowania dobrze
przez producentów zarówno w poszczególnych pasmach
działających i cichych systemów wentylacji. Warunkiem
oktawowych jak również jako całkowity poziom mocy aku-
jednak zapewnienia wysokiego komfortu jest zastosowanie
stycznej.
elementów we właściwy sposób. Aby spełnić ten ambitny
plan dostarczania cichych systemów wentylacji, opracowa-
Przepustnice
liśmy również metodologię postępowania podczas całego
Poziomy mocy akustycznej w dB są zwykle określane przez
procesu projektowania. Przyświecał nam cel stworzenia
producentów w poszczególnych pasmach oktawowych.
metody, która przy minimalnym nakładzie pracy dawałaby
Swegon podaje wartości mocy akustycznej w paśmie od
oczekiwane rezultaty i dużą precyzję.
63 Hz do 8000 Hz.
Przegląd
Kratki wentylacyjne
Wszystkie produkty są projektowane mając na uwadze ich
Wewnętrzny poziom dz
więku jest zwykle określany jako
wpływ na cztery aspekty klimatu determinujące komfort
poziom dz
więku w dB(A) odpowiadający pomieszczeniom
klimatyczny w pomieszczeniu. Ponadto brane są także pod
o chłonności akustycznej 10 m2 Sabine, co oznacza, że
uwagę aspekty ekonomiczne i sprawność energetyczna.
taki poziom dz
więku wystąpi w pewnej odległości od kratki
Na klimat wewnętrzny pomieszczeń wpływ mają:
w pomieszczeniu o chłonności akustycznej 102. Jeśli strefa
przebywania ludzi w pomieszczeniu rozszerzona jest aż
� jakość powietrza,
do nawiewnika, należy wziąć pod uwagę fakt, że poziom
� komfort cieplny,
dz
więku w sąsiedztwie nawiewnika jest dużo większy niż
� komfort akustyczny,
poziom dz
więku w centralnym punkcie pomieszczenia.
� czynniki optyczne.
Przeprowadzone pomiary odnośnie systemów wentylacji Przepływ powietrza
wskazały, że bezpośredni wpływ na komfort klimatyczny w
Przepływ powietrza w kanale przyczynia się do powstawania
pomieszczeniu mają trzy pierwsze z powyższych aspektów,
turbulencji w miejscach połączeń i zakończeń kanałów co
badania przeprowadzone przez nas w pomieszczeniach
prowadzi do powstawania hałasu. Nawiewniki Swegon są
dowiodły, że wpływ mają wszystkie cztery.
w większości przypadków projektowane z wystarczającym
Ta metoda pracy oznacza, że czynniki akustyczne takie jak
poziomem tłumienia dz
więku generowanego przy prędko-
hałas emitowany przez system wentylacyjny oraz inne efekty
ści powietrza 8 m/s w kanale głównym i maksymalnie do 4
akustyczne odgrywają taką samą wagę w obliczeniach jak
m/s w kanałach rozprowadzających. W pewnych sytuacjach
pierwotna funkcja systemu wentylacyjnego.
tłumienie może być za małe szczególnie w pomieszczeniach,
w których wymagany jest niski poziom pogłosu tła.
Stabilność i wahania
Systemy wentylacyjne same w sobie są niestabilne. Istnieje
Tłumienie
wiele czynników, które wpływają na zmienne warunki, które
Wytłumienie wentylatorów
przyczyniają się do wahań przepływu, dz
więku itd. Powo-
Wentylatory są zwykle wyposażone w tłumiki drgań i obudowy
dów występowania tych wahań może być wiele: stopień
akustyczne, jednak rzadko jest to wystarczające i dlatego
zanieczyszczenia filtrów, warunki pracy i konserwacji, liczba
stosowane są tłumiki akustyczne na kanałach ssącym i tło-
pracujących nawiewników, wpływ wiatru itd. W odniesieniu
cznym.
do obliczeń akustycznych, punktem wyjścia jest przypa-
dek najniekorzystniejszy warunków pracy, który może się
Tłumiki aktywne
utrzymać przez dłuższy okres. Może to oznaczać, że nie
Najbardziej popularne są typy, w których powietrze przepływa
jest konieczne uwzględnianie określonych wymuszonych
przez tłumik wzdłuż kulis wykonanych z materiału absorbu-
przepływów, jeśli występują one tylko przez krótki czas.
jącego dz
więk. Im dłuższy jest tłumik tym większe możliwe
Swegon wynalazł i wdrożył produkty i technologie, które
do osiągnięcia tłumienie. Tłumiki aktywne zapewniają lepsze
przyczyniają się do stabilności systemów nawet wtedy, gdy
tłumienie w zakresie wysokich częstotliwości. Tłumienie
podstawowe warunki pracy zmieniają się. Z uwagi na hałas,
podane jest w dB w poszczególnych pasmach oktawowym
maksymalny poziom dz
więku dla tych produktów należy ob-
i odpowiada tłumieniu jakie można osiągnąć, jeśli odcinek
liczyć dla stanu ustalonego podstawowych warunków, które
kanału zastąpimy takim samym odcinkiem tłumika. Tłumiki
system wentylacyjny musi utrzymać. W takich warunkach
kątowe produkcji Swegon dają wyższy stopień tłumienia.
da się zastosować systemy sterowania takie jak np. system
o nazwie e.r.i.c. koncernu Swegon.
www.swegon.pl 69
Wiadomości teoretyczne - akustyka
Tłumiki bierne
Tłumiki bierne mogą zapewnić dobre tłumienie nawet przy
niskich częstotliwościach, jeśli objętość jest wystarczająco
duża. Dobrym przykładem tłumika biernego jest skrzynka
rozprężna, która wyłożona jest od wewnątrz materiałem
absorbującym dz
więk. Energia dz
więku przyjmowana jest
i równo dystrybuowana na całą powierzchnię, efekt tłumie-
nia jest proporcjonalny do stosunku otworów do całkowitej
wewnętrznej powierzchni. Otwory wlotowe i wylotowe nie
powinny być umieszczone naprzeciw siebie dlatego, że
dz
więki o wysokich częstotliwościach mogłyby przejść bez
wytłumienia.
Kanały główne
W normalnych okolicznościach dz
więk rozchodzi się w róż-
nych gałęziach układu kanałów wentylacyjnych proporcjo-
nalnie do powierzchni. Jedna z grubsza opracowanych metod
przyjmuje, że rozchodzenie się dz
więku jest proporcjonalne
do rozpływu powietrza w układzie. Jakkolwiek ta przybliżona
metoda nie uwzględnia mogących wystąpić zaburzeń po-
wodujących wzrost natężenia dz
więku w poszczególnych
częstotliwościach, można ją stosować z pewnymi zastrzeże-
niami do szacunkowego określania charakterystyk tłumienia
w układach wentylacyjnych.
70 www.swegon.pl
Notatki
www.swegon.pl 71
Notatki
PL-Tłumiki akustyczne 2008-03-01
72 www.swegon.pl