шум вентиляції: причини і боротьба.

1. Вимірювання шуму
2. Робоче колесо
3. Шум двигуна вентилятора
4. Аеродинамічний шум вентиляції
5. Структурний шум при роботі вентиляції
6. Шляхи поширення шуму вентилятора
7. Інформація від виробника
8. Довіра до даних виробника
9. Боротьба з шумом вентилятора
10. зменшення продуктивності
11. Боротьба з розповсюдженням шуму по мережі
12. Шумоглушники
13. Шум в мережу (на вхід)
14. Боротьба з шумом вентилятора (до оточення)
15. Для довідки
16. деталі

Наши партнеры ArtmMisto

Завдання вентиляції - забезпечення комфортного повітрообміну. На жаль, виникає при цьому шум іноді такий, що люди вважають за краще не користуватися вентиляцією взагалі, не включають її, і замість поліпшення ситуації стає гірше, повітрообмін залишається в кращому випадку колишнім, але на вентиляцію витрачені гроші.

Часто шум вентиляції є основним, зазвичай є взаємодія: є якийсь фоновий шум, в місті або поруч з водоспадом він може бути сильним, шум вентиляції накладається на нього. Якщо вентиляція шумить набагато слабкіше фону, то проблеми немає, якщо сильніше фону, то це може викликати дискомфорт, аж до неможливості довго працювати в таких умовах.

Пригадую, як в сільській лікарні персонал не включав щодо тиху вентиляцію через шум, об'єктивно дуже маленького. Лікарня стояла на околиці села, і в безвітряну погоду фоновий шум практично був відсутній. Звичайно, для них будь-яка вентиляція буде галасливою.

З іншого боку на одному об'єкті, що виходить на третє московське кільце, фоновий шум стабільно був 40-45 дБА при закритих вікнах, в таких умовах тихою вентиляції і не помітиш.

Вимірювання шуму

Шум міряють в одиницях звукового тиску, дБ (децибел), зазвичай з корекцією на слух людини, який краще сприймає середні частоти. Коректований шум міряють в дБА.

У мене вдома зазвичай фоновий шум 30-40 дБА, якщо я включаю фонову музику, то 60-70 дБА, якщо слухаю музику спеціально, то вона повинна заповнювати обсяг, бути гучною, 90-100 дБА, - і це треба узгодити з сусідами!

Десь читав, що тривале перебування в абсолютно тихих камерах шкідливо для людини і викликає розлади. У це легко повірити, якщо шум менше 20 дБА, то це трохи турбує. На щастя, так буває дуже рідко. Влітку на галявині навіть в штиль дзижчать комахи, співають птахи.

Шум неминуче супроводжує роботу вентиляції. Але поборотися за тишу можна. Для цього потрібно знати джерела шуму і шляхи його поширення.

Джерелом шуму вентилятора є його робоче колесо і двигун.

Робоче колесо

Справний робоче колесо видає шум через принципу своєї роботи - воно створює перепади тиску повітря, частина цих хвиль тиску потрапляє в сприймається слухом діапазон, створює шум.

В спектрі шуму, що виходить від вентилятора, можна виділити зворотний частоту, яка виходить, якщо частоту обертання двигуна (об. / С) помножити на кількість лопаток. У типових вентиляторах це 300-1200 Гц, тобто як раз ті частоти, до яких людина дуже чутливий від природи.

До честі хороших виробників треба сказати, що виділити зворотний частоту іноді важко, виробники борються з її «випиранням», у хороших вентиляторів спектр шуму рівномірний.

Шум робочого колеса поширюється в повітропровід, добре загасає на поворотах, але те, що не затихло відразу, поширюється далеко.

Якщо звернеться до практики, то іноді зустрічається таке явище, як звуковий канал.

Останній раз ситуація була така - від вентилятора був один поворот 90 градусів, виконаний оцинковкой, потім довгий ділянку гнучкого гофрованого воздуховода з двома плавними вигинами, метрів 8-10.

Незважаючи на відносно довгий ділянку шум на виході з мережі був не набагато слабкіше, ніж у вентилятора, було схоже на те, що пульсації зворотному частоти поширюються в каналі, як в волноводе, можливо взаємодіючи при цьому з воздуховодом на якихось частотах.

Шум двигуна вентилятора

У разі вентиляції шум двигуна зазвичай не критичний, іноді скаржаться на неприємні високочастотні шуми (свист) електромагнітного походження при роботі електронних пристроїв регулювання частоти обертання двигуна.

Шум двигуна має механічний характер, викликається роботою підшипників і вентилятора обдування. Підвищений шум вказує на несправність двигуна. Взагалі шумова і вібраційна діагностика - цікаве заняття.

Аеродинамічний шум вентиляції

У воздуховодах рухається повітря, він обтікає перешкоди (шибера, клапани), завихряется в відводах і трійниках. На високій швидкості при цьому виникає новий аеродинамічний шум, додатковий до переданому в повітропровід шуму вентилятора.

Його легко уникнути зниженням швидкості руху повітря. При швидкості менше 2-х м / с у повітря просто недостатньо енергії, щоб згенерувати шум. Але, припустимо, якщо в мережі невдало встановлений неякісний шибер, то він може почати шуміти. При наявності доступу знайти і усунути такі шуми легко.

Рекомендовані для побутової вентиляції швидкості 6-8 м / с сильно галасливі. Будь-яка мережева арматура, та й розподільників повітря на таких швидкостях помітно шумлять, і на деяких ділянках мережі заглушають шум вентилятора.

Структурний шум при роботі вентиляції

Працюючий вентилятор створює вібрацію будівельних конструкцій, коли ця вібрація відбувається в звуковому діапазоні, то генерується шум. Стосовно до вентиляції структурний шум завжди вказує на помилки, справний і правильно змонтований вентилятор не передає вібрацію на конструкції.

Взагалі шум і вібрація - багато в чому близнюки-брати, недарма практикуючі фахівці в цьому напрямку називаються інженерами-віброакустікамі.

Шляхи поширення шуму вентилятора

Від джерела-вентилятора шум поширюється у вхідний і вихідний повітроводи, і в оточення, тобто навколо вентилятора.

Інформація від виробника

Шум настільки важливий в вентиляції, що в каталогах розділ шуму часто виявляється найбільшим. Вказується все три шляхи поширення, для них вказується частотна характеристика і загальна величина.

Частотна характеристика потрібна для підбору шумоглушника, а якщо за справу береться фахівець, то для розробки системи заходів придушення шуму.

Іноді вказується тільки шум на виході (в нагнітає канал), для побутових вентиляторів іноді вказують тільки одну цифру, загальний коректований шум.

У каталогах прийнято вказувати шумову потужність джерела, яка швидко падає при видаленні від джерела, так що цифр 80-90 дБ не потрібно боятися.

Для неспеціаліста детальна характеристика не дуже потрібна, але якщо вона є, то можна проаналізувати для порівняння і вибору. Чим менше загальний рівень шуму, тим краще, якщо у двох вентиляторів один рівень шуму, то бажаний більш рівномірний спектр шуму, відсутність піків на будь-яких частотах.

Хоча, як завжди при поглибленні в тему, починають з'являтися деталі. Наприклад, якщо у вентилятора плоский і низький шумовий спектр з одним піком на одній частоті, скажімо 1000 Гц, то при розробці системи шумозаглушення треба буде глушити одну це частоту. У вентилятора з більш плоским, але і високим спектром для отримання помітного результату доведеться глушити весь спектр.

Довіра до даних виробника

У разі вітчизняних виробників розслаблятися особливо не варто.

Для загальнопромислових вентиляторів беруться типові характеристики, а при низькій культурі виробництва вони сильно відрізняються від фактичних. Навіть для відносно нових вентиляторів можуть взяти шумову характеристику прототипу, зробленого в зовсім інших умовах в Німеччині.

За європейцями ретельно спостерігають конкуренти, так що фактичні характеристики схожі на каталожні.

Боротьба з шумом вентилятора

Крім зрозумілого вибору менш шумного за влучним висловом вентилятора і його якісного монтажу необхідно пам'ятати, що шум мінімальний у відносно вузькому діапазоні високого ККД.

Точне попадання в зону високого ККД вентилятора вимагає ретельного проектування, монтажу та наладки. Тривале утримання ефективної роботи вентилятора вимагає якісної експлуатації і періодичного інструментального контролю.

Другим головним фактором я вважаю відстань до вентилятора. Коли з'явилося імпортне обладнання, спеціальні малошумні канальні вентилятори, зраділі проектувальники старої закваски стали ставити їх поруч з приміщеннями.

Яким би малошумним ні вентилятор, при установці за фальшпотолком обслуговується приміщення, наприклад, диспетчерської, він створить неприйнятний шум і вібрацію.

Шум вентилятора може бути корисний в санвузлі або курилці. Може бути терпимо в коридорі, де немає постійних робочих місць. Але не в приміщенні, що обслуговується конторського типу.

зменшення продуктивності

При зниженні частоти обертання робочого колеса вентилятора його шум швидко зменшується. Всі інші показники теж. Якщо встановити великий вентилятор, розрахований на роботу при зниженій частоті обертання, то може вийти малошумное рішення, але не дешеве.

Крім того, спектр шуму зсувається в бік низьких частот, які важче глушити.

Досвід роботи, наприклад, з п'ятипозиційного регуляторами, показує, що вентилятори мало шумлять але ще трохи дмуть в положенні регулятора «3», яке і рекомендується для проектування. В цьому випадку в режимі «5» можна швидко провітрити приміщення, а потім переключитися на відносно малошумний режим.

Боротьба з розповсюдженням шуму по мережі

Шум вентилятора в мережу (на вихід)

У витяжних вентиляторів мережу знаходиться з боку всмоктування, так що для простоти давайте вважати, що у нас вентилятор припливне, мережа з боку нагнітання.

Шумоглушники

Установка першого шумоглушника бажана відразу за вентилятором, інакше прямокутні повітроводи біля вентилятора можуть почати резонувати і стануть додатковим джерелом шуму.

Два шумоглушника поспіль працюють краще, ніж один, але не в два рази. Від параметрів глушіння по частотах віднімають 3 дБ, якщо ставлять три глушника, то забирають 6 дБ. Це логічно, якщо шум пройшов через один глушник, то ймовірно пройде і через другий і третій.

При можливості вибору кращі довші глушники.
Глушник є додатковим опором, так що якщо зробити всю мережу у вигляді довгого глушника, то доведеться збільшити тиск вентилятора, відповідно зросте шум.

Крім того шумоглушители, як і будь-яке мережеве обладнання генерують власний шум.

Шум в мережу (на вхід)

Повітропровід, що виходить в атмосферу, теж потребує шумоглушенія. Шум від нього поширюється зовні будівлі, і повертається в приміщення через вікна.

Боротьба з шумом вентилятора (до оточення)

Добре, звичайно, коли вентилятор встановлений далеко від приміщення, що обслуговується, в окремій венткамере, що знаходиться в технічній частині будівлі без постійних робочих місць, на віброізольованого окремій основі. Якщо це так, то шум вентилятора «до оточення» вас швидше за все не потривожить.

Мається на увазі правильно обраний, правильно змонтований і налагоджений вентилятор.

Але, припустимо, це не так. Якщо вентилятор встановлений на балконі, то при правильній установці зменшити шум можна тільки установкою додаткового укриття.

Віброакустікі розраховують параметри подібних укриттів, самому можна робити виходячи з того, що корпус укриття має бути відносно потужним, всередині потрібна шумоізоляція на основі спеціальних плит або звичайних мінераловатних.

Типовою помилкою є виготовлення резонуючого на якийсь частоті укриття.

Професійні шумоміри - складні і дорогі пристрої, але їх складові частини - мікрофон і можливість аналізу сигналу є в будь-якому смартфоні.

Смішно сказати, але я іноді користуюся телефоном для оперативної оцінки загального рівня шуму. Калібрування з професійними приладами показує хороший збіг показань в діапазоні можливостей мікрофона для голосу.

Програма Smart Tools. Звичайно, добре б бачити дБА, але загальне уявлення можна отримати і так.

Другий екран цієї програми показує переважаючий рівень шуму.

З частотним аналізом складніше. Надійний діапазон телефонів не дуже великий, хоча загальне уявлення отримати можна.

RTA Pro. Такий екран схожий на те, що ми бачимо на професійних приладах, позначені опорні частоти. У налаштуваннях є дозвіл до 1/6 октави. Теоретично це дозволяє проводити шумову діагностику!

Перевірка за допомогою піаніно дає задовільний результат, частота ноти виділяється добре.

Spectrum Analyzer

Красиво, але як отримати користь - не зрозуміло. Чи не позначені опорні частоти. В налаштуваннях я поставив від 1 Гц до 20 000 Гц.

Користуючись смартфонами не можна забувати, що в найпростіших спеціалізованих приладах параметри мікрофона і обробника сигналу узгоджені, в телефонах це не так.

Крім того, не варто довіряти стільниковим телефонам в області нижче 30 і вище 90 дБ.

Якщо питання про шумоглушенія з'явився, то проблема явно є. На виробництві в таких випадках проводять заміри і порівнюють з нормативами, якщо є перевищення, то проблему визнають.

Коли роблять для себе, то доводиться розбиратися, навіть якщо формально нормативи шумності не перевищено.

До речі, якщо ми говоримо про нормативи, то автоматично це означає, що виміри виконані за стандартною методикою ГОСТ відповідними приладами, - це явно не наш випадок. Подумаємо, що ми можемо зробити самі.

Перш за все, потрібно визначити фоновий рівень шуму, потрібно кілька вимірів фонового шуму під час, характерне для скарг. Заміри можна зробити в середині приміщення, всі внутрішні джерела шуму - комп'ютери, холодильники, сушарки потрібно відключити.

Потім виміри повторюють при працюючій вентиляції. Зіставлення результатів показує, чи є джерелом шуму вентиляція. Якщо виміри надійно показують, що включення збільшило шум, то треба працювати з вентиляцією. Буває, що збільшився не загальний шум, а якісь частоти.

Якщо винуватець - вентиляція, перш за все потрібен фахівець з вентиляції. Необхідно перевірити грубі порушення, які легко усунути. Можливо, вентилятор і мережі неякісно змонтовані, може не виконана налагодження і подача перевищує проектну, створюючи шум.

Якщо все нормально, то що залишається? Можливо шум вентилятора перевищує каталожний, але це смартфоном не доведеш.

Можливо глушник саморобний і нічого не глушить. Це вже можна спробувати змінити, потрібно частково демонтувати мережу і заміряти шум з глушником і перед глушником, порівняти з характеристикою.

Установка якісного довгого глушника замість залізного ящика з мінватою може допомогти. Для контролю таких змін міряти шум треба на виході в обслуговуване приміщення, знявши грати.
Шумозаглушення - заняття трудомістке, вимагає уваги до багатьох деталей і розуміння багатьох процесів - і при цьому не завжди результативне, тому що мало хто стане міняти дороге устаткування і перекладати мережі заради кількох децибел.

Але як в будь-якому інженерній справі - досягнутий результат дає мало з чим незрівнянне задоволення від перемоги знань і умінь над обставинами.

23 вересня 2015

Для довідки

Знайшов невелике керівництво по розробці системи віброізоляції - це дуже важлива частина боротьби з шумом. В ідеалі вентилятор повинен мати свій фундамент, плаваючий і досить масивний, і окрему віброізоляціяю двох типів.

Почитати про віброізоляцію

деталі

Для поглиблення в тему можна прочитати статті В. П. Гусєва, заслужено авторитетного в області боротьби з шумом вентиляції.

... правила проектування малошумних систем вентиляції

Генерація ... шуму ... в вентиляції

Всі види інструментального контролю вентиляції