Звук и шум

Звуки звукам рознь. Одно дело — слушать концерт органной музыки или оперу, и совсем другое — гудение технических агрегатов. В последнем случае многих людей совершенно «не греет» тот факт, что инженерная система делает благое дело, нормализуя климат внутри помещения, когда на улице стоит нестерпимый зной или же, напротив, — холодно. Как известно, амплитуда и частота звуковой волны, образующейся в процессе работы вентилятора, компрессора либо циркуляционного насоса климатической системы таковы, что издаваемый звук является ничем иным, как шумом.

По информации Национального института здравоохранения США, более чем 30 млн граждан страны каждый день страдают от шума, подвергая своё здоровье опасности. При этом каждый десятый человек становится реальной жертвой шума, теряя трудоспособность. Приходится признать, что шум буквально пропитал всю нашу жизнь, и жителю города от него почти невозможно скрыться. Даже если шум издаёт не инженерная система, а оборудование озеленителей — суть дела это не меняет.

Специалисты утверждают, что засорение окружающей среды шумом за прошедший век перешло из сферы неудобств и категорию почти катастрофических изменений. Выше мы упомянули в качестве последствий воздействия шума потерю трудоспособности, однако есть смысл развернуть этот факт. За ним стоит в первую очередь стресс, являющийся причиной как минимум нарушения сна, а в более тяжёлом случае — гипертонии и серьёзных нарушений деятельности головного мозга.

Перейдём от общего к частному и углубимся в рассмотрение шумовой проблемы, связанной с работой климатических систем. Эта проблема может быть названа остро актуальной в связи с тем, что оборудование часто размещается в местах скопления людей. В предлагаемом материале проведён анализ факторов, оказывающих влияние на генерацию шума в системах кондиционирования, приводятся методы, позволяющие снизить звуковое давление от кондиционирующей техники.

 

Характеристики шума

Степень шумовой «атаки» кондиционирующей техники характеризуется уровнями звукового давления и звуковой мощности. Первый параметр измеряют фонометром, располагая его на определённом расстоянии от источника шума. В свою очередь, уровень звуковой мощности измерить не представляется возможным. Дело в том, что данный параметр представляет собой количество энергии, испускаемой оборудованием в единицу времени. В случае звуковой мощности прибегают к вычислениям. Расчёты должны делаться с оглядкой на некоторые нюансы. Первый заключается в том, что чувствительность человеческого уха и чувствительность прибора для измерений — «две большие разницы». Тщательные исследования природного «прибора» и, в частности, нижней границы слуха показали, что минимальный порог, при котором звук остаётся слышен, зависит от частоты. График этой зависимости получил название абсолютного порога слышимости. В среднем он имеет участок наибольшей чувствительности в диапазоне от 1 кГц до 5 кГц. Заслуживающим внимание является и параметр звука, называемый направленностью. Звуковая волна, генерируемая источником усложнённой формы, расходится в разных направлениях с неодинаковой интенсивностью.

Прохладно, но… шумно. 7/2018. Фото 1

В табл. 1 сведены характеристики узнаваемых всеми источников шума и описание реакции человека на них. В табл. 2 даны шумовые параметры кондиционирующего или сопутствующего оборудования, применяемого в климатических системах частных домов, квартир, а также прочих помещений с высоким уровнем комфорта. Табл. 2 оформлена цветовыми градиентами, показывающими степень шумности того или иного оборудования. Чем более насыщен цвет строчки, тем больше шумовых проблем создаёт техника.

Прохладно, но… шумно. 7/2018. Фото 2

Климатические системы, генерирующие шум, делятся на четыре крупных группы.

Первая группа — это моноблочная аппаратура, необходимая для обработки воздуха. Её монтируют в непосредственной близости от потребителя, то есть в помещении, где ставится задача обеспечить комфортную среду для пребывания людей. В рассматриваемую группу входят оконные и мобильные кондиционеры.

Данные системы отличаются повышенной шумностью вследствие наличия в агрегатах всех источников шума: центробежного вентилятора и компрессора. Они находятся непосредственно в помещении, которое и «насыщают» шумом «по полной».

Вторая группа — это аппаратура, являющаяся частью сплит-системы либо климатической системы. Аналогично перечисленным в предыдущей группе, они также монтируются в обслуживаемом помещении.

Это кассетные фанкойлы, а также внутренние блоки сплит-систем, напольнопотолочного, настенного исполнения и прочие агрегаты с родственными функциями. Отличие от предшествующей группы состоит в том, что данном случае компрессор находится вне обслуживаемого помещения. Эта особенность делает их ощутимо менее шумными — единственным источником звука является вентилятор.

Третья группа. В неё включена техника, также оставляющая сплит-системы либо климатическое оборудование. Эта аппаратура скрыта от глаз потребителя в сопредельном помещении или же за панелями подвесного потолка либо в соседнем помещении. Воздух к ним приходит через систему воздуховодов. В число рассматриваемых систем входят канальные фанкойлы, а также внутренние блоки сплит-систем, исполненные в канальной версии. Отсутствие техники в кондиционируемом пространстве позволяет значительно снизить шум, который в данном случае исходит от центробежного вентилятора, то есть имеет аэродинамическую природу.

К четвёртой группе относятся агрегаты, размещённые снаружи строения. В данном случае имеются в виду миничиллеры, чиллеры большой мощности, а также наружные блоки сплит-систем.

 

Что влияет на уровень шума?

Имеется несколько основных факторов шума. Перечислим их. В первую очередь, это сами шумовые параметры аппаратуры, а именно — упомянутые выше уровни звуковой мощности и звукового воздействия. Сюда же относятся способ установки техники и место его монтажа, конфигурация оборудования, непосредственно влияющая на вектор распространения звуковой волны и характер распространения шума в близлежащем пространстве. Под близлежащим пространством следует понимать не только воздух, но и строительные конструкции.

В основе путей понижения уровня шума, исходящего от кондиционирующей техники, как раз и лежат методы уменьшения влияния перечисленных выше факторов.

 

Переносим оборудование подальше

Наиболее «прямолинейным» методом уменьшения шумовкой нагрузки со стороны климатической системы на пользователей является размещение оборудования на большем расстоянии. Однако при этом следует учитывать, что понижение шумового давления техники зависит не только от того, на каком расстоянии она находится от потребителя, но и от конфигурации оборудования. Играет роль и направленность звуковой волны.

 

Боремся с вибрацией

Мы уже отмечали, что звук способен распространяться не только в воздушной, но в других средах, с которыми контактирует оборудование. Достаточно эффективным методом противодействия распространению звуковых волн через твёрдые среды является применение антивибрационных опор. Представленные ныне на рынке антивибрационные опоры можно разделить на два главных типа: первый — с пружинным демпфером, второй — с резиновым. Само собой, «фурнитура» разных типов различается по цене — антивибрационные опоры с пружинным демпфером стоят дороже. Но, скажем прямо, переплачивать есть за что: пружинный тип решает задачу снижения шума более эффективно. Даже если оборудование установлено в пределах здания — на стене или крыше, снижение вибрации техники явно ощутимо, что не скажешь о резиновой версии.

 

Панели против шума

Применение звукопоглощающих панелей также весьма эффективный метод борьбы с шумом — данный способ помогает значительно понизить уровень шумового засорения окружающего пространства климатической системой. Сегодня звукопоглощающие панели монтируют при необходимости уменьшения шума, генерируемого наружными блоками мультизональных систем кондиционирования и блоками сплит-систем и чиллеров, смонтированными вне обслуживаемых помещений, как это показано на фото с чиллером с воздухоохлаждемым конденсатором.

 

Звукоизоляция

Недорогим способом решения задачи снижения шума может стать звукоизоляция источников шума — циркуляционных насосов и компрессора. Подобный подход позволяет на величину до 5 дБ(А) снизить уровень звукового давления источника шума. Использование этой технологии уместно при необходимости непосредственного снижения шумовых характеристик источника.

Прохладно, но… шумно. 7/2018. Фото 3