Systemy HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja) to płuca każdego nowoczesnego budynku. Zapewniają świeże powietrze, odpowiednią temperaturę i wilgotność, kluczowe dla procesów technologicznych i komfortu ludzi. Jednak często wraz ze świeżym powietrzem systemy te dostarczają coś niepożądanego: uciążliwy hałas.

Buczenie central wentylacyjnych, szum w kanałach, świst na nawiewnikach – to dźwięki, które negatywnie wpływają na koncentrację, utrudniają komunikację, a w skrajnych przypadkach mogą prowadzić do przekroczenia norm hałasu na stanowiskach pracy. Co gorsza, hałas HVAC często ma charakter niskoczęstotliwościowy, który jest szczególnie męczący i trudny do wytłumienia.

W tym artykule przyjrzymy się anatomii hałasu wentylacyjnego i przedstawimy inżynieryjne metody radzenia sobie z nim.

1. Dwie drogi hałasu: Powietrze i konstrukcja

Aby skutecznie walczyć z hałasem HVAC, musimy zrozumieć, jak się on rozprzestrzenia. Wyróżniamy dwie główne ścieżki:

• Hałas powietrzny (Airborne noise): Dźwięk generowany przez wentylator lub przepływające powietrze, który wędruje wnętrzem kanałów wentylacyjnych niczym tunelem i wydostaje się przez kratki nawiewne i wywiewne bezpośrednio do pomieszczeń.

• Hałas materiałowy/strukturalny (Structure-borne noise): To drgania generowane przez pracujące urządzenia (wentylatory, centrale, agregaty chłodnicze). Jeśli urządzenia te są sztywno połączone z budynkiem lub kanałami, drgania przenoszą się na ściany i stropy, które zaczynają promieniować dźwiękiem – często daleko od źródła.

2. Główni podejrzani: Źródła hałasu w systemie HVAC

System wentylacyjny to skomplikowany organizm, a hałas może powstawać w wielu jego punktach:

A. Serce systemu: Wentylator

To główne źródło energii akustycznej. Hałas powstaje tu na skutek:

• Pracy łopatek: Cykliczne przecinanie powietrza przez łopatki wirnika generuje charakterystyczny ton (częstotliwość łopatkowa).

• Turbulencji: Zawirowania powietrza na wlocie i wylocie z wentylatora tworzą szerokopasmowy szum.

B. Tętnice systemu: Kanały wentylacyjne

Same kanały nie generują dźwięku, ale mogą go wzmacniać lub tworzyć nowy, jeśli są źle zaprojektowane:

• Zbyt duża prędkość przepływu: To najczęstszy błąd projektowy. Powietrze pędzące zbyt szybko (powyżej zalecanych norm, np. 6-8 m/s w głównych ciągach) generuje silny szum turbulentny.

• Przeszkody i ostre zakręty: Przepustnice, kolana bez kierownic powietrza, nagłe zmiany przekroju – wszystko to zaburza przepływ laminarany i tworzy hałaśliwe zawirowania.

• "Dudnienie" kanałów: Cienkościenne, duże kanały prostokątne mogą wpadać w rezonans pod wpływem przepływu powietrza, generując niskotonowe dudnienie.

C. Punkty końcowe: Nawiewniki i wywiewniki

To ostatni element, który może zepsuć efekt. Jeśli powietrze jest "przeciskane" przez zbyt małe szczeliny w kratce lub anemostacie, powstaje dokuczliwy świst o wysokiej częstotliwości.

3. Inżynieryjne rozwiązania problemu

Walka z hałasem HVAC wymaga kompleksowego podejścia – od źródła, przez ścieżkę transmisji, aż po odbiorcę.

• Tłumiki akustyczne (Silencers): Podstawowa broń w walce z hałasem powietrznym.

  • Tłumiki kulisowe (płytowe): Montowane w centralach lub głównych kanałach. Składają się z równoległych płyt wypełnionych materiałem pochłaniającym dźwięk. Są bardzo skuteczne w szerokim zakresie częstotliwości.

  • Tłumiki rurowe (okrągłe): Stosowane w mniejszych instalacjach lub bezpośrednio przed nawiewnikami.

• Wibroizolacja (Vibration isolation): Kluczowa dla zatrzymania hałasu strukturalnego.

  • Złącza elastyczne (kompensatory): "Odcinają" centralę wentylacyjną od sztywnej sieci kanałów, zapobiegając przenoszeniu drgań na rurociągi.

  • Wibroizolatory pod urządzenia: Sprężyny lub maty elastomerowe pod centralami i agregatami dachowymi chronią konstrukcję budynku przed wibracjami (temat ten szerzej opisaliśmy w poprzednim wpisie).

• Optymalizacja przepływu i izolacja kanałów:

  • Projektowanie niskoprędkościowe: Zwiększenie przekroju kanałów w celu obniżenia prędkości powietrza to najprostsza metoda redukcji szumu u źródła.

  • Izolacja akustyczna wewnętrzna (Lining): Wyłożenie wnętrza kanałów (szczególnie w pobliżu wentylatora i nawiewników) specjalnymi matami pochłaniającymi dźwięk.

Podsumowanie: Cisza wymaga projektu, nie przypadku

Hałas w instalacjach HVAC rzadko jest wynikiem jednej przyczyny. To zazwyczaj kombinacja doboru urządzenia, projektu sieci kanałów i sposobu montażu. Dlatego "dokładanie" tłumików na chybił trafił rzadko przynosi oczekiwany skutek.

Skuteczne wyciszenie wentylacji zaczyna się od pomiarów akustycznych i analizy widma hałasu, aby określić, czy walczymy z niskotonowym buczeniem wentylatora, czy wysokoczęstotliwościowym świstem powietrza. Dopiero taka diagnoza pozwala dobrać odpowiednie rozwiązania techniczne, które przywrócą komfort akustyczny w obiekcie.