Строительные технологии

Наладка и регулирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Аэродинамический шум вентиляторов распространяется по воздуховодам и проникает через приточные и вытяжные решетки в помещения или на территорию, окружающую здание.

Динамические нагрузки вентиляционных установок передаются строительным конструкциям здания и возбуждают колебания их в виде структурного шума, передающегося не только в смежные помещения, но и по всему зданию. В вентиляторах с подшипниками качения при окружных скоростях колес более 15 м/с обычно преобладает аэродинамический шум. Аэродинамический шум вентилятора зависит от его типа, размеров, конструкции, числа оборотов и режима работы. Он минимален при работе на режиме максимального КПД. Шум возникает также при движении воздуха в каналах, диафрагмах, дроссель-клапанах, плафонах, шиберах, поворотах воздуховодов, тройниках, решетках и других элементах вентиляционной системы.

Для предотвращения шума дроссель-клапаны следует располагать на расстоягнии нескольких калибров воздуховода от приточных насадков и решеток. В этом случае воздушные струи, создаваемые клапаном, не будут бить непосредственно в элементы приточного насадка (решетки). Шумовые характеристики (октавные уровни звуковой мощности) источников шума принимают, как правило, по паспортам на это оборудование или по данным каталогов.

Шум, распространяющийся по воздуховодам в рабочие помещения или в окружающую атмосферу, снижают до допустимого специальными глушителями, типы и размеры которых определяют акустическим расчетом. Преимущественное применение для систем вентиляции получили два типа глушителей: трубчатые и пластинчатые. Выбор типа и конструкции глушителя зависит от размеров воздуховодов и наличия места для его установки. Трубчатые глушители применяют при площади поперечного сечения воздуховода до 500Х 500 мм. При больших размерах следует применять пластинчатые глушители, поскольку малая акустическая эффективность трубчатых глушителей требует большей их длины

Ниже приведены технические данные по расчету и выбору трубчатых  и пластинчатых шумоглушителей  серии 4.904-18/76.

Все трубчатые шумоглушители разработаны с фланцами для соединения их между собой и с воздуховодами. Шумоглушители трубчатые прямоугольного сечения обозначаются ШТП и порядковым номером, круглого сечения — ШТК, пластины шумоглушителей — ШП.     Соответственно обтекатели   (служат для  уменьшения гидравлического сопротивления) средние обозначаются — ОС, крайние ОК, а металлические кожухи — К

Пластинчатые шумоглушители собирают из отдельных звукопоглощающих пластин на месте установки в стальном кожухе или в строительных конструкциях (при площади поперечного сечения более 2X2 м).

Звукопоглощающие материалы шумоглушителей, кроме способностей поглощать звуковую энергию, должны удовлетворять ряду других требований. Материалы, применяемые в вентиляционных глушителях, установленных в приточных системах, не должны выделять пылевых частиц. Для этого, например, непригодны минеральная вата или керамическая крошка. Звукопоглощающие материалы для вентиляционных систем, обслуживающих пожароопасные помещения, не должны быть сгораемыми.

Выбор звукопоглощающего материала зависит от того, в какой системе (приточной или вытяжной) его применяют. В глушителях для приточных и вытяжных систем в качестве звукопоглощающего материала применяют маты (холсты) из супертонкого стекловолокна СТВ марки Ш, плотностью 15—20 кг/м3, изготовляемые Ивотским стеклозаводом или холсты из ультрасупертонкого базальтового волокна (БСТВ) марок Б или С, плотностью 15—20 кг/м3, изготовляемые Ирпеньским комбинатом «Прогресс» и Беличским объединением. Теплозвуконзоляция. Только для вытяжных систем, за исключением низкочастотных шумоглушителей, применяют: плиты полужесткие из минеральной ваты марки ПП-80, плотностью 80 кг/м3, изготовляемые комбинатом асбоизделий «Красный строитель» Московской области или плиты полужесткие из стекловолокна марки ЦФД, плотностью 30—40 кг/м3, изготовляемые Саратовским заводом «Техстекло». Для низкочастотных шумоглушителей (пластины толщиной 800 мм) вытяжных систем применяют плиты мягкие из минеральной ваты марок  ПМ-40   и ПМ-50,   плотностью 40 и 50 кг/м3, изготовляемые   комбинатом асбоизделий «Красней строитель».

Для влажного воздуха рекомендуется применять холсты БСТВ. В качестве защитного покрытия от выдувания звукопоглощающего материала глушителя потоком воздуха применяют листовую перфорированную сталь (диаметр отверстий 6 мм, шаг 12 мм) и стеклоткань марок ЭЗ-100, Э2-100 и Э2-8. Вместо стеклотканей можно применять войлок марки Б из поливинилхлоридных (ПВХ) волокон толщиной слоя 3—5 мм либо стеклоткани с эквивалентным сопротивлением продуванию. Потери на трение в глушителях с перфорированными листами меньше, чем в глушителях с металлической сеткой, отсюда меньше уровень шума, возбуждаемого потоком воздуха.

Акустической характеристикой шумоглушителя, служит его эффективность, т. е. разность уровней звукового давления в помещении до установки шумоглушителя и после.

Ниже приводятся общие указания по подбору шумоглушителей.

Длину трубчатых глушителей принимают по наибольшему из всех значений, полученных расчетом для каждой из восьми октав-ных полос.

Длину пластинчатого шумоглушителя не следует принимать более 3 м, так как при большей длине появляются косвенные пути распространения звука. Если требуемая длина шумоглушителя получается 4 м и более целесообразно разделить его на две части, соединяя их воздуховодом длиной 0,8—1 м с гибкими вставками длиной по 250—300 мм.

Число пластин и воздушных каналов, а также высота их не влияют на эффективность пластинчатого шумоглушителя. Толщина пластин и расстояния между ними зависят от частотной характеристики, требуемого акустическим расчетом затухания и от места установки глушителя.

Для центральных систем кондиционирования воздуха и вентиляции с разветвленной сетью воздуховодов, когда определяющими являются частоты 125—250 Гц, оптимальная толщина пластин равна 200 мм, толщина крайних пластин—100 мм. При диапазоне частот 500 Гц и выше оптимальная толщина пластин равна 100 мм. При определяющем значении диапазона низких частот 63—125 Гц (большие телестудии, зрительные залы и т. п.) оптимальная толщина пластин 800 мм.

При этом рекомендуется соединять вместе две пластины толщиной 400 мм. Эффективность глушения в пластинчатом глушителе не зависит от числа параллельных каналов для прохода воздуха и от высоты пластины. Кожух шумоглушителя может быть изготовлен из металла или выполняться в строительном исполнении.

Для повышения эффективности пластинчатых шумоглушителей следует тщательно уплотнить щели между крайними пластинами и кожухом глушителя, а также монтажные зазоры с двух сторон на глубину не менее 50 мм. В качестве уплотнителя применяют асбестовый шнур, пороизоловый жгут или просмоленную    паклю.

Допустимая скорость воздуха в шумоглушителе зависит от уровня шумообразования в глушителе. При длине воздуховода от шумоглушителя до помещения 5—8 м скорость воздуха в шумоглушителе (для общественных зданий) принимают в зависимости от индекса предельного спектра шума в помещении.

Если после глушителя имеется протяженная и разветвленная сеть воздуховодов, то допускаемую скорость воздуха в глушителе можно увеличить в 1,3—1,5 раза. В системах вентиляции промышленных зданий скорость воздуха в глушителе допускают 10—12 м/с. Если скорость воздуха превышает 12 м/с, то помимо центрального глушителя следует устанавливать на ответвлениях дополнительные глушители.

При отсутствии данных о звуковой мощности шума, возникающего в элементах воздуховодов на конечных участках, устанавливают трубчатые глушители длиной 1 м. Поскольку скорость звука составляет около 340 м/с (во много раз выше скорости воздуха в воздуховодах) глушители необходимы как на нагнетательной, так и на всасывающей стороне.

Гидравлическое сопротивление глушителя проходу воздуха, кгс/м2, определяют по формуле

Центральный глушитель системы вевштяцчя или кондиционирования воздуха следует устанавливать возможьо ближе к вентилятору, т. е. в начале вентиляционной сети. Помещения вентиляционной камеры рекомендуется отделять от помещения глушите пей стенкой с массой ее конструкции 150—200 кг/м2. Часть глушителя может быть размещена до стенки так, чтобы вторая лочовииа глушителя и «тихая» камера находились в изолированном от шума помещении Наружный кожух глушителя и воздуховод после него, находящееся в пределах вентиляцноньой камеры, необходимо изолировать При большой стесненности в размерах помещения применяют глушители камерного типа с экранами и без них Эти глушители имеют относительно большое сопротивление по воздуху и поэтому применяются редко и когда скорость поюка воздуха в канале не превышает 6—7 м/с

Расчет камерных глушителей сложен и точное определение их эффективности требует опытной проверки. Довольно значительное снижение шума, передаваемого вентилятором в помещение ьенти-ляционной камеры, можно получить, покрыв кожух вентилятора и воздуховодов вибродемпфирующими материалами, например мастикой ВД 17-59 слоем толщиной до 10 мм Эффект снижения шума от применения мастик будет получен только в том случае, если источник шума, на который будет нанесена мастика, станет преобладающим по отношению к друшм источникам (например, шум корпуса вентилятора по отношению к другим источникам (например, шум корпуса вентилятора по отношению к шуму электродвигателя)

Демпфирующие свойства мастик улучшаются, если их применять в сложных конструкциях, чередуя слои мастики с такими материалами, как фольга, стеклохолст и т п. Армирование стеклохол-стом и неармированные мастики ВД-17 рекомендуются для нанесения на корпуса вентиляторов, воздуховодов Мастики ВД-17 представляют собою холодную смесь вязкого раствора синтетических смол и наполнителя. Покрытие состоит из двух слоев грунтовочной пасты, нескольких слоев мастики и декоративного слоя

Механический (структурный) шум, распространяющийся по элементам конструкций зданий в виде упругих колебаний и возбуждаемый механическими воздействиями на ограждение, такими, например, как вибрация перекрытия от динамических нагрузок (неуравновешенных сил), создаваемых вентиляционными агрегатами, снижают до величин, обеспечивающих допустимый уровень шума в помещениях акустической виброизоляцией агрегатов.

Вентиляторы и насосы следует жестко закреплять на тяжелой блочной плите или металлической раме, опирающейся на виброизоляторы. Тяжелая плита уменьшает амплитуду колебаний агрегата, установленного на виброизоляторах, и обеспечивает жесткую центровку с приводом; понижает расположение центра тяжести установ«ж, приближая его к центру жесткости виброиэоляторов. Необходимость применения плиты и ее вес определяются расчетом. Масса влиты должна быть больше агрегата.

Виброизшгарующие основания рассчитывают или подбирают по типовым чертежам. Методика расчета виброизолирующих оснований вриведена в «Пособии по акустической виброизоляции центробеж-шх машин» НИИСФа Госстроя СССР (Стройиздат, Москва, 1973).

Динамические нагрузки, возникающие в вентиляторных агрегатах, могут быть уменьшены:

а)         тщательной динамической балансировкой вращающихся частей агрегата;

б)         тщательной центровкой муфтовых соединений вентилятора с электродвигателем;

в)         ликвидацией перекосов и избыточных зазоров в подшипниках.

При невозможности обеспечить достаточное снижение шума указанными методами применяют подвесные потолки, плавающие перекрытия и   виброизоляцию агрегатов.

Виброизоляция вентиляционных агрегатов достигается установкой их на специальные виброизоляторы, применением гибких элементов (мягких вставок) между воздуховодами, трубопроводами и вентилятором или насосом, использованием мягких прокладок в местах прохода воздуховодов или трубопроводов через строительные конструкции и в местах крепления их к конструкциям. Гибкие вставки для воздуховодов должны быть слабо натянуты, а не напряжены. Для снижения вибраций агрегатов применяют пружинные (стальные) или резиновые виброизоляторы.

Для агрегатов с частотой вращения менее 1800 об/мин, целесообразно применять пружинные виброизоляторы; при большей частоте вращения допускается использование также и резиновых амортизаторов. Однако следует иметь в виду, что срок работы резиновых амортизаторов обычно не  превышает трех лет.

Стальные виброизоляторы долговечны и надежны в работе, но они эффективны при виброизоляции низких частот и недостаточно снижают передачу вибраций высоких частот, обусловленную внутренними резонансами пружинных элементов. Для устранения передачи высокочастотных вибраций применяют резиновые или пробковые прокладки толщиной 10—20 мм, располагая их между пружинами и несущей конструкцией. Для пружинных виброизоляторов рекомендуется сталь марки 60С2, а для резиновых — резина состава № 1847 или № 3311  Московского завода «Каучук».