Jak działa wentylacja akustyczna

Większość z nas zdaje sobie sprawę z zagrożeń związanych z zanieczyszczeniem powietrza poza domem. Każdego roku słyszymy o wysiłkach na rzecz powstrzymania tego zanieczyszczenia, ochrony środowiska i zachowania warstwy ozonowej. Co ciekawe, znacznie mniejszy nacisk kładzie się na jakość powietrza w pomieszczeniach, mimo że poziomy zanieczyszczenia są zazwyczaj dwa do pięciu razy wyższe w pomieszczeniach niż na zewnątrz i mogą być nawet 100 razy wyższe w dużych miastach. Połącz to z faktem, że Amerykanie spędzają ponad 90 procent swojego czasu w pomieszczeniach, i od razu widzimy, że musimy skupić się na poprawie jakości powietrza w pomieszczeniach, jeśli chcemy chronić nasze zdrowie i dobre samopoczucie [źródło: USGBC ] .

Niska jakość powietrza może być spowodowana przez pleśń, kurz, odgazowanie związane z materiałami budowlanymi, radonem, dwutlenkiem węgla, dymem tytoniowym, oparami z gotowania, spalinami z łazienki oraz prostymi procesami metabolicznymi ludzi i zwierząt, w których występuje CO2 i inne produkty uboczne uwalniane po prostu przez oddychanie.

Większość z nas zauważy, że nasze domy są zbyt duszne, zbyt wilgotne, lub jeśli pojawi się dziwny zapach, którego nie możemy rozgryźć. Ale, co zaskakujące, niewielu z nas wie, że kluczem do opanowania tych problemów są nasze systemy wentylacyjne. W rzeczywistości badania przeprowadzone w Seattle przez Ecotope, Inc. wykazały, że ponad 25 procent ludzi nie miało pojęcia, czy ich domy są w ogóle wyposażone w system wentylacyjny. Spośród tych, którzy byli świadomi swoich systemów, 70 procent nie miało pojęcia, jak z nich korzystać lub jak działają [źródło: Bower ].

Chociaż właściwe systemy wentylacyjne są ważne dla naszego zdrowia i komfortu, wiele osób niechętnie ich używa, ponieważ systemy wentylacyjne mogą być bardzo głośne. Aby pomóc zwalczyć problemy z hałasem, sięgamy po wentylację akustyczną. Proces ten pomaga nam wprowadzać świeże powietrze do naszych domów, usuwać zanieczyszczenia i kontrolować poziom wilgotności, a wszystko to jest niewidoczne dla uszu, oczu, nosa i dotyku. Nie powinniśmy czuć powietrza z systemów wentylacyjnych tworzących przeciągi. Nie powinien zdmuchiwać papierów z biurka ani falować zasłon. Nie powinniśmy czuć zapachu spalin ani zapachów z zewnątrz. I nie powinniśmy być w stanie usłyszeć świeżego powietrza rozprowadzanego w naszych domach podczas usuwania zatęchłego powietrza.

Aby zrozumieć, dlaczego systemy wentylacyjne mają tendencję do generowania hałasu i jak możemy go kontrolować, musimy najpierw zrozumieć, w jaki sposób dźwięk rozchodzi się i jakie technologie kontroli dźwięku są dostępne.

1. Jak działa dźwięk
2. Materiały i metody wentylacji akustycznej
3. Stosowanie wentylacji akustycznej w domu

Zanim ustalimy, jak ograniczyć hałas do minimum, musimy najpierw przyjrzeć się, jak rozchodzi się dźwięk. Wszystko zaczyna się od ruchu, niezależnie od tego, czy jest to wibracja naszych strun głosowych, gdy mówimy, dzwonienie dzwonka czy wewnętrzne działanie systemu głośników radiowych.

Kiedy jeden z tych obiektów porusza się w przestrzeni, wytwarza wibracje w otaczającym go powietrzu. Wibracje te wymuszają oddalanie się cząstek powietrza z otoczenia od źródła wibracji. Te cząsteczki powietrza z kolei przemieszczają się w postaci fal dźwiękowych. Kiedy dotrą do twojego ucha, przenoszą początkowe wibracje do twoich bębenków, które umysł przekłada na dźwięk. Wszystko, od wielkości i kształtu po prędkość fal, decyduje o tym, jak zabrzmią, gdy dotrą do naszych uszu.

Mierzymy, jak głośne są dźwięki w postaci decybeli (dB). Skala decybeli zaczyna się od 0, co jest najniższym poziomem dźwięku, jaki może usłyszeć człowiek. Normalna rozmowa wyniesie około 50 decybeli, podczas gdy przeciętny koncert może wahać się od 90 do 100 dB [źródło: Truax ].

Aby kontrolować dźwięki, musimy spowolnić lub zablokować fale dźwiękowe, które przemieszczają się w powietrzu, zanim dotrą do naszych uszu. W tym celu używamy elementów takich jak maty izolacyjne. Te arkusze z włókna szklanego są umieszczane w ścianach, pod dachami i wokół przewodów, aby pomóc w wychwytywaniu cząstek powietrza, które tworzą fale dźwiękowe. Te cząstki, które nie są uwięzione, są przynajmniej rozpraszane przez gęstą włóknistą powierzchnię, co skutkuje niższym poziomem hałasu, gdy fala dźwiękowa w końcu dociera do naszych uszu.

Oczywiście izolacja włókninowa to tylko jeden z przykładów produktów do tłumienia dźwięku. Izolacja może być zróżnicowana, od sztywnych arkuszy, przez piankę natryskową, po przyjazny dla środowiska dżins z recyklingu lub bawełnę. Mechanicznie, możemy obniżyć poziom hałasu, kontrolując wibracje z używanego przez nas sprzętu, używając lepiej zbudowanych elementów o wyższej jakości lub stabilizując sprzęt na podstawie tłumiącej wibracje.

Największym sekretem kontroli hałasu jest jednak przede wszystkim zmniejszenie jej potrzeby. Ćwicząc kontrolę źródła i techniki inteligentnego projektowania, możemy tworzyć wszelkiego rodzaju systemy, które wymagają jedynie umiarkowanych środków kontroli hałasu, aby były ciche. W następnej sekcji przyjrzymy się technikom wentylacji akustycznej, które pozwalają nam cieszyć się zaletami dobrze wentylowanego domu bez hałasu.

Nie każdy hałas to zły hałas Zachowanie pożądanego dźwięku

A co, jeśli Twoim celem jest utrzymywanie dźwięku w przestrzeni, a nie poza nią? Projektanci studiów nagraniowych często tak bardzo skupiają się na zachowaniu jakości dźwięku poprzez uszczelnienie wszystkich przejść do pomieszczenia, że ​​nie mają możliwości przedostania się powietrza do pomieszczenia, pozostawiając użytkowników podatnych na niski poziom energii i bóle głowy. Aby temu zaradzić, wielu dostawców wentylacji akustycznej zaprojektowało systemy stworzone specjalnie do zastosowań studyjnych. W ich skład wchodzą ciche wentylatory, które są umieszczone poza przestrzenią. Wyściełane kanały przenoszą powietrze z wentylatora do pomieszczenia, gdzie jest wdmuchiwane przez kratkę wyłożoną wełną mineralną, aby zminimalizować hałas.

Istnieją trzy główne sposoby generowania hałasu przez systemy wentylacyjne. Po pierwsze, wentylatory i inne urządzenia mechaniczne mogą wytwarzać wibracje i hałas podczas pracy. Po drugie, powietrze przepływające przez kanały generuje hałas i wibracje. Po trzecie, aby systemy wentylacyjne dostarczały świeże powietrze do domu, na zewnątrz domu muszą znajdować się kratki wlotu powietrza. Kratki te nie tylko wprowadzają powietrze, ale także hałas z zewnątrz, w tym hałas ruchu ulicznego i pieszych, wiatr i hałas tła.

Na szczęście wszystkimi tymi źródłami można łatwo sterować przy użyciu stosunkowo prostych technik akustycznych. Aby zminimalizować hałas wentylatorów, wybierz ciche wentylatory, które są dostępne u prawie każdego producenta wentylatorów. Modele te działają średnio od 10 do 20 dB [źródło: Bower ], co nie jest głośniejsze niż szept między dwoma przyjaciółmi [źródło: Truax ] Zaprojektowane z mniejszymi, bardziej wydajnymi silnikami, te wentylatory działają przy zaskakująco niskim poziomie energii, poruszając się niesamowicie ilości powietrza. Są ciasno skonstruowane, aby zminimalizować stukanie i wibracje, i często można je instalować z silnikiem w oddzielnym przedziale od samego wentylatora, umożliwiając wentylatorowi poruszanie powietrza w przestrzeni życiowej, podczas gdy silnik pracuje za kulisami.

Aby wyciszyć wibracje i odgłosy powietrza, wybierz kanały wentylacyjne wyłożone izolacją. Według ASHRAE (American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers), nieosłonięty kanał wentylacyjny ma współczynnik pochłaniania dźwięku 0,05, co oznacza, że ​​pochłaniane jest 5% dźwięku, który wchodzi w kontakt z materiałem. Kanał wyłożony 1 calową (25,4 mm) izolacją ma jednak współczynnik pochłaniania dźwięku 0,68 [źródło: Dolgin ].

Użyj największego kanału, który zmieści się w dostępnej przestrzeni, aby spowolnić przepływ powietrza, dodatkowo redukując hałas. Należy również zminimalizować liczbę zagięć i kolanek w kanałach oraz uszczelnić wszystkie połączenia za pomocą mastyksu kanałowego, aby utrzymać prawidłowy przepływ powietrza i zapobiec gwizdaniu lub świszczącym dźwiękom z kanałów.

Aby hałas nie przedostawał się do domu przez czerpnie świeżego powietrza, wybierz kratki zaprojektowane specjalnie do rozwiązań wentylacji akustycznej. Kratki te są wyłożone izolacją i zmodyfikowane tak, aby zawierały tłumiki dźwiękowe, które zapobiegają przedostawaniu się hałasu do domu. Upewnij się, że kratki te znajdują się z dala od ulicy i innych źródeł hałasu, aby zapewnić maksymalne oddziaływanie.

Zielony budynek i wentylacja

Popularny ruch budownictwa ekologicznego jest często kojarzony ze strategiami, które pomagają środowisku, ale wiele środków związanych z budownictwem ekologicznym koncentruje się na pomaganiu ludziom w prowadzeniu zdrowszego i wygodniejszego życia. Ponieważ koncepcje zielonego budynku zyskują na popularności, będą miały wpływ na przepisy i standardy budowlane, co spowoduje, że więcej uwagi będzie się zwracać na systemy wentylacyjne w domu [źródło: USGBC ].

Pierwszym krokiem w projektowaniu systemu wentylacyjnego jest określenie, ile powietrza jest potrzebne. Co ciekawe, istnieje bardzo niewiele przepisów dotyczących wymagań w zakresie wentylacji, ale najszerzej akceptowanym standardem jest norma opracowana przez ASHRAE. Zaleca, aby wentylacja była nastawiona na dostarczanie 15 cfm (0,425 metra sześciennego na minutę) lub 0,35 ACH na osobę mieszkającą w domu. Aby umieścić te liczby w łatwiejszych do zrozumienia wartościach, 15 cfm oznacza, że ​​15 stóp sześciennych powietrza lub 0,425 metra sześciennego krąży w domu w ciągu minuty. Współczynnik wentylacji wynoszący 0,35 ACH oznacza, że ​​co godzinę 35 procent powietrza jest całkowicie wymieniane na świeże powietrze [źródło: Bower ].

Najskuteczniejszy rodzaj systemu wentylacji w domu obejmuje zrównoważony system centralny z lokalnymi wentylatorami wyciągowymi w kuchni i toalecie. Lokalne wentylatory powinny być starannie dobierane na podstawie wytwarzanego poziomu hałasu. Aby stworzyć skuteczny system wentylacji akustycznej, umieść istniejące wentylatory z dala od przestrzeni, które obsługują. Wentylator wyciągowy łazienkowy lub kuchenny można umieścić na poddaszu i wywietrzyć przez dach.

System centralny powinien składać się z dwóch wentylatorów: jednego nawiewnego i jednego wywiewnego. Kratki czerpni powinny być wyłożone i wyposażone w tłumiki akustyczne lub tłumiki przeznaczone do systemów wentylacji akustycznej [źródło: Budownictwo i Inżynieria Środowiska ]. Ponownie, wentylatory należy umieszczać z dala od głównych pomieszczeń mieszkalnych, takich jak sypialnie i salony. Kanały z wykładziną przeniosą powietrze przez cały dom i wejdą do pomieszczenia przez zamontowane na suficie kratki nawiewne [źródło: MBS ]. Otwory wentylacyjne są najbardziej przydatne w miejscach narażonych na zanieczyszczenia i wilgoć, w tym w łazienkach i kuchniach.

Systemy wentylacyjne wymagają bardzo niewielkiej konserwacji, ale można przedłużyć żywotność sprzętu i chronić inwestycję, czyszcząc łopatki wentylatora, szafki i kratki wlotowe co pół roku.

Mimo wszystkich korzyści, jakie zapewniają, systemy wentylacji akustycznej są zaskakująco przystępne cenowo. Najdroższe zrównoważone systemy wentylacji akustycznej kosztują około 1000 USD, według cen z początku 2009 roku. Dodaj do tego koszty instalacji kanałów wyłożonych wykładziną, kratek wlotowych i otworów wentylacyjnych, a nadal pozostajesz ze stosunkowo niedrogim projektem, który kosztuje znacznie poniżej 3000 USD [źródło: New York State Energy Research and Development Authority ].

Konflikt wentylacji/wykorzystania energii

Jednym z największych argumentów przeciwko systemom wentylacji w domu są wysokie koszty rachunków za energię. Ponieważ celem systemów wentylacyjnych jest ciągłe usuwanie powietrza z domu i zastępowanie go nowym powietrzem z zewnątrz, przeciwnicy twierdzą, że zwiększona wentylacja będzie prowadzić do wyższych rachunków za ogrzewanie i chłodzenie. Aby zwalczyć to zjawisko, właściciele domów mogą wykorzystać wentylator z odzyskiem ciepła. Choć droższe niż tradycyjne wentylatory, systemy te pomagają zapobiegać ucieczce drogiego ciepła z domu, oszczędzając środowisko, jednocześnie utrzymując rachunki za energię pod kontrolą.

Powiązane artykuły

Źródła