TZB - VZDUCHOTECHNIKA



Podobné dokumenty
TZB - VZDUCHOTECHNIKA

PROJEKT III. (IV.) Vzduchotechnika 5. Šíření hluku potrubní sítí

Experimentální analýza hluku

PROTIHLUKOVÁ STĚNA Z DŘEVOCEMENTOVÝCH ABSORBČNÍCH DESEK

PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE

VARYCONTROL. VVS-regulátor. pro systémy s variabilním průtokem série TVJ TVT

Obsah. Předmluva. Přehled vybraných použitých značek. Přehled vybraných použitých indexů. Úvod do problematiky

DOKUMENTACE VĚTRACÍCH A KLIMATIZAČNÍCH SYSTÉMŮ

Požární klapky. The art of handling air. Typ FKR-EU vyhovuje ČSN EN FKR-EU/DE/CZ/cz. v souladu s Prohlášením o vlastnostech

katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika cvičení č.1 Hluk v vzduchotechnice vypracoval: Adamovský Daniel

PHZ. Protihlukové žaluzie. D=19 db. vhodné zejména pro:

3 Měření hlukových emisí elektrických strojů

NEPRŮZVUČNOST A KROČEJOVÝ ZVUK

AKUSTICKÉ VADY A PORUCHY NA STAVBÁCH

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

TZB - VZDUCHOTECHNIKA

Akustická izolace příček. Ing. Jan Juhás

Technická zpráva P15P038 Využití tepla z kompresorů pro ohřev vody a vytápění

Hluková studie. Zpracováno v období: Květen Restaurace Opera Náměstí Vítězslava Hálka č.p Odolena Voda. Zakázka číslo: HK

1. Tlumící vložka 5. Podložný plech 2. Náběhový plech 6. Upevňovací šrouby 3. Odtokový plech 7. Trouba pro vestavbu 4.

AKUSTICKÉ CENTRUM. Akustická studie AKUSTICKÉ CENTRUM 2015

Zvukové jevy. Abychom slyšeli jakýkoli zvuk, musí být splněny tři základní podmínky: 1. musí existovat zdroj zvuku

HLUK Z PROVOZU CUKROVARU A LIHOVARU TEREOS TTD, a.s. V DOBROVICI - HLUKOVÁ MAPA ZÁVODU

Akustika. Rychlost zvukové vlny v v prostředí s hustotou ρ a modulem objemové pružnosti K

SEZNAM PŘÍLOH TECHNICKÁ ZPRÁVA

FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ PRO AKADEMICKÝ ROK

VLOŽKY TLUMIČE HLUKU KOMBINOVANÉ

499/2006 Sb. VYHLÁŠKA. o dokumentaci staveb

PŘÍSTAVBA KLINIKY SV. KLIMENTA DOKUMENTACE PRO STAVEBNÍ POVOLENÍ GENNET AKUSTICKÁ STUDIE. Gennet Letná s.r.o. Greif-akustika, s.r.o.

Česká komora autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě. ROZDÍLOVÁ ZKOUŠKA k autorizaci podle zákona č. 360/1992 Sb.

6. Měření veličin v mechanice tuhých a poddajných látek

Souhrnná technická zpráva

REGULOVANÉ PŘEPLŇOVÁNÍ VOZIDLOVÝCH MOTORŮ

Aerodynamické zdroje hluku -kruhové klapky. Ing. Miroslav Kučera, Ph.D.

Určeno pro studenty kombinované formy FS, předmětu Elektrotechnika II. Vítězslav Stýskala, Jan Dudek únor Sylabus tématu

Koral. Podhledové kazety spojující estetický povrch a velmi dobré akustické vlastnosti se širokou oblastí použití.

Anotace. Náhrada pohonů napájecích čerpadel Teplárna Otrokovice a.s.

STANDARD DÍL 23 BUDOVÁNÍ A REKONSTRUKCE ZÁKLADŮ TOČIVÝCH STROJŮ ZÁKLADOVÉ DESKY

ILTO 650/850 a 1000 ČISTÉ OVZDUŠÍ A ÚSPORA ENERGIE PRO NOVÉ A RENOVOVANÉ OBJEKTY ÚČINNÉ VĚTRACÍ JEDNOTKY.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ PRŮVODCE GB01-P04 MECHANICKÉ KMITÁNÍ

II. VŠEOBECNĚ Popis Provedení Rozměry, hmotnosti Zabudování a umístění... 6 III.

A) D.1.4.c.1 Technická zpráva, specifikace

KOLEJOVÉ ABSORBÉRY HLUKU A SMĚROVÉ CLONY. 1. Úvod. 2. Stav techniky, definice a zadání

ODSAVAČE PRŮMYSLOVÉ POC M - 6/9

D.1.4.c.1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA

Technologický postup. Technologický postup Funkční návrh procesní technologie. Funkční návrh procesní technologie

Název stavby : Přístavba objektu MŠ Chodovická ul.chodovická 1900,Praha 20 Horní Počernice SO.01 Novostavba MŠ

Vítězslav Stýskala TÉMA 2. Oddíl 3. Elektrické stroje

Komponenty pro výrobu a montáž čtyřhranného VZT potrubí 1

JEDNODUCHÝCH STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ. Ing. Barbora Hrubá, Ing. Jiří Winkler Kat. 225 Pozemní stavitelství 2014

Využití energie výfukových plynů k pohonu klikového hřídele. Jakub Vrba Petr Schmid Pavel Němeček

Témata pro přípravu k praktické maturitní zkoušce z odborných předmětů obor strojírenství, zaměření počítačová grafika

ROTAČNÍ VÝMĚNÍKY ZZT

PROTOKOL. o měření vzduchové neprůzvučnosti podle ČSN EN ISO a ČSN EN ISO

Regulace frekvence a napětí

OD NÁPADU K VÝROBKU ANEB APLIKOVANÝ VÝZKUM V PRAXI

DOPLNĚK 6 PŘEDPIS L 16/I

ŠROUBOVÉ SPOJE VÝKLAD

DUOVENT COMPACT RV VCC. ErP 85% EC. Větrací jednotka s regenerací tepla. Technické parametry. Rekuperace. Digireg. Minireg. VAV-CAV-COP typy regulace

Vytápění BT01 TZB II cvičení

REZIDENCE AURUM Bytový dům Na Pláni, Praha 5 parc. č. 1430/7,1430/20, 4910/1 KÚ Smíchov

Obsah: 1. Úvod. 2. Přehled vzduchotechnických zařízení. 3. Technické řešení. 4. Protihluková opatření. 5. Požární opatření. 6. Požadavky na profese

nízkonapěťové Nevýbušné trojfázové asynchronní motory s rotorem nakrátko AOM, AVM, AKM osová výška 71 až 200 0,25 až 37 kw Katalog K CZ

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Ventilátory Vzduchotechnické jednotky Distribuční elementy Požární technika Vzduchové clony Tunelové ventilátory ADQ. Stropní anemostaty

Strojírenské výpočty. Technická zpráva č. 2

AKUSTIKA. Základy práce s aplikací. Verze 1.0.0

c) Zařízení vzduchotechniky TECHNICKÁ ZPRÁVA Oddělení pro děti předškolního věku

Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka 2. kolokvium Josefa Božka, Praha

SORTIMENT. Polohermetické dvoušroubové kompresory Uživatelsky příjemná regulace optimalizující provoz Redukované rozměry Snadná instalace

Vítězslav Stýskala TÉMA 2. Oddíl 3. Elektrické stroje

Vývoj Elektronický měnič napětí EM 50/750/3

Učební osnova předmětu stavba a provoz strojů

Atestováno dle ČSN EN ISO Žaluzie s útlumem hluku AVL. Koncový prvek vzduchotechniky určený pro útlum hluku

Motor s kotvou nakrátko. Konstrukce: a) stator skládá se: z nosného tělesa (krytu) motoru svazku statorových plechů statorového vinutí

ENERGIS 92, s.r.o. DPS. ATELIER SAEM, s.r.o. Energis 92, s.r.o. SAEM, s.r.o. FIRMY ATELIER SAEM, s.r.o. INVESTOR. Vypracoval:

INDESSE Industry. Vzduchové clony. Průmyslové clony. Charakteristika. Rozměry. Použití. Podmínky provozu. Modul VCP teplovodní

Stavební fyzika. Železobeton/železobeton. Stavební fyzika. stavební fyzika. TI Schöck Isokorb /CZ/2015.1/duben

Projekční data. Kazetové jednotky Cassette-Geko. Jednotky pro klima dobré spolupráce

ELEKTRICKÉ SVĚTLO 1 Řešené příklady

VELKOPLOŠNÁ VÝUSŤ EMCO TYPU QAL 386

Přenosná odvodňovací čerpadla DW

Jako zdroj chladu budou navrženy dvě vzduchem chlazené jednotky, každá o chladícím výkonu min. 20 kw při venkovní teplotě +35 C

Výfukové svody 4 do 1 pro Kawasaki GPZ 600R

napájecí zdroj I 1 zesilovač Obr. 1: Zesilovač jako čtyřpól

SOUVISLOST MEZI TEPLOTOU A VIBRACEMI V DIAGNOSTICE ROTAČNÍCH STROJŮ

Modifikace VUT R EH EC Rekuperační jednotky s elektrickým ohřevem. VUT WH EC Rekuperační jednotky s vodním ohřevem (voda, glykol).

VZDUCHOTECHNIKA. Venkovní

TECHNICKÝ KATALOG GRUNDFOS SP A, SP. Ponorná čerpadla, motory a příslušenství. 50 Hz

6. KONCOVÉ ELEMENTY. Koncové elementy

D.1.4.c.1. TECHNICKÁ ZPRÁVA VZDUCHOTECHNIKA

3 - Hmotnostní bilance filtrace a výpočet konstant filtrační rovnice

II. VŠEOBECNĚ 2 1. Popis Provedení... 3 III. TECHNICKÉ ÚDAJE Tlakové ztráty Základní parametry... 6

PREDIKCE STANOVENÍ VZDUCHOVÉ NEPRŮZVUČNOSTI STROPNÍCH KONSTRUKCÍ DŘEVOSTAVEB KOMŮRKOVÉHO TYPU

TZB - VZDUCHOTECHNIKA

OBCHODNÍ CENTRUM SOUTHGATE PRAHA MODŘANY

Výstaviště 1, pavilon D Brno AKUSTICKÁ STUDIE

VARYCONTROL. VVS-regulátor. pro systémy s variabilním průtokem série TVR

Provozní bezpečnost - Problematika vzniku, monitoringu a eliminace prašné frakce, stanovení prostředí a zón s nebezpečím výbuchu

Charakteristika matematického modelování procesu spalování dřevní hmoty v aplikaci na model ohniště krbových kamen

Transkript:

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ JIŘÍ HIRŠ, GÜNTER GEBAUER TZB - VZDUCHOTECHNIKA MODUL BT02-11 HLUK A CHVĚNÍ VE VZDUCHOTECHNICE STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

TZB-Vzduchotechnika, Modul BT02-11 Hluk a chvění ve vzduchotechnice Ing. Günter Gebauer, CSc., Ing. Olga Rubinová, Ph.D., Brno 2005-2 (18) -

Obsah OBSAH 1 Úvod...5 1.1 Cíle...5 1.2 Požadované znalosti...5 1.3 Doba potřebná ke studiu...5 1.4 Klíčová slova...5 2 Hluk a chvění ve vzduchotechnice...7 2.1 Hluk a jeho útlum ve vzduchotechnice...7 2.1.1 Zdroje hluku ve vzduchotechnice...7 2.1.2 Šíření zvuku vzduchotechnickým zařízením...8 2.1.3 Útlum hluku ve vzduchotechnice...8 2.1.4 Řešení akustických poměrů ve vzduchotechnice...10 2.1.5 Prvky útlumu hluku...10 2.1.6 Metody snižování hluku...11 2.2 Chvění a jeho útlum...12 2.2.1 Veličiny charakterizující chvění a jeho řešení...12 2.2.2 Tlumicí prvky...13 2.2.3 Návrh pružného uložení...14 2.2.4 Stavební opatření minimalizující chvění VZT...14 2.3 Příklad...14 2.4 Úkol...15 2.5 Kontrolní otázky...15 3 Závěr...17 3.1 Shrnutí...17 3.2 Studijní prameny...17 3.2.1 Seznam použité literatury...17 3.2.2 Seznam doplňkové studijní literatury...18 3.2.3 Odkazy na další studijní zdroje a prameny...18-3 (18) -

Úvod 1 Úvod 1.1 Cíle Hluk a chvění jsou negativním projevem provozu technických zařízení s nepříznivým dopadem na stav vnitřního prostředí budov. Cílem modulu je seznámení čtenáře s problematikou hluku vzduchotechnických zařízení, se zásadními akustickými veličinami, metodami a prostředky k eliminaci negativních projevů hluku a chvění na lidský organismus. 1.2 Požadované znalosti Výchozí ke studiu jsou poznatky z stavební akustiky. 1.3 Doba potřebná ke studiu Potřebná doba studia závisí na znalostech poznatků stavební fyziky a vyžádá si 2 hodiny. 1.4 Klíčová slova Hluk, chvění, hladina intenzity zvuku, hladina akustického tlaku, hladina akustického výkonu, útlum hluku, útlum chvění, tlumiče hluku, izolátory chvění - 5 (18) -

Hluk a chvění ve vzduchotechnice 2 Hluk a chvění ve vzduchotechnice Zvuk je doprovodným jevem provozu řady technických zařízení a technologickým procesů. Vzniká i při tvorbě interního mikroklimatu budov vzduchotechnickým zařízením a projevuje se jako hluk nebo chvění s negativním dopadem na stav prostředí. V budovách se hluk šíří vzduchem, zařízením vzduchotechniky (zejména potrubím) a konstrukcemi (chvěním částmi připojených k zařízení). Zvuk je akustický tok, který je doprovodným a přirozeným projevem přírodních dějů, technologických procesů a životního prostředí člověka. Hluk lze definovat jako zvuk, který působí rušivě či škodlivě zejména na člověka. Chvění lze charakterizovat jako projev zvukových vln v tuhých tělesech. Hlavními zdroji hluku a chvění ve vzduchotechnice jsou ventilátory, pračky, vzduchovody, elementy výtoku a sání vzduchu. 2.1 Hluk a jeho útlum ve vzduchotechnice V souvislosti s návrhem zařízení ke tvorbě interního mikroklimatu je nutno navrhnout opatření minimalizující jeho negativní účinek na lidský organismus efektivními technickými prostředky a řešením minimalizující jeho projev. Spektrum hluku se popisuje základními akustickými veličinami, kterými jsou hladiny akustického tlaku. Výchozí pro řešení útlumu hluku v technice prostředí je nařízení vlády č. 502/2000 Sb. a č. 88/2004 Sb., které stanoví přípustné maximální hladiny akustického tlaku a jejich korekce na pracovištích, uvnitř staveb pro bydlení, ve stavbách občanského vybavení a ve venkovním prostředí. 2.1.1 Zdroje hluku ve vzduchotechnice Zdroje hluku ve vzduchotechnice lze rozdělit na zdroje hlavní, podružné a zdroje pozadí. Hlavní zdroj hluku ve vzduchotechnice tvoří ventilátor s elektromotorem. Celková hladina akustického výkonu ventilátoru L p závisí na jeho vzduchovém výkonu V p, tlakovém výkonu p a konstrukci. Pro radiální ventilátory lze hodnotu L p určit z rovnice. L p = L + 10.logV + 20.log 0,1. p (1) sp p kde - L sp hladina měrného akustického výkonu (dle výrobce obvykle 58 až 64 db). Podružné zdroje tvoří turbulentní proudění vzduchu potrubím při změnách profilu a rychlosti proudění. Hluk vzniká dále v kolenech, odbočkách i v koncových prvcích přívodu a odvodu vzduchu. K určení konkrétních hodnot c - 7 (18) -

TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-11, Hluk a chvění ve vzduchotechnice aerodynamického hluku těchto zdrojů jsou odvozeny formule uvedené v [4] a [5]. Hluk pozadí je příznačný zejména pro vnější prostředí. Uplatní se zejména při měření, kdy nesmí překrýt sledovaný hluk. Hladina měřeného hluku musí být minimálně o 3 db vyšší než hluk pozadí. Je-li menší měření nelze provést. Násobné zdroje se vytváří současným působením dvou či více zdrojů hluku o hladinách L i. Jejich společný účinek lze vyjádřit superpozicí dle formule 2. 0,1. L ( ) L (2) i so = 10.log 10 2.1.2 Šíření zvuku vzduchotechnickým zařízením V prostoru se akustická energie šíří od zdroje všemi směry vlnami, jejichž účinek ovlivňuje okolí svými akustickými vlastnostmi. Zvuk se nešíří jen vzduchotechnický zařízením vzduchem, ale i stavebními konstrukcemi zejména chvěním částí připojených k zařízení i volným prostorem. Problematiku šíření zvuku lze pro účely vzduchotechniky rozdělit na šíření zvuku volným a uzavřeným prostorem. Negativním projevem šíření zvuku je hluk. Idealizovaná problematika šíření hluku vzduchotechnického zařízení je patrná na obr. 1. Základním zdrojem hluku je ventilátor. Jeho hluk se šíří potrubím do interiéru i exteriéru budovy, přičemž se uplatní všechny způsoby šíření, jak volným, tak uzavřeným prostorem i stavebními konstrukcemi. Šíření zvuku ve volném a uzavřeném prostoru, předepsané hlukové veličiny a kritéria hodnocení akustické složky prostředí uvádí [1]. Body A a B vymezují kontrolní místa daná minimální vzdáleností a tudíž i největším účinkem akustické expozice subjektu zdrojem hluku. Exteriér Přípustné hodnoty hluku L n, L A, N, K S α Dvo Interiér Akustické mikroklima Přípustné hodnoty hluku L n, L A, N, K Šíření hluku uzavřeným prostorem A Lr r Q Lso Lo Do Šíření hluku konstrukcí B Lr Šíření volným prostorem Lso r Dz, Dkl Strojovna VZT Tlumič hluku Chvění Primární zdroj hluku a chvění - ventilátor Dk Obr. 1 Schéma šíření hluku ze vzduchotechnického zařízení 2.1.3 Útlum hluku ve vzduchotechnice Při provozu vzduchotechnických zařízení vzniká hluk, který se šíří vzduchotechnickým zařízení a konstrukcemi budov. Důležitou složkou návrhu vzduchotechniky je proto řešení útlumu hluku k minimalizaci jeho negativního vliv na stav vnitřního prostředí. Problematiku útlumu hluku je nutno řešit komplexně a sledovat všechny cesty, kterým se hluk může šířit od zdrojů k posluchači v interiéru event. v exteriéru dle obr. 1. Vzduchotechnické zařízení vykazuje vlivem svých fyzikálních vlastností tzv. přirozený útlum D p, jenž vzniká vyzařováním akustické energie jednotlivými prvky vzduchotechnického systému do - 8 (18) -

Hluk a chvění ve vzduchotechnice okolí. Přirozený útlum tvoří dílčí útlumy v potrubí, kolenech, odbočkách, koncových elementy (vyústkách, ap), žaluziích, klapkách, v uzavřeném prostoru a další. Hodnoty výše uvedených složek útlumu se zjišťují zpravidla teoreticko experimentálními metodami a jsou tabelovány či aproximovány níže uvedenými rovnicemi. Základní úlohou útlumu hluku vzduchotechnického zařízení je výpočet akustických veličin v kritických místech, jenž jsou výchozí pro identifikaci akustického stavu interiéru či exteriéru a naplnění předpisových hodnot. Útlum zvuku v přímém potrubí v přímém potrubí dosahuje malých hodnot a pro pozinkované potrubí se uvažuje pro všechny frekvence 0,1 až 0,2 db na metr délky nebo dle vztahu dle [4] a [5]. Útlum zvuku v pravoúhlém koleně vzniká reflexí a závisí na šířce b kolena a kmitočtu. Pro koleno s vodícími plechy lze hodnoty útlumu určit tab. 1, pro případ obloženého kolena pak z diagramu v [4] a [5]. Tab. 1 Útlum v obloucích a kolenech s vodícími plechy Frekvence f m (Hz) Šířka kolena nebo průměr oblouku b (m) 125 250 500 1000 2000 4000 0,1 až 0,25 0 0 0 1 2 3 0,28 až 0,5 0 0 1 2 3 3 0,5 až 1 0 1 2 3 3 3 1 až 2 1 2 3 3 3 3 Útlum zvuku v odbočce se určí z poměru součtu všech odbočujících průřezů S c k ploše odbočujícího průřezu S i dle vztahu (3) rozdělující akustický výkon Do = 10log S c S i (3) Útlum regulační klapky D kl je malý a má hodnotu v rozsahu 0 až 2 db. Útlum ve filtrech D f dosahuje hodnot do 3 db v celém frekvenčním pásmu. Útlum v místě změny průřezu dosahuje hodnot do 5 db v celém frekvenčním pásmu nebo dle [4] a [5] Útlum reflexí na konci potrubí v případě sacího či výtlačného otvoru lze určit dle diagramu [4] a [5] pomocí rovnocenného průměru d r. Z diagramu je patrné, že v místě náhlé změny průřezu dochází k podstatnému útlumu zpětným odrazem ke zdroji zvuku zejména v pásmu nízkých frekvencí. Celkový přirozený útlum je dán součtem dílčích složek D p = Di = Dz + Dkl + Dt + Dk + Do + Dvo +... (4) - 9 (18) -

TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-11, Hluk a chvění ve vzduchotechnice 2.1.4 Řešení akustických poměrů ve vzduchotechnice Základní úlohou související s řešením útlumu hluku vzduchotechnického zařízení je určení akustických veličin v kritických bodech, kterými budou primárně ty, jenž podstatně ovlivňují stav akustického prostředí interiéru či exteriéru. (Tvoří je místa A a B dle obr. 1.) Hodnoty akustických veličin v těchto bodech budou rozhodujícími pro posouzení technického řešení útlumu hluku k dodržení předpisových akustických veličin ve vnitřním a vnějším prostředí. Volba kritických bodů vychází z kritické tzn. minimální vzdálenosti mezi zdrojem hluku a stanovištěm, kterým je místo expozice subjektu. Řešení sleduje výpočet veličin k postižení akustických poměrů v kritických kontrolních bodech a jejich porovnání s předpisovými hodnotami. Porovnání veličin představuje základ pro technické řešení útlumu hluku tj. pro návrh tlumicích elementů (tlumičů hluku) či stavebních opatření. Postup výpočtu tvoří: a. Specifikace předpisových hodnot hlukových veličin pro interiér či exteriér dle [13] b. Volba kontrolních bodů v interiéru či exteriéru budovy c. Výpočet hlukových poměrů tj. součtové hladiny L so v kritických kontrolních bodech - určení akustického výkonu L w a hladin tlaku L p zdroje hluku - výpočet přirozeného útlumu hluku vzduchotechnické potrubní sítě D p - řešení přenosu hluku v uzavřeném prostoru (místnosti) budovy s určením součtové hladiny L so působící na sluchový orgán v místě posluchače tj. v kontrolním bodu - řešení přenosu hluku do exteriéru budovy s respektováním event. vnějších překážek s určením součtové hladiny v kritickém místě ve vnějším prostoru d. Porovnání přípustné korigované hladiny L N dle [13] se součtovou hladinou L so v kontrolních bodech s vyčíslením diference D = L so - L N. Uplatní se sčítání hladin zdrojů, lze také využít i čísla třídy N. Kladná hodnota D pak vyžaduje řešení útlumu hluku tlumičem. e. Návrh tlumiče na kladnou hodnotu rozdílu D. 2.1.5 Prvky útlumu hluku Útlum hluku zajistí elementy útlumu, jenž tvoří materiály a konstrukce pohlcující zvuk. Mezi primární patří ve vzduchotechnice tlumiče hluku. Tyto prvky je třeba navrhnout, pokud přirozený útlum nepostačí eliminovat hluk šířený ze zdroje. Výchozí pro jejich návrh je hodnota požadovaného útlumu D. Materiály a konstrukce pohlcující zvuk jsou pórovité, vláknité či houbovité s malou objemovou hmotností. Jejich účinek (neprůzvučnost) se zvyšuje různými konstrukčními úpravami materiály s vysokým součinitelem poměrné pohltivosti, blíže [5]. Tlumiče hluku jsou elementární prvek útlumu hluku ve VZT. Tvoří je: - 10 (18) -

Hluk a chvění ve vzduchotechnice reflexní tlumiče, jenž se používají zpravidla u pístových motorů (automobily, kompresory, ap.) absorpční tlumiče, jenž jsou základní pro aplikace ve vzduchotechnice. Vložený útlum hluku se definuje jako rozdíl hladin akustického výkonu před a za tlumičem je dán rov. 5. D = L so - L N (5) Vlastní hluk kulisových tlumičů je dán rov. 6. a + b L t = 50log wa + 10log Sa 3 (6) b kde S a průřez připojovacího hrdla tlumiče a tloušťka kulisy, b mezera mezi kulisami w a rychlost proudění vzduchu tlumičem Hladina akustického tlaku (db) 130 N 130 120 125 120 110 115 110 100 105 100 90 95 90 80 85 80 70 75 70 60 65 60 50 55 50 40 45 40 30 35 30 20 25 20 10 15 0 5 10 0 f (Hz) 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Obr. 2 Čísla třídy hluku N 2.1.6 Metody snižování hluku Tvoří je metody redukci zdroje, dispozice, zvukové izolace, zvukové pohltivosti. Metoda dispozice představuje útlum vzdáleností u bodových zdrojů. Hladina ve vzdálenosti r 2 je dána rov. 7. Např. ze dvojnásobením vzdálenosti r od zdroj klesne hladina hluku o 6 db. Metodu aplikovat užitím zástěn coby dělicím prvkem mezi zdrojem hluku a subjektem. - 11 (18) -

TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-11, Hluk a chvění ve vzduchotechnice r L2 log 1 = L1 20. (7) r2 Metoda zvukové izolace představuje zkvalitnění akustických vlastností stavebních konstrukcí oddělující akustický exponovaný prostor od chráněného prostoru Metoda pohltivosti vychází z pohlcování hluku v uzavřených prostorech aplikací obkladů z absorpčních materiálů, použití antivibračních nátěrů k tlumení chvění tenkých plechů. 2.2 Chvění a jeho útlum Chvění je fyzikální jev, který lze projevuje zvukovými vlnami šířenými v tuhých tělesech v pásmu frekvencí slyšitelnosti lidského ucha. Chvění se ve VZT vyskytuje při uložení a připojování zařízení s rotujícími pohonnými jednotkami (ventilátory, čerpadla, kompresory ap.). Uložení uvedených zařízení by měla být taková, aby nevyvolala rezonanci vlastního zdroje, okolních zařízení ani připojených elementů a minimalizovala tak přenos sil do základu a konstrukcí budov. Zdrojem chvění jsou zejména nevyvážeností rotujících částí, tření ložisek, úhlové zrychlení rotujících elementů při rozběhu, ap. 2.2.1 Veličiny charakterizující chvění a jeho řešení Základní veličiny k popisu a řešení chvění tvoří budicí síla F o, frekvence budicí síly f, vlastní frekvence pružného uložení f o, hmotnost tělesa (ventilátoru) m a fyzikální vlastnosti pružného uložení. Pružná vložka m Fyzikální model F=F o.sin2π.f.τ n m 1 Tlumič chvění m y F o c D xst F z Chvění Pružné uložení Obr. 3 Schéma uložení a fyzikálního modelu chvění Teoretické řešení problematiky chvění vychází z kmitání hmotného bodu v prostoru. Řešení obecného případu je náročnou úlohou. Nejjednodušším případem řešení je pružné uložení s jedním stupněm volnosti. Vychází z předpokladu pružného uložení tělesa o hmotnosti m spočívající na izolační soustavě, tvořené pružinou o tuhosti c a tlumičem se součinitelem tlumení D a tlumicí sílou úměrnou rychlosti pohybu. Na soustavu působí budicí síla F o, která soustavu rozkmitá o okamžitou hodnotu výchylky y. Pro amplitudu budicí síly F o lze kmitání popsat pohybovou rovnicí ve tvaru (5). Řešení rovnice tvoří vztah (6), pro poměr frekvencí η = f/f o a součinitel tlumení D o = r/4π.m.f o, jenž závisí na materiálu tlumiče. - 12 (18) -

Hluk a chvění ve vzduchotechnice 2 m y y + r. + cy. = Fo.sin 2. π. f. τ (5) 2 τ τ Fz ε = = F b 2 2 1+ 4. D. η 2 ( η ) 2 2 2 1 + 4. D. η Vlastní frekvence pružného uložení f o je dána vztahem 7a pro tuhost pružného uložení c. f o = 1 2.π c m (6) mg c =. (7a,b) x st Pro technické výpočty a návrh pružinových izolátorů chvění lze výraz 7b upravit do tvaru 8a. K vyčíslení poměru sil ε přenášené do základu F z a síly budicí F o lze užít poměr otáček n/n k, pro provozní počet otáček n. Kritické otáčky n k a statické stlačení x st (m) pružného uložení od hmotnosti stroje jsou dány výrazy 8b a 8c. Fz 1 1 ε = = Fo 1 η (8) 2 2 n 1 n k n k = 30 x x st st = 30 2 (9a,b) n k Programové řešení rov. 9b s grafickým výstupem uvádí např. [4]. Z řešení vyplývá, že pro poměr sil ε v oblasti n/n k < 2 dochází pružným uložením k zesílení silového působení na základ. Kvalitní uložení minimalizující přenos sil do základu se v technické praxi navrhuje pro poměr n/n k > 2. Vlastní kmitočet musí být podstatně vyšší nebo hodně menší než budicí kmitočet. Pro běžné budovy je všeobecně vhodný poměr n/n k = 3 až 5. 2.2.2 Tlumicí prvky Technické řešení útlumu chvění musí minimalizovat přenos chvění a tím i hluku ventilátorů do stavebních konstrukcí a napojených potrubí. Technickými prvky tvoří pružné vložky a pružná uložení. Pružné vložky se užívají k napojení potrubí na hrdla ventilátorů a vzduchotechnických jednotek. Z pružných uložení jsou pro své vlastnosti optimální pružinové ocelové tlumiče a mají proto nejširší uplatnění při uložení ventilátorů. Sestavné vzduchotechnické jednotky mají ventilátor a elektromotorem uloženy společně na rámu, jenž je uložen na izolátorech chvění. K pružnému uložení lze také užít pryžové tlumiče, v minulosti se používaly i korkové desky. Schémata izolátorů chvění jsou na obr. 4. - 13 (18) -

TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-11, Hluk a chvění ve vzduchotechnice Pryž Pryž Obr. 4 Schéma pryžových a pružinových izolátorů chvění 2.2.3 Návrh pružného uložení Výchozí hodnoty návrhu tvoří otáčky a hmotnost zařízení (ventilátoru), zvolený počet uložení a poměr n/n k. Pro vstupní hodnoty se vypočte statické stlačení a nutná tuhost pružin. Pro zvolený tlumič z katalogu výrobců se provede výpočet účinností tlumení a posouzení návrhu s hodnotou optimální pro účel budovy. Algoritmus návrhu ocelových pružinových tlumičů uvádí [2]. 2.2.4 Stavební opatření minimalizující chvění VZT Negativní dopady chvění ventilátorů na akustické mikroklima budovy se eliminují zejména: kvalitním pružným uložením individuálně osazených ventilátorů, návrhem pružného uložení, které má zajistit, aby frekvence vlastního kmitání zařízení byla ve všech rovinách podstatně odlišná od frekvencí budicí síly a momentů, uplatněním volného a měkkého uložení zařízení v prostoru s napojením ventilátorů, jednotek apod. na přípojná zařízení pomocí pružných spojek či manžet, návrhem kvalitního výrobku, jehož výrobce zajistil minimalizací budicí síly a momentů včetně kvalitního dynamického vyvážení. 2.3 Příklad Zadaní: Úkolem je posouzení akustických poměrů vytvářených vzduchotechnickým systémem a zabezpečení akustického mikroklimatu pro přednáškový sál. Schéma systému je na níže uvedeném obrázku. Postup: 1. Přehled výpočtových hodnot 2. Výpočet hladiny akustického tlaku v místě posluchače 3. Určení maximálně přípustných hladin 4. Návrh tlumiče hluku - 14 (18) -

Hluk a chvění ve vzduchotechnice Řešení: S, α Numerické řešení s event. návrhem tlumiče vyžaduje hodnoty akustických charakteristik komponentů vzduchotechnického systému. Úloha je včetně zmíněných 1 hodnot náplní [2]. 18600 16200 SV 3600 400/250 800/500 2 3 4 5 A 6 L so L sp 2.4 Úkol Zadání kontrolního úkolu Určete hlukové poměry v místě A venkovním prostoru vyvolané provozem ventilátoru, jenž je osazen ve strojovně vzduchotechniky. Posuzované místo je vzdáleno 25 m od otvoru výdechu z ventilátoru na fasádě budovy. Akustický výkon ventilátoru je v níže uvedené tabulce. frekvence (Hz) 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 akustický výkon ventilátoru (db/a) 64 73 80 87 89 86 70 73 2.5 Kontrolní otázky Veličiny charakterizující hluk a jejich specifikace Veličiny charakterizující chvění Základní právní předpisy pro řešení problematiky hluku Čísla třídy hluku, definice, účel, aplikace Šíření hluku ve volném a omezeném prostoru Zdroje hluku ve vzduchotechnice Šíření hluku vzduchotechnickým zařízením budovy Tlumiče hluku a jejich návrh Návrh pružného uložení Metody a technická řešení k minimalizace přenosu hluku a chvění - 15 (18) -

Závěr 3 Závěr 3.1 Shrnutí Hluk a chvění je negativním činitelem vnitřního prostředí. Výchozí pro posuzování problematiky jsou poznatky o šíření hluku volným a omezeným prostorem a přípustné hodnoty hluku ve vnitřním i venkovním prostoru. Řešení a návrh prvků útlumu hluku vzduchotechnického zařízení vyžaduje výpočet akustických poměrů v místě pobytu osob. Algoritmus zahrnuje výpočet útlumu hluku šířeného vzduchotechnickým zařízením vykazujícím přirozený útlum (potrubí, regulační klapky, filtry, reflexe se vyústce) a vyčíslení diference mezi přirozeným útlumem a přípustnou hladinou hluku v místnosti. Na kladnou diferenci se navrhuje tlumič hluku v provedení jako tlumicí komora vzduchotechnických jednotek nebo jako samostatný prvek, osazený do vzduchotechnického potrubí. Útlum chvění (hluk šířený konstrukcí) se eliminuje pružnými vložkami k uložení ventilátoru, pryžovými pružinami a tlumícími vložkami ve spojení ventilátoru s tuhým připojením zejména potrubím. 3.2 Studijní prameny 3.2.1 Seznam použité literatury [1] Gebauer, G., Rubinová, O., Horká, H. Vzduchotechnika. ERA, Brno 2005 [2] Hirš, J., Gebauer, G., Rubinová, O. Vzduchotechnika návrh a příklady. Cerm Brno 2005 [3] Hirš, J., Gebauer, G., Rubinová, O. Vzduchotechnika-příklady a návrhy. Cerm, Brno 2006 [4] Chyský, J., Hemzal, K., a kol. Větrání a klimatizace. Bolit, Brno 1993 [5] Nový, R. Hluk a chvění. ČVUT, Praha 1995 [6] Názvoslovný výkladový slovník z oborů techniky prostředí. Přílohy časopisu VVI 2001 a 2002 [7] ČSN 12 0000 Vzduchotechnická zařízení. Názvosloví [8] Vyhláška MZ č. 6/2003, kterou se stanoví hygienické limity chemických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb [9] Vyhláška MZ č. 107/2001 Sb. o hygienických požadavcích na stravovací služby a zásadách osobní a provozní hygieny při činnostech epidemiologicky závažných [10] Vyhláška MZ č. 108/2001 Sb., ze dne 8. 3. 2001, kterou se stanoví hygienické požadavky na prostory a provoz škol, předškolních zařízení a některých školských zařízení. - 17 (18) -

TZB-Vzduchotechnika, modul BT02-11, Hluk a chvění ve vzduchotechnice [11] [53] Vyhláška MPR č. 137/1998 o obecných technických požadavcích na výstavbu [12] Nařízení vlády č. 441/2004, kterým se stanoví podmínky ochraně veřejného zdraví zaměstnanců [13] Nařízení vlády č. 502/2000 o ochraně zdraví před nepříznivými účinku hluku a vibrací ve znění novely Nařízení vlády č. 88/2004 o ochraně zdraví před nepříznivými účinku hluku a vibrací [14] Nařízení vlády č. 523/2002, kterým se stanoví podmínky ochraně veřejného zdraví zaměstnanců, které upravuje Nařízení vlády č. 178/2001, kterým se stanoví podmínky ochraně veřejného zdraví zaměstnanců 3.2.2 Seznam doplňkové studijní literatury [15] Recknagel-Spenger-Hönmann Taschenbuch für Klimatechnik. Oldenbourg, Mnichov 2004 3.2.3 Odkazy na další studijní zdroje a prameny [16] www.tzbinfo.cz - 18 (18) -