Wszechmocny hałas cz.2
7. Źródła hałasu w klimatyzacji
Istnieją dwa czynniki generujące dźwięki, których źródłem jest klimatyzacja:
- Pierwszym jest praca mechanicznych podzespołów, z których zbudowany jest klimatyzator. W jednostce wewnętrznej gros dźwięków wytwarza parownik i jego wentylator. Na zewnątrz w skraplaczu hałasuje sprężarka wspomagana wentylatorem.
- Drugim faktorem wpływającym na głośność jest aerodynamika przepływu powietrza napotykającego przeszkody na swojej drodze. Każde miejsce, w którym powietrze przepływa z szybkością przekraczającą 7 m/s jest źródłem nasilającego się dźwięku. Śladowo do powstawania hałasu przyczynia się elektrostatyka i zmienne pole magnetyczne. Poziom hałasu klimatyzacji powinien być skrupulatnie kontrolowany i poddawany ocenie.
Producenci sprzętu w swoich opracowaniach podają poziom hałasu odrębnie dla jednostki wewnętrznej i zewnętrznej wyrażony w decybelach, służących za miarę i będących wynikiem proporcji między porównywanymi wielkościami − badanej i bazowej. W opisach katalogowych należy odszukać sformułowanie − poziom dźwięku (może być z literą A). Wyrażona w decybelach wartość odpowiada reakcji ludzkiego słuchu na dźwięki ustalone niskiego poziomu. Zjawisko obrazuje prawo Webera-Fechnera, które znalazło wspólną płaszczyznę dla niewymiarowych reakcji organizmów biologicznych na miarowość stosowanych bodźców.
Metody oznaczania poziomu dźwięku
Aby móc zaprezentować wyniki w opisie katalogowym, należy przeprowadzić próby. Z biegiem lat wypracowano kilka metod oznaczania poziomu dźwięku. Jedną jest aranżowanie warunków, w jakich przyjdzie pracować urządzeniom i zapis z natury w miejscu ekspozycji. Inne sposoby wymagają bardziej wyrafinowanego wyposażenia. Wykonuje się je w komorach akustycznych. Raz w pomieszczeniu z kontrolowaną fazą pogłosu, drugim razem w boksach tłumiących odbicia.
Wady i zalety klimatyzatorów mobilnych
Ze względu na kompaktową konstrukcję nieco głośniejsze są klimatyzatory mobilne. Jednak mają dwie niepodważalne zalety. Są przenośne i tanie. Produkują niestety hałas na poziomie 50-60 dB/A.
W klasie klimatyzatorów typu split ze średniej półki cenowej (do 2 tys. PLN). Najbardziej interesujące nas jednostki wewnętrzne nie przekraczają 40 dB/A.
Prawdziwy komfort dają urządzenia z poziomu exclusive. Ich stacje montowane wewnątrz pomieszczeń mogą osiągać poziom 16-17 dB/A.
8. Metody pomiaru poziomu hałasu
W obliczu konieczności dokonania zmian zapobiegających destrukcyjnemu działaniu hałasu trzeba dysponować materiałem do porównań. Aby go zdobyć, należy wykonać pomiary przy pomocy sonometru. Miernik poziomu dźwięku jest instrumentem do odwzorowania subiektywnych odczuć zmysłów ludzkich na postać wymiernych wartości. Budowa decybelomierza jest dość skomplikowana, jak proces który analizuje. Zwykle składa się z mikrofonu, z którego sygnał kierowany jest do przedwzmacniacza, by analizator częstotliwości mógł zinterpretować widmo częstotliwości odbieranego dźwięku. Rozbicie strumienia informacyjnego fali dźwiękowej na składowe pozwala zaobserwować i poznać każdą z nich oddzielnie. Ułatwia to późniejsze zastosowanie środków przeciwdziałających narastaniu hałasu. Następnym elementem jest wzmacniacz pomiarowy i detektor RMS. Wynik prezentowany jest na wyświetlaczu w formie graficznej lub jako wartość liczbowa. Aplikacje sonometrów posiadają filtry korekcyjne A, B, C, D. Stosuje się je ze względu na różnice w odbiorze dźwięków o tej samej wysokości, ale o zróżnicowanym spektrum; charakteryzując dźwięki w ujęciu widmowym wyróżnia się:
- dyskretne
- proste − o jednoznacznie ustalonej wysokości i częstotliwości
- harmoniczne − będące zespołem wyżej wymienionych
- o ciągłym widmie
- szumy
- hałasy.
A – poziom niskich ciśnień akustycznych
B – do pomiarów średnich poziomów ciśnień akustycznych
C – dla wysokich wartości ciśnień akustycznych
D – dla odwzorowania najwyższych hałasów w ruchu lotniczym.
Procesor urządzenia przechowuje zapisane dane i w późniejszych czynnościach można poddawać je obróbce i analizie.
Jakie są metody dokonywania pomiarów natężenia hałasu?
- metoda pośrednia − polega na badaniu (mierzeniu) każdego zdarzenia akustycznego w warunkach naturalnych. Następnym etapem jest obróbka laboratoryjna. Na podstawie pomiaru ekspozycyjnego generuje się dźwięk w warunkach laboratoryjnych. Poszczególne pomiary łączy w klasy i wyznacza średnią ekspozycyjną. Wszystkie pomiary o zbliżonym najniższym odchyleniu standardowym zaliczane są do jednej klasy.
- metoda bezpośrednia z próbkowaniem − pozwala na pomiary w wyznaczonym interwale. Są to krótkie pomiary w obrębie np. jednego dnia pracy. Jeśli czas pracy jest niejednorodny, okres przeznaczony na badanie dzieli się na równe odcinki. W każdym z przedziałów wyznacza się pododcinek przeznaczony na pomiar. Czas pomiaru zależy od uzyskanych różnic pomiędzy pomiarami. Jeśli są zbyt duże, wydłuża się czas pomiaru.
- metoda bezpośrednia − jest rozwinięciem poprzedniej i jest niestety dość czasochłonna; pomiaru dokonuje się w czasie rzeczywistym i nieprzerwanie. Statystyczne ujęcie może pokazać średnią z pomiaru lub dokładniej z odcinków czasu wywołanych do analizy.
- stosuje się też czysto teoretyczne metody badawcze, bazujące na modelach obliczeniowych symulujących proces propagacji dźwięku. Wymagają one dokonania pomiarów początkowych i przedstawiają symulacje w oparciu o wyżej opisane metody pomiarowe. W celu zobrazowania rozkładu hałasu w rozpatrywanych przestrzeniach wykonuje się analizy laboratoryjne, których wynikiem mogą być mapy akustyczne. Na ich podstawie można zaprojektować zabezpieczenia zmniejszające dokuczliwość hałasu.
9. Sposoby na ograniczenie hałasu
Znając destrukcyjny wpływ hałasu na wszystko, co żyje, staramy się w domach ograniczyć jego wpływ na mieszkańców i znaleźć sposoby ochrony przed hałasem. Odcinając wnętrze pomieszczenia od naporu zewnętrznych bodźców łatwiej zapanować nad hałasem wytwarzanym przez instalacje i media wewnętrzne. Każdy dźwięk można rozłożyć na składowe. Są to tzw. składowe harmoniczne modulujące każdy sygnał dźwiękowy. W metodyce Fouriera, która jest kanonem analizy dźwięków, przedstawia się je jako wycinki sinusoidalne z przeciwsobnymi fazami. Syntetyzując poszczególne elementy otrzymuje się linię dźwięku. Hałas jest składowa nakładających się w tym samym czasie syntetycznych łańcuchów.
Jak dzielą się fale akustyczne?
- powietrzne − mowa, muzyka, odgłos pracujących urządzeń domowych i ruch uliczny.
- wibracyjne − przenoszone przez podłoże i ściany budynków.
Jak zatem chronić się przed wszechobecnym hałasem?
Najlepsze efekty dają materiały specjalnie zaprojektowane do izolacji akustycznych. Są ciężkie, a zarazem elastyczne. W przekroju przypominają kanapkę. Konglomerat materiałowy składa się co najmniej z dwóch warstw. Jedna izoluje, druga tłumi i pochłania drgania. Dobrymi izolatorami są maty z surowców o gęstości powyżej 700 kg/m³. Takim tworzywem jest guma. Wytwarza się z niej płyty o grubości przekraczającej 20 mm. Do przechwycenia fali dźwiękowej stosuje się inne materiały. Są wysoce elastyczne i sprężyste przez cały okres użytkowania. Dawniej stosowano wełny mineralne używane do ociepleń. Niestety nie spełniają one drugiego postulatu. Dziś wykorzystuje się np. wełny poliestrowe. Łatwe w montażu i niedrażniące. Zabezpieczenie przed hałasem, którego źródłem są wibracje przenoszone zwykle pionowo, należy wykonywać na przegrodach poziomych. Sufity i podłogi poddaje się wygłuszeniu. Optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie podłogi pływającej, której integralną częścią jest mata z granulatu gumowego powstałego z recyklingu zużytych opon. Grubość maty w zależności od stopnia tłumienia waha się od 5 do 10 mm. Newralgicznymi punktami konstrukcji domów są miejsca połączeń przegród budowlanych. Pokrywają się one z mostkami cieplnymi. Prawidłowe rozwiązania technologiczne i właściwe wykonanie izolacji termicznej wydatnie zmniejsza nasilający się zewsząd hałas.
Co należy zrobić, aby zmniejszyć wpływ hałasu wewnątrz pomieszczeń?
Chcąc zmniejszyć wpływ hałasu wewnątrz pomieszczeń, należy na drodze fali sprężystej umieścić przedmiot o wymiarach długości propagowanej fali lub przedmioty mniejsze o regularnie pofalowanych płaszczyznach. Regularne profilowanie powierzchni ściany skutecznie zmniejsza siłę fali dźwiękowej, rozpraszając ją.
W przeciwdziałaniu rozprzestrzeniającego się hałasu wytwarzanego przez urządzenia najlepiej działać u źródła. Stosować podkładki montażowe dźwiękochłonne i okładziny zewnętrzne lub wewnętrzne na obudowie aparatów.
Dla uświadomienia sobie zagrożeń przeprowadza się pomiary hałasu w środowisku pracy i w budynkach mieszkalnych. Przeprowadzony pomiar hałasu urządzenia i zasady opisane są w procedurach BHP.
Opracowanie, redakcja: B.J.
Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji.
