Poradnik projektanta instalacji HVAC. Oceniamy dźwiękochłonność izolacji akustycznych

Elementy systemów transportujących ciepłe lub zimne powietrze mogą generować hałas, który w dłuższej perspektywie obniża komfort osób wewnątrz pomieszczeń. Dlaczego projektanci i inżynierowie odpowiadający za instalacje HVAC nie mogą ograniczać się jedynie do współczynnika dźwiękochłonności?

Dźwiękochłonność wyrobów izolacyjnych określa pogłosowy współczynnik pochłaniania dźwięku α_w. Parametr ten przyjmuje wartość od 0 do 1, gdzie 0 oznacza całkowite odbicie dźwięku, a 1 – pełne pochłonięcie fali akustycznej przez materiał izolacyjny. W celu usystematyzowania produktów dźwiękochłonnych, norma PN-EN ISO 11654:1999 określa klasy pochłaniania dźwięku, przypisywane wyrobom izolacyjnym na podstawie zmierzonego wskaźnika pochłaniania dźwięku:

• Klasa A – 1,00 ; 0,95 ; 0,90
• Klasa B – 0,85 ; 0,80
• Klasa C – 0,75 ; 0,70 ; 0,65 ; 0,60
• Klasa D – 0,55 ; 0,50 ; 0,45 ; 0,40 ; 0,35 ; 0,30
• Klasa E – 0,25 ; 0,20 ; 0,15
• Wyroby nieklasyfikowane – 0,10 i mniej

Jak podkreślają eksperci, analizę parametrów akustycznych wyrobów izolacyjnych najlepiej zacząć jednak od wglądu w raport z badania w laboratorium akustycznym. Może się bowiem zdarzyć tak, że szukając optymalnego produktu, porównywać będziemy materiały o identycznym wskaźniku pochłaniania, a co za tym idzie – o tej samej klasie pochłaniania dźwięku

– W takiej sytuacji nie można zakładać, że mamy do czynienia z zamiennymi wyrobami. Po głębszej analizie okazać się może, że każdy z materiałów posiada odmienną charakterystykę tłumienia, czyli tłumi inne częstotliwości – wyjaśnia Robert Kotwas, ekspert firmy Paroc. – Jest to nie do wychwycenia, jeśli posługujemy się wyłącznie klasą pochłaniania dźwięku – dodaje.

Wyznacznik kształtu

Dodatkowych wskazówek informujących o charakterystyce tłumienia warto poszukać w opisie wyrobu za pomocą wyznacznika kształtu, który sugeruje, w jakich częstotliwościach jest on najefektywniejszy. Parametry podawane za pomocą wyznacznika kształtu mają jednak charakter czysto informacyjny, podobnie jak w przypadku wskaźnika pochłaniania dźwięku α_w. Obydwa parametry używane są głównie w celach marketingowych oraz do określania ogólnych wymagań i określania właściwości dźwiękochłonnych wyrobów stosowanych w miejscach niewymagających obliczeń akustycznych.

W przypadku elementów i miejsc systemów HVAC wymagających obliczeń akustycznych, niezbędna staje się wiedza o pełnej charakterystyce współczynnika pochłaniania dźwięku α_w.

Jak bardzo potrafią różnić się między sobą produkty izolacyjne o tej samej klasie pochłaniania dźwięku, pokazuje rysunek 1. Porównywane produkty charakteryzują się klasą pochłaniania C. Po przeanalizowaniu wskaźników pochłaniania okazuje się jednak, że płyta izolacyjna o grubości 30 mm posiada wskaźnik pochłaniania dźwięku α_w = 0,65 i wyznacznik kształtu MH, co oznacza, że najefektywniej pracuje w zakresie średnich i wysokich częstotliwości. Płyta o grubości 50 mm posiada natomiast wskaźnik pochłaniania dźwięku α_w = 0,60 i wyznacznik kształtu LM, co z kolei oznacza, że najefektywniej pracuje w zakresie niskich i średnich częstotliwości.

Rysunek. 1.: Charakterystyki współczynnika pochłaniania dźwięku płyt PAROC InVent 80 z pokryciem G9 o grubościach 30 mm i 50 mm.

 
Rola pokrycia w izolacjach akustycznych

Na parametry akustyczne izolacji wpływa również sposób wykończenia powierzchni zewnętrznej wyrobu. Jak duży jest wpływ rodzaju pokrycia zewnętrznego płyty izolacyjnej, pokazuje rysunek 2. Widzimy na nim płyty izolacyjne o grubości 50 mm każda, z pokryciem z welonu szklanego (N) oraz z płótna (G).

Z wykresu wyraźnie widać, że pokrycie G9 posiada wyraźnie lepszą charakterystykę. Wynika to z niższej gęstości zastosowanego płótna, która powoduje, że fala akustyczna lepiej wnika w głąb materiału włóknistego i ulega wytłumieniu. W efekcie mniejsza część energii akustycznej ulega odbiciu.

Rysunek 2.: Charakterystyki współczynnika pochłaniania dźwięku płyt PAROC InVent 80 N3 gr. 50 mm, PAROC InVent 80 G9 gr. 50 mm i PAROC InVent G2 gr. 50 mm.

Izolacja akustyczna wewnątrz kanałów wentylacyjnych

W sytuacjach, gdy konieczne jest ograniczenie przenoszenia hałasu przez strumień powietrza, a z różnych względów niemożliwe bądź utrudnione jest wykorzystanie tłumików akustycznych, zaleca się użycie izolacji z wełny kamiennej wewnątrz kanałów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. W przypadku tego typu zastosowań bardzo istotny jest dobór rozwiązań o wysokiej wytrzymałości mechanicznej.

Płyty z serii PAROC InVent nadają się do stosowania jako:

• izolacja akustyczna wewnątrz kanałów wentylacyjnych,
• wypełnienie kulis szczelinowych tłumików akustycznych,
• izolacja dźwiękochłonna skrzynek rozprężnych,
• izolacja dźwiękochłonna w centralach wentylacyjnych,
• izolacja akustyczna ścian maszynowni i szachtów instalacyjnych.