Izolacja akustyczna kanałów wentylacyjnych – czym, jak i dlaczego?

Urządzenia stosowane w systemach wentylacyjnych oraz powietrze przepływające przez kanały wewnątrz budynku mogą generować hałas, który należy wytłumić. W celu wygłuszenia instalacji można wykorzystać specjalne tłumiki lub już na etapie projektu uwzględnić odpowiednią izolację, którą da się zamontować na wewnętrznej lub zewnętrznej powierzchni przewodów. Którą metodę wybrać i jak najlepiej rozplanować izolację? Jakie materiały sprawdzą się do tego zadania? Na jakie parametry akustyczne zwrócić szczególną uwagę?

Przekroczenie komfortowego poziomu natężenia dźwięków w pomieszczeniach wentylowanych i sąsiadujących z reguły bezpośrednio wynika z pracy wentylatora, a pośrednio – z ruchu powietrza, które w kontakcie ze stalowymi przewodami kanałów tworzy różnego rodzaju efekty akustyczne. Swój udział w „procederze” mają także konstrukcje budowlane, które przenoszą drgania wewnątrz budynku.

Skala problemu rośnie proporcjonalnie do wielkości i złożoności systemów HVAC. – W przypadku większych obiektów, takich jak zakłady produkcyjne, centra handlowe czy wielorodzinne budynki mieszkaniowe elementem szczególnie problematycznym są maszynownie, szachty instalacyjne oraz systemy dystrybucji powietrza – podkreśla Michał Nękanowicz, Specification Sales Manager & BIM Manager w firmie Paroc. – Tworzeniu się hałasu sprzyjają również wszelkie zagięcia instalacji w postaci kolan czy trójników – dodaje.

Jak ograniczyć hałas z systemów wentylacyjnych?

Konieczność ograniczenia hałasu z systemów wentylacyjnych wynika nie tylko z czystej chęci poprawy komfortu użytkowników budynku, lecz przede wszystkim z przepisów określających dopuszczalne wartości poziomu dźwięku w pomieszczeniach (PN-87/B-02151.02). Na charakterystykę akustyczną wewnątrz pomieszczeń, zwłaszcza maszynowni, należy więc patrzeć kompleksowo, rozpatrując możliwość zastosowania takich rozwiązań, jak podłoga pływająca czy sufit podwieszany z warstwą wełny kamiennej tłumiącej dźwięki.

Na poziomie instalacji naszymi sprzymierzeńcami w walce z hałasem będą tłumiki, kratki i nawiewniki o odpowiedniej izolacyjności akustycznej czy tłumiące hałas skrzynki rozprężne, czerpnie i wyrzutnie. Tłumiki planuje się w pobliżu źródeł hałasu, a jeżeli zachodzi taka potrzeba, stosuje się również tłumiki wtórne instalowane bezpośrednio przed nawiewnikiem lub wywiewnikiem. W przypadku wentylatorów dachowych wykorzystać można podstawy tłumiące, będące jednocześnie cokołami do mocowania urządzeń.

Specyfika systemu czy układ konstrukcji wewnątrz budynku sprawia jednak, że niekiedy utrudnione lub wręcz niemożliwe jest wykorzystanie tłumików akustycznych. Kluczowe znaczenie ma wówczas zastosowanie izolacji akustycznej poprzez obudowanie lub wyłożenie odcinków kanałów prostych materiałem dźwiękochłonnym. – Izolacja używana na zewnętrznej powierzchni kanałów pomaga ograniczyć dźwięki przenoszone przez kanał z jednego pomieszczenia do drugiego, w czym dobrze sprawdzają się Maty Lamella czy płyty z serii PAROC Hvac – wyjaśnia Michał Nękanowicz. – Z punktu widzenia tłumienia hałasu o wiele korzystniej jest jednak wykorzystać odporne i dźwiękochłonne płyty z welonem szklanym wewnątrz kanałów wentylacyjnych – dodaje.

Izolacja w dobrym tonie

Ruch powietrza, praca wentylatora czy efekty akustyczne powstające w zagięciach przewodów bądź rozdzielaczach wywołują hałas oraz drgania zmniejszające komfort użytkowników instalacji. Dlatego też do izolacji akustycznej wewnątrz kanałów stosuje się produkty, które cechują się dużą skutecznością w tłumieniu energii akustycznej. Ze względu na zróżnicowaną naturę dźwięków i ich częstotliwości, pod uwagę należy brać zarówno wskaźnik izolacyjności akustycznej R_w, jak też współczynnik pochłaniania dźwięku α_w, który określa dźwiękochłonność danej izolacji.

Wartości współczynnika α_w zależą od oporności przepływu powietrza przez materiał, a także od jego grubości. Wełna kamienna, która składa się z zaburzonych włókien kamiennych oraz uwięzionego pomiędzy nimi powietrza, w zależności od gęstości konkretnego wyrobu pochłania fale dźwiękowe w różnym stopniu. Znaczenie ma także rodzaj pokrycia płyty.

Pod uwagę warto także wziąć częstotliwości hałasu, w jakich dany produkt izolacyjny sprawdzi się najlepiej. – Analiza parametrów akustycznych dwóch produktów z serii PAROC InVent wskazuje, że płyta o grubości 30 mm posiada wskaźnik pochłaniania dźwięku α_w = 0,65 i wyznacznik kształtu MH, co znaczy że najefektywniej pracuje w zakresie średnich i wysokich częstotliwości – wyjaśnia Michał Nękanowicz. – Płyta o grubości 50 mm charakteryzuje się z kolei wskaźnikiem pochłaniania dźwięku α_w = 0,60 i wyznacznikiem kształtu LM. Najlepiej będzie więc sobie radzić w zakresie niskich i średnich częstotliwości – dodaje ekspert Paroc.

Izolacja dobrze ułożona

Na finalne parametry akustyczne systemów wentylacyjnych w budynkach duży wpływ ma także prawidłowe ułożenie elementów izolujących. Tłumiki akustyczne najlepiej montować w przewodach wentylacyjnych jak najbliżej przegrody akustycznej (ściany lub stropu) oddzielającej to pomieszczenie od pomieszczenia sąsiedniego. W zależności od ułożenia wewnątrz kanału, inaczej pracować będą też płyty izolacyjne z wełny kamiennej. Poniżej przedstawiono przykład odmiennego tłumienia dźwięku w kanale prostokątnym o długości odcinka 500 mm.

Przykładowe obliczenia

W celu sprawdzenia przydatności płyt PAROC InVent G9 do izolacji akustycznej ścian maszynowni oraz szachtów instalacyjnych, wyroby przebadane zostały zgodnie z normą PN-EN ISO 10140-2:2011. Doświadczenie pozwoliło zmierzyć przyrost izolacyjności akustycznej od dźwięków powietrznych jednostronnie otynkowanej ściany z betonu komórkowego zaizolowanej płytami z wełny mineralnej kamiennej.

W ramach badania obliczono wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej R_w, jak również widmowe wskaźniki adaptacyjne C i C_tr według normy: PN-EN ISO 717-1:1999 Akustyka. Ocena izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Izolacyjność od dźwięków powietrznych. Wyniki doświadczenia przedstawia poniższa tabela.

Na koniec, obliczono także wskaźnik przyrostu izolacyjności akustycznej właściwej >R_w, direct, wg normy PN-EN ISO 10140-1:2011 Akustyka. Załącznik G. Pomiar laboratoryjny izolacyjności akustycznej elementów budowlanych Część 1: Zasady stosowania dla określonych wyrobów. Wyniki prezentuje poniższa tabela.

Osiągnięte rezultaty pozwalają na stwierdzenie, że zastosowanie płyt PAROC InVent 80 G9 jako izolacji akustycznej ścian szachtów instalacyjnych oraz maszynowni pozwala znacznie poprawić izolacyjność przegrody, a co za tym idzie komfort akustyczny w przestrzeniach bezpośrednio do nich przylegających.